biologiczne mechanizmy zachowania seminarium + laboratorium M.Eng. Michal Adam Michalowski

Transkrypt

1 biologiczne mechanizmy zachowania seminarium + laboratorium M.Eng. Michal Adam Michalowski michal.michalowski@uwr.edu.pl

2 Sienkiewicza 21 (Katedra Fizjologii i Neurobiologii Molekularnej) Chałubińskiego 3 (Samodzielna Pracownia Biofizyki Układu Nerwowego)

3 układ oddechowy: słuch

4 proces oddychania Układ oddechowy tworzony jest przez drogi oddechowe, płuca wraz z pęcherzykami płucnymi oraz klatkę piersiową. Wyróżniamy następujące etapy oddychania: oddychanie zewnętrzne oddychanie pośrednie oddychanie wewnętrzne

5 po co tlen? Tlen jest niezbędny w procesie uzyskiwania cząsteczek ATP (nośnik energii) Negatywne skutki niedoboru tlenu najszybciej uwidaczniają się w mózgu. Kolejne jest serce. Inne składniki odżywcze, takie jak woda lub pożywienie również są niezbędne, ale negatywne efekty ich braku pojawiają się znacznie później W warunkach beztlenowych synteza ATP jest możliwa, staje się jednak znacznie mniej wydajna

6 budowa płuc W proces oddychania zaangażowany jest, oprócz układu oddechowego układ krwionośny i nerwowy. Same płuca to głównie krew (50%) i tkanka płucna (50%), większość powietrza (90%) znajduje się w pęcherzykach płucnych. Wyróżniamy trzy strefy: przewodzącą (1-16) przejściową (17-19) oddechową (20-22) Płacik górny to jednostka funkcjonalna zaczynająca się od oskrzelików końcowych a kończąca na woreczkach pęcherzykowych.

7

8

9

10 mechanika oddychania Przeponowy tor oddychania jest charakterystyczny dla: mężczyzn, pracowników fizycznych, pływaków, wspinaczy, śpiewaków Górnożebrowy (skurcz mięśni międzyżebrowych): kobiety, osoby otyłe Mechanika wdechu: Skurcz mięśni oddechowych musi pokonać siły: retrakcja płuc i klatki piersiowej, oporów tarcia płuc i ściany klatki piersiowej, bezwładności klatki piersiowej i zawartego w niej powietrze. Mechanika wydechu: Głównie bierna: siła ciężkości i siła napięcia powierzchniowego, ale również praca mięśni międzyżebrowych.

11

12

13 surfaktanty Napięcie powierzchniowe zależy od ciśnienia i promienia pęcherzyka => obniżenie napięcia prowadzi do wyrównania ciśnienia w pęcherzykach różnej wielkości. Umożliwia więc istnienie pęcherzyków różnej wielkości oraz ułatwia ich rozciąganie w czasie wdechu.

14 oczyszczanie dróg oddechowych Filtrowanie zanieczyszczeń: +10 μm : jama nosowa 2-10 μm : oskrzela/oskrzeliki μm : pęcherzyki płucne Kaszel: odruch obronny, reakcja na pobudzenie receptorów mechanicznych oraz chemicznych. Następuje wdech z zamknięciem głośni, następnie gwałtowny wydech przy jej otwarciu.

15 spirometria Spirometria to badanie objętości płuc. Wyróżniamy następujące objętości/pojemności płuc: objętość oddechową (TV) wdechową objętość zapasową (IRV) wydechową objętość zapasową (ERV) pojemność wdechową (IC) pojemność życiową (VC)

16

17 transport tlenu Hemoglobina to cząstka odpowiedzialna za transport tlenu. Składa się z czterech podjednostek, każda z nich zawiera hem z jonem Fe, kluczowym dla wiązania tlenu. W zależności od stopnia rozwoju (do poczęcia do dorosłości) miejsce produkcji krwinek czerwonych zmienia się: śledziona => wątroba => szpik kostny Wyróżniamy różne typy hemoglobiny, np HbA, HbF. Występują one w różnych stadiach rozwoju, a cechą wspólną jest posiadanie dwóch podjednostek typu alfa. Hemoglobina jest białkiem allosterycznym, co umożliwia adaptację oddziaływanie z tlenem, zależne od aktualnego zapotrzebowania.

18

19 właściwości hemoglobiny warunki standardowe mało tlenu => małe wysycenie hemoglobiny tlenem dużo tlenu => wysokie wysycenie hemoglobiny tlenem spadek ph/wzrost stężenia CO2 (efekt Bohra) słabsze wiązanie tlenu do hemoglobiny temperatura niska (płuca) - łatwe nasycenie wysoka (ciało) - łatwe oddawanie

20

21 Wech i smak: The end.