600 likes | 1.07k Views
INIMESE HOMÖOSTAAS. Koostas Kersti Veskimets. Kordamiseks: Inimese kuuluvus. Riik - loomad Hõimkond - selgroogsed Klass - imetajad Selts - primaadid Sugukond - inimlased Perekond - inimene
E N D
INIMESEHOMÖOSTAAS Koostas Kersti Veskimets
Kordamiseks: Inimese kuuluvus Riik - loomad Hõimkond - selgroogsed Klass - imetajad Selts - primaadid Sugukond - inimlased Perekond - inimene Liik - pärisinimene Vaata 5-minutilist ülevaadet inimese anatoomiast Palju häid animatsioone
Kordamiseks:PRIMAATIDE TUNNUSED • Väga liikuvad sõrmed • Lamedad küüned • Väga hea nägemine • Vähenenud haistmine • Näokolju lamenemine • Aju areng • Elupaigaks metsad (valdavalt puudel) • Neoteenia
Kordamiseks:Inimese iseloomulikud tunnused • Väga suur ajumaht – 1400 ml • Püstine kehahoiak – kehaehitus • Väga aeglane areng – neoteenia • Mitmekesine toit, selle töötlemine • Märgisüsteemid: kõne ja kirjaoskus • Perekond – ühiskond - tehnoloogia
Nii keha sees kui väliskeskkonnas toimub pidevalt muutusi Organism püüab kogu aeg säilitada sisekeskkonna püsivust - homöostaasi. Peamiselt närvide ja hormoonide abil. Rakkudes peab olema õige ainete kontsentratsioon. Ensüümide tööks on vajalik kindel temperatuur. Meie rakudsignaliseerivad üksteisele ja vastavalt sellele, avalduvad meie geenid. Kui rakk on kaotanud normaalse talitlemisvõime, suunatakse ta apoptoosi.
Rakkude suhtlemiseks on mitmeid võimalusi: • Hormoonidega, mis liiguvad küll veres, kuid mõjutavad vaid teatud rakke • närvirakkude signaalidel põhinevad lihasrakkude töö, aistingud ja mälu • rakud mõjutavad oma kuju muutes lähedase naaberraku tööd - nt valged verelibled • kasvufaktorid on signaalained (eritab tsütoplasma), mis kiirendavad või pidurdavad rakkude kasvu • Kas kokasaadete vaatamine suurendab kehakaalu?
Neuraalne regulatsioon 40 minutit neuraalset regulatsiooni: http://www.youtube.com/watch?v=a0PNHAwHVnU
Neuronneuriidi pikkus võib olla üle meetri Dendriidid toovad signaale Närvilõpmed Rakukeha Tuum Akson ehk neuriit viib erutust välja Müeliintupp koosneb gliiarakkudest, kaitseb Koos moodustavad närvikiu Müeliinkihita närvikiu osas levib erutus kiirusega 0,3…3 m/s Müeliinkattega närvikiu osas kiirusega 3…130 m/s http://www.argosymedical.com/Other/samples/animations/Dual%20Roles%20of%20Pancreas/index.html
Lisalugemine Neuronite jaotus funktsiooni alusel: • aferentne – toob perifeeriast info KNS-i • vaheneuron – kogu ulatuses KNS-s • eferentne – viib KNS-st info efektorelundini Neuronite jaotus ehituse alusel: unipolaarne – neuroni kehast eemaldub ainult üks jätke (akson) pseudounipolaarne – rakukehast eemaldub üks jätke, mis hiljem hargneb; selle koosseisus nii dendriit kui akson, mis arengu käigus ühinenud bipolaarne – rakukeha ühest otsast väljub dendriit, teisest akson multipolaarne: 1) pikaaksoniline (palju dendriite, üks dendriitidest tunduvalt pikem akson) 2) lühiaksoniline (palju dendriite, akson dendriitidega sama pikk)
Närvisüsteem jaotub kaheks : I KESKNÄRVISÜSTEEM peaaju: 1,35 kg; 100 miljardit neuronit ja gliiarakud (30% aju üldmahust). seljaaju hallaine(2) - neuroni kehad valgeaine(3) - närvikiud Peaaju töötleb, salvestab, jagab käsklusi.
Gliiarakud - tagavad neuronite stabiilsuse neid ümbritsedes – juhivad kasvufaktorite ja troofiliste faktorite abil neuronite arengut – osalevad neuronite uuenemisprotsessis (toitumine) – kõrvaldavad hukkunud neuroneid Erinevalt neuronitest gliiarakke taastatakse
Aju võimekus sõltub aju välispindala suurusest, teiste imetajate aju ei ole nii kokku volditud Inimese ja valgevaala ajukäärude võrdlus http://www.nhm.ac.uk/visit-us/galleries/blue-zone/mammals-blue-whale/index.html
Närv - närvikiudude kimbud koos sidekoega Närvi ehitus Sclerosis multiplex haiguse korral kahjustub müeliinkest - kõne- ja nägemishäired, värinad ja halvatus http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.demosschiropractic.com/illus/spinal-nerve-distribution.gif
II PIIRDENÄRVISÜSTEEMi moodustavad närvid, mis ühendavad pea- ja seljaaju kõigi keha piirkondadaega. Peaaju saab selle kaudu pidevalt teavet organismis toimuvast ning meeleelundite kaudu ka ümbritsevast keskkonnast Osa närvisüsteemi juhitavatest tegevustest on tahtelised, teised tahtest sõltumatud - autonoomsed.
Piirdenärvisüsteem Selgroolüli Selajaaju Närv
Vaata seda viidet: http://academic.kellogg.edu/herbrandsonc/bio201_mckinley/Nervous%20System.htm
Piirdenärvisüsteem jaguneb: I SENSOORNE ns: Retseptoritest (meele-elunditest) kesknärvisüsteemi signaale toovad tundenärvid II SOMAATILINE ns: Kesknärvisüsteemist skeltilihastele signaale viivad motoorsed närvid III AUTONOOMNE ns (juhib hüpotalamus): Näärmetesse, elunditesse ja silelihastesse signaale viivad närvid: 1. Sümpaatiline - talitleb aktiivses seisundis, jõudlus suurem - "jookse!" 2. Parasümpaatiline - talitleb puhkeseisundis - "seedi!"
Signaalide liikumine närvirakkudes Lihtsalt... Puhkeolekus on neuroni membraani sisepinnalnegatiivne laeng, välispinnal positiivne. Pinge erinevuse (puhkepotentsiaal -60 kuni -90 mV) põhjustab ioonilise koostise erinevus. K- ja Na-ioonide liikumiseks on membraanis ioonkanalid (puhkeolekus suletud) ja ioonpumbad (vajavad ATP, kasutavad 2/3 kogu raku ATP hulgast) Ioonpumpade transportvalgud juhivad ioone kõrgema kontsentratsiooni poole. AP teke ja liikumine
Aktsioonipotentsiaali tekkimine Vaata Aktsioonipotentsiaali teke 1. Ärrituse tagajärjel avanevad naatriumikanalid ja Na-ioonid liiguvad kiiresti neuronisse. Tekib laengu muutus 2. Neuroni sisemuse positiivne laeng avab kõrvalolevad Na-kanalid Vaata veel Na- ja K-kanali ning Na/K-pumba töö
Aktsioonipotentsiaali tekkimine Na-kanalid sulguvad kiiresti, K-kanalid avanevad. K liigub rakust välja, sisu muutub negatiivseks, sest on nüüd kauem lahti Aktsioonipotentsiaal levib lainena piki membraani Naatrium-kaaliumpump suunab ioonid endistele kohtadele, vajab ATP energiat. Vaata pumba tööd:
Kui ärritus on liiga nõrk, siis pisut Na-ioone siseneb, kuid kõik sumbub. Kui ärritus ületab teatud läve, siis sisenevad Na-ioonid ja tekib aktsioonipotentsiaal, mis levib suure kiirusega piki närvikiudu - see ongi närviimpulss. Uus aktsioonipotentsiaal saab alles siis tekkida kui puhkepotentsiaal on tekkinud. Müeliinkihita närvikiu osas levib erutus kiirusega 0,3…3 m/s Müeliinkattega närvikiu osas levib kiirusega 3…130 m/s
Erutuse ülekanne ühelt närvirakult teisele keemilises sünapsis Sünaps – koht, kus ühe neuroni neuriit puutub kokku teise neuroni dendriidiga. Sünapsis võib ülekanne toimuda keemilisel teel: Sünapsis on põiekestes mediaatorid, mis vahen-davad impulsi liikumist. Põiekesed avanevad, kui impulss jõuab kohale, sest Ca siseneb nüüd rakku. Mediaatorid avavad ioonkanalid Na-ioonidele. Kui mediaatorit enam ei vajata, liiguvad nad tagasi. Õpi: sünapsi töö ilma tekstita Sünapsi töö Vaata animatsiooni keemilise sünapsi tööst
Põieke, milles on ülekandeaine ehk transmitter ehk mediaator Kui aktsioonipotentsiaal jõuab sünapsi, siis Ca- ioonid sisenevad, põiekesed liiguvad membraanile ja mediaator vallandub kahe raku vahele. Harjuta! http://bio.edu.ee/ models/et/index.html Mediaator ühineb retseptoriga, avab Na-kanalid ja vallandub aktsioonipotentisaal
Sünaps korralikult seletatud ja ka väga tore ülesanne: http://outreach.mcb.harvard.edu/animations/synaptic.swf
Mediaatorid e. transmitterid e. virgatsained Neid on kümned erinevaid ja avastatakse järjest uusi: Atsetüülkoliin - lihaste ja seedetrakti regulatsioonis (Blokeeritud Alzheimeri tõve puhul) Dopamiin, - liigutused,tähelepanu, õppimisvõime, motivatsioon, edasipüüdlikkus (Parkinsoni tõbi skisofreenia) Serotoniin - tuju, unetus, isu (enamus seedetraktis), LSD mõjutab serotoniini ülekannet, kontrollib agressiivset käitumist Endorfiinid - (üle 20), erituvad stressi ja valu puhul; ja ka füüsilise pingutuse (40 min), seksi, shokolaadi söömisel: valu väheneb, eufooria, immuunsuse kasv, aju ei vanane, (sisemine+morfiin) maratonijooksja ei tunne valu. Kas H. erectus jooksis jahil kümneid kilomeetreid? Kas enesepiitsutmine/vihtlemine saab teha rõõmu?
Glutamaaton kõige levinum ergastav neurotransmitter, mida esineb ~50% neuronites ja ~90% sünapsides. Osaleb ajus kõikjal: alates mälestuste moodustamisest ja liigutuste algata- misest kuni kõikide meeleelundite signaalide ülekandeni. Oluline aksonite/dendriitide kasvu ja sünapside mõjutaja. Adrenaliin ja noradrenaliin - sümpaatilise ns. mediaator Melatoniin on käbikehas sünteesitav hormoon, mis reguleerib inimese bioloogilist ööpäevarütmi. Melatoniin on ka tugev antioksüdant. Kasutatakse unehäirete ravis, 1993. a. on see toidulisandina müügil USA-s. Postsünaptilise potentsiaali pikkus oleneb mediaatori eemaldamisest postsünaptilisest pilust. Mediaatori eemaldamine on erinevate mediaatorite jaoks erinev, osad (nt ACh) hüdrolüüsitakse sünaptilises pilus, teised (nt serotoniin) seotakse taas presünaptilises rakus ja kasutatakse hiljem uuesti.
Lisalugemine Ained, millel on mediaatoriga sarnane keemiline struktuur, on agonistid. Sellised ained suudavad sünaptilist ülekannet vahen-dada sarnaselt ainega, mida need ‘jäljendavad’. Alternatiivselt võivad sellised ained blokeerida signaali ülekande sünapsis, sellisel juhul nimetatakse neid antagonistideks. Ilmselt tuntumaid atsetüülkoliini agoniste on kuraare (D-tubokurariin) mis konkureerib atsetüülkoliiniga retseptorite pärast, seostudes nendega pöördumatult.
Psühhotroopsete ainete (psühhofarmakonide) mõju Valuvaigistite (morfiini) mõju seisneb selles, et nad asuvad mediaatori asemele ja impulss ei saa edasi kanduda. Võivad pärssida virgatsaineid sünteesivaid ensüüme ( kasutatakse depressioniravimites) Blokeerivad postsünaptilise närviraku retseptorid ( skisofreenia ravimid, kofeiin) Takistavad virgatsainete tagasihaaret ja suurendavad mõju teistele neuronitele( depressiooniravimid) Suurendavad retseptorite tundlikkust (rahustid, uinutid)
Alkoholi-, tubaka- ja narkootikumide toimest Nad muudavad sünapsis toimuvat, mille tulemusel tekivad püsivad muutused kesknärvisüsteemis. Valuvaigistid, rahustid, kofeiin, nikotiin, morfium, kokaiin, heroiin, marihuaana toimivad sarnaselt mediaatoritega, selletõttu loobub keha tootmast oma mediaatoreid ja algab vajadus, sõltuvus, valu. Nt.: Heroiin sarnaneb endorfiinile, ajuripats ei tooda enam endorfiini, kaob retseptorvalkude tundlikkus. Kui lõpetada narkots, vajab keha endorfiini, mida ei ole ja tekivad retseptorid otsimaks neid.
Näiteid toimest: Ecstasy, alkohol põhjustavad serotoniini neuronite taandarengu - impulsiivsus, meeleoluhäired, mälu halvenemine Amfetamiin, ecstasy suurendavad virgatsainete eritamist Kofeiin, coca, tee - blokeerivad retseptorid Takistavad, blokeerivad virgatsainete tagasihaaret, suureneb mõju teistele neuronitele Asendab virgatsaineid ( oopium, kanep) Mõju dopamiini neuronitele, dopamiini eritumine suureneb
Erutuse ülekanne ühelt närvirakult teisele elektrilises sünapsis ... on võimalik sel juhul, kui neuronite membraanid on omavahel väga tihedas ühenduses. Siis Na-ioonid liiguvad läbi avatud ioonkanalite teise rakku ja põhjustavad seal depolarisatsiooni.
Elektriline sünaps Keemiline sünaps http://kin450-neurophysiology.wikispaces.com/Synaptic+Transmission
Neuromuskulaane sünaps - koht, kus närv ja lihas kohtuvad. Sünapsi läbib elektriline signaal ja käivitab kaltsiumiioonide voo, mis paneb valgulised kiud ehk müofilamendid üksteise peale libisema. Kui see juhtub, lüheneb sarkomeer. Sarkomeer on paks lihaskiudude süsteem, mis annab südame- ja skeletilihastele iseloomuliku vöödilise välimuse. Miljardid lühenevad sarkomeerid panevad kogu lihaskiu kokku tõmbuma. Vaata väga detailselt neuromuskulaarset sünapsi: http://www.youtube.com/watch?v=70DyJwwFnkU&feature=related
Neuromuskulaarne sünaps http://www.unm.edu/~lkravitz/Exercise%20Phys/neuromuscular.html
Neuromuskulaarne sünaps http://mynotes4usmle.tumblr.com/post/34773331063/houseofmind-the-neuromuscular-junction-nmj-is
Nummerda erutuse ülekandumise etapid närvirakult lihasrakule: A Ülekandeaine (mediaator) vabaneb sünaptilisse pilusse. B Membraanis olevad kaltsiumikanalid avanevad ja kaltsiumioonid liiguvad rakku. C Raku sees olevad ülekandeainet sisaldavad põiekesed sulavad kokku raku membraaniga. D See tekitab lihasrakus erutuse, mis levib mööda rakku edasi ning põhjustab lihasraku kokkutõmbe. F Aktsioonipotentsiaal jõuab närviraku lihasrakuga kokkupuutes olevasse otsa. G Ülekandeaine seondub lihasraku membraanil olevate retseptoritega E Need retseptorid on ka ioonikanalid, mis ülekandeaine seondumisel avanevad, lastes rakku sisse naatriumioone
Refleksikaar: Ärritaja toimel tekib närvilõpmetes (retseptorites) erutus, mis levib mööda aferentset närvi kesknärvisüsteemi. Sealt liigub erutus eferentse närvi pidi kindla organi piirkonda (nt. lihasesse). Viimane reageerib erutuse toimel. Aferentse neuroni keha retseptor akson dendriit vaheneuron motoorse närvi akson http://qwickstep.com/search/arc-reflex.html
Põlverefleks http://qwickstep.com/search/the-knee-jerk-reflex.html
Lisalugemine Neuronite mitmekesisus ehituse alusel: • unipolaarne – neuroni kehast eemaldub ainult üks jätke (akson) • pseudounipolaarne – rakukehast eemaldub üks jätke, mis hiljem hargneb; selle koosseisus nii dendriit kui akson, mis arengu käigus ühinenud • bipolaarne – rakukeha ühest otsast väljub dendriit, teisest akson • multipolaarne • pikaaksoniline (palju dendriite, üks dendriitidest tunduvalt pikem akson) • lühiaksoniline (palju dendriite, akson dendriitidega sama pikk)
LisalugemineNeuronite mitmekesisus • kõigil neuronitel ei ole aksoneid • lisaks aksodendriitilistele, -somaatilistele sünapsitele esineb ka dendrodendriitilisi sünapse, mis on retsiprooksed • paljud neuronid vabastavad rohkem kui ühte neurotransmitterit • igale neurotransmitterile on rohkem kui üks retseptor • mitte kõik neuronid ei ole erutumiseni puhkeolekus
Gliiarakke nim. Schwanni rakkudeks- moodustavad aksonite ümber müeliintupe, keerates oma jätkeid ümber selle. Lipiididest ja valkudest koosnev müeliinkiht kaitseb närvirakkude aksoneid. Müeliinkiht kahjustub: kas geneetilistel põhjustel või viirusnakkuste tagajärjel. Esimesel juhul ründavad närvirakke kaitsvat kihti inimese enda immuunsüsteemi rakud. Selle tulemusena kujuneb sclerosis multiplex , mis on kõige sagedasem noori inimesi tabav pea-ja seljaajuhaigus. Palju probleeme - nägemishäired, jalgade nõrkus ja kangus, tasakaaluhäired, käte värisemine. Haigus on progresseeruv ning praegu seda ravida ei osata. Tüvirakuteraapia on näidanud hiirtest katseloomadel lubavaid tulemusi.
Ühel neuronil on tuhandeid sünapse teiste neuronitega Ajus on miljardeid sünapse: 1 000 000 000 000 000! Ajumaht on 1013 - 1015 baiti. Mida rohkem signaale ajus liigub, seda rohkem sünapse tekib, s. t. aju kasvatab end töö käigus ise. Mida rohkem sünapse, seda võimekam on aju. Miks lapsed omandavad võõrkeeled kiiremini? Miks lugemaõpetamine 7-lt on raskem, kui 3-aastaselt? Miks kõneta keskkonnas elanud laps ei suuda ka teismelisena kõnet omandada? MIKS ON VAJA ÕPPIDA?
Suuraju - mõtlemine Piklikaju - süda, hingamine Keskaju - silmade ja pea liigutused Väikeaju - koordintsioon, tasakaal http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://lepo.it.da.ut.ee/~pedaste/tubakas/Image52.gif