Podsumowanie wątku 14
Wejdź na wyższy poziom
Biologiczne funkcje aminokwasów
W organizmie człowieka aminokwasy pełnią szereg zróżnicowanych funkcji. Związki te są jednostkami budulcowymi białek. Udział w łańcuchu polipeptydowym aminokwasów o różnym charakterze nadaje białkom ich specyficzne właściwości i warunkuje różnorodność pełnionych przez nie funkcji.
Nie wszystkie aminokwasy są jednak wbudowywane w strukturę białek – wiele z nich występuje w komórkach w stanie wolnym i bierze udział w różnych przemianach metabolicznych. Niektóre aminokwasy odgrywają rolę w przekazywaniu impulsów nerwowych lub są prekursorami zasad azotowych.
Aminokwasy endogenne
Aminokwasy egzogenne
Aminokwasy niebiałkowe
W komórkach obecne są również tzw. aminokwasy niebiałkowe – nie wchodzą one w skład białek, lecz są homologami, izomerami lub pochodnymi aminokwasów białkowych. Aminokwasy niebiałkowe występują najczęściej w roślinach (np. allicyna) i mikroorganizmach (np. D‑aminokwasy), a nieliczne u zwierząt (beta‑alanina, tauryna). Niektóre aminokwasy niebiałkowe roślin wywołują u zwierząt zaburzenia czynności życiowych, np. latyryzm.
Do aminokwasów niebiałkowych należą m.in.: homocysteina, hydroksyprolina, karnityna, kwas gamma‑aminomasłowy (GABA), ornityna, cytrulina i kwas argininobursztynowy, penicylamina oraz sarkozyna.
Witaminy jako koenzymy

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RHTAK3BWSWB63
Film pod tytułem: ,,Witaminy jako koenzymy."



Neurohormonalna kontrola czynności przewodu pokarmowego

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R15RjK1LRmHEs
Film pod tytułem: Jak wygląda mechanizm połykania?
Gruczoły żołądkowe i jelitowe

Film dostępny pod adresem /preview/resource/Rrwlje3OCwW2Z
Film opisuje gruczoły żołądkowe i jelitowe oraz ich wydzieliny.

Hormonalna kontrola czynności układu pokarmowego
Gdy w przewodzie pokarmowym nie ma pokarmu, wówczas synteza (produkcja) i sekrecja (wydzielanie) soków trawiennych – żołądkowego, trzustkowego i jelitowego – są ograniczone. Procesy te uaktywniają się podczas jedzenia. Regulacja wydzielania soków trawiennych odbywa się głównie za sprawą hormonów układu pokarmowego.
Gastryna
To główny czynnik pobudzający wydzielanie soku żołądkowego. Jest hormonem syntetyzowanym przez komórki G, obecne w błonie śluzowej odźwiernikowej części żołądka oraz częściowo w dwunastnicy. Pobudzenie komórek G następuje w czasie, gdy treść pokarmowa znajduje się w żołądku i mechanicznie podrażnia mechanoreceptory w ścianach tego narządu. Uwolniona wówczas gastryna dociera do komórek okładzinowych żołądka, stymulując je do zwiększenia produkcji i sekrecji soku żołądkowego. Ponadto gastryna powoduje wzmożenie ruchów perystaltycznych żołądka oraz wpływa pobudzająco na trzustkę, przez co wydziela ona więcej soku trzustkowego do dwunastnicy. W efekcie wydzielanie gastryny poprawia trawienie.
Cholecystokinina i sekretyna
Hormony te są syntetyzowane odpowiednio przez komórki I oraz komórki S, zlokalizowane w ścianach dwunastnicy i jelita cienkiego. Ich funkcja jest zbliżona: zarówno cholecystokinina, jak i sekretyna zwiększają efektywność trawienia treści pokarmowej.
Sygnalizacja głodu i sytości
Ośrodkowy układ nerwowy (OUN) jest odpowiedzialny za koordynowanie wszystkich czynności życiowych organizmu, w tym za zachowania pokarmowe. Są nimi apetyt (psychologiczne pragnienie spożycia określonego pokarmu) oraz działania polegające na poszukiwaniu, zdobywaniu, przechowywaniu, przetwarzaniu, podziale i zjadaniu pokarmu. Podejmujemy je pod wpływem impulsów z ośrodków głodu i sytości.
Ośrodek głodu wyzwala mechanizm poszukiwania, zdobywania i przyjmowania pokarmów. Ośrodek sytości hamuje apetyt, gdy organizm ma dość składników odżywczych. Oba zlokalizowane są w części międzymózgowia zwanej podwzgórzem. Część mózgu odpowiedzialna za odczuwanie głodu znajduje się w bocznej części podwzgórza, natomiast obszar hamujący apetyt – w jądrze podwzgórza. Do obu tych ośrodków docierają cztery rodzaje sygnałów informujących o potrzebie poszukiwania jedzenia bądź jej braku: metaboliczne, motoryczne, hormonalne i termiczne.
Nadwaga czy otyłość?
Nadwagę i otyłość można zdiagnozować za pomocą kilku wskaźników.
1. BMI – wskaźnik masy ciała (ang. body mass index)
Na podstawie wartości wskaźnika BMI można w przybliżeniu określić zawartość tkanki tłuszczowej w organizmie i stwierdzić, czy dana osoba ma jej za mało (jest niedożywiona) czy w nadmiarze (ma nadwagę lub jest otyła). BMI pozwala również oszacować ryzyko pojawienia się chorób towarzyszących otyłości. Wskaźnik ten oblicza się na podstawie poniższego wzoru.

Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) zaproponowała jednolite, stosowane powszechnie na całym świecie, wspólne kryteria oceny prawidłowej masy ciała osób dorosłych na podstawie wskaźnika BMI. Przedstawiono je w tabeli 1.
KLASYFIKACJE | BMI | RYZYKO CHORÓB TOWARZYSZĄCYCH OTYŁOŚCI |
|---|---|---|
Niedowaga | 18,5 | Niskie (zwiększone ryzyko innych chorób) |
Norma | 18,5–24,9 | Średnie |
Nadwaga | 25–29,9 | Podwyższone |
Otyłość stopnia | 30–34,9 | Znacznie podwyższone |
Otyłość stopnia | 35–39,9 | Wysokie |
Otyłość III stopnia | 40 | Bardzo wysokie |
U dzieci i młodzieży wskaźnik BMI zmienia się w miarę wzrastania. Dlatego do oceny ich prawidłowej masy ciała stosowane są odpowiednie normy przygotowane dla danego kraju lub regionu. Mają one postać tzw. siatek centylowych, uwzględniających płeć i wiek badanych. Na każdej siatce centylowej wykreślone są krzywe, które pokazują, jaki procent populacji osiąga mniejszą lub większą wartość wskaźnika BMI. Wyniki, które znajdują się pomiędzy 5. a 85. centylem, mieszczą się w zakresie tzw. szerokiej normy.
PRZEDZIAŁ CENTYLOWY | ZABURZENIE |
|---|---|
5. centyla | Niedobór masy ciała |
od 85. do 95. centyla | Nadwaga |
95. centyla | Otyłość |
2. WHR – stosunek obwodu talii do obwodu bioder (ang. waist‑hip ratio)
Wskaźnik WHR służy do rozpoznania typu otyłości brzusznej i pośladkowo‑udowej u osób, których BMI jest większe niż 25, czyli mają nadwagę lub są otyli. Poniższy wzór pozwala na obliczenie wskaźnika WHR.

Ustalając wartość wskaźnika WHR, należy pamiętać, że obwód w talii powinien zostać zmierzony na wysokości pępka, a obwód w biodrach – na wysokości spojenia łonowego. Wartości określające typ otyłości, wyznaczane na podstawie stosunku obwodu talii do bioder, zawiera tabela 3.
Typ otyłości | WHR – kobiety | WHR – mężczyźni |
|---|---|---|
Otyłość brzuszna | 0,85 | 1,0 |
Otyłość pośladkowo‑udowa | 0,85 | 1,0 |
3. Pomiar obwodu talii i bioder

4. Zawartość procentowa tkanki tłuszczowej w organizmie

Ośrodki nerwowe odpowiedzialne za rytmikę oddychania
Ośrodki oddechowe położone w pniu mózgu (rdzeniu przedłużonym i moście) to grupy neuronów leżące blisko siebie i kontrolujące proces oddychania. Głównym ośrodkiem oddechowym jest ośrodek wdechowy położony w tylnej części rdzenia przedłużonego. Komórki nerwowe tworzące ten ośrodek pełnią funkcję głównego generatora spontanicznego rytmu oddechowego – działają niczym fizjologiczny rozrusznik akcji oddechowej.
Neurony oddechowe są zgrupowane w dwóch skupiskach w rdzeniu przedłużonym. Dzieli się je na:
neurony oddechowe grzbietowe odpowiadające za czas trwania cyklu oddechowego;
neurony oddechowe brzuszne.
Neurony oddechowe pnia mózgu przez całe życie stale i w sposób spontaniczny generują cykliczne potencjały czynnościowe, które wyznaczają rytm oddechowy. Oznacza to, że przy braku wpływów nerwowych z pozostałych części ośrodkowego lub obwodowego układu nerwowego wciąż generowałyby potencjały czynnościowe w swoim rytmie. Neurony te, za pośrednictwem motoneuronów rdzenia kręgowego, pobudzają mięśnie wdechowe do skurczu. Podczas wdechu klatka piersiowa oraz płuca zwiększają swoje rozmiary i objętość, a w pęcherzykach płucnych powstaje podciśnienie wymuszające napływ powietrza do płuc (wdech).
W warunkach spontanicznego oddychania wydech jest aktem biernym – powstaje w wyniku rozluźnienia mięśni wdechowych, sprężystego zmniejszenia objętości klatki piersiowej i usunięcia powietrza z wnętrza płuc.
Proces oddychania polega na cyklicznym i naprzemiennym występowaniu wdechu i wydechu. Gdyby wdech był ciągły, nie zachodziłaby wentylacja płuc. Dlatego istnieją dwa kolejne ośrodki oddechowe położone w moście – ośrodek apneustyczny i ośrodek pneumotaksyczny. Ośrodki te działają cyklicznie, naprzemiennie. Pod koniec każdego wdechu, ośrodek pneumotaksyczny przejściowo hamuje aktywność neuronów wdechowych, aby przez jakiś czas nie generowały potencjałów czynnościowych. To umożliwia rozluźnienie mięśni wdechowych i wykonanie wydechu, po zakończeniu którego efekt hamujący tego ośrodka ustaje na skutek aktywacji antagonistycznego ośrodka apneustycznego. Dzięki temu neurony ośrodka wdechowego znów generują potencjały czynnościowe inicjujące kolejny wdech.

Oprócz wymienionych już ośrodków oddechowych istnieje również ośrodek wydechowy położony w przedniej części rdzenia przedłużonego, który uczestniczy w aktywnym oddychaniu. Ośrodek ten zawiera komórki nerwowe, które wysyłają aksony do motoneuronów unerwiających mięśnie wydechowe. Neurony wydechowe, podobnie jak mięśnie wydechowe, nie są aktywne przy spokojnym, spontanicznym oddechu.
Jednak w warunkach odruchowo pogłębionej akcji oddechowej, np. przy wykonywaniu wzmożonej aktywności fizycznej, stają się aktywne. Dzięki temu wydechy następują szybciej lub są pogłębione. Ośrodek wydechowy może być również aktywowany pod wpływem świadomego, zamierzonego działania człowieka, jeśli zdecyduje się on na wykonanie pogłębionego wydechu. Wówczas na dłużej zahamowany zostanie ośrodek wdechowy, a pobudzony zostanie ośrodek wydechowy.
Ośrodki wdechowy i wydechowy wykazują działanie antagonistyczne i nigdy nie są aktywne w tym samym czasie. Podobnie jak mięśnie wdechowe i wydechowe, one również nie mogą podlegać aktywności w tym samym momencie. Po ustaniu świadomego zamiaru pogłębienia wydechu grupa neuronów wydechowych staje się nieaktywna i automatycznie przywracany jest spontaniczny oddech.
Wybierz tempo oddychania, aby zobaczyć, które mięśnie biorą udział przy wdechu i wydechu.
Symulacja interaktywna przedstawia mechanizm oddychania. Ukazany jest mózg, w centrum którego znajduje się wyspa, most i rdzeń przedłużony. Następnie wskazane jest powiększenie części mózgu z mostem, a tam znajdują się są trzy ośrodki: ośrodek apneustyczny, ośrodek wydechowy i ośrodek wdechowy. Przy oddychaniu spokojnym, przy wdechu rozszerzają się żebra i płuca oraz zaangażowane są mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne oraz unosi się przepona znajdująca się pod lewym płatem płuca. Przy oddychaniu spokojnym, przy wydechu żebra i płuca opadają do pozycji spoczynkowej przy udziale mięśni międzyżebrowych wewnętrznych. Przy oddychaniu głębokim opisany proces zwiększa na sile, to znaczy przy wdechu rozszerzają się znacznie żebra i płuca oraz zaangażowane w ten proces mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne oraz znacząco unosi się przepona znajdująca się pod lewym płatem płuca. Przy oddychaniu głębokim, przy wydechu żebra i płuca opadają do pozycji spoczynkowej przy udziale mięśni międzyżebrowych wewnętrznych.
Ciśnienie parcjalne
Ciśnienie parcjalne, inaczej cząsteczkowe, to ciśnienie wywierane przez jeden z gazów w mieszaninie gazowej.
Aby obliczyć wartość ciśnienia parcjalnego jednego z gazów w mieszaninie, należy wiedzieć:
jaką część w tej mieszaninie stanowi gaz (zawartość procentowa wyrażona w setnych częściach całości),
jakie jest ciśnienie tej mieszany wyrażone w odpowiednich jednostkach fizycznych – kPa lub mm Hg (1 kPa to 7,5 mm Hg).
Powietrze atmosferyczne to mieszanina m.in. tlenu, dwutlenku węgla, azotu i pary wodnej.
Składniki powietrza | Zawartość [%] | Ciśnienie parcjalne [mm Hg] |
Tlen | 21 | 159,6 |
Dwutlenek węgla | 0,03 | 0,23 |
Azot | 79,03 | 600,6 |
Na poziomie morza atmosfera wywiera siłę skierowaną w kierunku środka ciężkości Ziemi, która równa się sile słupa rtęci o wysokości 760 mm. Dlatego ciśnienie atmosferyczne (mieszaniny gazowej) wynosi 760 mm Hg. Tlen stanowi 21% objętości powietrza atmosferycznego, więc jego ciśnienie parcjalne (POIndeks dolny 22) w powietrzu jest iloczynem ciśnienia atmosferycznego i jego zawartości w powietrzu:
POIndeks dolny 2 Indeks dolny koniec2 = 760 mm Hg × 0,21 = 159,6 mm Hg
Podobnie można obliczyć ciśnienie parcjalne dla pozostałych gazów w powietrzu:
PNIndeks dolny 22= 760 mm Hg × 0,7903 = 600,6 mm Hg
Dyfuzja gazów w roztworach lub środowisku gazowym odbywa się na skutek różnicy ciśnień parcjalnych − w kierunku od wyższej wartości do niższej. Różnica ciśnień parcjalnych, głównie tlenu i dwutlenku węgla, warunkuje wymianę gazową (dyfuzję oraz jej kierunek) między środowiskiem zewnętrznym a pęcherzykami płucnymi, krwią i komórkami ciała.
Składnik gazu | Ciśnienie parcjalne gazów oddechowych [mm Hg] | ||||
powietrze | pęcherzyki płucne | krew tętnicza | krew żylna | komórki ciała | |
Tlen | 159,6 | 100 | 95 | 40 | 30 |
Dwutlenek węgla | 0,33 | 40 | 40 | 46 | 46 |
Ciśnienie parcjalne dwutlenku węgla (PCOIndeks dolny 22) w krwi żylnej wynosi 46 mm Hg, a PCOIndeks dolny 22 w pęcherzykach płucnych – 40 mm Hg. Różnica 6 mm Hg powoduje dyfuzję COIndeks dolny 22 z krwi żylnej do pęcherzyków płucnych. Ciśnienie parcjalne tlenu (POIndeks dolny 22) w pęcherzykach płucnych wynosi 100 mm Hg, w krwi żylnej – 40 mm Hg, a w krwi tętniczej – 95 mm Hg. Różnica między POIndeks dolny 22 w pęcherzykach płucnych a krwią tętniczą wynosi 5 mm Hg i jest siłą napędową przenikania tlenu z pęcherzyków płucnych do krwi tętniczej. Różnica 55 mm Hg między krwią tętniczą a żylną pozwala na dyfuzję tlenu z krwi tętniczej do komórek ciała.
Wraz ze wzrostem wysokości nad poziomem morza, maleje wartość ciśnienia atmosferycznego (gdyż maleje gęstość powietrza).
Indeks dolny Tabela: Wartości ciśnień parcjalnych tlenu (mm Hg) na różnych wysokościach nad poziomem morza. Indeks dolny koniecTabela: Wartości ciśnień parcjalnych tlenu (mm Hg) na różnych wysokościach nad poziomem morza.
Gaz oddechowy | Ciśnienie parcjalne tlenu na różnych wysokościach [mm Hg] | |||
poziom morza | 3000 m n.p.m. | 6000 m n.p.m. | 12 000 m n.p.m. | |
Tlen atmosferyczny | 159,6 | 110 | 75 | 30 |
Tlen w powietrzu | 100 | 60 | 40 | 8 |
Spadek ciśnienia atmosferycznego powoduje obniżenie wartości ciśnienia parcjalnego tlenu w powietrzu.
Hipoksja i anoksja
Stan hipoksji może być wynikiem niedotlenienia pewnego obszaru organizmu lub przyjmować postać uogólnioną, czyli dotyczyć całego organizmu. Poszczególne tkanki mają różną wrażliwość na niedobory tlenowe, przy czym tkanka nerwowa jest najbardziej wrażliwa na niedotlenienie. Zaburzenia przepływu krwi w obrębie kory mózgowej trwające zaledwie 4 do 5 minut prowadzą do nieodwracalnych zmian w komórkach nerwowych. Wywołują one poważne powikłania o charakterze neurologicznym, a w skrajnych przypadkach prowadzą do śmierci.
Hipoksja może też wystąpić, gdy zawartość tlenu we krwi tętniczej jest prawidłowa, ale krew nie dociera do wszystkich narządów. Powodem takiego stanu może być uraz, zatrucie lub zbyt niskie ciśnienie środowiska.
zatrzymanie akcji serca oraz zaburzenia sercowo‑naczyniowe;
niski poziom hemoglobiny we krwi (np. z powodu anemii);
niewydolność oddechowa po zwężeniu dróg oddechowych w przebiegu stanów astmatycznych lub zapalenia płuc;
duża utrata krwi, która prowadzi do spadku jej ciśnienia;
zatrucie tlenkiem węgla;
przebywanie w warunkach wysokogórskich, w których notowane jest niskie ciśnienie parcjalne tlenu;
topienie się i zadławienie.
Zarówno częściowe, jak i uogólnione niedotlenienie organizmu wywołuje u człowieka szerokie spektrum objawów. Już przy łagodnej hipoksji obserwuje się następujące objawy:
- Nazwa kategorii: Objawy hipoksji
- Nazwa kategorii: bóle i zawroty głowy
- Nazwa kategorii: trudności w mówieniu lub niewyraźna mowa
- Nazwa kategorii: problemy z koncentracją
- Nazwa kategorii: zaburzenia pamięci
- Nazwa kategorii: zaburzenie koordynacji ruchowej i trudności z chodzeniem Koniec elementów należących do kategorii Objawy hipoksji
- Elementy należące do kategorii Objawy hipoksji
Niedotlenienie organizmu, w zależności od czynników je wywołujących, prowadzi do rozwoju licznych jednostek chorobowych. Wyróżniamy następujące schorzenia będące wynikiem hipoksji:

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RaFHjrmX0XCqV
Film pod tytułem: ,,Hipoksja i anoksja."
Choroba kesonowa

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1I0XW1P4QP5n
Film opowiadający o chorobie kesonowej.
Układ krwiotwórczy
Układ krwiotwórczy człowieka odpowiada za produkcję komórek krwi. Wszystkie elementy morfotyczne powstają z komórek pochodzących od jednej embrionalnej, niezróżnicowanej komórki macierzystej. Narządami układu krwiotwórczego człowieka są szpik kostny, grasica, śledziona, węzły chłonne oraz grudki chłonne błon śluzowych.
Aktywność tego układu zależy od wielu czynników i zmienia się wraz ze zmianą stanu organizmu, np. w przypadku niedotlenienia szpik kostny produkuje więcej erytrocytów, a w infekcjach tworzy więcej leukocytów. Z kolei w niektórych stanach patologicznych (po napromieniowaniu, po przyjmowaniu niektórych toksycznych leków) szpik kostny zanika, przez co zostaje osłabiona produkcja wszystkich tych komórek.
Hemopoeza
Hemopoeza to proces powstawania i różnicowania się komórek hemolimfy bezkręgowców i komórek krwi kręgowców, zachodzący u zarodków i osobników dorosłych.
Miejsce powstawania komórek krwi kręgowców kilkakrotnie zmienia się w trakcie rozwoju organizmu. W początkowym okresie rozwoju zarodkowego (ok. 1 miesiąca życia płodowego) komórki krwi powstają w wyspach krwi znajdujących się w okolicy pęcherzyka żółtkowego (hemopoeza pozazarodkowa). W późniejszym okresie komórki krwi powstają w wątrobie (od 1 miesiąca życia płodowego do końca ciąży) i śledzionie (od 2 miesiąca życia płodowego do 7) (hemopoeza wątrobowo‑śledzionowa), a następnie (od 4 miesiąca do końca życia) w czerwonym szpiku kostnym znajdującym się w kościach płaskich i nasadach kości długich (hemopoeza szpikowa). Jedynie limfocyty różnicują się i dojrzewają w narządach limfatycznych.
Powstawanie leukocytów i nabywanie kompetencji immunologicznej

Film dostępny pod adresem /preview/resource/Rq6S9bTBxjdbO
Film prezentuje powstawanie leukocytów i nabywanie kompetencji immunologicznej.
Układ immunologiczny w walce z rakiem

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1Gi8GEayADsX
Film pod tytułem "Układ immunologiczny w walce z rakiem".
Układ immunologiczny w walce z HIV

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1VLPsKsFMldB
Film nawiązujący do treści materiału - dotyczy układu immunologicznego atakowanego przez HIV.
Wpływ neurohormonów na funkcje nerek
Neurohormonalna kontrola czynności pęcherza moczowego

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RK8KJ1Ax2RJbp
Film pod tytułem "Neurohormonalna kontrola czynności pęcherza moczowego u człowieka."














