Podstawy fizjologii zwierząt DR MAGDALENA MARKOWSKA ZAKŁAD FIZJOLOGII ZWIERZĄT, INSTYTUT ZOOLOGII WYDZIAŁ BIOLOGII, UNIWERSYTET WARSZAWSKI ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 1
Plan wykładu Fizjologia jako nauka. Podstawowe pojęcia fizjologiczne. Układy zapewniające komunikacje wewnątrz organizmu. Anatomia i fizjologia układu nerwowego. Anatomia i fizjologia układu hormonalnego. Krążenie i funkcje krwi. Homeostaza. Anatomia i fizjologia układu oddechowego. Anatomia i fizjologia układu pokarmowego. Anatomia i fizjologia układu wydalniczego. Zjawisko ruchu. Budowa i działanie mięśni. Komunikacja ze środowiskiem zewnętrznym. Zmysły. Termoregulacja. Układ odpornościowy i procesy odpornościowe. Rozmnażanie i rozród. Reakcja stresowa. ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 2
Fizjologia Fizjologia (gr. φυσιολογία, od φύσις - natura + λόγος - nauka) Physiology: study of the functioning of living organisms, animal or plant, and of the functioning of their constituent tissues or cells Nauka o funkcjonowaniu zwierząt Knut Schmidt Nielsen Budowa i funkcja poszczególnych części ciała W jaki sposób te części ciała ze sobą współpracują Różnorodność w świecie zwierząt Na Ziemi żyje ponad milion gatunków zwierząt ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 3
Historia fizjologii zwierząt Hipokrates (460-circa 377 A.C.) Ojciec medycyny i baczny obserwator natury Arystoteles (384-322 A.C.) Ojciec nauk biologicznych Dostrzegał zależność pomiędzy strukturą a funkcją Claudius Galenus, Galen (A.D. 129-ok. 199) Pierwszy fizjolog przeprowadzający doświadczenia Ibn al-nafis (1213-1288) średniowiecze Anatomia serca i płuc Jean-Francois Fernal (1497-1558) renesans Znajomość zdrowia i choroby ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 4
Historia fizjologii zwierząt Andreas Versalius (1514-1564) Pierwszy podręcznik anatomii William Harvey (1578-1657) Opisał krążenie krwi i serce jako pompę Herman Boerhaave and Albrecht von Haller (1700s) Działanie organizmu opiera się na procesach fizycznych i chemicznych Matthias Schleiden and Theodor Schwann (1838) Komórka podstawową jednostką funkcjonalną i strukturalną ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 5
Historia fizjologii zwierząt Claude Bernard (1813-1878) Milier interieur (środowisko wewnętrzne) Walter Cannon (1871-1945) homeostaza Per Scholander (1905-1980) Twórca fizjologii porównawczej ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 6
Poziomy organizacji biologicznej ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 7
Poziomy organizacji biologicznej ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 8
Wspólne zasady Procesy fizjologiczne opierają się na podstawowych zasadach chemicznych i fizycznych Procesy fizjologiczne są regulowane homeostatycznie Procesy fizjologiczne są wypadkową wpływu genotypu i środowiska Różnorodność fizjologiczna wśród zwierząt jest wynikiem ewolucji Podstawowym kanonem w fizjologii jest związek struktury z funkcją ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 9
Wspólne zasady ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 10
Homeostaza Walter Cannon, 1920: pojęcie homeostazy..jest to względna stałość parametrów fizjologicznych oraz podtrzymujące ją mechanizmy... Homeostaza jest to samoregulujący się proces, dzięki któremu układy żywe (organizmy) zdążają do utrzymania stałości przy jednoczesnym dostosowywaniu jej do poziomu optymalnego dla przeżycia. Jeśli homeostaza jest skuteczna życie toczy się dalej. Jeśli zawodzi następuje śmierć lub kataklizm. Encyclopedia Britannica ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 11
Środowisko wewnętrzne Claude Bernard, 1859: środowisko wewnętrzne.stałość środowiska wewnętrznego stanowi konieczny warunek życia wolnego i niezależnego..organizm reaguje stosownym przeciwdziałaniem na wszystkie czynniki, zakłócające równowagę jego środowiska wewnętrznego ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 12
Sprzężenia zwrotne System sprzężeń zwrotnych to rodzaj funkcjonalnych powiązań jakie występują między poszczególnymi elementami układu wewnątrzwydzielniczego oraz elementami układu wewnątrzwydzielniczego i tkankami docelowymi ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 13
wzmożone pobieranie glukozy prze komórki organizmu wzrost wydzielania insuliny magazynowanie glukozy w wątrobie w postaci glikogenu poziom glukozy w krwi wraca do poziomu podstawowego; spada wydzielanie insuliny wysoki poziom glukozy w krwi BODZIEC podwyższenie glukozy w krwi (np kaloryczny posiłek.) HOMEOSTAZA glukoza w krwi (~ 90 mg/ 100 ml) BODZIEC obniżenie glukozy w krwi (np. ominięcie posiłku) poziom glukozy w krwi wraca do poziomu podstawowego; spada wydzielanie glukagonu rozkład zmagazynowanego glikogenu do glukozy niski poziom glukozy w krwi wzrost wydzielania glukagonu ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 14
Związek struktury z funkcją Tkanka to zespół komórek o: określonej budowie pełniących określone funkcje i zajmujących określone miejsce w organizmie ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 15
Tkanki człowieka Tkanka łączna Tkanka nerwowa Tkanka mięśniowa prążkowana Tkanka mięśniowa serca Tkanka nabłonkowa Tkanka mięśniowa gładka ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 16
??? komórki tej tkanki tworzą zwarty układ i ściśle przylegają do siebie; wszystkie komórki leżą na błonie podstawnej; komórki są biegunowo zróżnicowane (biegun szczytowy i biegun podstawny mają inną budowę); tkanka ta nie ma własnych naczyń krwionośnych; odżywianie tkanki zachodzi na drodze dyfuzji z naczyń krwionośnych leżących poniżej warstwy podstawnej; tkanka jest dobrze unerwione, znajdują się w nich liczne zakończenia nerwowe (receptorowe); ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 18
Tkanka nabłonkowa ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 19
Tkanka nabłonkowa komórki tkanki nabłonkowej tworzą zwarty układ i ściśle przylegają do siebie; wszystkie komórki nabłonka leżą na błonie podstawnej; komórki nabłonka są biegunowo zróżnicowane (biegun szczytowy i biegun podstawny mają inną budowę); nabłonek nie ma własnych naczyń krwionośnych; odżywianie tkanki nabłonkowej zachodzi na drodze dyfuzji z naczyń krwionośnych leżących poniżej warstwy nabłonka; nabłonki są dobrze unerwione, znajdują się w nich liczne zakończenia nerwowe (receptorowe); ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 20
Komórki tkanki nabłonkowej tworzą zwarty układ i ściśle przylegają do siebie (dzięki obecności połączeń międzykomórkowych) POŁACZENIA MIEDZYKOMÓRKOWE złącze szczelinowe desmosom styk zwarty ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 21
Wszystkie komórki nabłonka leżą na błonie podstawnej błona podstawna ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 22
Komórki nabłonka są biegunowo zróżnicowane (biegun szczytowy i biegun podstawny mają inną budowę) biegun szczytowy biegun podstawny ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 23
Nabłonki są dobrze unerwione, znajdują się w nich liczne zakończenia nerwowe (receptorowe) opuszka węchowa kość komórki węchowe ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 24
Tkanka nabłonkowa W HISTOLOGII TKANKI NABŁONKOWEJ STOSUJE SIĘ NAJCZĘŚCIEJ CZTERY KRYTERIA PODZIAŁU: KSZTAŁT KOMÓREK LICZBA WARSTW KOMÓREK FUNKCJA POCHODZENIE ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 25
Kształt komórki płaskie komórki walcowate nabłonek płaski komórki sześcienne nabłonek sześcienny nabłonek walcowaty ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 26
Liczba warstw nabłonek jednowarstwowy powierzchnia podstawna powierzchnia podstawna powierzchnia szczytowa nabłonek wielowarstwowy powierzchnia podstawna ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 27
Naczynia włosowate Nabłonek jednowarstwowy płaski NABŁONKI JEDNO-WARSTWOWE gruczoł potowy Nabłonek jednowarstwowy sześcienny rzęski komórka śluzowa Nabłonek jednowarstwowy walcowaty NABŁONKI WIELO- WARSTWOWE Nabłonek wielowarstwowy płaski naskórek i jama ustna ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 28
Nabłonki wielowarstwowe NIEROGOWACIEJĄCE: rogówka jama ustna jama nosowa język przełyk pochwa żołądź odbytnica Wewnątrz ciała ROGOWACIEJĄCE: naskórek Na powierzchni ciała ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 29
Funkcja Charakterystyka Lokalizacja Powłokowo ochronna Tkanka nabłonkowa - funkcje izoluje ciało zwierząt od środowiska zewnętrznego; chroni m.in. przed czynnikami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi, utratą wody; izoluje narządy wewnętrzne; m.in. powłoka ciała, przewód pokarmowy, naczynia krwionośne, pęcherz moczowy, cewka moczowa, jajowody, macica, pochwa, tchawica, oskrzela Wyściełająco - ochronna chron komórki i tkanki leżące pod nabłonkiem przed czynnikami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi m.in. nabłonek: jamy ustnej, przełyku, żołądka, jelita, rogówki, spojówki jajowodów, macicy, pochwy, pęcherza moczowego, cewki moczowej, moczowodów ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 33
Tkanka nabłonkowa - funkcje Funkcja Charakterystyka Lokalizacja Transportowa Wydalnicza Wydzielnicza (gruczołowa) Biorą udział w transporcie m.in.: gazów oddechowych (tlenu i dwutlenku węgla), aminokwasów, cukrów, kwasów tłuszczowych, jonów (chlorkowych i wodorowych) Usuwają zbędne produkty: przemian cukrów i tłuszczów czyli dwutlenku węgla i wody; przemian aminokwasów czyli amoniaku, mocznika lub kwasu moczowego Wydzielają różne wydzieliny: śluz, białka (np. enzymy), tłuszcz (łój) m.in. płuca, m.in. jelito cienkie ssaków, m.in. komórki żołądka m.in. płuca, m.in. nerki m.in. gruczoły ślinowe, trzustka, gruczoły łojowe ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 34
Twory nabłonkowe (człowiek) PAZNOKCIE PAZNOKCIE WŁOSY WŁOSY SOCZEWKA OKA GRUCZOŁY ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 35
Twory nabłonkowe (zwierzęta) RÓG (WŁOSY) ROGI PAZNOKCIE DZIÓB PIÓRA ŁUSKI PAZURY PAZURY WŁOSY (SIERŚĆ) KOPYTA ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 36
Dziękuję ANTROPOZOOLOGIA - PODSTAWY FIZJOLOGII ZWIERZĄT 37