Post on 27-Feb-2019
WYMIANA WODY I JONÓW
W RÓŻNYCH ŚRODOWISKACH
Woda
Śluz
Nabłonek Płyn śródmiąższowy Płyn zewnątrzkomórkowy
Naczynie krwionośne
Płyn zewnątrzkomórkowy (osocze) Komórka (erytrocyt)
REAKCJE ZWIERZĄT
NA ZMIANY W ŚRODOWISKU ZEWNĘTRZNYM
Ciśnienia osmotycznego:
• OSMOKONFORMIZM – morskie bezkręgowce
• OSMOREGULACJA – większość morskich kręgowców
Składu jonowego:
• JONOKONFORMIZM – w wodzie morskiej
• JONOREGULACJA – w wodzie słodkiej
Stężenia soli:
• EURYHALICZNOŚĆ – szeroki zakres tolerancji zmian stężenia soli
• STENOHALICZNOŚĆ – wąski zakres tolerancji
BILANS WODNY CZŁOWIEKA
OBOWIĄZKOWE WYDALANIE WODY Końcowe produkty metabolizmu muszą być wydalane w
odpwiedniej objętości wody (≈ 400ml/24 h ), > od ilości
produkowanej wody metabolicznej
UWAGA!!!!!
NIE ISTNIEJE MECHANIZM AKTYWNEGO TRANSPORTU
WODY
kanały wodne umożliwiają mniej lub bardziej precyzyjną kontrolę
ruchu wody
PROCESY ZACHODZĄCE W NARZĄDACH
OSMOREGULACJI I WYDALANIA
• FILTRACJA ok. 200 litrów na dobę (człowiek)
• RESORPCJA do 99% filtratu • SEKRECJA aktywne usuwanie
niektórych substancji
Budowa NEFRONU-
jednostki funkcjonalnej nerki
Torebka Bowmana
Kanalik
bliższy Kanalik
dalszy
Kanalik
zbiorczy Pętla Henlego
Nefron korowy Nefron przyrdzenny
Kora nerki
Rdzeń nerki
Torebka Bowmana
Kanalik bliższy
Kanalik dalszy
Kanalik zbiorczy
Pętla Henlego
STRUKTURA I FUNKCJA NEFRONU SSAKA
CIŚNIENIE FILTRACYJNE W KŁĘBUSZKU
Tętniczka odprowadzająca
Torebka Bowmana
Kłębuszek
Tętniczka doprowadzająca
Przepływ krwi
Białka
(ciśn. osmot.
30 mmHg)
Ciśn. krwi 60 mmHg
Gradient ciśnienia onkotycznego Światło torebki
Bowmana
Gradient ciśnienia hydrostatycznego
Ciśnienie hydrostatyczne w torebce 15 mmHg
Kłębuszek Torebka Bowmana
POWSTAWANIE MOCZU Przepływ krwi
Filtracja kłębuszkowa
Powstaje podobny do osocza
filtrat krwi
Resorpcja kanalikowa
Usuwa z filtratu przydatne
substancje rozpuszczalne, które
wracają do krwi
Sekrecja kanalikowa
Dodatkowo usuwa do filtratu
zbędne składniki krwi
Oszczędzanie wody
Usuwanie z filtratu wody,
wracającej do krwi; zagęszczanie
moczu
Ciałko nerkowe
Przepływ filtratu
Naczynia włosowate
okołokanalikowe
Kanalik nerkowy
MOCZ OSTATECZNY
TANSPORT WODY
I SUBSTANCJI ROZPUSZCZONYCH
W POSZCZEGÓLNYCH ODCINKACH NEFRONU
WZMACNIACZ PRZECIWPRĄDOWY W PĘTLI NEFRONU Jony soli w sposób ciągły
przechodzą do płynu
kanalikowego
Im wyższe jest stężenie płynu
pozakomórkowego tym więcej
wody opuszcza ramię zstępujące
na drodze osmozy
Im więcej wody opuszcza
ramię zstępujące tym
wyższe jest stężenie płynu
kanalikowego
Im wyższe jest stężenie płynu
przechodzącego do ramienia
wstępującego, tym więcej soli jest
pompowane do otaczającego płynu
śródmiąższowego
Im więcej soli opuszcza płyn w
ramieniu wstępującym, tym
wyższe jest zasolenie płynu
śródmiąższowego
POJĘCIE PROGU NERKOWEGO
NA PRZYKŁADZIE GLUKOZY
Filtrat
Resorpcja
Próg nerkowy
Mocz
PLAMKA ZBITA I APARAT PRZYKŁĘBUSZKOWY
Torebka Bowmana
Aparat przykłębkowy
Tętniczka odprowadzająca
Kanalik dalszy
Tętniczka doprowadzająca
Kanalik bliższy
Kapilara kłębuszkowa Światło torebki
Bowmana
Tętniczka odprowadzająca
Kanalik dalszy
Plamka zbita
Kierunek przepływu krwi
Tętniczka doprowadzająca
Komórki aparatu przykłębkowego
APARAT PRZYKŁĘBKOWY
Podocyty
Komórki mesangium
Tętniczka odprowadzająca
Kanalik dalszy
Włókno
współczulne
Komórki
przykłębkowe
Tętniczka doprowa-
dzająca
Mięśnie gładkie
naczynia
Plamka zbita
BIAŁKA TRANSPORTUJĄCE WODĘ (prace które przyniosły nagrodę Nobla profesorowi P. Agre)
• 1988 – wyizolowanie białka 28 kDa z błon erytrocytów
• 1991 – CHIP28 (channel-like integral protein) sklonowanie cDNA CHIP28
• 1992 – ekspresja CHIP28 w oocytach Xenopus laevis, wbudowanie w liposomy
• • 1993 – sugeruje nazwę Akwaporyny
1 dla CHIP28 i białek jemu podobnych, przyjętą w 1997 roku przez Human Genome Organisation
• 2000 – molekularny model budowy
AQP1 (Murata)
(The Nobel Prize in Chemistry 2003 – Information for the Public)
(Journal of Physiology, Agre 2002)
BUDOWA PODJEDNOSTKI AQP1
Motyw NPA- asparagina, prolina, alanina (Structure and function of channels, Fujiyosh i wsp., 2001)
(Journal of Physiology, Agre 2002)
AQP2 – KANAŁ REGULOWANY WAZOPRESYNĄ
Komórka nabłonka
kanalika zbiorczego
(Fizjologia zwierząt, Nielsen i wsp.; 1998)
(Fizjologia zwierząt, Nielsen i wsp.; 1998)
Komórka nabłonka
kanalika zbiorczego po podaniu 100pM
wazopresyny
Pod wpływem wazopresyny:
Integracja pęcherzyków zawierających AQP2 z błoną
Wzrost ekspresji genu aqp2
Choroba związana z dysfunkcją AQP2:
Moczówka prosta (15 litrów moczu dziennie)
DZIAŁANIE ANP/BNP CLIN EXP PHARMACOL PHYSIOL,
2004, 31: 791-794
wydalanie mocznika
PIERWOTNA i WTÓRNA JAMA CIAŁA
ROBAKI PŁASKIE - ACELOMATA – zwierzęta parenchymatyczne (bez jamy ciała)
MEZODERMA EKTODERMA ENDODERMA
ŚWIATŁO JELITA
NICIENIE – PSEUDOCELOMATA CELOMA leży między ekto- i
endodermą
PIERŚCIENICE – CELOMATA CELOMA znajduje się w
obrębie mezodermy
MEZO- EKTODERMA ENDODERMA CELOMA ŚWIATŁO JELITA
EKTO- MEZODERMA ENDODERMA CELOMA ŚWIATŁO JELITA
Powstanie celomy wiąże się z wyodrębnieniem „jelita jednokierunkowego”, czyli OTWÓR
GĘBOWY - ODBYT
POBIERANIE POKARMU
IDENTYFIKACJA POKARMU
OBRÓBKA MECHANICZNA
TRAWIENIE CHEMICZNE
PRZYSWAJANIE - WCHŁANIANIE
USUWANIE POZOSTAŁOŚCI DEFEKACJA
PRZEŁYK
ŻOŁĄDEK
JELITA
PRZEWÓD POKARMOWY
GIT
ZĘBY JĘZYK
NOZDRZA OCZY
UKŁAD POKARMOWY
CZŁOWIEKA
MECHANICZNE ROZDRABNIANIE
POKARMU
TRAWIENIE CHEMICZNE W KWAŚNYM ŚRODOWISKU
GŁÓWNE TRAWIENIE I
WCHŁANIANIE
ODZYSKIWANIE WODY
USUWANIE
ZBĘDNYCH
RESZTEK -
DEFEKACJA
OTRZEWNA OTRZEWNA – gr/łac. Peritoneum – struktura
rozciągnięta/otaczająca coś innego
Błona wyściełająca jamę brzuszną i miednicę – otrzewna ścienna – i obejmująca narządy leżące w nich – otrzewna trzewna;
Przestrzeń (szczelina) miedzy tymi dwiema warstwami stanowi jamę otrzewnową, wypełnioną produkowanym przez nie płynem, nadającym śliskość poruszających się narządów;
Otrzewna ścienna wyścieła ściany przednią, boczne i przeponę;
Na tylnej ścianie jamy brzusznej i na ścianach miednicy otrzewna ścienna przechodzi na narządy i staje się otrzewną trzewną;
Miejsce przejścia otrzewnej ściennej w trzewną nazywa się krezką – stanowi drogę przechodzenia naczyń krwionośnych, limfatycznych i nerwów do narządów jamy brzusznej i miednicy, utrzymuje je we właściwym położeniu, zawiera podściółkę tłuszczową.
PRZEKRÓJ POPRZECZNY PRZEZ
ŚCIANĘ JELITA
SPLOT POD-
ŚLUZÓWKOW
Y
MEISNERA
SPLOT
MIĘŚNIÓWKO
WY
AUERBACHA
MIĘŚNIE
GŁADKIE
OKRĘŻNE PODŚLUZÓW
KA
MIĘŚNIE
GŁADKIE
PODŁUŻNE
SPLOTY NERWOWE TRZEWNE
TKWIĄ W WARSTWACH ŚCIANY
JELITA
UNERWIENIE ŚCIANY JELITA
Porównanie układu
pokarmowego ptaków:
(a) Ziarnojada i
(b) Mięsożercy
Główne różnice dotyczą:
• Wola
• Żołądka mięśniowego
• Jelit ślepych
MODYFIKACJE UKŁADU POKARMOWEGO
OWADO
ŻERNE
KRÓTKI
E
JELITO
BRAK
JELITA
ŚLEPEG
O
ROŚLINO
ŻERNE
NIEPRZE
Ż-
UWAJĄC
E
ŻOŁĄDE
K
POJEDY
NCZY,
DUŻE
JELITO
ŚLEPE
ŻOŁĄDEK ŻOŁĄDE
K
ODBYT
ODBYT
MODYFIKACJE UKŁADU POKARMOWEGO
PRZEŁYK ŻWACZ CZEPIEC KSIĘGI TRAWIENIEC
ROŚLINOŻERNY PRZEŻUWACZ: 4-KOMOROWY ŻOŁĄDEK ze SZCZEGÓLNIE DUŻYM ŻWACZEM, DŁUGIE JELITA CIENKIE i GRUBE
PRZEŁYK ŻOŁĄDEK
MIĘSOŻE
RCA:
KRÓTKIE JELITA
CIENKIE i
GRUBE, MAŁE
JELITO ŚLEPE
JELITO ŚLEPE
ODBYT
JELITO ŚLEPE
PĘTLA JELITA
ODBYT
PRZEWÓD POKARMOWY
PRZEŻUWACZA
4-KOMOROWY ŻOŁĄDEK PRZEŻUWACZA
CZEPIEC
KSIĘGI TRAWIENIEC
JELITO CIENKIE
ŻWACZ
PRZEŁYK
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)
ORGANIZACJA GALT
Nature Reviews Immunology 3, 331-341 (April
2003)
M cell - komórki z mikrofałdami SED – wypukłość podśluzówkowa TDA - obszar zależny od grasicy
• Produkty mleczne i jaja
– 39,25%
• Mięso i produkty zbożowe
– 13% i 13,25%
• Warzywa
– 26,5%
• Owoce
– 8%
Źródło: USDA, 1994
DZIENNE SPOŻYCIE RÓŻNYCH PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH
WARTOŚĆ BMI
• BMI (Body Mass Index) czyli wskaźnik masy ciała
uwzględnia relacje pomiędzy masą a powierzchnią ciała:
• BMI = masa ciała (kg) • wzrost2 (m)
• Wartości BMI dla osób dorosłych:
< 15 – wygłodzenie
15 – 17.4 – wychudzenie
17.5 – 18.4 – niedowaga
18.5 – 24.9 - wartość prawidłowa
25.0 – 29.9 – nadwaga
> 30 – różne stopnie otyłości
ZMIANY ZAWARTOŚCI KWASÓW TŁUSZCZOWYCH
SKŁAD TŁUSZCZÓW RÓŻNEGO
POCHODZENIA
Rzepak kanadyjski Krokosz barwierski Siemię lniane Słonecznik Kukurydza Oliwa z oliwek Olej sojowy Orzeszki ziemne Nasiona bawełny Smalec Palmowy Masło Kokosowy
IZOMERY KWASU
LINOLOWEGO
zwykł
y
sprzężo
ny
9cis,11tr
ans
c9-t11
CLA
sprzężony
10trans,12
cis
t10-c12
CLA
…to nie zawsze musi być Red
Bull…
Myszy z eksperymentalnie
wywołaną astmą, karmione
przez 6 tyg. paszą
wzbogaconą w CLA i VA
wykazują zmniejszenie reakcji
zapalnej i zmian
w drogach oddechowych
w porównaniu z osobnikami
otrzymującymi w paszy
dodatek mleka o zwykłej
zawartości kwasów
tłuszczowych.
Procesy
metaboliczne
w organizmie
MIĘŚN
IE
TKANKA
TŁUSZCZO
WA
WĄTROB
A
PROCESY LIPOLIZY I LIPOGENEZY
METABOLIZM AMINOKWASÓW
NEURO-HORMONAL CONTROL OF FOOF INTAKE;
BASIC MECHANISMS AND CLINICAL IMPLICATIONS
Konturek i wsp., J. Physiol. Pharmacol, 2005, 56 Suppl 6, 5-25
CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA POBIERANIE
POKARMU
↑GLUKO
ZA W
KRWI
↑INSULI
NA W
KRWI
↑GLUKAG
ON W
KRWI
HOROMONY
GI W KRWI ↑LEPTYNA
W KRWI
↑SMAKOWIT
OŚĆ
POKARMU STRE
S
ODRUCHY
WARUNKO
WE
POBUDZENIE RECEPTORÓW
ROZCIĄGANIA I
CHEMORECEPTORÓW PRZEWODU
POKARMOWEGO
↑TEMPERATU
RA CIAŁA
MÓZG
CZUCIE GŁODU
BEHAWIOR
POKARMOWY
PRZOD
O-
MÓZG
OWIE
PIEŃ
MÓZGU
POBIERA
NIE
POKARM
U OŚROD
EK
SYTOŚ
CI
PODWZG
ÓRZE
ROLA
LEPTYNY Pobieranie pokarmu ->
zużycie energii ↓
TKANKA TŁUSZCZOWA ↑Odkładania
tłuszczu ↑Sekrecji
leptyny ↓
↑ Stężenia leptyny w krwi
↓ PODWZGÓRZE
Zmieniona aktywność ośrodków
integrujących ↓
↓Pobierania pokarmu ↑Tempa
metabolizmu
DZIAŁANIE OREKSYN
OŚRODKOWE
DZIAŁANIE OREKSYN
LOKALNE
NEURO-HORMONAL CONTROL OF FOOF INTAKE;
BASIC MECHANISMS AND CLINICAL IMPLICATIONS
Konturek i wsp., J. Physiol. Pharmacol, 2005, 56 Suppl 6, 5-25
Pętle regulacyjne pobierania pokarmu: układy
homeostatyczne są nastawione na wzrost masy ciała i
magazynowanie tłuszczu w związku z ewolucyjną potrzebą
ochrony przed niedoborami – nie umiemy walczyć z
nadmiarem!
REGULACJA
POJEDYNCZEGO
POSIŁKU
CZUCIE
GŁODU I SYTOŚCI
NEURO-HORMONAL CONTROL OF FOOD INTAKE;
BASIC MECHANISMS AND CLINICAL IMPLICATIONS
Konturek i wsp., J. Physiol. Pharmacol, 2005, 56 Suppl 6, 5-25
Obwodowe sygnały,
przesyłane do
podwzgórzowych
ośrodków pobierania
pokarmu włóknami
czuciowymi nerwu
błędnego: uwalniana
w żołądku grelina
stymuluje pobieranie
pokarmu,
natomiast
rozciągnięcie żołądka,
CCK, leptyna, insulina
hamują pobieranie
pokarmu
NEURO-HORMONAL CONTROL OF FOOD INTAKE;
BASIC MECHANISMS AND CLINICAL IMPLICATIONS
Konturek i wsp., J. Physiol. Pharmacol, 2005, 56 Suppl 6, 5-25
Przeciwstaw
ne działanie
GRELINY i
LEPTYNY
na
pobieranie
pokarmu
POBIERANIE SYTOŚĆ