1 / 111

Homeostáza vnitřního prostředí

Homeostáza vnitřního prostředí. Vnější prostředí organismu. 1865 Claude Bernard. Vnější prostředí buněk. Vnější prostředí organismu. tj. teplota, objem, osmolarita, pH, iontové složení, koncentrace O 2 , CO 2 , koncentrace glukózy a dalších živin. 1865 Claude Bernard.

azizi
Download Presentation

Homeostáza vnitřního prostředí

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Homeostáza vnitřního prostředí

  2. Vnější prostředí organismu 1865 Claude Bernard Vnější prostředí buněk

  3. Vnější prostředí organismu tj. teplota, objem, osmolarita, pH, iontové složení, koncentrace O2, CO2, koncentrace glukózy a dalších živin 1865 Claude Bernard JSOU STABILNÍ, NEZÁVISLE NA MĚNÍCICH SE PODMÍNKÁCH VNĚJŠÍHO PROSTŘEDÍ A RŮZNÉ ÚROVNI METABOLICKÉ ČINNOSTI BUNĚK Jeho vlastnosti musí umožňovat optimální činnost buněčných struktur Vnější prostředí buněk = vnitřní prostředí

  4. Homeostáza = regulace parametrů vnitřního prostředí v rozmezí náležitých hodnot Vnější prostředí organismu tj. teplota, objem, osmolarita, pH, iontové složení, koncentrace O2, CO2, koncentrace glukózy a dalších živin 1932 Walter Cannon JSOU STABILNÍ, NEZÁVISLE NA MĚNÍCICH SE PODMÍNKÁCH VNĚJŠÍHO PROSTŘEDÍ A RŮZNÉ ÚROVNI METABOLICKÉ ČINNOSTI BUNĚK Jeho vlastnosti musí umožňovat optimální činnost buněčných struktur Vnější prostředí buněk = vnitřní prostředí

  5. Homeostáza = regulace parametrů vnitřního prostředí v rozmezí náležitých hodnot Téměř „kybernetická“ definice v roce 1932 1932 Walter Cannon

  6. Homeostáza = regulace parametrů vnitřního prostředí v rozmezí náležitých hodnot Téměř „kybernetická“ definice již v roce 1932 1932 Walter Cannon Arturo Rosenblueth (žák W. Cannona¨)

  7. Homeostáza = regulace parametrů vnitřního prostředí v rozmezí náležitých hodnot Téměř „kybernetická“ definice již v roce 1932 1932 Walter Cannon Arturo Rosenblueth Nobert Wiener (žák W. Cannona¨) spolupráce

  8. Homeostáza = regulace parametrů vnitřního prostředí v rozmezí náležitých hodnot Téměř „kybernetická“ definice již v roce 1932 1932 Walter Cannon 1948: N. Wiener: Kybernetika (nauka o řízení a sdělování ve strojích, živých systémech a společnosti) Arturo Rosenblueth Nobert Wiener (žák W. Cannona) spolupráce

  9. Homeostáza = regulace parametrů vnitřního prostředí v rozmezí náležitých hodnot Vnější prostředí organismu tj. teplota, objem, osmolarita, pH, iontové složení, koncentrace O2, CO2, koncentrace glukózy a dalších živin 1932 Walter Cannon JSOU STABILNÍ, NEZÁVISLE NA MĚNÍCICH SE PODMÍNKÁCH VNĚJŠÍHO PROSTŘEDÍ A RŮZNÉ ÚROVNI METABOLICKÉ ČINNOSTI BUNĚK Jeho vlastnosti musí umožňovat optimální činnost buněčných struktur Vnější prostředí buněk = vnitřní prostředí

  10. Homeostáza = regulace parametrů vnitřního prostředí v rozmezí náležitých hodnot Vnější prostředí organismu 1932 Walter Cannon intracelulární tekutina extracelulární tekutina Jeho vlastnosti musí umožňovat optimální činnost buněčných struktur Vnější prostředí buněk = vnitřní prostředí

  11. Homeostáza = regulace parametrů vnitřního prostředí v rozmezí náležitých hodnot Vnější prostředí organismu 1932 Walter Cannon intracelulární tekutina extracelulární tekutina Jeho vlastnosti musí umožňovat optimální činnost buněčných struktur Metabolismus Vnější prostředí buněk = vnitřní prostředí

  12. Homeostáza = regulace parametrů vnitřního prostředí v rozmezí náležitých hodnot Vnější prostředí organismu 1932 Walter Cannon intracelulární tekutina extracelulární tekutina Jeho vlastnosti musí umožňovat optimální činnost buněčných struktur Metabolismus Vnější prostředí buněk = vnitřní prostředí

  13. Příjem Bilance mezi příjmem a výdejem látky určuje, zda se rozvíjí retence nebo deplece Zásoba Výdej

  14. Vnější prostředí organismu Odhad bilancí Koncentrace Extracelulární tekutina - ECT intracelulární tekutina - ICT Metabolismus

  15. Vnější prostředí organismu Odhad bilancí Koncentrace plazma Lymfa Kapiláry Extracelulární tekutina - ECT intersticiální tekutina intracelulární tekutina - ICT Metabolismus

  16. Vnější prostředí organismu intravaskulární krvinky plazma Lymfa tekutina (součást ICT) Kapiláry Kapiláry Extracelulární tekutina - ECT intersticiální tekutina intracelulární tekutina - ICT Metabolismus

  17. Vnější prostředí organismu intravaskulární krvinky plazma Lymfa tekutina (součást ICT) Extracelulární tekutina Kapiláry Kapiláry intersticiální tekutina transcelulární tekutina intracelulární tekutina - ICT Metabolismus

  18. Vnější prostředí organismu GIT Plíce „výměníky“ Ledviny intravaskulární krvinky plazma Lymfa tekutina (součást ICT) Extracelulární tekutina Kapiláry intersticiální tekutina transcelulární tekutina intracelulární tekutina - ICT Metabolismus

  19. Vnější prostředí organismu GIT Plíce „výměníky“ Ledviny intravaskulární krvinky plazma Lymfa tekutina (součást ICT) Extracelulární tekutina Cirkulace Kapiláry „míchání“ intersticiální tekutina transcelulární tekutina intracelulární tekutina - ICT Metabolismus

  20. Vnější prostředí organismu GIT Plíce „výměníky“ Ledviny intravaskulární krvinky plazma Lymfa tekutina (součást ICT) Extracelulární tekutina Cirkulace Kapiláry „míchání“ intersticiální tekutina transcelulární tekutina intracelulární tekutina - ICT Metabolismus

  21. Homeostáza vnitřního prostředí a jejím poruchy • Fyziologie a patofyziologie acidobazické rovnováhy • Fyziologie a patofyziologie objemové a osmotické homeostázy • Fyziologie a patofyziologie iontové rovnováhy • Smíšené poruchy vnitřního prostředí

  22. Homeostáza vnitřního prostředí a jejím poruchy • Fyziologie a patofyziologie acidobazické rovnováhy

  23. Vnější prostředí organismu CO2 H+ GIT Plíce „výměníky“ Ledviny intravaskulární krvinky plazma Lymfa tekutina (součást ICT) Extracelulární tekutina Cirkulace Kapiláry „míchání“ intersticiální tekutina transcelulární tekutina intracelulární tekutina - ICT ACIDOBAZICKÁ BILANCE Metabolismus

  24. H+ + H2O H+ OH- H2O - OH- H2O H3O+ H2O + H3O+ H2O OH- - OH- H2O

  25. pH= -log [H+] k1 [H+][OH-] K‘ = = k2 [H2O] H+ + H2O H+ OH- H2O - OH- v1=k1[H2O] OH- H2O H+ + v2=k2[H+][OH-] pH = 7.4[H+] = 10-7,4 mol/l´= 40 nmol/l v1=v2 k1[H2O] =k2[H+][OH-] K‘ [H2O] = [H+][OH-] [H+] = 1,55 10-7 mol/l´= 155 nmol/l [H2O] = konstanta [OH-] = 1,55 10-7 mol/l´= 155 nmol/l Kw = [H+][OH-] = 2,4 10-14 mol2/l2 při 37°C

  26. H2O H+ Cl- OH- H+ OH- H2O H+ + Kw = [H+][OH-] = 2,4 10-14 mol2/l2 při 37°C

  27. H2O OH- Cl- H+ OH- H2O H+ + Kw = [H+][OH-] = 2,4 10-14 mol2/l2 při 37°C

  28. H2O Pufry OH- H+ HBuf Buf- [H+][Buf-] / [HBuf] = K H+ + Buf- HBuf

  29. H2O Pufry H+ OH- H+ HBuf Buf- H+ [H+][Buf-] / [HBuf] = K H+ + Buf- HBuf

  30. H2O Pufry OH- +HBuf H+ HBuf -Buf- Buf- H+ [H+][Buf-] / [HBuf] = K H+ + Buf- HBuf

  31. H+ Pufrační křivka H+ H+ pH H20 OH- OH- Cl- H+ + OH- H2O Addition of OH- mmol/l Addition of H+ mmol/l -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7

  32. Pufrační křivka Na+ H+ H+ pH H20 OH- OH- OH- H+ + OH- H2O Addition of OH- mmol/l Addition of H+ mmol/l -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7

  33. Pufrační křivka OH- H2O H+ H+ HBuf pH Buf- H+ + Buf HBuf H+ + Buf HBuf Addition of OH- mmol/l Addition of H+ mmol/l -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7

  34. Prakticky úplná reabsorbce bikarbonátů Exkrece H+ 60 mmol/24 hod CO2 HCO3- H2CO3 TA+NH4+ H+ H2O A- 20 000 mmol/24 hod 60 mmol/24 hod Metabolická tvorba CO2 Metabolická tvorba silných kyselin

  35. Prakticky úplná reabsorbce bikarbonátů Exkrece H+ 60 mmol/24 hod CO2 HCO3- H2CO3 TA+NH4+ H+ H2O A- 20 000 mmol/24 hod 60 mmol/24 hod Metabolická tvorba CO2 Metabolická tvorba silných kyselin Porucha bilance: Respirační acidóza/alkalóza Porucha bilance: Metabolická acidóza/alkalóza

  36. Regulační smyčky - CO2 HCO3 TA + NH4+ H2CO3 CO2bilance H2O H+ H+bilance • Pufrační systémy (msec) • Respirační regulace (12 hodin) • Ledvinná regulace (3-5 dny) HBuf Buf - Výměna H+/K+ H+/Na+mezi buňkou a ECT

  37. Regulační smyčky - CO2 HCO3 TA + NH4+ H2CO3 CO2bilance H2O H+ H+bilance • Pufrační systémy (msec) • Respirační regulace (12 hodin) • Ledvinná regulace (3-5 dny) HBuf Buf - Výměna H+/K+ H+/Na+mezi buňkou a ECT

  38. Bikarbonátový pufr – uzavřený systém - HCO3 CO2 H2CO3 H+ H2O - CO2 HCO3 H2CO3 H+ H2O

  39. Bikarbonátový pufr – otevřený systém - HCO3 CO2 H2CO3 H+ H2O - CO2 HCO3 H2CO3 H+ H2O

  40. Pufrační systémy krve + + CO2 H2O H2CO3 H+ HCO3- HBuf H+ + Buf- H+ + Hb- HHb H+ + Alb- HAlb H+ + HPO42- H2PO4- Nebikarbonátové pufry Buf = Hb + Alb + PO4-

  41. HCO3- CO2 H2CO3 H2O H+ HBuf Buf- Buffering reactions

  42. - HCO3 CO2 24 mmol/l TA+NH4+ H2CO3 40 nmol/l (pH=7,40) H2O H+ 20 000 mmol/24 hod Metabolická tvorba CO2 60 mmol/24 hod Metabolická tvorba silných kyselin

  43. - HCO3 CO2 24 mmol/l TA+NH4+ H2CO3 40 nmol/l (pH=7,40) H2O H+ 20 000 mmol/24 hod Metabolická tvorba CO2 60 mmol/24 hod Metabolická tvorba silných kyselin

  44. - dHCO3 = + 60 nmol/l - HCO3 CO2 24 mmol/l TA+NH4+ H2CO3 60 nmol/l (pH=7,2) H2O H+ +1 mmol/l 20 000 mmol/24 hod Metabolická tvorba CO2 60 mmol/24 hod Metabolická tvorba silných kyselin

  45. - dHCO3 = +1 mmol/l - HCO3 CO2 24 mmol/l TA+NH4+ H2CO3 60 nmol/l (pH=7,2) 43 nmol/l (pH=7,37) H2O H+ +1 mmol/l HBuf 20 000 mmol/24 hod dBuf - = -1 mmol/l Metabolická tvorba CO2 Buf -

  46. A: Titrace CO2 „in vitro“ - dHCO3 = +1 mmol/l - HCO3 CO2 24 mmol/l 999 997 nmol/l H+ bylo „odpufrováno“ nebikarbonátovými nárazníky H2CO3 +1 mmol/l = 1 000 000 nmol/l 43 nmol/l (pH=7,37) H2O H+ +1 mmol/l HBuf dBuf - = -1 mmol/l Při vzestupu CO2 hodnota celkové koncentrace nárazníkových bazí (Buffer Base) - BB se nemění: BB =[HCO3-]+ [Buf -] = const Buf -

  47. B: Titrace CO2 „in vivo“ Difúze podle koncentračního gradientu - HCO3 CO2 H2CO3 H2O H+ Při vzestupu CO2 hodnota BB =[HCO3-]+ [Buf -] v krvi klesá Koncentrace CO2 v krvi a v IST jsou v ekvilibriu HBuf Buf - Krev Intersticium - HCO3 CO2 H2CO3 HBuf H2O H+ Buf - V IST je malá koncentrace nebikarbonátových pufrů

  48. Regulační smyčky - CO2 HCO3 TA + NH4+ H2CO3 CO2bilance H2O H+ H+bilance • Pufrační systémy (msec) • Respirační regulace (12 hodin) • Ledvinná regulace (3-5 dny) HBuf Buf - Výměna H+/K+ H+/Na+mezi buňkou a ECT

  49. K+mmol/l B C D H+ H+ H+ H+ H+ H+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ D: Rychlá alkalizace - výměna H+ za K+ - nebezpečná hypokalémie C: Dlouhodobá acidóza - deplece K+ B: Acidóza - výměna K+ za H+ K+ 8 7 H+ H+ 6 K+ Pásmo normální kalémie K+ 5 A 4 3 2 1 A: Norma pH 7,3 7,2 7,0 7,5 7,1 6,9 7,8 7,4 7,6 7,7

  50. Regulační smyčky - CO2 HCO3 TA + NH4+ H2CO3 CO2bilance H2O H+ H+bilance • Pufrační systémy (msec) • Respirační regulace (12 hodin) • Ledvinná regulace (3-5 dny) HBuf Buf - Výměna H+/K+ H+/Na+mezi buňkou a ECT

More Related