WYMIANA WODY I JONÓW W RÓŻNYCH ŚRODOWISKACH

Transkrypt

1 WYMIANA WODY I JONÓW W RÓŻNYCH ŚRODOWISKACH Woda Śluz Nabłonek Płyn śródmiąższowy Płyn zewnątrzkomórkowy Naczynie krwionośne Komórka (erytrocyt) Płyn zewnątrzkomórkowy (osocze)

2 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

3 BILANS WODNY CZŁOWIEKA OBOWIĄZKOWE WYDALANIE WODY Końcowe produkty metabolizmu muszą być wydalane w odpwiedniej objętości wody ( 400ml/24 h ), > od ilości produkowanej wody metabolicznej

4 UWAGA!!!!! NIE ISTNIEJE MECHANIZM AKTYWNEGO TRANSPORTU WODY kanały wodne umożliwiają mniej lub bardziej precyzyjną kontrolę ruchu wody

5 PROCESY ZACHODZĄCE W NARZĄDACH OSMOREGULACJI I WYDALANIA FILTRACJA ok. 200 litrów na dobę (człowiek) RESORPCJA do 99% filtratu SEKRECJA aktywne usuwanie niektórych substancji

6 Budowa NEFRONU- jednostki funkcjonalnej nerki Torebka Bowmana Torebka Bowmana Kanalik bliższy Kora nerki Kanalik dalszy Kanalik bliższy Kanalik dalszy Kanalik zbiorczy Pętla Henlego Rdzeń nerki Nefron korowy Kanalik zbiorczy Pętla Henlego Nefron przyrdzenny

7 STRUKTURA I FUNKCJA NEFRONU SSAKA

8 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 Gradient ciśnienia hydrostatycznego Światło torebki Bowmana Ciśnienie hydrostatyczne w torebce 15 mmhg Kłębuszek Torebka Bowmana

9 Filtracja kłębuszkowa Powstaje podobny do osocza filtrat krwi POWSTAWANIE MOCZU Przepływ 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 MOCZ OSTATECZNY Ciałko nerkowe Przepływ filtratu Naczynia włosowate okołokanalikowe Kanalik nerkowy

10 TANSPORT WODY I SUBSTANCJI ROZPUSZCZONYCH W POSZCZEGÓLNYCH ODCINKACH NEFRONU

11 WZMACNIACZ PRZECIWPRĄDOWY Jony soli w sposób ciągły przechodzą do płynu kanalikowego W PĘTLI NEFRONU Im wyższe jest stężenie płynu pozakomórkowego tym więcej wody opuszcza ramię zstępujące na drodze osmozy Im więcej soli opuszcza płyn w ramieniu wstępującym, tym wyższe jest zasolenie płynu śródmiąższowego 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

12 POJĘCIE PROGU NERKOWEGO NA PRZYKŁADZIE GLUKOZY Filtrat Resorpcja Próg nerkowy Mocz

13 PLAMKA ZBITA I APARAT PRZYKŁĘBUSZKOWY Torebka Bowmana Tętniczka odprowadzająca Kanalik dalszy Tętniczka doprowadzająca Aparat przykłębkowy Kanalik bliższy Tętniczka odprowadzająca Kanalik dalszy Światło torebki Bowmana Kapilara kłębuszkowa Plamka zbita Kierunek przepływu krwi Tętniczka doprowadzająca Komórki aparatu przykłębkowego

14 APARAT PRZYKŁĘBKOWY Podocyty Włókno współczulne Komórki mesangium Tętniczka odprowadzająca Komórki przykłębkowe Tętniczka doprowadzająca Kanalik dalszy Mięśnie gładkie naczynia Plamka zbita

15

16

17 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 CHIP 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 (The Nobel Prize in Chemistry 2003 Information for the Public) (Journal of Physiology, Agre 2002) 2000 molekularny model budowy AQP1 (Murata)

18 BUDOWA PODJEDNOSTKI AQP1 (Journal of Physiology, Agre 2002) Motyw NPA- asparagina, prolina, alanina (Structure and function of channels, Fujiyosh i wsp., 2001)

19 AQP2 KANAŁ REGULOWANY WAZOPRESYNĄ (Fizjologia zwierząt, Nielsen i wsp.; 1998) Komórka nabłonka kanalika zbiorczego Pod wpływem wazopresyny: Integracja pęcherzyków zawierających AQP2 z błoną Wzrost ekspresji genu aqp2 Choroba związana z dysfunkcją AQP2: Komórka nabłonka Moczówka prosta (15 litrów moczu dziennie) kanalika zbiorczego po podaniu 100pM wazopresyny (Fizjologia zwierząt, Nielsen i wsp.; 1998)

20

21

22 DZIAŁANIE ANP/BNP CLIN EXP PHARMACOL PHYSIOL, 2004, 31:

23 wydalanie mocznika

24

25 Powstanie celomy wiąże się z wyodrębnieniem jelita jednokierunkowego, czyli OTWÓR PIERWOTNA i WTÓRNA JAMA CIAŁA MEZODERMA EKTODERMA ENDODERMA ROBAKI PŁASKIE - ACELOMATA zwierzęta parenchymatyczne (bez jamy ciała) MEZO- EKTODERMA ENDODERMA ŚWIATŁO JELITA EKTO- MEZODERMA ENDODERMA CELOMA NICIENIE PSEUDOCELOMATA CELOMA leży między ekto- i endodermą CELOMA ŚWIATŁO JELITA PIERŚCIENICE CELOMATA CELOMA znajduje się w obrębie mezodermy ŚWIATŁO JELITA

26 POBIERANIE POKARMU ZĘBY JĘZYK NOZDRZA OCZY IDENTYFIKACJA POKARMU OBRÓBKA MECHANICZNA PRZEWÓD POKARMOWY GIT PRZEŁYK ŻOŁĄDEK JELITA TRAWIENIE CHEMICZNE PRZYSWAJANIE - WCHŁANIANIE USUWANIE POZOSTAŁOŚCI DEFEKACJA

27 ODZYSKIWANIE WODY USUWANIE ZBĘDNYCH UKŁAD POKARMOWY CZŁOWIEKA MECHANICZNE ROZDRABNIANIE POKARMU TRAWIENIE CHEMICZNE W KWAŚNYM ŚRODOWISKU GŁÓWNE TRAWIENIE I WCHŁANIANIE

28 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.

29 PRZEKRÓJ POPRZECZNY PRZEZ SPLOT MIĘŚNIÓWKO WY SPLOT POD-AUERBACHA ŚLUZÓWKOW Y MEISNERA ŚCIANĘ JELITA MIĘŚNIE GŁADKIE OKRĘŻNE PODŚLUZÓW KA MIĘŚNIE GŁADKIE PODŁUŻNE

30 SPLOTY NERWOWE TRZEWNE TKWIĄ W WARSTWACH ŚCIANY JELITA

31 UNERWIENIE ŚCIANY JELITA

32 Porównanie układu pokarmowego ptaków: (a) Ziarnojada i (b) Mięsożercy Główne różnice dotyczą: Wola Żołądka mięśniowego Jelit ślepych

33 MODYFIKACJE UKŁADU POKARMOWEGO ŻOŁĄD EK ODBY T ŻOŁĄDE K OWADO ŻERNE KRÓTKI E JELITO BRAK JELITA ŚLEPEG ROŚLINO ŻERNE NIEPRZE Ż- UWAJĄC E ŻOŁĄDE ODBYT K

34 ODBYT PRZEŁYK MODYFIKACJE UKŁADU POKARMOWEGO ŻWACZ CZEPIEC KSIĘGI TRAWIE NIEC JELITO ŚLEPE PĘTLA JELITA ROŚLINOŻERNY PRZEŻUWACZ: PRZEŁYK ŻOŁĄDE K 4-KOMOROWY ŻOŁĄDEK ze SZCZEGÓLNIE DUŻYM ŻWACZEM, DŁUGIE JELITA CIENKIE i GRUBE JELITO ŚLEPE ODB YT MIĘSOŻE RCA: KRÓTKIE JELITA CIENKIE i GRUBE, MAŁE JELITO ŚLEPE

35 PRZEWÓD POKARMOWY PRZEŻUWACZA

36 4-KOMOROWY ŻOŁĄDEK PRZEŻUWACZA TRAWIENI KSIĘGI JELITO CIENKIE ŻWACZ PRZEŁYK CZEPIE C

37 PRZEWÓD POKARMOWY KONIA

38 SCHEMAT MONOGASTRYCZNEGO PRZEWODU POKARMOWEGO WYODRĘBNIONO POSZCZEGÓLNE ODCINKI JELITA CIENKIEGO: DWUNASTNICĘ, JELITO KRĘTE I CZCZE. PRZEDSTAWIONO LICZEBNOŚĆ MIKROORGANIZMÓW NA G TREŚCI JELITA ZDROWEGO OSOBNIKA

39 KORZYSTNE MODYFIKACJE FUNKCJI NBAŁONKA JELITOWEGO PRZEZ KOMENSALNE MIKROBIOTA (BAKTERIE, DROŻDŻE, GRZYBY)

40 ORGANIZACJA GALT M cell - komórki z mikrofałdami SED wypukłość podśluzówkowa TDA - obszar zależny od grasicy Nature Reviews Immunology 3, (April

41

42 DZIENNE SPOŻYCIE RÓŻNYCH PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH Produkty mleczne i jaja 39,25% Mięso i produkty zbożowe 13% i 13,25% Warzywa 26,5% Owoce 8% Źródło: USDA, 1994

43 WARTOŚĆ BMI BMI (Body Mass Index) czyli wskaźnik masy ciała uwzględnia relacje pomiędzy masą a powierzchnią ciała: BMI = masa ciała (kg) wzrost 2 (m) Wartości BMI dla osób dorosłych: < 15 wygłodzenie wychudzenie niedowaga wartość prawidłowa nadwaga > 30 różne stopnie otyłości

44 ZMIANY ZAWARTOŚCI KWASÓW TŁUSZCZOWYCH

45 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

46 IZOMERY KWASU LINOLOWEGO to nie zawsze musi być Red Bull zwykł y sprzężo ny 9cis,11tr sprzężony ans 10trans,12 c9-t11 CLA cis t10-c12 CLA

47 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.

48 Procesy metaboliczne w organizmie MIĘŚN IE TKANKA TŁUSZCZO WA WĄTROB A

49 PROCESY LIPOLIZY I LIPOGENEZY

50 METABOLIZM AMINOKWASÓW

51 NEURO-HORMONAL CONTROL OF FOOF INTAKE; BASIC MECHANISMS AND CLINICAL IMPLICATIONS Konturek i wsp., J. Physiol. Pharmacol, 2005, 56 Suppl 6, 5-25

52 CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA POBIERANIE POKARMU GLUKO ZA W KRWI SMAKOWIT OŚĆ POKARMU STRE S INSULI NA W KRWI MÓZG CZUCIE GŁODU GLUKAG ON W KRWI HOROMONY GI W KRWI LEPTYNA W KRWI ODRUCHY WARUNKO WE POBUDZENIE RECEPTORÓW ROZCIĄGANIA I CHEMORECEPTORÓW PRZEWODU POKARMOWEGO TEMPERATU RA CIAŁA

53 BEHAWIOR POKARMOWY PRZOD O- POBIERA MÓZG NIE OWIE POKARM U OŚROD EK SYTOŚ CI PIEŃ MÓZGU PODWZG ÓRZE

54 ROLA LEPTYNY Pobieranie pokarmu -> zużycie TKANKA energii TŁUSZCZOWA Odkładania tłuszczu Sekrecji Stężenia leptyny leptyny w krwi PODWZGÓRZE Zmieniona aktywność Pobierania ośrodków integrujących pokarmu

55 DZIAŁANIE OREKSYN OŚRODKOWE

56 DZIAŁANIE OREKSYN LOKALNE

57 Pętle regulacyjne pobierania pokarmu: układy homeostatyczne są nastawione na wzrost masy ciała i NEURO-HORMONAL CONTROL OF FOOF INTAKE; BASIC MECHANISMS AND CLINICAL IMPLICATIONS Konturek i wsp., J. Physiol. Pharmacol, 2005, 56 Suppl 6, 5-25 CZUCIE GŁODU I SYTOŚCI REGULACJA POJEDYNCZEGO POSIŁKU

58 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,

59 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 Przeciwstaw ne działanie GRELINY i LEPTYNY na pobieranie pokarmu