fiziologija - Биолошки...
TRANSCRIPT
Fiziologija:• biljaka
• životinja Opšta i sistemska
Uporedna
Ekološka
Evoluciona
Fiziologija čoveka
Patofiziologija
Biomedicinska fiziologija
Biološke adaptacije
adaptacija
aklimatizacija
aklimacija
trenutno prilagođavanje
konformisti
regulatori
termoregulatori
oksiregulatori
osmoregulatori
• stenohalini, eurihalini
Unutrašnja sredina i homeostaza
Claude Bernard, 1813 – 1878
Stalnost unutrašnje sredine (milieu interieur) činiosnovu slobodnog i nezavisnog života.
Walter B. Cannon, 1871 – 1945
Homeostaza – održavanje fizioloških parametara unutarprihvatljivih opsega (1929)
Biološki kontrolni sistemi
Povratne sprege
pozitivna (zgrušavanje krvi)
negativna (održavanje telesne temperature, oslobađanje hormona,…)
Dinamička organizacija ćelijeOsnovni ćelijski procesi
Specijalizovani ćelijski procesi
Ćelijska membrana
citosol/citoplazma
Organele
jedro,
mitohondrije,
endoplazmatični retikulum,
Goldžijev aparat,
lizozomi,…
Hemijska organizacija ćelije
Voda i neorganske materije
kovalentne veze
vodonične veze
jonske veze
Hidrofilne supstance (hidrofilne rastvorljive, hidrofilne nerastvorljive)
Hidrofobne supstance
Organske materije
monomeri
makromolekuli
Ugljeni hidrati
monosaharidi disaharidi (glikozidna veza)
polisaharidi
oligosaharidi
Rezervni energenti (glikogen, skrob)
Gradivna funkcija (celuloza, hitin, sastavni delovi ćelijskih membrana)
Lipidi masti
fosfolipidi
holesterol
terpeni
prostaglandini
triglicerid
Proteini
Aminokiseline
nepolarne
polarne
naelektrisane
kisele
bazne
Nukleinske kiseline
Nukleotidi
Fosfodiestarske veze
Vodonične veze
Replikacija
Transkripcija
Translacija
Promet materije i energije u ćeliji
Metabolizam
anabolizam (biosinteza proteina)
katabolizam (ćelijsko disanje)
Adenozin trifosfat
Enzimi
Egzotermne reakcije
Endotermne reakcije
Spontane reakcije
Selektivnost enzima
Ćelijska membrana
Hidrofobni molekuli (kiseonik, ugljen-dioksid, neki ugljovodonici, steroidni hormoni,…)
Nenaelektrisani, mali hidrofilni molekuli (voda, etanol,…)
Transport (nosači, jonski kanali, jonske pumpe)
Enzimska aktivnost
Prenos signala
Međućelijsko povezivanje
Ćelijsko prepoznavanje
Fluidno-dinamički model ćelijske membrane
Transport kroz ćelijsku membranu
1 - Pasivni transport
niz gradijent koncentracije date supstance
dinamička ravnoteža
hipertoničan rastvor
hipotoničan rastvor
izotoničan rastvor
iz hipotoničnog u hipertoničan rastvor bez obzira na sastav rastvorenih supstanci
Posredovani transport
ligand-zavisni jonski kanali
joltažno-zavisni jonski kanali
jonske pore
Niz gradijent koncentracije.
SELEKTIVNOST!
2 – Aktivni transport
(jonske pumpe) Transportne vezikule
Egzocitoza
Endocitoza
Pinocitoza
Fagocitoza
Endocitoza posredovana receptorom
Membranski potencijal
razlika potencijala sa dve strane ćelijske membrane (—60 mV)
gradijent koncentracije (hemijski gradijent)
električni gradijent
elektrohemijski gradijent
ravnotežni potencijal za kalijum (—75 mV)
Nervni sistem
Receptorsko-efektorni sistem
receptori (čulne ćelije)
nervna vlakna
efektori
Refleksni luk
Čulni (senzorni) receptori
Specijalizovane nervne ili epitelijalne ćelije (prepoznaju stimulus i generišu akcioni potencijal)
eksteroceptori
interoceptori
mehanoreceptori (dodir, sluh, ravnoteža,…)
hemoreceptori (miris, ukus)
termoreceptori
fotoreceptori (elektromagnetni talasi)
receptori za bol (mehano-, hemo-, termoreceptori)
pražni stimulus – minimalna jačina stimulusa za aktivaciju receptora
čulni organi – vid, sluh, ukus, miris, koža
Opažanje stimulusa
Pražni (i jači) stimulusi aktiviraju receptor koji generiše akcioni potencijal.
Akcioni potencijali predstavljaju promenu membranskog potencijala uvek iste amplitude i trajanja.
Kvantitet — frekvencija akcionih potencijala!!!
Kvalitet — “šifra obeleženih linija”
Nervno tkivo
nervne ćelije
glijalne ćelije
Nervna ćelija
ćelijsko telo
dendriti
nervno vlakno (akson)
inicijalni segment
mijelinski omotač
nodusi/internodusi
završno proširenje
sinapsa
Akcioni potencijal
Nadražljive ćelije (čulne, nervne, efektorske ćelije)
Membranski potencijal (—60 mV) = potencijal mirovanja
hiperpolarizacija (voltažno-zavisni kalijumovi kanali)
depolarizacija (voltažno-zavisni natrijumovi kanali)
graduisani potencijali (veličina promene zavisi od jačine signala)
kritični nivo depolarizacije (—40 do —45 mV)
Akcioni potencijal — uvek ista amplituda i trajanje (“sve ili ništa”)!
Jonska osnova akcionog potencijala
1. Faza depolarizacije
2. Uzlazna faza
3. Faza repolarizacije
4. Faza prebačaja
Sprovođenje akcionog potencijalaAkcioni potencijal se duž čitavogvlakna sprovodi istom brzinom ibez opadanja amplitude.
Skokovito sprovođenje akcionog potencijala
Nervno-mišićna sinapsa
Sinapsa — mesto funkcionalnog kontakta i komunikacije između bilo koje dve nadražljive ćelije
centralna sinapsa
nervno-mišićna sinapsa (motorna ploča)hemijska sinapsa(neurotransmiteri)
Sinaptičke vezikule (acetilholin)
Sinaptička pukotina
Receptori za acetilholin (kanali za natrijum)
električna sinapsa
1) ulazak natrijuma — depolarizacijamembrane mišićne ćelije (potencijal motorne ploče)
2) otvaranje voltažno-zavisnih kanala za natrijum — akcioni potencijal
3) povećanje koncentracije kalcijuma
4) kontrakcija mišića
Efektori skeletni mišići
glatki mišići
žlezde
Skeletni mišići
Miofibrili: aktin i miozin
Regulatorni proteini na aktinu.
Mehanizam mišićne kontrakcije
Motorna jedinica – motoneuron i sva mišićna vlakna koje on inerviše
Svaki skeletni mišić je inervisan sa oko 100 motoneurona.
Mišićni tetanus Zamor mišićaTipovi mišićnih vlakana:
1. Sporotrzajuća (crvena, tip 1,
oksidativna)
2. Brzotrzajuća (bela, tip 2, glikolitička)
Dvojna inervacija unutrašnjih organa
Autonomni nervni sistem
simpatički nervni sistem (noradrenalin)
parasimpatički nervni sistem (acetilholin)
Srčani mišić
tipične (radne) srčane mišićne ćelije
prelazne ploče
predvodničke ćelije
čvorovi i sprovodna vlakna
Glatki mišići
zidovi šupljih unutrašnjih organa
krvni sudovi
Centralni nervni sistem
Jedra – grupacije ćelijskih tela neurona
Automatski nervni centri (disnje, krvni pritisak, rad srca, refleks suzenja, kijanja, kašljanja, žvakanja i gutanja)
Centralna sinapsaAksodendritske sinapse - najčešće
Ekscitatorni postsinaptički potencijal (EPSP)
Inhibitorni postsinaptički potencijal (IPSP)
prostorno i vremensko sabiranje
Funkcionalna organizacija centralnog nervnog sistema
monosinaptički refleks
polisinaptičke veze (interneuroni)
recipročna inhibicija (antagonistički mišići)
Divergencija i konvergencija
Lančane veze
divergencija – prostorno širenje
lančana reakcija – vremensko pojačavanje
Učenje i pamćenjeUčenje – proces sticanja novih znanja.
Pamćenje – sposobnost ponovnog korišćenja stečenih znanja.
Pamćenje činjenica – svesno povlačenje činjenica
Pamćenje veština – nesvesno podsećanje na pojedinačne pokrete
habituacija – navikavanje (ignorisanje stimulusa koji nema značaj)
senzitizacija – pojačavanje odgovora na sve stimuluse
klasično uslovljavanje – Pavlovljev refleks
instrumentalno uslovljavanje – dresura životinja
Funkcionalna stanja mozga - elektroencefalografija
San i spavanje
San
Rapid Eye Movement – REM faza
“paradoksalno spavanje”
Ne-REM faza – oko 75% spavanja
“sporotalasno spavanje”
Buđenje
sistem za buđenje (ARAS)
sistem za padanje u san