Biologiczne mechanizmy zachowania - fizjologia

Biologiczne mechanizmy
zachowania - fizjologia
zajecia 8 : 19.11.15
Kontakt:
[email protected]
https://mmichalowskiuwr.wordpress.com/
★
★
★
★
I gr 08:30 – 10:00
II gr 10:15 – 11:45
III gr 12:00 – 13:30
IV gr 13:45 – 15:15
(s. Cybulskiego;
(s. Cybulskiego;
(s. Cybulskiego;
(s. Cybulskiego;
08.10. – 19.11.)
08.10. – 19.11.)
08.10. – 19.11.)
08.10. – 19.11.)
Serce i uklad krwionosny
Seminarium osme
Zarys ukladu krazenia
Układ krążenia = krążenie małe
(płucne) + krążenie duże (układowe)
Krążenie duże = układ tętniczy + układ
żylny
oraz połączenie: układ naczyń
kapilarnych
Krążenie duże:
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
lewa komora serca
tętnica główna
tętniczki
kapilary
żyłki
żyła główna górna i dolna
prawy przedsionek serca
Krążenie małe = układ tętniczy
(płucny) + układ żylny (płucny)
Krążenie małe:
◦
◦
◦
◦
◦
prawo komora serca
pień płucny
sieć naczyć włosowatych
cztery żyły płucne
lewy przedsionek serca
płuca: pojemność minutowa
(5-6 l/min z komory)
układ: ułamek pojemności
minutowej
Miesnie serca
Kluczowe elementy serca:
◦
◦
◦
◦
zastawki przedsionkowo-komorowe (jednokierunkowy przepływ z
przedsionków do komór)
zastawki tętniczne (jednokierunkowy przepływ z komór do tętnic)
krążenie wieńcowe (zaopatrzenie serca w substancje odżywcze)
kardiomiocyty:
▫ skurcz pojedynczy
▫ skurcz maksymalny
▫ pobudzane tkanką bodźcoprzewodzącą
▫ połączenia szczelinowe (jony Ca2+, cAMP)
▫ połączenia typu palczastego
Przewodzenie sygnalu w sercu
Układ nerwowy w sercu:
◦
“zwykłe” włókna nerwowe + ośrodki rozrusznikowe:
▫ węzeł zatokowo-przedsionkowy (SA)
▫ węzeł przedsionkowo-komorowy (AV)
▫ pęczek przedsionkowo-komorowy (PH) dzielący pęczek Hisa
na włókna Purkinjego
◦
propagacja sygnału:
▫ od górnej części prawego przedsionka w dół, do przegrody
międzyprzedsionkowej i dalej rozchodzi poprzez włókna
Purkinjego
▫ powolne rozchodzenie się sygnału, umożliwia
synchronizację pracy komór i przedsionków
Kardiomiocyty
Stan spoczynkowy - kardiomiocyty + włókna Purkinjego:
◦
◦
◦
◦
potencjał ok. -90 mV, kluczowa rola Na+ i K+ i pompy sodowopotasowej
odkomórkowy prąd potasu (wysoka przepouszczalność, większy) i
dokomórkowy prąd sodu (mniejszy)
hiperkaliemia/hipokaliemia => zwolnienie przewodnictwa
zaburzenia pompy Na/K (glikozydy naparstnicy) => wzrost stężenia
Ca2+, lepsza kurczliwość
Potencjał czynnościowy - kardiomiocyty + włókna Purkinjego:
◦
dłuższy niż w mięśniach poprzecznie prążkowanych (300 ms vs 1
ms):
▫
▫
▫
▫
▫
faza 0: szybka depolaryzacja sarkolemmy z nadstrzałem (in Na+)
faza 1: wstępna repolaryzacja (in Cl- stop Na+)
faza 2: plateau (250 ms) (in Ca2+ slow out K+)
faza 3: repolaryzacja (out K+)
faza 4: pompa sodowo-potasowa
Tkanka bodzcoprzewodzaca
Potencjał czynnościowy - tkanka bodźcoprzewodząca (węzeł zatokowoprzedsionkowy i przedsionkowo-komorowy):
◦
◦
◦
◦
potencjał spoczynkowy -60 mV
zamiast szybkiej fazy 0 (bez wpływu TTX i kanałów sodowych) długoterminowe kanały wapniowe L-long lasting
fazy 1, 2 oraz 3 połączone w jedną, krótszą
niestabilna faza 4 (wapniowe kanały przejściowe T-transient):
powolna spoczynkowa depolaryzacja
depolaryzacja (głównie SA, również AV): cykliczne pobudzenia oparte
na wapniu (transient => long lasting) potencjał rozrusznikowy => potencjał
czynnościowy
repolaryzacja: odkomórkowy prąd potasowy
Modulacja przewodzenia sygnalu w sercu
receptory cholinergiczne muskarynowe M2:
acetylocholina, hiperpolaryzacja błony i powolniejsze narastanie
powolnej spoczynkowej depolaryzacji (otwarcie kanałów potasowych,
domknięcie kanałów wapniowych)
◦
◦
prawy nerw błędny (ukł. przywspółczulny): hamowanie SA
lewy nerw błędny (ukł. przywspółczulny): hamawoanie AV
receptory adrenergiczne B2:
noradrenalina,
przyspieszenie akcji serca,
układ współczulny
Cykl pobudliwosci serca
Skurcz kardiomiocytów: przedsionki/komory w tym samym czasie,
skurcz pojedynczy, skurcz maksymalny => serce funkcjonuje jak pompa
dlaczego?
◦
po aktywacji sodowej (faza 0): refrakcja aż do fazy 3 włącznie
▫ refrakcja bezwzględna
▫ refrakcja względna (faza 3)
w tym czasie również następuje skurcz mięśnia, całkowity powrót do
spoczynkowej pobudliwości po fazie 4
czynniki depolaryzujące (aktywność w górę) / hiperpolaryzujące
(aktywność w dół)
mięśnie szkieletowe: refrakcja 1-2 ms, skurcz 10-100 ms, możliwość
sumacji skurczu mięśnia
Fazy cyklu sercowego
skurcz przedsionków => komory:
faza skurczowa => faza rozkurczowa
Na ciśnienie wpływ mają: podatność komory na rozciąganie, objętość
wypełniającej ją krwi, kurczliwość mięśnia komory.
Ważne fazy:
◦
◦
◦
◦
◦
◦
skurcz izowolumetryczny
wyrzut maksymalny
wyrzut zredukowany
rozkurcz izowolumetryczny
szybkie wypełnianie
zredukowane wypełnianie
Tony serca
Fonokardiografia oraz patologiczne i fizjologiczne szumy serca.
Wyróżniamy tony:
◦
◦
◦
◦
S1: wibracja zastawek i ścian serca, zmiany ciśnienia na początku
skurczu, zamknięcie zastawek mitralnych/otwarcie aortalnych
S2: zamknięcie zastawek aortalnych i powrót krwi
S3: w czasie rozkurczu, wypełnianie komór krwią
S4: w czasie skurczu przedsionków
Szmery: pojawiają się w stanach patologicznych, gdy przepływ
przechodzi z laminarnego w turbulentny.
Uklad naczyniowy
Krążenie duże = układ tętniczy +
układ żylny
oraz połączenie: układ naczyń
kapilarnych
Krążenie duże:
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
lewa komora serca
tętnica główna
tętniczki
kapilary
żyłki
żyła główna górna i dolna
prawy przedsionek serca
Krążenie małe = układ tętniczy
(płucny) + układ żylny (płucny)
Krążenie małe:
◦
◦
◦
◦
◦
prawo komora serca
pień płucny
sieć naczyć włosowatych
cztery żyły płucne
lewy przedsionek serca
płuca: pojemność minutowa
(5-6 l/min z komory)
układ: ułamek pojemności
minutowej
Cwiczenia
Bibliografia
Literatura:
Kandel, E. et al (2012) Principles
of Neural Science, 5th edition
Elsevier
◦ Netter, F.H. et al (2009) Netter’s
Essential Physiology, Elsevier
◦
“
This is the end