Η επιστήμη της Φυσιολογίας μελετά: 1. Τα χαρακτηριστικά και 2. Τους μηχανισμούς λειτουργίας του ανθρωπίνου σώματος τα οποία τον καθιστούν ζωντανό όν

Transcript

1 Η επιστήμη της Φυσιολογίας μελετά: 1. Τα χαρακτηριστικά και 2. Τους μηχανισμούς λειτουργίας του ανθρωπίνου σώματος τα οποία τον καθιστούν ζωντανό όν 01/27

2 -Η μικρότερη δομική και λειτουργική μονάδα ζωντανής ύλης -Τα κύτταρα του ανθρώπινου σώματος αριθμούν τρισεκατομμύρια και έχουν όλα ως αφετηρία το γονιμοποιημένο ωάριο -Μέγεθος: 10-20μm -Ακινητοποιημένα από τη μεσοκυττάρια ουσία εκτός: κύτταρα αίματος και ανοσοποιητικού συστήματος 02/27

3 Κυτταρική μεμβράνη Κυτταρόπλασμα Πυρήνας Κοινά χαρακτηριστικά όλων των κυττάρων: 1. Κυτταρική μεμβράνη 2. Κυτταρόπλασμα 3. Πυρήνας 03/27

4 3. Πυρήνας: Βρίσκεται στο κέντρο και περιβάλλεται από την πυρηνική μεμβράνη Όλα τα κύτταρα έχουν έναν πυρήνα εκτός: 1. Οστεοκλάστες και Γραμμωτές μυϊκές ίνες: πολυπύρηνα 2. Ώριμα ερυθρά αιμοσφαίρια: απύρηνα Ρυθμίζει: 1. Αναπαραγωγή κυττάρων με διατήρηση των χαρακτηριστικών του 2. Λειτουργία των οργανυλίων του κυτταροπλάσματος 04/27

5 3. Πυρήνας: _ 23 ζεύγη χρωματοσωμάτων (σύνολο 46) _ γονίδια (ίδια σε όλα τα κύτταρα) όμως ορισμένα είναι ενεργοποιημένα διαφοροποίηση DNA _*Ελέγχει το μηχανισμό διαίρεσης μέσω μίτωσης _Κάθε άτομο είναι διαφορετικό-μοναδικό ως προς το γονιδίωμα του _Ιδιαιτερότητα στη παραγωγή πρωτεϊνών αποτυχία μεταμοσχεύσεων _Το χημικό συστατικό του πυρήνα: DNA: DeoxyriboNucleic Acid ή ΔεσόξυριβοζοΝουκλεϊνικό Οξύ ή ΔεσόξυριβοζοΠυρηνικό Οξύ 130 εκατ νουκλεοτίδια, σπειροδειδώς σε διπλή έλικα (1 m) 05/27

6 _Το φύλο καθορίζεται κατά τη γονιμοποίηση του ωαρίου από το σπερματοζωάριο _Όλα τα ωάρια: Χ χρωμόσωμα _Σπερματοζωάρια: Χ και Υ (50:50) 06/27

7 Ανατομία _Φυσιολογία 07/27

8 3. Πυρήνας: _Γονίδια Για κάθε λειτουργία υπάρχουν δύο γονίδια Εάν αυτά είναι διαφορετικά, αυτό που εκδηλώνει το χαρακτηριστικό λέγεται: Επικρατές ή κυρίαρχο γονίδιο και το άλλο Υπολειπόμενο γονίδιο Ισοεπικρατή γονίδια _23 ζεύγη χρωμοσωμάτων: 1 ζεύγος φυλετικών (Χ και Υ) 22 ζεύγη αυτοσωματικών (χαρακτηριστικά) _Γονίδια Τα γονίδια συνήθως παραμένουν αναλλοίωτα όπως κληρονομήθηκαν Αλλοίωση = Μετάλλαξη λόγω: 1. Ακτίνες Χ 2. Ραδιενέργεια 3. Κάπνισμα Καρκινογένεση 08/27

9 2. Κυτταρόπλασμα ή Πρωτόπλασμα Κύρια οργανίδια: 1. Ριβοσώματα: Σύνθεση πρωτεϊνών 2. Ενδοπλασματικό δίκτυο: 2.1. Αδρό ή Τραχύ ή Κοκκωτό: Σύνθεση πρωτεϊνών 2.2. Λείο: Παραγωγή λιποειδών και καταστροφή τοξικών ουσιών 3. Συσκευή Golgi: Συγκέντρωση, συσκευασία και έκκριση προϊόντων 4. Λυσοσώματα: Κυστίδια που περιέχουν ένζυμα για ενδοκυττάρια πέψη καταστροφή ξένων ουσιών με φαγοκυττάρωση (μακροφάγα και πολυμορφοπύρηνα λευκοκύτταρα) 5. Μιτοχόνδρια: Μετατροπή ADP σε ATP (αναπνοή και ενέργεια) 6. Κεντροσωμάτιο: Διαιρείται στη 1 η φάση της μίτωσης και κάθε ένα αποτελεί τον πόλο έλξης των χρωματοσωμάτων 7.Εκκριτικά κοκκία: Παράγονται από τη συσκευή Golgi. Μεταφέρουν προϊόντα του κυττάρου στην κυτταρική μεμβράνη 09/27

10 2. Κυτταρόπλασμα ή Πρωτόπλασμα, Κύρια οργανίδια: 10/27

11 2. Κυτταρόπλασμα ή Πρωτόπλασμα Μεταβολισμός: Οι χημικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα στο κυτταρόπλασμα α. Καταβολισμός: Αποδόμηση κυτταροπλάσματος β. Αναβολισμός: Σύνθεση κυτταροπλάσματος Οι χημικές αντιδράσεις, υποβοηθούνται από διάφορες πρωτεΐνες που λέγονται ένζυμα 11/27

12 2. Κυτταρόπλασμα ή Πρωτόπλασμα, Φυσιολογικές Ιδιότητες Πρωτοπλάσματος 1. Διεγερσιμότητα: Αντιδρά σε ερεθίσματα (μηχανικά, χημικά, ηλεκτρικά, θερμικά, φωτεινά) 2. Αγωγιμότητα: Μετάδοση ερεθίσματος σε ολόκληρο το πρωτόπλασμα 3. Συσπαστικότητα: Δύναται να συστέλλεται και να διαστέλλεται 4. Απορρόφηση και αφομοίωση: Πρόσληψη θρεπτικών συστατικών από το περιβάλλον 5. Έκκριση: Σύσταση νέων προϊόντων από τα συστατικά που προσλαμβάνει, και έκκριση τους στο περιβάλλον 6. Απέκκριση: Αποβολή των άχρηστων προϊόντων του μεταβολισμού στο περιβάλλον 7. Αναπνοή: Πρόσληψη οξυγόνου προς οξείδωση της τροφής και παραγωγή ενέργειας 8. Αύξηση και πολλαπλασιασμός (υπερπλασία): Σύνθεση πρωτεϊνών 12/27

13 2. Κυτταρόπλασμα ή Πρωτόπλασμα, Φυσιολογικές Ιδιότητες Πρωτοπλάσματος Χημική σύσταση: 1. Ανόργανα άλατα 2. Νερό 3. Οργανικές ουσίες όπως πρωτεΐνες, λίπη και υδατάνθρακες * «το εργαστήρι της ζωής» 13/27

14 1. Κυτταρική μεμβράνη Αποτελείται από: λιπίδια και πρωτεΐνες (λιποπρωτεϊνική μεμβράνη): διπλοστιβάδα φωσφολιπιδίων με ενσωματωμένες πρωτεΐνες: 1.1. Περικλείει και προστατεύει το κυτταρικό υλικό 1.2. Ρυθμίζει την είσοδο και έξοδο διαφόρων ουσιών (εκλεκτική διαπερατότητα) 1.3. Λαμβάνει τα μηνύματα των ορμονών 1.4. Επικοινωνεί με γειτονικά κύτταρα (διακυτταρική αναγνώριση) * Επί της κυτταρικής μεμβράνης βρίσκονται τα αντιγόνα ιστοσυμβατότητας (μεταμοσχεύσεις) 14/27

15 1. Κυτταρική μεμβράνη : Δομή της Κυτταρικής Μεμβράνης 15/27

16 Θρέψη των κυττάρων Αίμα Μεταφορά θρεπτικών συστατικών (γλυκόζη, αμινοξέα, μονοσακχαρίτες, λιπαρά οξέα) και οξυγόνου Τριχοειδή (ημιδιαπερατή μεμβράνη) υγρό των ιστών εντός της διάμεσης ουσίας Απορρόφηση από τα κύτταρα (α) Καταβολισμός: Οξείδωση στο πρωτόπλασμα Ενέργεια ή (β) Αναβολισμός: Νέες πρωτεΐνες, νέοι υδατάνθρακες ή λίπη *πάντα με την βοήθεια ειδικών πρωτεϊνών που λέγονται ένζυμα 16/27

17 Μίτωση (ή πυρηνοκινησία): Η διαδικασία διαίρεσης των κυττάρων με σκοπό τον πολλαπλασιασμό τους Φάσεις: 1. Πρόφαση: (α) Διαίρεση του κεντροσωματίου. Τα δύο μέρη που προκύπτουν κατευθύνονται στους δύο πόλους του κυττάρου (β) Συμπύκνωση χρωματίνης Σχηματισμός πυρηνικής ατράκτου σχηματισμός χρωμοσωμάτων Διπλασιασμός χρωμοσωμάτων (γ) Κατάργηση του πυρήνα 2. Μετάφαση: Διάταξη των χρωμοσωμάτων στον ισημερινό του κυττάρου 3. Ανάφαση: Έλξη των χρωμοσωμάτων προς του δύο πόλους και έναρξη διαίρεσης κυτταροπλάσματος 4. Τελόφαση: (α) Ανασχηματισμός πυρήνα (β) Ολοκλήρωση διαίρεσης κυτταροπλάσματος Προκύπτουν δύο θυγατρικά κύτταρα όμοια με το μητρικό 17/27

18 Μίτωση: Προκύπτουν δύο θυγατρικά κύτταρα όμοια με το μητρικό 18/27

19 Μείωση: Η διαδικασία διαίρεσης των γεννητικών κυττάρων με σκοπό τη δημιουργία των σπερματοζωαρίων και ωαρίων. Προκύπτουν τέσσερα θυγατρικά κύτταρα, με τον μισό αριθμό χρωματοσωμάτων (23 χρωματοσώματα) σε σχέση με το μητρικό. 19/27

20 Κυτταρική Διαίρεση 20/27

21 Εξειδίκευση κυττάρων-ιστοί σώματος Εξειδίκευση: Κάθε κύτταρο εξειδικεύεται σε μια λειτουργία την οποία εκτελεί άριστα. Η διαδικασία αυτή λέγεται και διαφοροποίηση των κυττάρων Κύτταρα που εκτελούν διαφορετική λειτουργία διαφέρουν μεταξύ τους Κύτταρα που εκτελούν παρόμοια λειτουργία, συνεργάζονται και μαζί αποτελούν έναν ιστό. Είδη ιστών: 1. Επιθηλιακός-Καλυπτήριος ιστός: Απορρόφηση και έκκριση 2. Ερειστικός ή Συνδετικός ή Στηρικτικός ιστός: Έκκριση 3. Μυϊκός ιστός: Συσπαστικότητα 4. Νευρικός ιστός: Διεγερσιμότητα και αγωγιμότητα Όργανα: Ομάδα ιστών που συνεργάζονται για την επιτέλεση εξειδικευμένων λειτουργιών Ζωτικά όργανα: Όργανα των οποίων η λειτουργία είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της ζωής (εγκέφαλος, καρδιά, πνεύμονες) 21/27

22 Εξειδίκευση κυττάρων-ιστοί σώματος Εξειδίκευση Το κύτταρο παύει να είναι πολυδύναμο δηλ. να έχει την ικανότητα να μετατρέπεται σε άλλο είδος κυττάρου (μονοδύναμο). Γονιμοποιημένο ωάριο = Ολοδύναμο κύτταρο Ικανό για σχηματισμό όλων των κυττάρων Καθορισμός εξειδίκευσης-διαφοροποίησης κυττάρων:1. Κληρονομικότητα 2. Περιβαλλοντικοί παράγοντες * Η εξειδίκευση οδηγεί σε απώλεια της αναπαραγωγικής ικανότητας 22/27

23 Αναπαραγωγή κυττάρων Κατηγορίες κυττάρων βάση εξειδίκευσης: 1. Μέγιστης εξειδίκευσης Πλήρης απώλεια αναπαραγωγικής ικανότητας Πχ. Νευρικά Κύτταρα: Ο μέγιστος αριθμός τους είναι κατά τη γέννηση. Έκτοτε φθείρονται και καταστρέφονται αλλά δεν αναπληρώνονται Γεροντική άνοια 2. Υψηλής διαφοροποίησης Καθημερινή καταστροφή σε μεγάλους αριθμούς αλλά αντικατάσταση τους από νέα που προέρχονται από κύτταρα της ίδιας οικογένειας αλλά πιο χαμηλής διαφοροποίησης (μητρικά ή βλαστικά κύτταρα) Πχ. Επιθήλια ΓΕΣ, επιδερμίδας, αίματος, οστών 3. Υψηλής διαφοροποίησης Βραδύς πολλαπλασιασμός εκτός σε έκτακτη περίπτωση Πχ. Ηπατικά κύτταρα και κύτταρα εξωκρινούς μοίρας παγκρέατος 23/27

24 Θερμοκρασία σώματος : Φυσιολογική: 36,6 ο 37 ο C Υποθερμία: <36 ο C Δεκατική πυρετικη κίνηση ή πυρέτιο: <37,2 ο C Ελαφρύς πυρετός: 37,3-38,2 ο C Μέτριος πυρετός: 38,3 ο C-39 ο C Υψηλός πυρετός: ο C Υπερπυρεξία: >40 ο C Αύξηση: 1. Συγκίνηση 2. Σωματική άσκηση 3. Προεμμηνορυσιακά 4. Λοιμώξεις (μέχρι και >40 ο C) Σε υψηλότερες θερμοκρασίες: κίνδυνος θανατηφόρων αιμορραγιών Σε χαμηλές θερμοκρασίες (<26 ο C): Καρδιακή ανακοπή 24/27

25 Θερμοκρασία σώματος : Αποβολή θερμοκρασίας:1. Εφίδρωση 2. Αναπνοή 3. Ταχυκαρδία και αγγειοδιαστολή Συγκράτηση: Αγγειοσύσπαση Αύξηση θερμοκρασίας:μυϊκές συσπάσεις (Ρίγος) 25/27

26 Θερμοκρασία σώματος : Ρύθμιση θερμοκρασίας: Κέντρο θερμορύθμισης στον υποθάλαμο του εγκεφάλου Κακή θερμορύθμιση: 1. Βρέφη 2. Ηλικιωμένοι 3. Άτομα με ανοσοανεπάρκειες Επιρρεπή σε υποθερμία και θερμοπληξία 26/27

27 Καρκίνος Κάποιο κύτταρο, συνήθως μητρικό-βλαστικό, λόγω γενετικής μεταβολής (μετάλλαξης) ξεκινά να πολλαπλασιάζεται ασταμάτητα Αίτια μετάλλαξης: 1. Τυχαία μετάλλαξη 2. Κληρονομικοί παράγοντες (λευχαιμίες, Ca μαστού) 3. Περιβαλλοντικοί παράγοντες Καρκίνος Το καρκινικό κύτταρο εκτός από τον συνεχή και άναρχο πολλαπλασιασμό τους, έχει και τις εξής ιδιότητες: 1. Μεταδίδει την ιδιότητα του πολλαπλασιασμού στα θυγατρικά κύτταρα 2. Απώλεια διαφοροποίησης 3. Απώλεια λειτουργικής ικανότητας 4. Παρεμποδίζει τη λειτουργία των φυσιολογικών κυττάρων Πρέπει να αφαιρεθεί χειρουργικώς ή να καταστραφεί. Σε αντίθετη περίπτωση, εξαπλώνεται σε γύρω ιστούς και όργανα, και μεταφέρεται μέσω του αίματος ή των λεμφαγγείων σε άλλα σημεία = Μεταστάσεις (μεταστατικές εστίες) 27/27