ODŻYWIANIE i METABOLIZM REGULACJA POBIERANIA POKARMU

ODŻYWIANIE i METABOLIZM
REGULACJA POBIERANIA POKARMU
Rok akad. 2013/2014
w. 9, 29.04.2014
ODŻYWIANIE SIĘ OSÓB W PODESZŁYM WIEKU
Ile powinniśmy zjadać?
mężczyźni
kobiety
3500
ckal/d.
3000
2500
2000
1500
19–25
26–60
wiek
> 60
PODSTAWOWE SKŁADNIKI POKARMU:
• Białka
• Węglowodany
(cukrowce)
• Tłuszcze (lipidy)
• Witaminy
• Sole mineralne
• Woda
• Kilokaloria (kcal) = ilość
ciepła niezbędna do
podgrzania
1 kg wody o 1 o C
• Tą jednostką posługują się
dietetycy dla określenia
dziennych norm
żywieniowych:
 Białka ok. 0.8g/kg mc
 Cukry 55-60% energii
 Tłuszcze ok. 30% energii
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
LOSY SKŁADNIKÓW DIETY W
ORGANIZMIE
 Wprowadzone do organizmu składniki pokarmowe podlegają
przemianom metabolicznym, czyli reakcjom biochemicznym,
polegającym na wzajemnych przekształceniach:
Jeśli z jednych cząsteczek (zazwyczaj mniejszych, np. z
aminokwasów czy cukrów prostych) powstają nowe, większe
(białka, węglowodany zapasowe) jest to anabolizm (synteza);
Odwrotny kierunek przemian, prowadzący do rozkładu
cząsteczek większych (np. przemiana glikogenu w glukozę)
nazywa się katabolizmem;
 W wyniku przemian anabolicznych budowane są nowe
struktury organizmu, katabolizm (oddychanie komórkowe)
dostarcza energii w postaci wysokoenergetycznych wiązań w
cząsteczkach ATP
NIEZBĘDNE SKŁADNIKI DIETY
 Procesy metaboliczne, zwłaszcza zachodzące w wątrobie,
pozwalają na wzajemne przekształcenia jednych
cząsteczek w drugie (np. cukry -> tłuszcze - łatwo, proces
w kierunku odwrotnym – znacznie trudniejszy);
 Niektórych związków dany gatunek nie potrafi wytworzyć
z pobranych prekursorów -> te stanowią niezbędne
składniki diety;
 Są nimi: niektóre aminokwasy (tzw. egzogenne )
nienasycone kwasy tłuszczowe (linolowy)
witaminy
sole mineralne
BIAŁKA JAKO SKŁADNIKI DIETY
Źródła:
 Białka zwierzęce są
pełnowartościowe zawierają wszystkie
aminokwasy
 Białka roślinne są
niepełnowartościowe - brak
w nich pojedynczych
aminokwasów egzogennych
 Dieta wegetariańska musi
zawierać różnorodne białka
roślinne, aby zapewnić
dostarczenie wszystkich
aminokwasów egzogennych
Rola w organizmie:
 Stanowią istotny składnik
strukturalny (np. keratyna
skóry, kolagen tkanki łącznej,
białka mięśniowe) i
funkcjonalny (enzymy,
hormony)
 W warunkach niedoboru
węglowodanów i/lub lipidów
w diecie są zużywane jako
źródło energii (mało
wydajne, konieczność
usuwania końcowych
produktów przemian reszt
azotowych)
WĘGLOWODANY JAKO SKŁADNIKI
DIETY
• Węglowodany są głównym (uniwersalnym) źródłem
energii w postaci ATP, powstającego zarówno w
warunkach beztlenowych (glikoliza) jak i tlenowych
(cykl kwasów trójkarboksylowych)
• Niewielka ilość cukrowców (zwłaszcza cukrów
prostych) wchodzi w skład elementów
strukturalnych (np. błony plazmatyczne) a także
funkcjonalnych (np. glikozylowane białka
enzymatyczne lub cząsteczki hormonów
białkowych)
LIPIDY JAKO SKŁADNIKI DIETY
• Lipidy w diecie to głównie tłuszcze obojętne
(triacyloglicerole) - zalecane ok. 30 % energii
• Tłuszcze zwierzęce (mięso, produkty mleczne)
zawierają głównie kwasy tłuszczowe nasycone,
tłuszcze roślinne (oleje, nasiona, orzechy) są
źródłem kwasów nienasyconych ;
• Większość olejów roślinnych należy do rodziny n-6,
tłuszcz ryb morskich (tran) zawiera znaczne ilości
kwasów n-3;
• Optymalny stosunek n-6:n-3 w diecie człowieka
wynosi 2, zwykle jest znacznie wyższy
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
zwykły
sprzężony
9cis,11trans
c9-t11 CLA
sprzężony
10trans,12cis
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.
WŁÓKNO POKARMOWE
 Związki pochodzenia roślinnego, przechodzące bez
trawienia przez przewód pokarmowy człowieka;
 Ważna funkcja regulatorowa: wspomagając trawienie
zapobiegają jednocześnie wielu chorobom, np.
cukrzycy, otyłości, obstrukcjom;
 Dzielą się na rozpuszczalne i nierozpuszczalne w
wodzie;
 Włókna rozpuszczalne to głównie pektyny, do
nierozpuszczalnych należą celuloza i niektóre
niewęglowodanowe składniki ściany komórek
roślinnych,
Istotna ujemna korelacja między spożyciem włókna
pokarmowego, zwłaszcza rozpuszczalnego, a
rakiem piersi, głównie u kobiet postmenopauzalnych
REZWERATROL
KURKUMINA
Polifenole pochodzenia roślinnego (winogrona, kurkuma) jako
przykładowe związki o wybitnych właściwościach antyoksydacyjnych
i zastosowaniu cytoprotekcyjnym
 Stres oksydacyjny towarzyszy większości procesów fizjologicznych,
m.in. jest jedną z przyczyn starzenia się organizmów a także wielu
chorób, np. cukrzycy, choroby Alzheimera, miażdżycy, katarakty itd.;
 Stres oksydacyjny, powodowany wieloma czynnikami toksycznymi i
środowiskowymi, prowadzi do nagromadzania się reaktywnych form
tlenu i azotu (ROS/RNS), naruszając tym samym równowagę oksydoredukcyjną organizmu;
 Naturalne związki, głównie pochodzenia roślinnego (owoce,
warzywa) o właściwościach antyoksydantów są stosowane jako
czynniki wspomagające przywracanie tej równowagi i chroniące
przed rozwojem wielu chorób;
 Spożywanie produktów bogatych w antyoksydanty jest zalecane,
choć mechanizmy, zwłaszcza współdziałania kilku tego typu
związków jednocześnie nie są jeszcze znane i wymagana jest
ostrożność w ich stosowaniu.
PROBIOTYKI
DEFINICJA WHO: żywe mikroorganizmy, które podawane w
odpowiednich ilościach wywierają korzystne działanie w organizmie
gospodarza
CECHY PROBIOTYKU:
 pochodzenie z organizmu człowieka
 oporność na niskie pH żołądka oraz na enzymy i kwasy żółciowe
dwunastnicy oraz zdolność do przeżycia i aktywności
metabolicznej w jelicie grubym
 przyleganie do komórek nabłonka jelitowego i trwała lub
przejściowa kolonizacja przewodu pokarmowego
 korzystne działanie na organizm gospodarza
 trwałość i żywotność w czasie przechowywania oraz w
środowisku dla niego niekorzystnym , np. w przewodzie
pokarmowym: niskie pH, enzymy trawienne, czynniki hamujące
wzrost lub zdolności adhezyjne
PREBIOTYKI
 PREBIOTYKI są to nieożywione składniki diety, nie
podlegające hydrolizie ani wchłanianiu w górnych
odcinkach przewodu pokarmowego
 Ich fermentacja zachodzi dopiero w jelicie grubym, gdzie
selektywnie stymulują wzrost i/lub aktywność ograniczonej
liczby szczepów bakteryjnych, zwłaszcza Bifidobacteria i/lub
Lactobacili (PROBIOTYKÓW);
 Pochodną tego jest pojęcie SYNBIOTYKU, oznaczające
mieszaninę obydwu składowych żywności funkcjonalne
Procesy
metaboliczne
w organizmie
MIĘŚNIE
TKANKA
TŁUSZCZOWA
WĄTROBA
METABOLIZM LIPIDÓW
• Katabolizm lipidów dostarcza ponad 2x więcej energii niż
spalanie węglowodanów czy białek
(9 kcal/g vs 4 kcal/g);
• Tylko tłuszcze obojętne (triglicerydy) są zużywane jako
źródło energii;
• Glicerol łączy przemiany tłuszczów z glikolizą (za
pośrednictwem aldehydu P-glicerolowego) zaś FA
dostarczają energii w procesie β-oksydacji;
• AcCoA jest włączany do cyklu Krebsa, jest pośrednikiem
w metabolizmie glukozy oraz punktem startowym do
syntezy kwasów tłuszczowych
PROCESY LIPOLIZY I LIPOGENEZY
METABOLIZM BIAŁEK
• Białka pobrane z pokarmem podlegają trawieniu a przyswojone
wolne aminokwasy są transportowane przez krew do tkanek i
narządów, gdzie służą do odnowy białek własnych organizmu (u
człowieka ok. 100 g/dziennie);
• Nadmiar białek pokarmowych jest zamieniany w tłuszcz lub
zużywany jako źródło energii;
• Aby to nastąpiło – musi uprzednio dojść do usunięcia reszt
azotowych (grup aminowych) w procesach deaminacji i
transaminacji, a powstałe cząsteczki (najczęściej ketokwasy)
ulegają przekształceniom dostarczającym energii (cykl Krebsa)
lub wchodzą w procesy glukoneogenezy.
METABOLIZM AMINOKWASÓW
CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA POBIERANIE
POKARMU
↑GLUKOZA
W KRWI
↑SMAKOWITOŚĆ
POKARMU
STRES
ODRUCHY
WARUNKOWE
↑INSULINA
W KRWI
MÓZG
CZUCIE GŁODU
POBUDZENIE RECEPTORÓW
ROZCIĄGANIA I
CHEMORECEPTORÓW PRZEWODU
POKARMOWEGO
↑GLUKAGON
W KRWI
HOROMONY GI W
KRWI
↑LEPTYNA
W KRWI
↑TEMPERATURA
CIAŁA
PODWZGÓRZOWE OŚRODKI GŁODU I
SYTOŚCI
• BRZUSZNO-PRZYŚRODKOWE PODWZGÓRZE (VMH)
– OŚRODEK SYTOŚCI – wyłączanie pobierania
pokarmu – uszkodzenie powoduje hiperfagię
prowadzącą do otyłości
• BOCZNE PODWZGÓRZE (LH) - OŚRODEK GŁODU –
poszukiwanie i pobieranie pokarmu – po lezjach
następuje wycieńczenie i śmierć głodowa
• JĄDRO ŁUKOWATE (ARC) – OŚRODEK ZWIĄZANY Z
WYKRYWANIEM OTŁUSZCZENIA - uszkodzenie
powoduje chorobliwą otyłość
BEHAWIOR POKARMOWY
PRZODOMÓZGOWIE
PIEŃ
MÓZGU
POBIERANIE
POKARMU
PODWZGÓRZE
OŚRODEK
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
SYTOŚĆ
POBIERANIE
Przeciwstawne
działanie GRELINY i
LEPTYNY
na pobieranie
pokarmu
UKŁAD DOKREWNY
czyli
HORMONALNY
Rok akad. 2013/2014
w.10, 06.05.2014
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
NATURA CHEMICZNA HORMONÓW:
1. Pochodne aminokwasów: aminy (np. adrenalina i
noradrenalina), hormony tarczycy (T3 i T4)
2. Eikozanoidy, pochodne 20-węglowego kwasu
arachidonowego (a także linolowego i linolenowego):
prostaglandyny, leukotrieny, tromboksany i lipoksyny
3. Steroidy, pochodne cholesterolu: hormony płciowe i
hormony kory nadnerczy
4. Peptydy i białka: np. hormony tropowe przysadki, a
także insulina czy VIP (wazoaktywny peptyd jelitowy)
NARZĄDY WEWNĄTRZWYDZIELNICZE
PODWZGÓRZE
Wazopresyna (ADH),
oksytocyna
Hormony regulujące
syntezę hormonów
tropowych
SZYSZYNKA
Melatonina
PRZYTARCZYCE
Parathormon
PRZYSADKA
Część gruczołowa: ACTH,
TSH, GH, PRL, FSH, LH, MSH
Część nerwowa: wydzielanie
oksytocyny i ADH
SERCE
Natriuretyczny peptyd
przedsionkowy (ANP)
TARCZYCA
Tyroksyna (T4)
Trójjodotyronina (T3)
Kalcytonina
NERKI
GRASICA
TKANKA TŁUSZCZOWA
Tymozyna, tymulina
Leptyna
NADNERCZA
UKŁAD POKARMOWY
Rdzeń:Adrenalina,
noradrenalina
Kora: Kortyzol, kortykosteron,
aldosteron, androgeny
Erytropetyna
KalcytrIol
Cała gama hormonów
WYSEPKI TRZUSTKOWE
b – insulina
a - glukagon
GONADY - JĄDRA
Androgeny, głównie testosteron
Inhibina
GONADY - JAJNIKI
Estrogen, progesteron, inhibina
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)
PODWZGÓRZE
PRZYSADKA
(przedni płat)
PRH
prolaktyna
(PRL)
Piersi
PIH/
dopamina
TRH
CRH
GHRH
GHIH
GnRH
TSH
ACTH
GH
FSH
LH
Tarczyca
Kora
nadnerczy
Wątroba
T3, T4
Kortyzol
Somatomedyna
Tkanki
Gonady
Androgeny
Gonady
Estrogeny,
Progesteron
HAMOWANIE
PODWZGÓRZE
HORMONY UWALNIAJĄCE
(LIBERYNY)
PRZEDNI PŁAT
PRZYSADKI
UJEMNE
SPRZĘŻENIE
ZWROTNE
HAMOWANIE
HORMONY TROPOWE
HORMONY
HORMONY
GRUCZOŁY
DOKREWNE
TARCZYCA, KORA NADNERCZY, GONADY
REGULACJA POZIOMU WAPNIA W KRWI
tarczyca
W pęcherzykach gruczołu
tarczycowego znajdują się
także komórki wydzielające
KALCYTONINĘ, hormon
peptydowy, uczestniczący w
regulacji poziomu Ca w krwi obniżający
przytarczyce
Tarczycy towarzyszy kilka
drobnych gruczołów,
PRZYTARCZYC, produkujących
PARATHORMON, peptyd
podwyższający poziom Ca w
krwi
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
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
MELATONINA –
ZEGAR I KALENDARZ
wiosna
lato
jesień
zima
ciemność
PRZEKSZTAŁCENIA KWASU
ARACHIDONOWEGO
LEUKOTRIENY
• Powstają głównie w leukocytach po wpływem
enzymu LIPOOKSYGENAZY
• Nazwa pochodzi od miejsca powstawania (leukocyty)
i budowy cząsteczki (3-eny)
• Biorą udział w reakcjach nadwrażliwości, zwykle z
udziałem histaminy
• Działają lokalnie: auto- i parakrynowo
• Wywołują powolny skurcz mięśni gładkich np.
oskrzelików, prowadzący do ataku astmy alergicznej
• Działając na śródbłonek naczyń zaopatrujących
oskrzeliki ułatwiają napływ leukocytów do miejsca
zapalenia, ich efekt utrzymuje się znacznie dłużej niż
EIKOZANOIDY – POCHODNE KWASU
ARACHIDONOWEGO
PROSTAGLANDYNY
• U ludzi wykryto 16 rodzajów PG oznaczanych
literami (A, D, G, E itd.) oraz cyfrą, wskazującą na
liczbę wiązań podwójnych
• Nazwa pochodzi od pierwszej wykrytej funkcji,
skurcz mięśni macicy, przypisywanej substancji
pochodzącej z prostaty (łac. glandula prostatae)
• Ze względu na bardzo krótki okres półtrwania
PG działają lokalnie (auto- i parakrynowo)
• Większość prostaglandyn rozszerza naczynia
krwionośne, prowadząc do obniżenia ciśnienia
krwi
Źródłem hormonów u kręgowców
jest także wiele wyspecjalizowanych gruczołów oraz
tkanek wchodzących w skład narządów, pełniących inne
funkcje
Serce: przedsionkowy peptyd natriuretyczny
Nerki: kalcytriol
Wątroba: kalcydiol, somatomedyna
Skóra: kalcyferol
Przewód pokarmowy: gastryna, cholecystokinina,
sekretyna, wazoaktywny peptyd jelitowy
Tkanka tłuszczowa: leptyna
GOSPODARKA
WODNO-ELEKTROLITOWA
OSMOREGULACJA
BUDOWA i FUNKCJE
UKŁADU WYDALNICZEGO
KRĘGOWCÓW
w.11.rok akad. 2013/2014
PROBLEMY OSMOREGULACYJNE
ZWIĄZANE Z ŻYCIEM W WODACH
• SUSZA OSMOTYCZNA - w wodach morskich
• NAPŁYW WODY I UTRATA ELEKTROLITÓW
- w wodach słodkich
PROBLEM OSMOREGULACYJNY
ZWIĄZANY Z ŻYCIEM NA LĄDZIE
SUSZA
OSMOTYCZNA
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!!!!!
• Przemieszczaniem się wody w organizmie oraz
między nim a otoczeniem rządzą prawa fizyczne:
woda „ucieka” z przedziału o niższym stężeniu
(ciśnieniu osmotycznym) do wyższego;
• Warunkiem tego ruchu jest przepuszczalność
błony dzielącej te przedziały - obecność kanałów
wodnych czyli akwaporyn, bez których błona
cytoplazmatyczna przepuszcza wodę jedynie w
niewielkim stopniu.
UWAGA!!!!!
NIE ISTNIEJE MECHANIZM
AKTYWNEGO TRANSPORTU WODY
kanały wodne umożliwiają mniej
lub bardziej precyzyjną kontrolę
ruchu wody
UTRZYMANIE WŁAŚCIWEGO SKŁADU
CHEMICZNEGO ŚRODOWISKA WEWNĘTRZNEGO
ORGANIZMU WYMAGA:
• OSMOREGULACJI czyli utrzymania właściwego
ciśnienia osmotycznego tkanek, od czego zależy
ruch wody przez błony biologiczne.
• REGULACJI SKŁADU JONOWEGO czyli zdobywania
lub usuwania nadmiaru jonów, istotnych dla
prawidłowego funkcjonowania komórek.
• WYDALANIA KOŃCOWYCH PRODUKTÓW
METABOLIZMU BIAŁEK czyli usuwania amoniaku
bądź jego pochodnych.
STRUKTURA I NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI
METABOLITÓW AZOTOWYCH
Amoniak
Mocznik
Kwas
moczowy
PROCESY ZACHODZĄCE W NARZĄDACH
OSMOREGULACJI I WYDALANIA
• FILTRACJA ok. 200 litrów na dobę
(człowiek)
• RESORPCJA do 99% filtratu
• SEKRECJA aktywne usuwanie
niektórych substancji
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
Kłębuszek
Gradient ciśnienia
onkotycznego
Gradient ciśnienia
hydrostatycznego
Światło torebki
Bowmana
Ciśnienie
hydrostatyczne
w torebce 15
mmHg
Torebka Bowmana
POWSTAWANIE MOCZU
Przepływ krwi
Filtracja kłębuszkowa
Powstaje podobny do osocza filtrat
krwi
Ciałko nerkowe
Resorpcja kanalikowa
Usuwa z filtratu przydatne
substancje rozpuszczalne, które
wracają do krwi
Przepływ filtratu
Naczynia włosowate
okołokanalikowe
Sekrecja kanalikowa
Dodatkowo usuwa do filtratu
zbędne składniki krwi
Kanalik nerkowy
Oszczędzanie wody
Usuwanie z filtratu wody, wracającej
do krwi; zagęszczanie moczu
MOCZ OSTATECZNY
TANSPORT WODY
I SUBSTANCJI ROZPUSZCZONYCH
W POSZCZEGÓLNYCH ODCINKACH NEFRONU
WZMACNIACZ PRZECIWPRĄDOWY
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
W PĘTLI NEFRONU
Im więcej soli opuszcza płyn w
ramieniu wstępującym, tym wyższe
jest zasolenie płynu
śródmiąższowego
Im wyższe jest stężenie płynu
przechodzącego do ramienia
wstępującego, tym więcej soli jest
pompowane do otaczającego płynu
śródmiąższowego
HORMONALNA KONRTOLA OBJĘTOŚCI I
SKŁADU WYDALANEGO MOCZU
Układ RENINA-ANGIOTENSYNA-ALDOSTERON
HORMON ANTYDIURETYCZNY (ADH) czyli
WAZOPRESYNA
PEPTYDY NATRIURETYCZNE: przedsionkowy
ANP, mózgowy/komorowy BNP,
śródbłonkowy/nerwowy CNP
PARATHORMON I KALCYTONINA
PLAMKA ZBITA I APARAT PRZYKŁĘBUSZKOWY
Torebka
Bowmana
Aparat
przykłębkowy
Tętniczka
odprowadzająca
Kanalik
dalszy
Tętniczka
doprowadzająca
Światło torebki
Bowmana
Kanalik
bliższy
Kapilara kłębuszkowa
Tętniczka
odprowadzająca
Kanalik
dalszy
Plamka zbita
Kierunek
przepływu krwi
Tętniczka
doprowadzająca
Komórki aparatu przykłębkowego
BUDOWA PODJEDNOSTKI AQP1
(Journal of Physiology, Agre 2002)
Motyw NPA- asparagina, prolina, alanina
(Structure and function of channels, Fujiyosh i wsp., 2001)
DZIAŁANIE ANP/BNP
Powstaje w kardiomiocytach, pełni funkcję czynnika
ochraniającego serce (granule sekrecyjne wykryto w
przedsionkach serca już w latach 50. XX wieku,
hormon opisany w 1981)
Działa antagonistycznie w stosunku do hormonów
podwyższających ciśnienie krwi
„Wyłącza” serce spod działania układu
współczulnego (głównie BNP)
Rozszerza naczynia krwionośne, wpływa na wzrost
wydalania sodu i wody (zmniejsza objętość krwi) ->
spadek ciśnienia
DZIAŁANIE ANP/BNP
CLIN EXP PHARMACOL PHYSIOL,
2004, 31: 791-794
wydalanie mocznika