1. Επιθηλιακός ιστός. 3. Μυϊκός ιστός 4. Νευρικός ιστός

Transcript

1 Ιστοί Ζωικών Οργανισμών 1. Επιθηλιακός ιστός 2. Συνδετικός ιστός 3. Μυϊκός ιστός 4. Νευρικός ιστός

2 Το μέγεθος των κυττάρων του πουλιού είναι ίδιο με του ελέφαντα, διαφέρει ο αριθμός τους

3 Η Οργάνωση των κυττάρων σε ιστούς

4

5 Επιθηλιακός ιστός (ή απλώς επιθήλιο) είναι ο ιστός που καλύπτει επιφάνειες που έρχονται σε επαφή με ξένες ουσίες. Επικαλύπτει δηλ. την εξωτερική επιφάνεια του σώματος (πχ. επιθηλιακός ιστός είναι το επιφανειακό στρώμα του δέρματος) ) και την εξωτερική επιφάνεια διαφόρων οργάνων (πχ. των πνευμόνων, του οισοφάγου, της μήτρας, κλπ). Ορισμένα επιθήλια τροποποιούνται κατά τη διάρκεια της εμβρυακής ανάπτυξης και μετατρέπονται σε αδένες, εξειδικευμένους για έκκριση. Είδη επιθηλιακών ιστών

6 Μορφολογία επιθηλιακών κυττάρων ελεύθερη επιφάνεια Βασική μεμβράνη ΚΟΡΥΦΑΙΑ ΒΑΣΙΚΗ επιθηλιακό κύτταρο Τα επιθηλιακά κύτταρα είναι πολωμένα, διαθέτουν κορυφή και βάση με διαφορετικές ιδιότητες. Η κορυφαία επιφάνειά τους είναι ελεύθερη και εκτεθειμένη στον αέρα ή σε ένα υδατικό υγρό, και η βασική επιφάνεια στηρίζεται πάνω σε ένα λεπτό σκληρό εξωκυττάριο στρώμα, τη βασική μεμβράνη. Ηλεκτρονιομικρογραφία μεμβράνης βασικής επιθηλιακό κύτταρο βασική μεμβράνη ινίδια κολλαγόνου

7 Τα επιθηλιακά κύτταρα συνδέονται πάνω σε μια Βασική Μεμβράνη στεγανοί σύνδεσμοι δεσμοσώματα χασμοσύνδεσμοι ημιδεσμοσώματα Βασική μεμβράνη

8 Οι ιντεγκρίνες (α 6 β 4 ) της πλασματικής μεμβράνης των επιθηλιακών κυττάρων Επιθηλιακό κύτταρο ιντεγκρίνη πλασματική μεμβράνη επιθηλιακού κυττάρου ινίδια κερατίνης πλάκα Βασική μεμβράνη κολλαγόνο ινίδια λαμινίνης

9 Οι στεγανοί σύνδεσμοι ανάμεσα στα επιθηλιακά κύτταρα εμποδίζουν τη διάχυση των διαλυτών μορίων ανάμεσα στις δύο πλευρές του επιθηλίου Αυλός του Εντέρου διαφορετική σύσταση του εντέρου και του συνδετικού ιστού στεγανοί σύνδεσμοι συγκολλούν τα γειτονικά κύτταρα ώστε διάφορα υδατοδιαλυτά μόρια να μην μπορούν να περάσουν ανάμεσά τους. ΣΥΝΔΕΤΙΚΟΣ ΙΣΤΟΣ βασική μεμβράνη

10 Ρόλος του επιθηλιακού ιστού 1. Προστασία. Το επιθηλιακό στρώμα του δέρματος σκεπάζει ολόκληρο το σώμα και το προστατεύει από ποικίλους επιθετικούς παράγοντες (μηχανικές κακώσεις, βακτήρια). 2. Απορρόφηση. Ο επιθηλιακός ιστός που καλύπτει τον πεπτικό σωλήνα απορροφά τροφές και νερό και τις μεταφέρει στο αίμα, το οποίο τις οδηγεί σε όλο το σώμα. Καθετί που μπαίνει ή βγαίνει από το σώμα πρέπει να διασχίσει τον επιθηλιακό ιστό. 3. Έκκριση. Τα επιθηλιακά κύτταρα δημιουργούν αδένες με εκκριτικές λειτουργίες. Πχ. εκκρίνουν γάλα, βλέννα, πεπτικά ένζυμα, ιδρώτα.

11 Είδη επιθηλιακών ιστών με βάση τη μορφή και διευθέτηση των κυττάρων του Πλακώδες Κυβοειδές Κυλινδρικό

12 Είδη επιθηλιακών ιστών Κυλινδρικό επιθήλιο: αποτελείται από κύτταρα με σχετικά μεγάλο κυτταροπλασματικό όγκο και συναντάται όπου η έκκριση ή ενεργή απορρόφηση ουσιών είναι μια σημαντική λειτουργία ΨΕΥΔΟΠΟΛΥΣΤΙΒΟ ΒΛΕΦΑΡΙΔΟΦΟΡΟ ΚΥΛΙΝΔΡΙΚΟ ΠΟΛΥΣΤΙΒΟ ΠΛΑΚΩΔΕΣ Πολύστιβο πλακώδες επιθήλιο αναγεννάται γρήγορα με κυτταρικές διαιρέσεις κοντά στη βασική μεμβράνη Κυβοειδή κύτταρα εξειδικευμένα για έκκριση σχηματίζουν το επιθήλιο των νεφρικών σωληναρίων και πολλούς αδένες Απλό πλακώδες επιθήλιο είναι πολύ λεπτό και επιτρέπει την ανταλλαγή ουσιών μέσω διάχυσης ΑΠΛΟ ΚΥΒΟΕΙΔΕΣ ΑΠΛΟ ΠΛΑΚΩΔΕΣ Πολύστιβο κυλινδρικό επιθήλιο καλύπτει την εσωτερική επιφάνεια της ουρήθρας βασική μεμβράνη Απλό κυλινδρικό επιθήλιο του εντέρου εκκρίνει πεπτικά υγρά και απορροφά θρεπτικά συστατικά ΠΟΛΥΣΤΙΒΟ ΚΥΛΙΝΔΡΙΚΟ ΑΠΛΟ ΚΥΛΙΝΔΡΙΚΟ

13 πυρήνες Πλακώδες μονόστιβο επιθήλιο Τα κύτταρα είναι πλατιά, λεπτά με ακανόνιστο σχήμα κυψελίδα βρογχιόλιο μακροφάγο Πνεύμονες, ερυθρά αιμοσφαίρια αιμοφόρα αγγεία Κύτταρα με μορφή τριχοειδή αγγεία πλακών, σε μια μόνο στρώση Πλακώδες Ο κύριος ρόλος του μονόστιβο επιθήλιο η απορρόφηση καλύπτει τα ουσιών τοιχώματα των πνευμονικών κυψελίδων

14 Τα τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων αποτελούνται από λεπτό πλακώδες μονόστιβο επιθήλιο ενδοθήλιο ενδοθήλιο ενδοθήλιο Αρτηρία Τριχοειδές αγγείο Φλέβα

15 Πλακώδες πολύστιβο επιθήλιο πυρήνες νεκρά κύτταρα με κερατίνη Δέρμα, στοματική κοιλότητα Κύτταρα με μορφή πλακών, σε πολλές στρώσεις Κύριος ρόλος του η προστασία των οργάνων βασική μεμβράνη που καλύπτει διαιρούμενο κύτταρο ΕΠΙΔΕΡΜΙΔΑ: πλακώδες πολύστιβο επιθήλιο ΔΕΡΜΙΔΑ: συνδετικός ιστός

16 Κυβικό μονόστιβο επιθήλιο Ιδρωτοποιός αδένας σωληνοειδής Σιελογόνος αδένας διακλαδισμένος πυρήνες κυβοειδών επιθηλιακών κυττάρων κοιλότητα Ένας αδένας δημιουργείται από μια Θέση: νεφρικά σωληνάρια, αδένες εγκόλπωση επιθηλιακών κυβοειδών Μορφολογία: Κύτταρα με μορφή κύβου, κυττάρων. Μπορεί να είναι απλός τοποθετημένα σε μια στρώση. Στην εικόνα κυλινδρικός περιελιγμένος σωλήνας ή διακρίνεται εγκάρσια τομή σωληναρίων. διακλαδισμένος. Ρόλος: Ο κύριος ρόλος του είναι η απορρόφηση και η έκκριση ουσιών.

17 Κυλινδρικό μονόστιβο επιθήλιο κυπελλοειδές κύτταρο Πυρήνες κυλινδρικών κυττάρων Θέση: στομάχι, έντερο και μέρος του αναπνευστικού σωλήνα Μορφολογία: Κύτταρα με μορφή κυλίνδρου. Συχνά περιέχουν εκκριτικά κοκκία (καλυκοειδή κύτταρα) και εκκρίνουν βλέννα στο έντερο. Ρόλος: Έκκριση (κυρίως βλέννας) και απορρόφηση ουσιών,, αλλά και η προστασία. μικρολάχνες Λεπτό έντερο επιθηλιακό κύτταρο τριχοειδή πλασματική μεμβράνη επιθηλιακού κυττάρου πυρήνας

18 Διατομή από ένα μέρος του βλεννογόνου του λεπτού εντέρου όπου φαίνονται οι λάχνες, που αποτελούνται από κυλινδρικά επιθηλιακά κύτταρα

19 Επιθήλιο Το στομάχι καλύπτεται από κυλινδρικό μονόστιβο επιθήλιο

20 Ψευδοπολύστιβο κυλινδρικό κροσσωτό επιθήλιο Τραχεία, μήτρα, ρινική κοιλότητα Κύτταρα κυλινδρικά, με βλεφαρίδες στην ελεύθερη επιφάνεια Ρόλος του η προστασία των οργάνων που καλύπτει, και η έκκριση ουσιών. Ό θ ά ύ δ έ ίδ Όλα τα επιθηλιακά κύτταρα δεν έχουν το ίδιο ύψος. Βρίσκονται όλα σε επαφή με τη βασική μεμβράνη, ενώ δεν φτάνουν όλα στην επιφάνεια.

21 τραχεία

22 Συνδετικός ιστός 1. Συνδέει τους υπόλοιπους ιστούς του σώματος μεταξύ τους 2. Προστατεύει τα υποκείμενα όργανα 3. Παρέχει στήριξη στο σώμα Σκληροί και εύκαμπτοι (τένοντες) Σκληροί και πυκνοί (οστά) Ελαστικοί (χόνδροι) Μαλακοί και διαφανείς (ουσία που γεμίζει το εσωτερικό του οφθαλμού)) Υγροί (αίμα)

23 Συνδετικός ιστός 1.Χαλαρός και Πυκνός συνδετικός ιστός 2. Ελαστικός συνδετικός ιστός 3. Δικτυωτός συνδετικός ιστός 4. Λιπώδης ιστός 5. Χονδρικός ιστός 6. Οστίτης ιστός 7. Αίμα Κοινό χαρακτηριστικό: άφθονη μεσοκυττάρια ουσία

24 Σύσταση της εξωκυττάριας ουσίας: α/ίνες κολλαγόνου ίνες κολλαγόνου κολλαγόνο ινίδιο κολλαγόνου ελαστίνη τρίκλωνο μόριο κολλαγόνου μονή πολυπεπτιδική αλυσίδα κολλαγόνου

25 Σύσταση της εξωκυττάριας ουσίας: β/ελαστικές ίνες ελαστίνης Ελαστικές ίνες ΤΕΝΤΩΜΑ ΧΑΛΑΣΗ μόριο ελαστίνης σύνδεσμος ύδ Οι πολυπεπτιδικές αλυσίδες ελαστίνης συνδέονται μεταξύ τους για Οι πολυπεπτιδικές αλυσίδες ελαστίνης συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν ελαστικές ίνες, οι οποίες μπορούν να τεντωθούν ή να χαλαρώσουν

26 Τα κύτταρα του συνδετικού ιστού: α/ινοβλάστες Οι ινοβλάστες είναι επιμήκη αστεροειδή κύτταρα που παράγουν και εκκρίνουν το κολλαγόνο και την ελαστίνη. Είναι πολύ ενεργά στους αναπτυσσόμενους ιστούς, υπεύθυνα για την επούλωση των τραυμάτων.

27 Τα κύτταρα του συνδετικού ιστού: β/σιτευτικά κύτταρα ρινικό επιθήλιο πλασματοκύτταρα κόκκοι γύρης IgE σιτευτικό κύτταρο Ένα σιτευτικό κύτταρο που απελευθερώνει κόκκους γεμάτους ισταμίνη Ισταμίνη και άλλοι παράγοντες Ρεύμα εισόδου ΥΨΗΛΟΣ ΠΥΡΕΤΟΣ

28 Τα κύτταρα του συνδετικού ιστού: γ/μακροφάγα κύτταρα βακτήρια κοκκιοκύτταρα μακροφάγο Μακροφάγο που μεταναστεύει από το αίμα στο συνδετικό ιστό Ένα μακροφάγο καθώς καταβροχθίζει βακτήρια

29 Μακροφάγο

30 Elastic Fiber Nucleus Active Fibroplast Blood Vessel Inactive Fibroplast Macrophage

31 Είδη συνδετικών ιστών στην άρθρωση του γονάτου σταγόνες λίπους Λιπώδης ιστός οστεώνας κανάλι Havers εξωκυττάρια θεμέλια ουσία ελαστική ίνα δικτυωτή ίνα ίνα κολλαγόνου μακροφάγο Οστίτης ιστός Χαλαρός Συνδετικός ιστός ινοβλάστες πυρήνες ινοβλαστών Αίμα λευκά αιμοσφαίρια αιμοπετάλια ερυθρά ρ αιμοσφαίρια πλάσμα Χονδρικός ιστός Πυκνός Συνδετικός ιστός χονδροκύτταρα εξωκυττάρια ουσία χονδροϊτίνης

32 ίνες κολλαγόνου πυρήνες ινοβλαστών Είδη συνδετικών ιστών Χαλαρός συνδετικός ιστός Πυκνός κανονικός συνδετικός ιστός Ελαστικός συνδετικός ιστός Δικτυωτός συνδετικός ιστός

33 Είδη συνδετικών ιστών Χαλαρός Πυκνός κανονικός Πυκνός ακανόνιστος Ο πιο διαδεδομένος συνδετικός Λιγότερο εύκαμπτος από το Λιγότερο εύκαμπτος από το ιστός χαλαρό. χαλαρό. Συναντάται σαν μια λεπτή στρώση Κυριαρχούν οι ίνες κολλαγόνου, Κυριαρχούν οι ίνες κολλαγόνου, ανάμεσα στα διάφορα μέρη του διευθετημένες παράλληλα. διευθετημένες ακανόνιστα. σώματος. Περιβάλλει τα νεύρα, τα αιμοφόρα αγγεία και τους μύες. Σχηματίζει τους τένοντες, οι οποίοι συνδέουν τους μύες με τα οστά, και τους συνδέσμους που συνδέουν τα οστά μεταξύ τους. Περιβάλλει το συκώτι και τα νεφρά και σχηματίζει το κατώτερο στρώμα του δέρματος, τη δερμίδα.

34 Ο πυκνός ακανόνιστος σχηματίζει το κατώτερο στρώμα του δέρματος, τη δερμίδα.

35 Δικτυωτός συνδετικός ιστός Αποτελείται από διαπλεγμένες δικτυωτές ίνες (reticular fibers) που αποτελούνται από κολλαγόνο τύπου ΙΙΙ. Παρέχει στήριξη σε μαλακά όργανα που καλύπτει, όπως το συκώτι και τους λεμφαδένες.

36 Ελαστικός συνδετικός ιστός Αποτελείται από ελαστικές ίνες. Καλύπτει δομές που χρειάζεται να εκταθούν και στη συνέχεια να επιστρέψουν στο αρχικό τους μέγεθος πχ. τοιχώματα αρτηριών και πνευμόνων.

37 Εξειδικευμένοι συνδετικοί ιστοί Cartilage Χονδρικός ιστός Bone tissue Οστίτης ιστός Adipose tissue Λιπώδης ιστός Blood

38 Ο συνδετικός ιστός ονομάζεται λιπώδης όταν υπάρχει μεγάλη συγκέντρωση λιποκυττάρων και ελάχιστη εξωκυττάρια ουσία πυρήνας μιτοχόνδρια σταγονίδια λίπους συνένωση λιποσωμάτων Το γάλα της μητέρας φώκιας αποτελείται από 61% λιπαρά που προέρχονται από τον λιπώδη ιστό της

39 Περιβάλλει το στομάχι και το μεσεντέριο γλουτών μηριαίου Μεγάλες αποθήκες λιπώδους σε ανθρώπους. Υποδόριοι λιπώδεις ιστοί περιλαμβάνουν τον κοιλιακό και των γλουτών, καθώς και του μηριαίου. Οι σπλαγχνικοί λιπώδεις ιστοί που σχετίζονται με πεπτικά όργανα, συνδέονται στο στομάχι και στο μεσεντερίου και με το έντερο και το κόλον. Περιφερικοί λιπώδεις ιστοί περιβάλλουν το νεφρό και την οπισθοπεριτοναϊκή περιοχή

40 Λιπώδης ιστός

41 We have two types of adipose (fat) tissue in our bodies: brown fat which causes adults to burn calories and white fat which causes us to store it.

42 Χονδρικός ιστός: στερεός αλλά εύκαμπτος ιστός, σχηματίζει το λάρυγγα λάρυγγας τραχεία χονδροκύτταρα κολλαγόνο περιχόνδριο χονδρική κοιλότητα χονδροκύτταρα

43 Χονδρικός ιστός: στερεός αλλά εύκαμπτος ιστός, σχηματίζει τους χόνδρους περιχόνδριο χόνδρος Η μεσοκυττάρια ουσία εκτός από ίνες κολλαγόνου και ελαστίνης περιέχει άλατα ασβεστίου που παρέχουν αντοχή όμοια μα αυτή των οστών. Χονδρική κοιλότητα χονδροκύτταρα

44 Ο χονδρικός ιστός στερείται νεύρων και χ ρ ς ς ρ ρ αιμοφόρων αγγείων, και τρέφονται με διάχυση των θρεπτικών και του οξυγόνου από τη μεσοκυττάρια ουσία. Χονδρικός ελαστικός συνδετικός ιστός

45 Ο χονδρικός ιστός βρίσκεται σε μεγάλες ποσότητες κατά την εμβρυακή περίοδο, γιατί απ αυτόν αποτελούνται τα οστά του εμβρύου, σταδιακά όμως αντικαθίσταται από τον οστίτη ιστό στα θηλαστικά, ενώ παραμένει στους καρχαρίες και στα σαλάχια

46 Σχηματική αναπαράσταση των διαφόρων κυττάρων του οστίτη ιστού Μεσοκυττάρια ουσία,, η οποία αποτελεί τα 2/3 του βάρους των οστών. Περιέχει οργανικά και ανόργανα συστατικά: το κυριότερο οργανικό συστατικό είναι η οστεΐνη, η οποία αποτελείται από πολυσακχαρίτες και κολλαγόνες ίνες, ενώ η κυριότερη ανόργανη ένωση είναι το φωσφορικό ασβέστιο. Ανεπαρκής παραγωγή της μεσοκυττάριας ουσίας, και κυρίως του ασβεστίου, οδηγεί στην οστεοπόρωση. Οστεοβλάστες, σφαιρικά κύτταρα με μεγάλο πυρήνα που είναι διατεταγμένα στην επιφάνεια του ιστού και παράγουν τα οργανικά συστατικά της μεσοκυττάριας ουσίας. Οστεοκύτταρα, ανενεργά κύτταρα, όσον αφορά τον μεταβολισμό τους. Συνδέονται μεταξύ τους με οστικά σωληνάρια, βρίσκονται στη μεσοκυττάρια ουσία, και προέρχονται από οστεοβλάστες που αυτοεγκλωβίστηκαν μέσα στις ουσίες που οι ίδιοι εκκρίνουν. Οστεοκλάστες, γιγαντιαία πολυπύρηνα κύτταρα με μικρολάχνες στη μία επιφάνεια τους. Προέρχονται από τη συνένωση πολλών οστεοβλαστών και εκκρίνουν ειδικά ένζυμα που αποικοδομούν τη μεσοκυττάρια ουσία επιτρέποντας την ανάπλασή της. οστεοβλάστες οστικά σωληνάρια οστική κοιλότητα οστεοκύτταρο μεσοκυττάρια ουσία οστεοκλάστης

47 Αναγέννηση του οστίτη ιστού αιμοφόρο αγγείο Νέο-αποτιθέμενη εξωκυττάρια ουσία Οι οστεοβλάστες παράγουν τη μεσοκυττάρια ουσία για να γεμίσουν την κοιλότητα που δημιούργησαν οι οστεοκλάστες Οι οστεοκλάστες αποικοδομούν τη μεσοκυττάρια ουσία παλιό κόκκαλο Τα οστεοκύτταρα είναι οστεοβλάστες που εγκλωβίστηκαν.

48 Τα κόκκαλα αποτελούνται από οστίτη ιστό οστεώνας σπογγώδες κόκκαλο συμπαγές κόκκαλο κανάλι οστεώνα περιόστεο νεύρο οστικά σωληνάρια οστεοκύτταρο οστική κοιλότητα νεύρο κανάλι Havers αιμοφόρο αγγείο επικοινωνία μεταξύ καναλιών οστική κοιλότητα οστεοκύτταρο οστικά σωληνάρια εξωκυττάρια θεμέλια ουσία Οστεοκύτταρα

49

50 Μικροφωτογραφία φ δύο οστεώνων Λόγω της πυκνής μεσοκυττάριας ουσίας τα οστεοκύτταρα επικοινωνούν μεταξύ τους και με τα αιμοφόρα αγγεία με λεπτά οστικά σωληνάρια αιμοφόρα αγγεία κεντρικό κανάλι οστεοκύτταρο οστκά σωληνάρια

51 κατά μήκος τομή εγκάρσια τομή

52 Κύτταρα του αίματος: 45% του αίματος Ερυθροκύτταρα Αιμοπετάλια Λευκοκύτταρα Κοκκιοκύτταρα Λεμφοκύτταρα Τα μεγαλύτερα κύτταρα με την αδρή επιφάνεια είναι τα λευκά αιμοσφαίρια, ενώ τα μικρότερα πιο λεία επιπεδωμένα κύτταρα είναι τα ερυθρά αιμοσφαίρια Ουδετερόφιλα ί Μονοκύτταρα Εωσινόφιλα Βασεόφιλα

53 Συστατικά του πλάσματος: 55% του αίματος Η 2 Ο 95% Πρωτεΐνες 7% Αλβουμίνη Ανοσοσφαιρίνες Ινωδογόνο (όταν απομακρύνουμε το ινωδογόνο: ορός) Ηλεκτρολύτες (ανόργανοι) <1% Na + K + Ca 2+ Mg 2+ H + Cl - HCO 3 - HPO 4 - Αέρια CO 2 O 2 N 2 Θρεπτικές ουσίες Γλυκόζη Αμινοξέα Λιπίδια Χοληστερόλη Βιταμίνες Ιχνοστοιχεία Παραπροϊόντα Ουρία Κρεατινίνη Ουρικό οξύ χολερυθρίνη

54 Ο ρόλος του πλάσματος: τροφοδοσία των ιστών και ρύθμιση της θερμοκρασίας Μέ λ ί ί έ Μέσω της κυκλοφορίας του αίματος μεταφέρεται το θερμό αίμα στην επιφάνεια, όπου η θερμότητα χάνεται στο εξωτερικό περιβάλλον

55 Ερυθρά αιμοσφαίρια καθώς περνούν από ένα λεπτό τριχοειδές αγγείο

56 Τα ερυθρά αιμοσφαίρια είναι μικρά στρογγυλά κύτταρα, πεπλατυσμένα στις άκρες με βαθούλωμα στο κέντρο. Είναι κύτταρα εύκαμπτα και μπορούν να πάρουν διάφορα σχήματα όταν περνούν από μικρά τριχοειδή αγγεία.

57 Τα ερυθρά αιμοσφαίρια μεταφέρουν Ο 2 από τους πνεύμονες στους ιστούς και το CO 2 από τους ιστούς στους πνεύμονες 2 ς ς ς μ ς

58 Η χημεία και ο μηχανισμός μεταφοράς CO 2 από τα ερυθρά αιμοσφαίρια κύτταρο ιστού Μεταφορά CO 2 από τους ιστούς Από ιστούς HCO - 3 CO 2 Cl - AE1 Μεταφορά CO 2 στους πνεύμονες Πλάσμα H 2 O CO 2 CO 2 H 2 CO 3 τοίχωμα τριχοειδούς Η αιμοσφαιρίνη δεσμεύει CO 2 και Η + HCO - 3 Cl - H 2 CO 3 H 2 O CO 2 H + Η αιμοσφαιρίνη απελευθερώνει CO 2 και Η + Cl - - H HCO + 3 Cl - AE1 HCO 3 - CO 2 CO 2 Προς πνεύμονες Πνεύμονες

59 Τα κύτταρα του αίματος άκοκκα λευκοκύτταρα κοκκώδη λευκοκύτταρα μακροφάγα λεμφοκύτταρα αιμοπετάλια ερυθρά αιμοσφαίρια /mm 3

60 Λευκά αιμοσφαίρια ή λευκοκύτταρα ΚΟΚΚΙΟΚΥΤΤΑΡΑ Ουδετερόφιλα 40-70% Φαγοκυτταρώνουν τα βακτήρια ΛΕΜΦΟΚΥΤΤΑΡΑ 20-45% Ο Β-τύπος παράγει αντισώματα και ο Τ- τύπος έχει βοηθητική και κυτταρολυτική δράση Εωσινόφιλα 1-4% Φαγοκυτταρώνουν και καταστρέφουν τα σύμπλοκα αντιγόνουαντισώματος ΜΟΝΟΚΥΤΤΑΡΑ 4-8% Γίνονται μακροφάγα και φαγοκυτταρώνουν τα βακτήρια και τους ιούς Βασεόφιλα 0-1% Απελευθερώνουν ισταμίνη όταν ενεργοποιούνται

61 Αιμοπετάλια και η πήξη του αίματος κολλαγόνο ενδοθήλιο τοιχώματος τριχοειδών ερυθροκύτταρα αιμοπετάλια Προθρομβινάση θρομβίνη προθρομβίνη ρ Ca 2+ φιμπρίνη ινωδογόνο πήξη του αίματος

62 Συνδετικός ιστός χαλαρός πυκνός ελαστικός δικτυωτός χονδρικός οστίτης αίμα

63

64 Τρεις τύποι μυϊκών κυττάρων και ιστών Λείος μυς πεπτικός σωλήνας πυρήνας μυϊκή ίνα Καρδιακός μυς καρδιά πυρήνας μυϊκή ίνα εμβόλιμοι δίσκοι Σκελετικός μυς πυρήνας μυϊκή ίνα

65 Μυϊκός ιστός Σκελετικός ή Γραμμωτός Λείος ή σπλαχνικός Καρδιακός Οι μύες που συνδέονται με το σκελετό Δέχεται απολήξεις του ΚΝΣ, οι οποίες επιτρέπουν τον οργανισμό να ελέγχει συνειδητά τις σωματικές του κινήσεις Δημιουργεί τα τοιχώματα των σπλάχνων (έντερα, στομάχι νεφρά, μήτρα), των αγγείων, κλπ. Δέχεται απολήξεις του ΑΝΣ, δηλ. η σύσπαση του λείου μυ γίνεται ανεξάρτητα από τη θέληση Καλύπτει τα τοιχώματα της καρδιάς (μυοκάρδιο) Δέχεται νεύρωση του ΑΝΣ: το Συμπαθητικό επιταχύνει το ρυθμό των συσπάσεων, ενώ το Παρασυμπαθητικό επιβραδύνει

66 Δομή ενός γραμμωτού σκελετικού μυ Ένας σκελετικός μυς αποτελείται από μυϊκές δέσμες, καθεμιά από τις οποίες αποτελείται από μυϊκές ίνες τένοντες μυς μυϊκή δέσμη συνδετικός ιστός (ενδομύιο) ΣΔ πλασματική μεμβράνη (σαρκόλημμα) ρ πυρήνας περιμύιο μυοϊνίδια Μέσα σε κάθε μυϊκή ίνα οι πυρήνες, τα μιτοχόνδρια και το σαρκοπλασματικό δίκτυο (ΣΔ) περιβάλλουν τα μυοϊνίδια μυϊκή ίνα Κάθε μυϊκή ίνα είναι ένα πολυπύρηνο κύτταρο με πολυάριθμα μυοϊνίδια που αποτελούνται από παχιά νημάτια μυοσίνης και λεπτά νημάτια ακτίνης

67 τένοντας Σκελετικός ιστός μυϊκές δέσμες πυρήνες γραμμώσεις κυτταρική μεμβράνη μυϊκό κύτταρο ή μυϊκή ίνα Μυϊκά ινίδια μυϊκά νημάτια

68 Ηλεκτρονιομικρογραφία σκελετικού μυϊκού κυττάρου

69 Ένα πολυπύρηνο σκελετικό μυϊκό κύτταρο περιέχει με ινίδια ακτίνης και μυοσίνης, διευθετημένα με τέτοιο τρόπο που προσδίδουν στη γραμμωτή ίνα τη γραμμωτή της εμφάνιση φωτεινή ζώνη σκοτεινή ζώνη σαρκομερίδιο σαρκομερίδιο σαρκομερίδιο Ζώνη Ι Ζώνη Α Ζώνη Ι Παχιά νημάτια (μυοσίνης) Γραμμή Μ Λεπτά νημάτια (ακτίνης) Ζώνη Η σαρκομερίδιο Γραμμή Ζ

70 Δομή μιας σκελετικής μυϊκής ίνας Σκελετικό μυϊκό κύτταρο ή Σκελετική μυϊκή ίνα σαρκοπλασματικό δίκτυο πόρος του αγωγού Τ πυρήνας μιτοχόνδρια μυοϊνίδια γραμμή Μ Ζώνη Ι Ζώνη Η σαρκόλημμα γραμμή Ζ μυοϊνίδια αγωγοί Τ γραμμή Ζ

71 κεφαλή μυοσίνης Το μόριο της μυοσίνης αποτελείται από δύο περιελιγμένες πολυπεπτιδικές αλυσίδες κεφαλή μυοσίνης Με την ένωση 200 μορίων μυοσίνης δημιουργείται ένα παχύ νημάτιο μυοσίνης G ακτίνη τροπομυοσίνη τροπονίνη Λεπτό νημάτιο: Γύρω από δύο περιελιγμένες αλυσίδες F-ακτίνης τυλίγονται δύο αλυσίδες τροπομυοσίνης πάνω στις οποίερς βρίσκονται μόρια τροπονίνης

72 Αλληλεπιδράσεις λεπτών και παχιών νηματίων σ ένα σαρκομερίδιο λεπτά νημάτια ακτίνης παχιά νημάτια μυοσίνης σταυρωτές γέφυρες Οι κεφαλές των νηματίων μυοσίνης δημιουργούν γέφυρες με τα Οι κεφαλές των νηματίων μυοσίνης δημιουργούν γέφυρες με τα λεπτά νημάτια ακτίνης, αλλάζει η διαμόρφωσή τους με αποτέλεσμα τη μετακίνηση των μυονηματίων προς το κέντρο του σαρκομεριδίου και συνεπώς τη συστολή του μυ

73 Ο κύκλος δημιουργίας γεφυρών και η σύσπαση του μυ κεφαλή μυοσίνης Pi ADP λεπτό νημάτιο ακτίνης παχύ νημάτιο μυοσίνης 1 4 ATP σταυρωτή γέφυρα 2 3

74 Ο τρόπος με τον οποίο το Ca 2+ ρυθμίζει τη σύσπαση του γραμμωτού μυ Οι θέσεις σύνδεσης για τη δημιουργία σταυρωτών γεφυρών είναι κατειλημμένες Οι θέσεις σύνδεσης για τη δημιουργία σταυρωτών γεφυρών είναι εκτεθειμένες ακτίνη τροπονίνη Ca 2+ τροπομυοσίνη κεφαλή μυοσίνης μυοσίνη Ca 2+ Όταν το Ca 2+ βρίσκεται σε χαμηλή συγκέντρωση στο κυτταρόπλασμα ομυς βρίσκεται σε χάλαση γιατί δεν μπορούν να σχηματισθούν οι γέφυρες ακτίνηςμυοσίνης Όταν το Ca 2+ αυξάνει συνδέεται στην τροπονίνη, η οποία μετακινείται απελευθερώνοντας τις θέσεις σύνδεσης της μυοσίνης. Οι γέφυρες ακτίνηςμυοσίνης δημιουργούνται και ο μυς συσπάται

75 Νευρομυϊκή σύναψη: Ο ρόλος του σαρκαπλασματικού δικτύου και των αγωγών Τ κινητήριος νευράξονας δυναμικό δράσης νευρομυϊκή σύναψη μιτοχόνδρια αγωγός Τ σαρκοπλασματικό δίκτυο μυοϊνίδιο πλασματική μεμβράνη της μυϊκής ίνας Ca 2+ που απελευθερώνεται από το σαρκοπλασματικό δίκτυο

76 Νευρομυϊκή σύναψη: Ανασκόπηση της σύσπασης του σκελετικού μυ αξονική απόληξη H ΑCh απελευθερώνεται από το νευρώνα, διαχέεται στη συναπτική σχισμή και προσδένεται στους υποδοχείς της στην πλασματική μεμβράνη του μυϊκού κυττάρου συναπτική σχισμή αγωγός Τ πλασματική μεμβράνη ACh Το δυναμικό δράσης μεταφέρεται κατά μήκος της μεμβράνης και των αγωγών Τ Ca 2+ σαρκοπλασματικό δίκτυο Το δυναμικό δράσης επάγει την απελευθέρωση Ca 2+ από το ΣΔ Η τροπομυοσίνη επανέρχεται στην αρχική της θέση, ησύσπαση σταματά και ο μυς χαλαρώνει Το Ca 2+ με ενεργή μεταφορά μεταφέρεται μέσα στο σαρκοπλασματικό δίκτυο Το Ca 2+ συνδέεται στην τροπονίνη, η οποία αλλάζει διαμόρφωση μετακινώντας τη τροπομυοσίνη ΣΥΣΠΑΣΗ: Η κεφαλή της μυοσίνης υδρολύοντας ΑΤΡ συνδέεται και αποσυνδέεται με την ακτίνη μεταφέροντας το ινίδιο προς το κέντρο του σαρκομερούς

77 Ο λείος μυϊκός ιστός αποτελείται από μονοπύρηνα ατρακτοειδή κύτταρα μυτερά στις δύο άκρες τους μυϊκά κύτταρα

78 σαρκόλημμα Τα λεία μυϊκά κύτταρα εκτός από τα ινίδια ακτίνης και μυοσίνης περιέχουν και ενδιάμεσα ινίδια, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους με μια δομή που ονομάζεται πυκνό σωμάτιο ενδιάμεσα δά ινίδα πυρήνας πυκνό σωμάτιο παχιά ινίδια μυοσίνης λεπτά ινίδια ακτίνης Λείο μυϊκό κύτταρο σε συστολή Λείο μυϊκό κύτταρο σε χάλαση

79 Λείος μυϊκός ιστός Αρτηρία φλέβα

80 Ο καρδιακός μυϊκός ιστός αποτελείται από επιμήκεις μονοπύρηνες διακλαδισμένες δ μυϊκές ίνες με γραμμωτή όψη μυϊκή ίνα εμβόλιμοι μ δίσκοι

81 Καρδιακές μυϊκές ίνες εμβόλιμοι δίσκοι δεσμοσώματα οπή αγωγού Τ χασμοσύνδεσμοι ύδ μιτοχόνδρια πυρήνας καρδιακή μυϊκή ίνα πλασματική μεμβράνη (σαρκόλημμα) Οι καρδιακές μυϊκές ίνες συνδέονται μεταξύ τους με εμβόλιμους δίσκους, οι οποίοι ρ ς μ ς ς μ ξ ς μ μβ μ ς ς περιέχουν δεσμοσώματα, όπου προσδένονται τα μυϊκά ινίδια. Δίπλα τους περιέχουν πλάκες χασμοσυνδέσμων που βοηθούν στη γρήγορη μετάδοση του δυναμικού δράσης.

82

83 Νευρικός ιστός Το ανθρώπινο σώμα έχει 10x10 9 νευρώνες διαφόρων τύπων Κάθε νευρώνας Κάθε νευρώνας μπορεί να συμμετέχει σε συνάψεις μέχρι και με άλλους νευρώνες

84 Nευρώνες με χρώση Golgi

85 Nευρώνες με χρώση Nissl

86 Οι θυσανωτοί δενδρίτες συλλέγουν πληροφορίες από πολλούς νευρώνες Νευρώνες με λιγότερους δενδρίτες δημιουργούν λιγότερες συνάψεις Διάφοροι τύποι νευρώνων εξειδικευμένοι για διαφορετικές λειτουργίες ΠΑΡΕΓΚΕΦΑΛΙΔΑ άξονας Ορισμένοι νευρώνες διακλαδίζονται δίζ σε μια εκτεταμένη περιοχή δενδρίτες άξονας κυτταρικό σώμα ΑΜΦΙΒΛΗΣΤΡΟΕΙΔ ΗΣ Ορισμένοι νευρώνες δημιουργούν τοπικές συνδέσεις με μικρό αριθμό κυττάρων κυτταρικό σώμα κυτταρικό άξονας σώμα Ορισμένοι επικοινωνούν σε μεγάλες αποστάσεις λόγω των μεγάλου μγ μήκους αξόνων τους ΕΓΚΕΦΑΛΙΚΟΣ ΦΛΟΙΟΣ ΝΩΤΙΑΙΟΣ ΜΥΕΛΟΣ

87 Σχηματική αναπαράσταση ενός κινητήριου νευρώνα, ο οποίος ελέγχει τους μύες και τους αδένες δενδρίτες κυτταρικό σώμα Εγκάρσια τομή του μυελινωμένου νευράξονα άξονας στρώμα μυελίνης κόμβος του Ranvier αξονικές απολήξεις

88 Κύτταρο Schwann Δημιουργία του μυελινικού στρώματος γύρω από ένα νευράξονα του Περιφερικού Νευρικού Συστήματος από τα κύτταρα Schwann πυρήνας άξονας Κύτταρο Schwann άξονας στρώμα μυελίνης

89 Νευρική σύναψη προσυναπτική απόληξη μιτοχόνδρια όδ συναπτικό κυστίδιο μετασυναπτικό κύτταρο συναπτική σχισμή

90 Τύποι νευρογλοιακών κυττάρων Μικρογλοιακό κύτταρο Αστροκύτταρα Ολιγοδενδροκύτταρο

91 Κυτταρόπλασμα 140 mm Κ + Κ + Κ + Κ + Κ + Κ + Κ + Εξωκυτταρικός χώρος 4 mm Κ + Κ + Κ mm 34 M ά ό οργανικά ανιόντα Κ + Κ + 34 mm οργανικά ανιόντα 12 mm Na + 3Να + 2Κ + Να + Να mm Na + 4 mm Cl - Cl - Cl mm Cl - Το δυναμικό ηρεμίας της μεμβράνης ενός νευρώνα οφείλεται στην άνιση κατανομή ιόντων Να+, Κ+ και Cl- και αρνητικά φορτισμένων πρωτεϊνών εκατέρωθεν της πλασματικής μεμβράνης

92 Μέτρηση του δυναμικού ηρεμίας της μεμβράνης σώμα νευρώνα άξονας 3. Δύο ηλεκτρόδια, ένα μέσα και ένα έξω από τον άξονα, ανιχνεύουν τη διαφορά ηλεκτρικού φορτίου σε ένα νευρώνα σε ηρεμία 4. Η μικρή διαφορά ενισχύεται 1. Ένα ηλεκτρόδιο φτιαγμένο από γυάλινη πιπέτα με λεπτή άκρη, είναι γεμάτο με ένα ηλεκτρικά αγώγιμο διάλυμα και συνδέεται μέσω ενός ενισχυτή με ένα καταγραφικό ενισχυτής οθόνη παλμογράφου 5...και μεταφέρεται σε έναν παλμογράφο 5. Η σταθερή διαφορά των -60mV ανάμεσα στο εξωτερικό και το εσωτερικό του άξονα είναι το δυναμικό ηρεμίας

93 Οι μεμβράνες μπορούν να εκπολώνονται και να υπερπολώνονται mv ΕΚΠΟΛΩΣΗ ΥΠΕΡΠΟΛΩΣΗ Κανάλια Να + ανοιχτά Κανάλια Cl - ανοιχτά Κανάλια K + Κανάλια K + ανοιχτά ανοιχτά Το Να + εισέρχεται και εκπολώνει το νευρώνα Το Cl - εισέρχεται και υπερπολώνει το νευρώνα Το δυναμικό ηρεμίας παράγεται από τα ανοιχτά κανάλια α Κ + Χρόνος (msec)

94 ΤΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΔΡΑΣΗΣ Εκπόλωση Επαναπόλωση Δυναμι ικό μεμβρ ράνης (m mv) Είσοδος Να + Έξοδος Κ + όριο Υπερπόλωση δυναμικό ηρεμίας

95 Διάδοση ενός δυναμικού δράσης κατά μήκος ενός αμύελου νευρώνα 1. Τασεο εξαρτώμενα κανάλια Να + ανοίγουν ως 2. Το ρεύμα εκπόλωσης μεταφέρεται μέσω του άξονα απάντηση στην ηλεκτρική διέγερση δημιουργώντας ένα ρεύμα εκπόλωσης ηλεκτρική διέγερση οδηγώντας και άλλα τασεο εξαρτώμενα κανάλια Να + να ανοίξουν Χρόνος 0 3. Τα κανάλια Να + απενεργοποιούνται και ανοίγουν κανάλια Κ + επαναφέροντας το δυναμικό ηρεμίας 4. Η εκπόλωση μεταφέρεται οδηγώντας τα γειτονικά κανάλια Να+ να ανοίξουν, ανανεώνοντας το δυναμικό δράσης Χρόνος 1 5. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται και το δυναμικό δράσης μεταφέρεται κατά μήκος του άξονα. Χρόνος 2

96 Ταχύτητες αγωγής των δυναμικών δράσης σε διάφορα είδη αξόνων Διάμετρος άξονα (mm) Μυελίνη Ταχύτητα αγωγής (m/sec) Γιγάντιος άξονας καλαμαριού 500 όχι 25 Φαρδύς κινητήριος άξονας προς το 20 ναι 120 μυ του ανθρώπινου ποδιού Άξονας του νευρώνα-υποδοχέα 10 ναι 50 πίεσης στο ανθρώπινο δέρμα Άξονας του νευρώνα-υποδοχέα 5 ναι 20 θερμοκρασίας στο ανθρώπινο δέρμα Κινητήριος άξονας προς εσωτερικά 1 όχι 2 όργανα ανθρώπου

97 Διάδοση ενός δυναμικού δράσης κατά μήκος ενός εμμύελου νευράξονα σώμα κόμβος του Ranvier σημείο του Hillock 1. Τασεο εξαρτώμενα κανάλια Να + ανοίγουν δημιουργώντας ένα δυναμικό όδράσης 2. Ένα ρεύμα εκπόλωσης μεταφέρεται στον επόμενο κόμβο του Ranvier Χρόνος 0 3. Τα προηγούμενα κανάλια Να + απενεργοποιούνται και ανοίγουν 4. Το δυναμικό δράσης πηδά στον επόμενο κόμβο κανάλια Κ+ επαναφέροντας το δυναμικό ηρεμίας και Χρόνος 1 5. συνεχίζει ί από κόμβο σε κόμβο. Χρόνος 2

98 νευρικός παλμός μυελίνη 1. Το δυναμικό δράσης φτάνει και ενεργοποιεί τη συναπτική διαβίβαση 8. Η ακετυλοχολίνη καταβολίζεται από την ακετυλοχολινεστεράση και τα συστατικά της επανέρχονται στο προσυναπτικό νευρώνα για ανακύκλωση 2. Τα κανάλια Να+ ανοίγουν εκπολώνοντας την αξονική απόληξη πλασματική μεμβράνη 3. Η εκπόλωση ανοίγει τα τασεοεξαρτώμενα κανάλια Ca To Ca 2+ εισέρχεται στο κύτταρο και επάγει τη σύντηξη των συναπτικών κυστιδίων στην προσυναπτική μεμβράνη Ακετυλο CoA + χολίνη 5. Ο νευροδιαβιβαστής διαχέεται στη συναπτική σχισμή και συνδέεται στους υποδοχείς της μετασυναπτικής μεμβράνης ακετυλο χολινεστεράση 6 6. Οι ενεργοποιημένοι υποδοχείς ανοίγουν προσδετο εξαρτώμενα κανάλια Να + που εκπολώνουν τη μετασυναπτική μεμβράνη υποδοχείς ακετυλοχολίνης συναπτική σχισμή 7. Μετά τη συναπτική διαβίβαση η ακετυλοχολίνη και τα κυστίδια ανακυκλώνονται

99 ιόντα Υποδοχέας-κανάλι ιόντων 1. Σύνδεση νευροδιαβιβαστή νευροδιαβιβαστής ιόντα 2. Άνοιγμα καναλιού Υποδοχέας που συνδέεται με G-πρωτεΐνη 1. Σύνδεση νευροδιαβιβαστή υποδοχέας τελεστής 5. Ρεύμα ιόντων μέσω της μεμβράνης 2. Άνοιγμα καναλιού 3. Ρεύμα ιόντων μέσω της μεμβράνης 2. Ενεργοποίηση G πρωτεΐνης 3. Οι υπομονάδες της G πρωτεΐνης ή ο 2 ος διαβιβαστής β ρυθμίζει ένα κανάλι ιόντων ιόντα

100 Κάθε νευρώνας δέχεται εκατοντάδες συνάψεις, άλλες διεγερτικές (πράσινες) και άλλες ανασταλτικές (κόκκινες). Κάθε στιγμή στο σημείο Hillock, στην αρχή του νευράξονα, γίνεται η άθροιση συναπτικές απολήξεις προσυναπτικών νευρώνων Διεγερτική σύναψη Ανασταλτική σύναψη κυτταρικό σώμα μετασυναπτικού νευρώνα συναπτικές απολήξεις προσυναπτικών νευρώνων στρώμα μυελίνης κυτταρικό σώμα μετασυναπτικού νευρώνα σημείο Hillock Άξονας μετασυναπτικού νευρώνα Τελικές διακλαδώσεις προσυναπτικών νευρώνων

101 δενδρίτες δ μετασυναπτικού νευρώνα άξονας κυτταρικό σώμα μετασυναπτικού νευρώνα Ένας μετασυναπτικός νευρώνας μπορεί να δέχεται συνάψεις στον άξονά του (αξονο-αξονικές: κόκκινο) στους δενδρίτες του (αξονο- δενδριτικές: μπλε) ή στο σώμα του (αξονο-σωματικές: πράσινο)

102 Άθροιση των μετασυναπτικών δυναμικών Μεμβραν νικό δυναμικ κό (mv) όριο του δυναμικό δυναμικό μετασυναπτικού δράσης δράσης κυττάρου Κάτω από το όριο: Χρονική άθροιση Τοπική άθροιση Τοπική άθροιση των όχι άθροιση epsp και ipsp