Fizjologia człowieka

Transkrypt

1 Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu w Gdańsku Katedra: Promocji Zdrowia Zakład: Biomedycznych Podstaw Zdrowia Fizjologia człowieka Osoby prowadzące przedmiot: Prof. nadzw. dr hab. Zbigniew Jastrzębski zb.jastrzebski@op.pl Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

2 Temat ćwiczeń 6 Krew Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

3 Skład krwi W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

4 Rola krwi 1. Transportująca Tlen z płuc p do tkanek Dwutlenek węgla w z tkanek do płucp Substraty energetyczne i budulcowe do tkanek glukoza i białka Produkty przemiany materii do nerek i wątrobyw Hormony i witaminy W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

5 Rola krwi 2. Homeostatyczna Reguluje ciśnienie osmotyczne wewnątrz organizmu Reguluje róŝnicr nicę temperatur Reguluje ph Reguluje stęŝ ęŝenie jonów w wodorowych we wszystkich tkankach W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

6 Rola krwi 3. Ochronna Tworzy zaporę przed inwazją drobnoustrojów leukocyty Eliminuje substancje obce dzięki przeciwciałom limfocyty Tworzy skrzepy - trombocyty W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

7 Erytrocyty Są to dwuwklęsłe, bezjądrzaste komórki krwi, które nie posiadają takŝe e organelli komórkowych. Ich funkcje Ŝyciowe opierają się na metabolizmie glikolitycznym. W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

8 Erytrocyty Produkowane sąs w czerwonym szpiku kostnym Erytrocyty posiadają zdolność zmiany kształtu tu bez zmiany objęto tości komórki Okres ich Ŝycia to ok. 120 dni, a czas połowicznego owicznego rozpadu to ok. 28 dni Rozpad erytrocytów w zachodzi w śledzionie Fizjologia Człowieka. Zagadnienia wybrane, Anna Szczęsna-Kaczmarek, Andrzej Suchanowski, Zbigniew Jastrzębski, Ewa Ziemann, Radosław Laskowski,. Tomasz Grzywacz, 2005 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

9 Erytrocyty Głównym zadaniem erytrocytów w jest przenoszenie tlenu i dwutlenku węglaw gla,, co jest moŝliwe dzięki obecności ci w nim białka ka- czerwonego barwnika hemoglobiny, który ma zdolność do nietrwałego ego wiązania tlenu Prawidłowy erytrocyt ludzki jest okrągłą łą, dwuwklęsłą w środku komórk rką o średnicy 6-96 µm W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

10 Erytrocyty KaŜdy erytrocyt zawiera około o 250 milionów cząsteczek hemoglobiny KaŜda cząsteczka hemoglobiny wiąŝ ąŝe e się z 4 cząsteczkami tlenu Jeden erytrocyt jest zdolny przetransportować do miliarda cząsteczek tlenu!!! W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

11 Erytrocyty Średnio w 100ml krwi znajduje się 15g hemoglobiny KaŜdy gram hemoglobiny wiąŝ ąŝe e się z około o 1,33g tlenu Ze 100 ml krwi moŝe związać się około 20 ml tlenu W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

12 Hemoglobina Hemoglobina to czerwony barwnik krwi. Zbudowana jest z białka globiny ( 2 łańcuchy polipeptydowe alfa i beta) oraz z 4 cząsteczek hemu. W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

13 Hemoglobina Hem jest to niebiałkowa część hemoglobiny. KaŜda cząsteczka hemu zawiera centralnie połoŝony ony atom Ŝelaza co umoŝliwia wiązanie cząsteczek tlenu. KaŜda z nich jest połą łączona z jednym łańcuchem polipeptydowym. W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

14 Hemoglobina Transport tlenu Oksyhemoglobina (Hb4 + 4O 2 Hb4O8 ) Jest to nietrwałe e połą łączenie hemu z cząsteczk steczką tlenu - UTLENOWANIE Jest ono niezbędne do przetransportowania tlenu z płuc p do narządów, tkanek i komórek w naszym organizmie. 95% - Hb 5% w osoczu W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

15 Hemoglobina Zgodnie z gradientem stęŝ ęŝeń do krwi w naczyniach włosowatych w oplatających pęcherzyki p płucne p dyfundują cząsteczki tlenu. Zostają one rozpuszczone za zasadzie rozpuszczalności ci gazów w w płynach. p Cząsteczki tlenu natychmiast dyfundują do erytrocytów w gdzie kaŝda cząsteczka O2 łączy się z kationem Ŝelaza ( II ) tworząc c oksyhemoglobinę. W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

16 Hemoglobina Transport dwutlenku węglaw CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 Na zasadzie róŝnicy r ciśnie nień parcjalnych (6mm Hg) CO2 przenika z tkanek do krwi, rozpuszcza się na bardzo krótko na zasadzie rozpuszczalności ci fizycznej w osoczu i przenika do erytrocytów. Pod wpływem anhydrazy węglanowej reaguje z wodą i powstaje H2CO3. W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

17 Hemoglobina H 2 CO H HCO - 3 Powstały y kwas węglowy w dysocjuje na kationy wodorowe i aniony wodorowęglanowe. Kationu wodory łącz czą się z odtlenowaną Hb ułatwiaju atwiając c dysocjację O2, a aniony wodorowęglanowe dyfundują do osocza i płynp yną do płuc. W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

18 Hemoglobina Część CO2 łączy się z grupami aminowymi aminokwasów w ( NH2 ) tworząc karbaminiany i powstaje karbaminohemoglobina która z krwią odtlenowaną dociera do płuc p i w miejsce CO2 ponownie wchodzi O2. CO 2 + Hb-NH COO - + H + 6% CO2 dociera do płuc p na drodze fizycznej 94% CO2 dociera jako wodorowęglany ( 84-88%) 88%) i karbaminiany (6-10%) W. Z. Traczyk [2005] Fizjologia Człowieka w Zarysie.PZWL,str Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

19 LEUKOCYTY Krwinki białe e (white blood celis WBC) ogólna nazwa elementów w morfotycznych krwi obwodowej róŝniących się od krwinek czerwonych obecności cią jąder i brakiem barwnika; naleŝą do nich granulocyty (obojętnoch tnochłonne, onne, kwasochłonne, onne, zasadochłonne) onne) i agranulocyty (limfocyty i monocyty)

20 GRANULOCYTY Krwinki białe zawierające w cytoplazmie ziarnistości, powstają w procesie granulocytopoezy w szpiku kostnym czerwonym i dzielą się na: Obojętnoch tnochłonne onne (Neutrofile) Kwasochłonne onne (Eozynofile) Zasadochłonne onne (Bazofile)

21 NEUTROFILE 40 70% wszystkich leukocytów Biorą udział w procesach odpornościowych organizmu Średni czas krąŝ ąŝenia we krwi to 6 10 godzin Następnie przedostają się do tkanek (diapedeza( diapedeza) W tkankach funkcjonują jeszcze od kilkunastu do kilkudziesięciu godzin, po czym ulegają apoptozie

22 NEUTROFILE Z tkanek mogą kierować się do ognisk zapalnych, ognisk rozmnaŝania ania się bakterii i martwych tkanek (chemotaksja)( Dzięki zdolności do fagocytozy neutrofile poŝeraj erają bakterie, uszkodzone komórki, pierwotniaki i grzyby, a następnie trawią je w lizosomach Neutrofil (Ŝółta( komórka) fagocytujący pałeczki wąglika

23 EOZYNOFILE 0 4% wszystkich leukocytów Podstawową funkcją tych krwinek jest niszczenie obcych białek (na przykład białek alergennych) wykazują te same właściwow ciwości diapedezy, chemotaksji i fagocytozy co neutrofile Występuj pują głównie w tkankach naraŝonych na kontakt z czynnikami środowiska zewnętrznego organizmu (np. skóra, błony b śluzowe przewodu pokarmowego, dróg g oddechowych)

24 BAZOFILE Stanowią 0 2 % wszystkich leukocytów Mają wielkość ok µm. UwaŜane ane sąs równieŝ za główne g nośniki niki heparyny i histaminy Nie wykazują zdolności do fagocytozy Magazynują histaminę (odpowiedzialnej za rozwój j reakcji zapalnej) i heparynę (substancja przeciw zakrzepowa)

25 LIMFOCYTY Komórka układu odpornościowego Podział limfocytów 1. Limfocyty B (szpikozaleŝne) B1 B2 2. Limfocyty T (grasicozaleŝne) Th Ts Tc 3. Limfocyty NK

26 LIMFOCYTY B Powstają w czerwonym szpiku kostnym Uczestniczą w odpowiedzi immunologicznej typu humoralnego Produkują przeciwciała a niszczące ce antygeny Pod wpływem limfocytów w Th aktywowane limfocyty B wytwarzają immunoglobuliny Stymulują funkcje limfocytów w NK i eozynofilów WYRÓśNIAMY Limfocyty B1 Limfocyty B2

27 LIMFOCYTY T Uczestniczą w odpowiedzi immunologicznej typu komórkowego Niszczą komórki obce dla organizmu Powstają w czerwonym szpiku kostnym, po czym wędrują do grasicy, gdzie ulegają namnoŝeniu Z grasicy przemieszczają się one do narządów limfatycznych oraz do krwi obwodowej Fizjologia Człowieka. Zagadnienia wybrane, Anna Szczęsna-Kaczmarek, Andrzej Suchanowski, Zbigniew Jastrzębski, Ewa Ziemann, Radosław Laskowski, Tomasz Grzywacz, 2005

28 LIMFOCYTY Th Limfocyty pomocnicze (helpers) stanowią 75% wszystkich limfocytów w T Są mediatorami we wszystkich niemal reakcjach immunologicznych, które zachodzą przy udziale wytwarzanych przez nie cytokin Stymulują limfocyty B do wytwarzania immunoglobulin, aktywują makrofagi i pozostałe limfocyty T Fizjologia Człowieka. Zagadnienia wybrane, Anna Szczęsna-Kaczmarek, Andrzej Suchanowski, Zbigniew Jastrzębski, Ewa Ziemann, Radosław Laskowski, Tomasz Grzywacz, 2005

29 LIMFOCYTY Tc Czyli limfocyt T cytotoksyczny Za pomocą białka perforyny niszczą otoczkę komórki atakowanej Uwalniają substancje cytotoksyczne powodujące rozpad komórki docelowej Nie wymagają wcześniejszej aktywacji Nazywane sąs równieŝ komórkami niszczącymi cymi (killing cells) Fizjologia Człowieka. Zagadnienia wybrane, Anna Szczęsna-Kaczmarek, Andrzej Suchanowski, Zbigniew Jastrzębski, Ewa Ziemann, Radosław Laskowski, Tomasz Grzywacz, 2005

30 LIMFOCYTY Ts Czyli limfocyty T suppressor Regulują czynności ci limfocytów w Th i Tc Hamują działanie anie Limfocytów w B Fizjologia Człowieka. Zagadnienia wybrane, Anna Szczęsna-Kaczmarek, Andrzej Suchanowski, Zbigniew Jastrzębski, Ewa Ziemann, Radosław Laskowski, Tomasz Grzywacz, 2005

31 LIMFOCYTY NK Naturalni niszczyciele (natural killer cell) Wykazują aktywność cytotoksyczną niszcząc c komórki, w których rozwijają się wirusy jak i komórki nowotworowe Limfocyty NK i Tc niszczą obce komórki w podobny sposób b za pośrednictwem uwalnianej perforyny Uczestniczą we wczesnych fazach odpowiedzi immunologicznej Działaj ają absolutnie samodzielnie Fizjologia Człowieka. Zagadnienia wybrane, Anna Szczęsna-Kaczmarek, Andrzej Suchanowski, Zbigniew Jastrzębski, Ewa Ziemann, Radosław Laskowski, Tomasz Grzywacz, 2005

32 MONOCYTY Stanowią 2-7% wszystkich leukocytów Powstają w szpiku kostnym czerwonym w procesie monocytopoezy Pozostają we krwi godzin, średnio 14 godzin Zasadnicza funkcja związana zana jest z procesami odpornościowymi, głównie fagocytozą patogennych mikroorganizmów, obumarłych komórek oraz obcych antygenów Po przekształceniu się w makrofagi mogą wiąza zać zdezaktywowane antygeny i w ten sposób b stać się komórkami prezentującymi antygen limfocytom T wyzwalając c reakcję typu komórkowego lub limfocytom B inicjując c reakcję humoralną na antygen Fizjologia Człowieka. Zagadnienia wybrane, Anna Szczęsna-Kaczmarek, Andrzej Suchanowski, Zbigniew Jastrzębski, Ewa Ziemann, Radosław Laskowski, Tomasz Grzywacz, 2005

33 GRUPY KRWI Odkrycia grup krwi dokonał austriacki uczony Karl Landsteiner w 1901 roku Natomiast Ludwik Hirszfeld wraz z Emilem von Dungernem stworzył podstawy nauki o grupach krwi, wprowadzając c ich oznaczenie symbolami A, B, AB, i 0, co następnie w 1928 roku przyjęto na całym świecie. RównoczeR wnocześnie nie pierwszy zajmował się dziedziczeniem zróŝnicowania grupowego krwi, co wyzyskał do wykluczania niepewnego ojcostwa

34 GRUPY KRWI Grupa krwi determinowana jest przez charakterystyczny zestaw zakodowanych genetycznie antygenów, znajdujących się na krwinkach czerwonych (erytrocytach). Antygeny te mogą być białkami, policukrami, glikoproteinami lub glikolipidami. WyróŜniamy aŝa 29 odrębnych układ adów w grup krwi, z których najwaŝniejsze niejsze sąs cztery poniŝsze: system AB0 (moŝliwe grupy krwi: 0, A, B, AB) system Rh (moŝliwe grupy krwi: Rh+ i Rh-) system MN (moŝliwe grupy krwi: M, N, MN) system Kella (moŝliwe grupy krwi: K+ i K-) K

35 GRUPY KRWI Grupy krwi układu ABO i często stość ich występowania [Traczyk, Trzebski 2001] Grupa krwi Antygen w otoczce erytrocytów A 1 A 2 A 1 A 2 Przeciwciała w osoczu anty-b anty-b Częstość występowania [%] 31,5 9,5 B B anty-a 19 A 1 B A 2 B A 1 B A 2 B 0 H Bombay brak brak brak anty-a anty-b anty-a anty-b anty-h 6,4 1,6 32,5 bardzo rzadko

36 GRUPY KRWI

37 KONFLIKT SEROLOGICZNY Układ Rh ma szczególne znaczenie przypadku ciąŝ ąŝy y kobiety z grupą Rh-.. Jeśli dziecko dziedziczy grupę Rh+ po ojcu, to krew takiego noworodka, przedostająca się do krwiobiegu matki podczas porodu, indukuje w nim produkcję przeciwciał anty-rh+. RH + RH - Jeśli kobieta ta ma drugie dziecko z grupą Rh+, to jej przeciwciała a przenikają przez łoŝysko i powodują u płodu p cięŝ ęŝką niedokrwistość ść,, zaburzenia rozwojowe, a nawet obumarcie. Jest to tzw. konflikt serologiczny.

38 Bibliografia Fizjologia Człowieka w Zarysie, W. Z. Traczyk, 2005 Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego, J. Górski, 2001 Physiology of sport and exercise, Wilmore J.H., Costill D. L., Human Kinetics 2004 Fizjologia Człowieka. Zagadnienia wybrane, Anna Szczęsna-Kaczmarek, Andrzej Suchanowski, Zbigniew Jastrzębski, Ewa Ziemann, Radosław Laskowski, Tomasz Grzywacz, 2005 Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja