FIZIOLOGIJA

FIZIOLOGIJA (SKRIPTA ZA FARMACEUTE)

0

1. VARENJE; DIGESTIVNI TRAKT; GASTROINTESTINALNI TRAKT; ALIMENTARNI TRAKT Digestivni trakt čine:  usta  ždrelo (pharynx)  jednjak (oesophagus)  želudac (gaster)  tanko crevo (duodenum, jejunum i ileum)  debelo crevo  varenje počinje unosom hrane, ali je bitno pomenuti i efekat Pavlovog eksperimenta, koji definiše da varenje počinje i pre nego što se hrana unese i to uslovnim refleksom, tj. indiferentnim signalima koji utiču na sekreciju enzima i na lučenje pljuvačke (ogled sa psom i zvoncetom, sijalicom ili sl.)

1.1. FIZIČKA I HEMIJSKA OBRADA HRANE U USTIMA  hrana se u organizam unosi putem usta, koja predstavljaju početni deo digestivnog trakta  u ustima se hrana podvrgava fizičkoj (mehaničkoj) i hemijskoj preradi i prevodi u oblik koji je podložan varenju u narednom delu digestivnog trakta

1.1.1. FIZIČKA PRERADA HRANE U USTIMA  fizička prerada hrane se vrši procesom žvakanja (mastikacija)  žvakanje je lančast refleks koji ima centar u produženoj moždini (medula oblongata)  u toku ovog procesa mandibula (donja vilica) se pomera dole i gore, levo i desno uz učešće mišića žvakanja – musculus masseter, m. temporalis, m. pterigoideus medialis et lateralis  zubi (sekutići, očnjaci, prekutnjaci i kutnjaci) seku, kidaju, sitne, drobe i melju hranu  jezik gura hranu u ždrelo  pljuvačka natapa i razmekšava hranu

1.1.2. HEMIJSKA OBRADA HRANE U USTIMA – ENZIMSKO VARENJE  hemijska obrada hrane vrši se enzimima u pljuvačci (pljuvačka ima ulogu i u fizičkoj i u hemijskoj obradi hrane)  PLJUVAČKA  ph u ustima iznosi 6 – 7 (Guyton) ili 6.9 – 7.4 (praktikum); dakle, to je kiselo-neutralna sredina  u toku 24h izluči se oko 1000 ml (Guyton) ili 1000 – 1500 ml (praktikum) pljuvačke, a u toku spavanja 0.5 ml/min  specifična težina pljuvačke je 1002 – 1012

1

 glavni sastojak pljuvačke je voda (99%), a u njoj su rastvorene organske materije – proteini (mucini, α-amilaza, kalikrein), urea, mokraćna kiselina itd. i neorganske materije – brojni joni (joni kalijuma, hlora i bikarbonata) i razne soli (jodidi, bikarbonati) itd.  u pljuvačci postoje dve vrste sekreta: - serozni, koji sadrži α-amilazu - mukuzni, koji sadrži mucin  pljuvačka se stvara aktivnom sekrecijom  lučenje pljuvačke se može izazvati:  bezuslovno-refleksno (oralna faza) – nastaje prilikom draženja receptora u usnoj duplji, kada hrana već dospe u usta  uslovno-refleksno (kefalična faza) – prilikom delovanja raznih vizuelnih, akustičnih, mirisnih i drugih draži  pljuvačku i enzime luče pljuvačne žlezde:  male – nalaze se u usnoj duplji:  lingvalna  palatinalna  bukalna – luči mukoznu pljuvačku  velike – parne su  glandula parotis (parotidna, zaušna) – luči seroznu pljuvačku koja ima najviše enzima; inerviše je živac glosopharingeus  glandula submandibularis (submandibularna) – luči mešovitu pljuvačku (serozno-mukoznu); inerviše je živac facialis  glandula sublingvalis (sublingvalna) – luči mešovitu i mukoznu pljuvačku; inerviše je živac facialis  razlike u lučenju postoje zbog građe i inervacije pljuvačnih žlezda  na lučenje pljuvačke deluje vegetativni nervni sistem:  parasimpatikus – podstiče lučenje pljuvačke – ova inervacija se odvija direktno preko kranijalnih živaca; neurotransmiter je acetilholin  simpatikus – smanjuje (inhibiše) lučenje pljuvačke – ova inervacija se ostvaruje indirektno vazokonstrikcijom (sužavanjem krvnih sudova); neurotransmiteri su adrenalin i noradrenalin  jedino se kod digestivnog trakta dejstva simpatikusa i parasimpatikusa razlikuju u odnosu na druge organe jer svuda simpatikus pospešuje, a parasimpatikus usporava vršenje nekog procesa ili rad nekog organa, a kod varenja je obrnuto  inače, parasimpatikus utiče da se sfinkteri otvaraju i omogućavaju dalji prolaz hrane u dalje organe digestivnog trakta, pa na taj način doprinosi varenju, dok simpatikus ima suprotnu ulogu  pljuvačka predstavlja i sekret i ekskret (sekret je mesto gde se neka supstanca stvara i na tom istom mestu se i izlučuje, a ekskret je mesto gde se neka supstanca izlučuje, a stvorena je na nekom drugom mestu)  sekret je u odnosu na enzim ptijalin (α-amilaza) koja se stvara u pljuvačnim žlezdama, a izlučuje se takođe u pljuvačci  ekskret je u odnosu na rodanove soli koje nastaju u jetri, a luče se putem pljuvačke (rodanove soli – u toku metabolizma stvaraju se vrlo male količine jako otrovne cijanovodonične kiseline HCN, naročito kod pušača, čija se detoksikacija vrši u jetri;

2

tamo se vrši vezivanje HCN sa sulfidnim jonima pri čemu se stvara rodanova kiselina HCNS od koje dalje nastaju rodanove soli KCNS ili NaCNS koje se izlučuju u pljuvačci i tako se eliminišu iz organizma) - pljuvačka sadrži veliku količinu enzima, a najvažniji je α-amilaza (ptijalin)  α-AMILAZA (PTIJALIN)  to je ugljeno-hidratni enzim  razlaže ugljene hidrate (npr. skrob, koji je polisaharid) i to kidanjem α-1,4 glikozidne veze α-1,4 α-1,4 α-1,4 α-1,6

α-1,6

 α-amilaza deluje na delove molekula šećera koji su povezani α-1,4 glikozidnom vezom, pa od polisaharida dobijamo disaharid maltozu (od onih delova koji su bili povezani α-1,4 glikozidnim vezama) i granične dekstrine, tj mesta grananja, odnosno bočne lance sa α-1,6 glikozidnim vezama (pr. kada hleb zadržimo u ustima, on će dobiti sladak ukus, koji potiče od šećera maltoze jer se sam hleb (skrob) pod uticajem ptijalina razlaže i dobija se, između ostalog, i maltoza)  α-amilaza deluje u kiselo-neutralnoj sredini (pri vrednostima ph 6 – 7 – to je i kiselost u ustima), a inaktiviše se pri ph manje od 4  α-amilaza najbolje dejstvo pokazuje u želucu (što je nelogično): želudac se puni hranom u koncentričnim krugovima i od sredine, ali kako tek na kraju jela najčešće unosimo ugljene hidrate, α-amilaza može da uspe da deluje direktno na ugljene hidrate i deluje na njih sve dok HCl ne dodje do njih i inaktiviše α-amilazu jer znatno snižava ph (ph HCl je 1 – 2)  od ostalih enzima pomenućemo lipazu i maltazu (koja razgrađuje maltozu do glukoze)  ULOGA PLJUVAČKE  vlaženje sluzokože (štiti je od pucanja)  čišćenje zuba  olakšava gutanje  deluje baktericidno protiv karijesa (tiocijanatni jon i lizozim – lizozim je proteolitički enzim koji napada bakterije i pomaže tiociojanatnim jonima da uđu u bakterije, gde dolazi do izražaja njihovo baktericidno dejsto)  uloga pljuvačke u varenju  uloga pljuvačke u eliminaciji nekih produkata (pr. rodanove soli)

1.1.3. RESORPCIJA U USTIMA  u ustima se mogu resorbovati:  neki lekovi (lingvalete – stavljaju se pod jezik, pa imamo dejstvo isto kao i itravenozno dejstvo jer je prostor pod jezikom izuzetno bogat krvnim sudovima, nitroglicerin)  malo vode  malo alkohola

3

1.2. GUTANJE  gutanje je takođe lančast refleks sa centrom u produženoj moždini (medula oblongata)  postoje tri faze gutanja: 1. oralna – voljna 2. faringealna – refleksna; nevoljna: centar u kičmenoj moždini i produženoj moždini 3. ezofagealna – refleksna; nevoljna; centar u kičmenoj moždini i produženoj moždini

1.2.1. ORALNA FAZA GUTANJA  započinje procesom žvakanja  hrana pripremljena za gutanje se voljno potiskuje u ždrelo pritiskom jezika prema gore i nazad prema nepcu  od tog trenutka gutanje se dalje ne može zaustaviti (!!!)

1.2.2. FARINGEALNA FAZA GUTANJA  nastaje kada bolus (zalogaj) uđe u zadnji deo usta i ždrelo  meko nepce se podiže gore i zatvara hoane (rupe iz nosa), što sprečava vraćanje hrane u nosne šupljine  nepčani lukovi sa obe strane ždrela, povlačeći se medijalno, približavaju se jedan drugom i na taj način ograničavaju veličinu bolusa i tako hrana prolazi u ždrelo – nepčani lukovi su granica između oralne i faringealne faze  glasne žice larynxa (grkljana) se veoma približavaju da hrana ne bi povredila glasne žice (glasne žice su ligamenti i one se samo zatežu, a ne mogu da se kontrahuju jer je kontrakcija odlika mišića!!!; visoki tonovi nastaju kada se glasne žice zatežu, a duboki tonovi nastaju kada se glasne žice opuštaju)  larynx se povlači gore i unapred  epiglotis se spušta, savija na nazad i prekriva dušnik, čime se sprečava prolaz hrane u nos i traheje i sprečava približavanje hrane glasnim žicama  faringealni mišiči se kontrahuju i tako guraju hranu u ezofagus, kada nastaje ezofagealna faza

1.2.3. EZOFAGEALNA FAZA GUTANJA  oesofagus (jednjak) služi za sprovođenje hrane od ždrela do želuca kontrakcijom ezofagealnih mišića  za ždrelo i jednjak su karakteristični peristaltički talasi (primarni i sekundarni – primarni utiču na potiskivanje najveće količine unešene hrane, a ona mala količina hrane koja je zaostala potiskuje se sekundarnim peristaltičkim talasom)  muskulatura ždrela i prve trećine jednjaka je poprečno-prugasta, a druge dve trećine jednjaka imaju glatku muskulaturu

4

1.3. FIZIČKA PRERADA HRANE U ŽELUCU (POKRETI ŽELUCA, PRAŽNJENJE I REGULACIJA PRAŽNJENJA)  želudac (gaster) ima četiri osnovna anatomska dela – fundus, korpus, antrum i pilorus

 za fizičku (mehaničku) obradu hrane u želucu odgovorna je glatka muskulatura želuca  motorne funkcije želuca su:  deponovanje hrane sve dok se ona ne smesti u duodenum (dvanaestopalačno crevo)  mešanje hrane sa želudačnim sekretima do polutečnog stanja – himus (kiselog je karaktera)  sporo pražnjenje hrane iz želuca u tanko crevo, brzinom pogodnom za varenje i apsorpciju u tankom crevu - za sve to je odgovorna glatka muskulatura želuca

1.3.1. POKRETI ŽELUCA  tonični pokreti  ovim pokretima obezbeđuje se promena zapremine digestivnog trakta (želuca) u skladu sa sadržajem  ovi pokreti održavaju stalnost pritiska  posebno su karakteristični za sfinktere jer se toničnom kontrakcijom sfinktera reguliše zadržavanje sadržaja (simpatikus povećava kontrakciju sfinktera, dok parasimpatikus smanjuje)

5

 ovo su najčešći pokreti za sve delove digestivnog trakta i ove osobine i funkciju imaju i u ostalim organima sistema za varenje  pokreti mešanja  ovi pokreti kreću od pace-makera, koji se nalazi na korpusu želuca u delu velike krivine – od njega kreću impulsi za mišićne kontrakcije, koji idu do pilorusnog sfinktera, koji je u toku varenja zatvoren pod uticajem simpatikusa (da bi bilo omogućeno da se hrana svari u želucu, a ne da nesvarena pređe u duodenum), odbijaju se od njega i ponovo idu na gore (prema corpusu) i tako omogućavaju mešanje sadržaja hrane u želucu  frekvencija ovih talasa je 3 – 4 u minuti, odnosno jedan impuls na svakih 15 – 20 sekundi  pokreti evakuacije himusa  ovim pokretima se himus kroz pilorusni sfinkter izbacuje iz želuca i prelazi u duodenum  kontrakcije gladi  to su ritmičke, peristaltičke kontrakcije tela želuca, koje nastaju kada je želudac prazan duže od nekoliko časova  grčevi gladi  nastaju kada hrana nije unesena od 12 do 24 šasa

1.3.2. PUNJENJE ŽELUCA  hrana iz jednjaka dolazi u želudac, gde se vrši najveće i pravo varenje hrane  kada hrana uđe u želudac, ona se slaže u koncentričnim krugovima u telu i fundusu želuca, s tim što se ranije dospela hrana slaže uz zidove želuca, pa je novoprispela hrana bliža otvoru jednjaka  želudac može da primi od 1 – 1.5 l (dm 3) hrane jer se unosom hrane mišićni tonus želuca smanjuje i želudac se relaksira  u želucu se hrana zadržava nekoliko časova i dešava se razlaganje hranljivih materija pod dejstvom želudačnog soka

1.3.3. PRAŽNJENJE ŽELUCA  pražnjenje želuca odvija se kroz distalni otvor koji se naziva pilorički sfinkter  on se nalazi u slabo toničkoj kontrakciji, ali nikada nije potpuno zatvoren, što omogućava prolaz tečnosti u duodenum, a većim komadima hrane je onemogućen prolaz  većina tečnosti kroz želudac prolazi bez zadržavanja  pod uticajem simpatikusa održava se tonus pilorusa (zatvoren je), a parasimpatikus utiče na to da se sfinkter sinhrono otvara (da ne bi sva hrana odjednom ušla u tanko crevo) i omogućava prolaz himusa  u toku zadnjih 20% vremena, koje hrana provodi u želucu, kontrakcije peristaltičkog talasa bivaju sve intenzivnije i omogućavaju pražnjenje želuca  svaki peristaltički talas omogućava prolaz nekoliko ml himusa  ovako funkcionisanje izaziva tzv. efekat pumpanja hrane u duodenum, pa se ovaj proces naziva još i pilorusna pumpa

 REGULACIJA PRAŽNJENJA ŽELUCA  pražnjenje želuca umereno je regulisano faktorima koji potiču iz samog želuca, a to su:  stepen napunjenosti želuca – što je više napunjen, brže je i pražnjenje  hormon gastrin – on ima stimulacijske efekte na motorne funkcije želuca, tj. izaziva povećanje aktivnosti piloričke pumpe (tako podstiče pražnjenje)  regulacija se u najvećoj meri obezbeđuje signalima iz duodenuma:

6

 velika količina himusa prisutna u tankom crevu – usporava, ili čak zaustavlja pražnjenje želuca  kiselost himusa – ukoliko padne ispod 3.5 – 4, nastaju signali koji usporavaju pražnjenje želuca, sve dok duodenalni himus ne bude neutralisan pankreasnim i drugim sekretima  sekretin – inhibiše pražnjenje kiselog želudačnog soka (himusa) iz želuca u duodenum  gastrični peptid i holecistokinin – umereno inhibiše mešanje hrane u želucu, odnosno usporava istiskivanje hrane iz želuca

1.4 HEMIJSKA PRERADA HRANE U ŽELUCU (ŽELUDAČNI SOK)  hemijska prerada hrane vrši se pod dejstvom želudačnog soka, koji stvaraju želudačne žlezde  želudačne žlezde pokrivaju uglavnom ceo zid želuca, osim dela duž male krivine

1.4.1. PODELA ŽELUDAČNIH ŽLEZDA  gastrične (oksintične)  karakteristične za fundusni deo želuca i zid korpusa (osim u maloj krivini)  luče HCl, IF (intrinzik faktor, unutrašnji faktor), sluz i pepsinogen  u gastričnim žlezdama postoje tri vrste ćelija:  glavne (peptičke) – luče enzime (pepsinogen)  obložne (parijetalne) – luče HCl i IF-faktor  mukozne – luče sluz i malo pepsinogena  pilorusne  karakteristične za pilorusni deo, duž male krivine i antralni deo  luče sluz, malo pepsinogena i hormon gastrin  u pilorusnim žlezdama postoje takođe tri vrste ćelija:  glavne (peptičke) – ima ih vrlo malo  obložne (parijetalne) – gotova da ih nema  mukozne – dominiraju  kardijalne  karakteristične za oblast kardije, a gotovo su istovetne sa pilorusnim

1.4.2. ŽELUDAČNI SOK  želudačni sok je bistra, bezbojna tečnost  veoma je kisele reakcije – ph iznosi 1 – 3.5 (Guyton) ili 1 – 2 (praktikum), a ph praznog želuca je 6 – 7  ima ulogu da natapa hranu – delom je rastvara, a delom razgrađuje  nastaje mešanjem sekreta svih želudačnih žlezda  dnevno se luči od 1000-2000 ml soka (praktikum) ili 1500 ml (Guyton)  specifična težina želudačnog soka je 1004 – 1010  HEMIJSKI SASTAV ŽELUDAČNOG SOKA

7

    neorganski deo – voda (99%), HCl, NH4 , HCO3 , HSO4 itd.  organski deo – enzimi, mucini, organske kiseline (mlečna kiselina i aminokiseline)  DETALJNIJE O POJEDINIM SASTOJCIMA ŽELUDAČNOG SOKA (!!!)  HLOROVODONIČNA KISELINA (HCl)  luče je parijetalne (ivične, obložne) ćelije gastričnih žledza  stalna koncentracija u želudačnom soku iznosi 160 mmol/l  izotonična je sa telesnim tečnostima  ph-vrednost HCl je 0.8, ali kada se pomeša sa ostalim želudačnim sokovima, ph vrednost soka iznosi 1 – 3.5  uglavnom se nalazi slobodno (disosovana na jone), a u manjoj meri vezana za belančevine  osnovne uloge HCl su: o stvara kiseo ph (obezbeđuje odgovarajuću kiselost za aktivnost pepsina) o aktivira pepsinogen i pretvara ga u aktivan oblik (pepsin) o ima baktericidno dejstvo o denaturiše proteine o prevodi fero (Fe3+) u feri (Fe2+) oblik (održava dvovalentan oblik gvožđa) o rastvara mnoge nerastvorne soli  faktori koji stimulišu sekreciju HCl:  mehaničko draženje (dilotacija zidova želuca hranom)  parasimpatikus  nerv VAGUS  acetilholin  hormon gastrin  histamin (luče ga ćelije enterohromafine)  povećana količina HCl izaziva oštećenje sluznice, dok smanjena količina HCl izaziva hronični gastritis  INTRINZIK FAKTOR  luči se u parijetalnim (ivičnim, obložnim) ćelijama gastričnih žlezda fundusa i korpusa želuca  u želucu se vezuje za vitamin B-12 sa kojim gradi kompleks koji ide do terminalnog ileuma i tamo se zajedno resorbuju – IF-faktor je neophodan za normalnu resorpciju vitamina B-12  vitamin B-12 je neophodan, esencijalni vitamin i važan gotovo isto kao i folna kiselina jer ima, kao i ona, ulogu u rastu i razvoju ćelija; vitamin B-12 se deponuje u jetri    

 ENZIMI luče ih glavne ćelije gastričnih žlezda svi digestivni enzimi su proteini luče se neaktivni ime im potiče od supstance koju razgrađuju + nastavak "aza"

8

 za neku enzimsku reakciju poterbno je:  temperatura  odgovarajuća ph  enzim  supstrat  vreme  tri glavna enzima su:  PEPSINOGEN (neaktivan oblik), PEPSIN (aktivan oblik)  luče ga glavne (peptične) i mukozne ćelije gastričnih žlezda, ali malo i glavne i mukozne ćelije piloričnih žlezda  pepsin se luči neaktivan (kao pepsinogen)  enzim postaje aktivan ako se sa pepsinogena otkine 3 – 5 lanaca aminokiselina  pepsinogen se aktivira u želucu na dva načina: o primarno – aktivira ga HCl (pri ph 1 – 2) o sekundarno – već aktivirani pepsinogen (sada već pepsin) može da aktivira novi pepsinogen (autoaktivacija) – ovo je najjači aktivator !!!  pepsin predstavlja endopeptidazu jer razlaže protein cepajući veze unutar njega i dajući dva ili više peptidna lanca (postoje i egzopeptidaze, koje razlažu protein na aminokiselinu i na peptid)  pepsin je proteolitički enzim – svi proteolitički enzimi su endopeptidaze, osim karboksipolipeptidaze A i B (koje su egzopeptidaze)  optimalno dejstvo pepsina je na ph 1.8 – 3.5, a inaktiviše se pri ph-vrednosti 5  pepsin u proteinu deluje na kolagen jer tu ima puno esencijalnih aminokiselina  supstrat delovanja pepsina su proteini koji se razgrađuju do nivoa polipeptida (albumoze i peptoni)  ŽELUDAČNA LIPAZA (TRIBUTIRAZA)  enzim koji deluje na masti iz butera (mlečne masti)  slabo je aktivan, deluje u slabo kiseloj ili neutralnoj sredini (zato je u želucu slabo aktivan), a inaktiviše se pri ph manje od 3.5 – 4  supstrat delovanja tributiraze je tributirin (masti iz maslaca)  razlaže rezervne masti (jer su one emulgovane) samo na početku varenja (dok ph nije ispod 4)  HIMOZIN  deluje u kiseloj sredini na kazein iz mleka, prevodeći ga u parakazein, a on sa jonima kalcijuma daje sir (mehanizam sirenja mleka)  neki istraživači negiraju postojanje ovog enzima, a razlaganje kazeina objašnjavaju dejstvom pepsina  himozin pripada proteolitičkim enzimima  HORMON GASTRIN  luče ga G-ćelije (gastrinske ćelije) i pilorične žlezde  G-ćelija ima u antrumu, pilorusu, čak i na početku duodenuma  luči se u lumen želuca i povećava lučenje želudačnog soka  MUKUS (SLUZ)  luče je mukozne (peharaste, mukusne) ćelije piloričnih žlezda uglavnom  sluz je mukopolisaharid; sastavljena je iz vode, elektrolita i mešavine glikoproteina

9

 sluz (alkalna) stvorena u mukoznim ćelijama ima zaštitnu funkciju jer oblaže sluzokožu želuca slojem debljine oko 2 mm, štiteći je od kiselog želudačnog soka (HCl)  omogućava i olakšava kliženje hrane

1.4.3. REGULACIJA LUČENJA ŽELUDAČNOG SOKA  lučenje želudačnog soka je regulisano:  nervnim putem  parasimpatikus – deluje na povećanje lučenja želudačnog soka (nerv VAGUS)  simpatikus – deluje na smanjenje lučenja  humoralnim putem  acetilholin, histamin, gastrin, insulin, glukokortikoidi – povećavaju lučenje želudačnog soka (imaju isto dejstvo kao parasimpatikus)  adrenalin, noradrenalin, glukagon, glukoza, holecistokinin i sekretin – smanjuju lučenje želudačnog soka (imaju isto dejstvo kao simpatikus)  acetilholin, histamin i gastrin direktno stimulišu sekreciju želudačnog soka i to acetilholin u svim tipovima ćelija želudačnih žlezda, a histamin i gastrin snažno reaguju samo na parijetalne ćelije, dok na ostale imaju nešto slabiji efekat

1.4.4. FAZE LUČENJA ŽELUDAČNOG SOKA 1. kefalična (refleksna) 2. gastrična 3. crevna (intestinalna)    

 KEFALIČNA FAZA nastaje i pre nego što se hrana unese u usta, a posebno dok se jede ona je izazvana mirisima, posmatranjem hrane, apetitom itd. u ovoj fazi se izluči oko 20% od ukupne količine želudačnog soka kefalična faza može biti: o uslovno-refleksna (kada pomislimo na hranu) o bezuslovno-refleksna (kada već unesemo hranu)  svaki refleks se ostvaruje preko refleksnog luka, a eferentna i aferentna karika refleksnog luka ovog refleksa je nerv vagus (parasimpatički živac lutalica)

 GASTRIČNA FAZA  kada hrana dospe u želudac, izaziva lučenje želudačnog soka  u ovoj fazi se izluči 70% od ukupne količine želudačnog soka  INTESTINALNA FAZA  intestinalna faza je humoralnog karaktera  nastaje kada deo želudačnog sadržajccca dospe u gornji deo tankog creva, tačnije u dudenum – tada počinje lučenje želudačnog soka, verovatno kao odgovor na postojanje male količine gastrina  ukoliko se u duodenumu nalazi alkalna hrana, povećava se lučenje gastrina, a ukoliko se nalazi kisela hrana, povećava se lučenje sekretina

1.4.5. RESORPCIJA U ŽELUCU  resorpcija je minimalna  resorbuje se malo vode, malo alkohola i neki joni

10

1.5. VARENJE U TANKOM CREVU (POKRETI I CREVNI SOK)  primarna funkcija tankog creva je apsorpcija hranljivih materija u krv  tanko crevo, kao i samo varenje u njemu, deli se na:  duodenum (dvanaestopalačno crevo)  jejunum (prazno crevo)  ileum (usukano crevo)  hrana u tankom crevu podleže završnom varenju hrane i biva podvrgnuta dejstvu crevnog i pankreasnog soka i žuči – pod dejstvom tih sokova hranljive materije se pretvaraju u oblike u kojima mogu biti resorbovane u krv i limfu  hranljiva masa iz želuca (himus) kroz sfinkter, koji se sinhrono otvara, prolazi iz želuca u duodenum  himus se kroz tanko crevo kreće peristaltičkim talasima

1.5.1. NEUTRALIZACIJA HIMUSA  prvi zadatak u tankom crevu jeste da se dospeli himus neutrališe  neutralizacija se vrši lučenjem crevnog soka, kojeg u duodenumu luče Brunerove ćelije, a u ileumu Liberkinijeve kripte  dnevno se izluči 6 – 8 l crevnog soka  postoje 3 faze sekrecije crevnog soka:  kefalična  gastrična  intestinalna  BRUNEROVE ĆELIJE (ŽLEZDE)  to su mukozne ćelije, koje luče veliku količinu sluzi (mucina)  ova sluz sadrži veliku količinu vode i bikarbonatnog jona – to je najalkalniji sok u digestivnom traktu (!!!)  uloga sluzi je zaštita dudenalnog zida od želudačnog soka i neutralizacija himusa  Brunerove ćelije, pored sluzi, luče i enterokinazu i neke peptidaze  Brunerove ćelije luče najalkalniji sok (ph 8 – 8.9), koji je izotoničan sa plazmom  lučenje Brunerovih žlezda reguliše: o stimulacija nerva vagusa – povećava se lučenje sluzi (dok simpatička stimulacija smanjuje lučenje, tako da se sluz ni ne produkuje, odnosno simpatikus ne utiče na produkciju soka Brunerovih žlezda) o sekretin – povećava lučenje sluzi  LIBERKINIJEVE KRIPTE  nalaze se na unutrašnjoj površini tankog creva i leže između crevnih resica i povećavaju resorptivnu aktivnost tankog creva

11

 one luče slabo alkalan sok (ph 7.5 – 8), koji je izotoničan sa plazmom  sok koji luče Liberkinijeve kripte je bogat mucinom, ali ne sadrži enzime  Liberkinijeve kripte se sastoje od dva tipa ćelija:  peharaste ćelije – sekretuju sluz koja oblaže i štiti crevnu površinu  enterociti – sekretuju veliku količinu vode i elektrolita (1800 ml soka)  životni vek Liberkinijevih ćelija je dva dana (!!!)  S- i I-ĆELIJE  S-ćelije se nalaze na početku duodenuma i luče sekretin, koji se izlučuje u lumen duodenuma i zatim ide u krv i naređuje pankreasu da luči vodu i bikarbonatne jone, koji takođe imaju ulogu u neutralizaciji himusa  kada se postigne odgovarajuća ph vrednost (7 – 8), I-ćelije, koje se takođe nalaze na početku duodenuma i sluznice jejunuma, luče holecistokinin (pankreozimin!!!), koji stimuliše kontrakciju žučne kesice i lučenje žuči i naređuje pankreasu da luči sok bogat enzimima

1.5.2. REGULACIJA LUČENJA U TANKOM CREVU  regulacija lučenja u tankom crevu je uslovljena:  lokalnim stimulusima – što je veća količina himusa, veća je i sekrecija crevnog soka  hormonskom regulacijom – sekretin i holecistokinin povećavaju lučenje crevnog soka

1.5.3. POKRETI U TANKOM CREVU  pokreti u tankom crevu se u opštem smislu dele na kontrakcije mešanja i propulzivne kontrakcije  međutim, postoji i šira podela:  pokreti mešanja – frekvencija je 12/min u duodenumu i gornjem jejunumu, a 8 – 9/min u terminalnom ileumu  segmentacioni  na određenim delovima creva (segmentima) u isto vreme kreću peristaltički talasi  daju crevu izgled kobasice  nastaju kontrakcijom cirkulatornih mišića  pendulantni  to su kontrakcije u obliku klatna, tzv. klaćenje  nastaju kontrakcijom longitudinalnih mišića  segmentacioni i pendulantni pokreti su karakteristični samo za tanko crevo (!!!)  peristaltički pokreti (propulzivni) – njima se kreće himus kroz tanko crevo  tonični pokreti

1.6. PANKREAS (PANKREASNI SOK, SASTAV, OSOBINE I REGULACIJA)  pankreas je velika, složena žlezda, koja leži paralelno i ispod želuca i ima dva izvodna kanala koja se ulivaju u duodenum

12

 pankreas se sastoji iz dva velika dela:  endokrinog – luči hormone u krv (insulin, glukagon, somatostatin)  egzokrinog – luči pankreasni sok u izvodne kanale duodenuma  dakle, pankreas, pored pankreasnog soka, sekretuje i insulin, koji se iz Langerhansovih ostrvaca sekretuje u krv, a ne u tanko crevo; sekreciju insulina stimuliše gastrični inhibitorni peptid

1.6.1. PANKREASNI SOK  pankreasni sok je alkalan i služi za neutraluzaciju kiselog himusa  dnevno se luči 1500 ml soka  nastaje kao odgovor na postojanje himusa u tankom crevu (kada himus dospe u tanko crevo, počinje da se luči pankreasni sok)  ph pankreasnog soka je 8 – 8.3 (bazne je reakcije)

1.6.2. SASTAV PANKREASNOG SOKA  voda (99,5%)  suvi ostatak (0,5%) – sastoji se iz organskog i neorganskog dela  organski deo – osnovni sastojci su enzimi, koji mogu biti:  proteolitički enzimi o tripsin i himotripsin, koji su endopeptidaze i karboksipolipeptidaza A i B, koji su egzopeptidaze o svi proteolitički enzimi se luče neaktivni jer bi kao aktivni mogli da svare sam pankreas o postaju aktivni tek u tankom crevu  lipolitički enzimi o pankreasna lipaza (najjača lipaza u celom gastrointestinalnom traktu!!!), holesterol esteraze, fosfolipaze  glikolitički enzimi o pankreasna amilaza  neorganski deo  elektroliti – najznačajniji je bikarbonatni jon, koji ima ulogu u neutralisanju himusa; koncentracija bikarbonatnog jona u pankreasnom soku je 145 mmol/l  PROTEOLITIČKI ENZIMI – enzimi za proteine  TRIPSIN  luči se neaktivan, kao tripsinogen (ako bi se izlučio aktivan, svario bi sam pankreas)  postaje aktivan tek kada dođe u tanko crevo  aktivira se pomoću enzima enterokinaze (koju luče Brunerove ćelije, koje se nalaze u crevnoj sluzokoži) i već stvorenog tripsina  sam tripsin je dalje aktivator drugih proteolitičkih pankreasnih enzima  tripsin i sve pankreasne enzime inhibiše inhibitor tripsina  optimalnna ph-vrednost delovanja tripsina iznosi 7-8 (alkana sredina)  tripsin je endopeptidaza – razlaže proteine do peptidnih lanaca  HIMOTRIPSIN  luči se neaktivan, kao himotripsinogen  aktivira ga tripsin, a inhibiše ga inhibitor tripsina  predstavlja endopeptidazu

13

 zgrušava mleko  KARBOKSIPOLIPEPTIDAZA A i B  to su egzopeptidaze – cepaju belančevine do aminokiselina i završavaju varenje nekih proteina  luče se neaktivne, kao prokarboksipolipeptidaze A i B  aktiviraju se tripsinom, a inhibiše ih inhibitor tripsina  LIPOLITIČKI ENZIMI – enzimi za lipide  PANKREASNA LIPAZA  najjača lipaza digestivnog trakta  deluje na masne kapi (masti koje su emulgovane pod uticajem alkalnih reakcija u crevu i u prisustvu žučnih soli) i razlaže ih do triglicerida  hidrolizuje neutralne masti (trigliceride) do monoglicerida i slobodnih masnih kiselina  stvara se u neaktivnom obliku, a aktiviraju je žučne kiseline u crevu  HOLESTEROL ESTERAZE  hidrolizuje holesterolske estre  FOSFOLIPAZE  odvajaju masne kiseline od fosfolipida  GLIKOLITIČKI ENZIMI – enzimi za ugljene hidrate  PANKREASNA AMILAZA  najjača amilaza u digestivnom traktu  hidrolizuje skrob, glikogen i sve ostale ugljene hidrate, osim celuloze, do disaharida i trisaharida  luči se u aktivnom obliku 

pankreasni enzimi su najjači anzimi u digestivnom traktu!!!

1.6.3. REGULACIJA LUČENJA PANKREASNOG SOKA  lučenje pankreasnog soka se vrši samo posle unošenja hrane u duodenum  regulacija lučenja pankreasnog soka se ostvaruje preko tri osnovna stimulusa:  acetilholin – stimuliše lučenje velike količine enzima za varenje u pankreasnom soku  holecistokinin – stimuliše lučenje pankreasnog soka bogatog enzimima  sekretin – stimuliše lučenje pankreasnog soka bogatog velikom količinom bikarbonatnih jona; ne stimuliše enzimsku reakciju (!!!)

1.7. ŽUČ  ph žuči je 7.8  primarnu žuč luče jetrine ćelije – hepatociti  žuč se iz jetre uliva u žučni kanal i odatle se, ili prazni direktno u duodenum, ili skreće u cistični kanal i žučnu kesu  prolazeći kroz žučne kanale, primarnoj žuči se dodaje sekundarna žuč (vodeni rastvor natrijumovih i bikarbonatnih jona)  u duodenum se zajeno izlučuju primarna i sekundarna žuč samo u toku varenja i to preko bilijarnog pola hepatocita  dnevno je normalno da se sekretuje 600 – 1200 ml žuči

14

 sveža žuč je žute boje, a ona starija je zelene boje  zapremina žučne kese je 30 – 60 ml, ali količina sekretovane žuči koja se u njoj može deponovati iznosi čak i do 450 ml zato što voda i elektroni odmah bivaju apsorbovani kroz sluznicu žučne kese  žuč nije digestivni sok jer ne sadrži enzime!!!  žuč je sekret u odnosu na žučne soli, a ekskret u odnosu na žučne boje (npr. bilirubin nastaje u slezini i jetri, a izlučuje se u žuč i ide do debelog creva ili do bubrega – sterkobilin i urobilin)

1.7.1. SASTAV ŽUČI:  žuč čine:  primarna žuč o holesterol o lecitin o žučne soli o žučne boje  sekundarna žuč o voda o joni  HOLESTEROL  količina holesterola u žuči je 1 – 2 g  holesterol je esencijalan i veoma bitan za organizam, a samo u većim količinama je štetan  80% holesterola se iz organizma izbacuje u obliku žučnih soli  LECITIN  lecitin emulguje masti i ima deterdžentski efekat na njih jer smanjuje površinski napon masti i razlaže ih na trigliceride  ŽUČNE SOLI  nastaju razgradnjom holesterola u hepatocitima (holesterol je prekursor žučnih soli)  žučne soli su, nakon vode, najzastupljenije od svih sastojaka u žuči i čine oko polovinu ukupnih sastojaka (ne uzimajući u obzir vodu)  njihova uloga je u emulgovanju masti i takođe imaju deterdžentski efekat na njih jer smanjuju površinski napon masti i razlažu ih na trigliceride  pored prve uloge, žučne soli imaju ulogu i da pomažu u apsorpciji masnih kiselina, monoglicerida, holesterola i drugih lipida, stvarajući sa njima komplekse – micele, koji su rastvorljivi u himusu  ŽUČNE BOJE  žučne boje nastaju u slezini od hemoglobina (tačnije od bilirubina, koji nastaje raspadnom hemoglobina i predstavlja žučni pigment), a izbacuju se fecesom (u obliku sterkobilina, koji daje mrku boju stolici), a jedan deo žučnih boja se resorbuje iz creva u krv, ide do bubrega i tamo se izlučuje preko urina (u obliku urobilina, koji urinu daje žutu boju)

1.7.2. FUNKCIJE ŽUČI  osnovne funkcije žuči su:

15

 emulgovanje velikih čestica masti iz hrane (smanjivanje površinskog napona masnih kapljica), tj. stvaranje micela na koje dalje deluju lipaze pankreasnog soka  pomaže u apsorpciji krajnjih produkata varenja masti kroz membranu mukoze creva (resorpcija masti u prisustvu žuči je 90%, a bez nje se smanjuje na 40 – 50%)  žuč je sredina za izlučivanje nekih raspadnih produkata iz krvi (bilirubin, višak holesterola i krajnji produkti raspadanja hemoglobina)

1.7.3. REGULACIJA LUČENJA ŽUČI – REGULACIJA PRAŽNJENJA ŽUČNE KESE  pražnjenje žučne kese započinje po varenju hrane, posebno kada masna hrana uđe u duodenum  pražnjenje se odvija kontrakcijom žučne kese i relaksacijom Odijevog sfinktera koji se nalazi na izlazu zajedničkog žučnog kanala u duodenum  u regulacija lučenja žuči učestvuju:  holecistokinin (pankreozimi, holecistolin!!!) – povećava lučenje žuči, odnosno pražnjenje žučne kesice; izaziva ga masna hrana u duodenumu (kada ima masti, žučna kesa se kompletno isprazni za oko 1h, a kada nema masti, ona se oskudno i mnogo sporije prazni)  acetilholin – povećava lučenje žuči, ali mnogo sporije nego holecistokinin  vegetativni nervni sistem  simpatikus – smanjuje lučenje žuči, deluje na relaksaciju žučne kese i kontrakciju Odijevog sfinktera  parasimpatikus – povećava lučenje žuči, utiče na kontrakciju žučne kesice i relaksaciju Odijevog sfinktera i na taj način omogućava prolazak žuči

1.8. APSORPCIJA U POJEDINIM DELOVIMA DIGESTIVNOG TRAKTA  hrana se unosi u organizam u složenom obliku u kojem ne može biti iskorišćena, pa se stoga uneta hrana podvrgava promenama (mehaničkoj i hemijskoj obradi) do formiranja jednostavnih jedinjenja, koja se mogu resorbovati (apsorbovati) portnim krvotokom u jetru  pod apsorpcijom se podrazumeva prelazak hranljivih materija kroz epitel sluzokože u krv i limfu  ukupna apsorpcija u digestivnom traktu iznosi 8 – 9 l – najveći deo apsorpcije se odvija u tankom crevu (6.5 l), a ostatak prolazi kroz ileocekalnu valvulu u kolon (1.5 l), gde se takođe dešava apsorpcija

1.8.1. APSORPCIJA U USTIMA  u ustima se apsorbuje: o malo vode o malo alkohola

16

o neki lekovi (lingvalete, nitroglicerin, bukalete)

1.8.2. APSORPCIJA U JEDNJAKU  hrana samo prolazi kroz jednjak i ništa od hranljivih materija se ne apsorbuje

1.8.3. APSORPCIJA U ŽELUCU  u želucu se apsorbuje: o malo vode o malo alkohola o neki joni o neke masne kiseline o neki lekovi, slični aspirinu

1.8.4. APSORPCIJA U TANKOM CREVU  u prvih 100 cm tankog creva resorpcija je najintenzivnija zbog prisustva Liberkinijevih kripti i zbog mehanizma olakšane difuzije  u tankom crevu se apsorbuju: o glukoza, fruktoza, galaktoza o aminokiseline o monogliceridi i masne kiseline i neki trigliceridi o vitamini o minerali o voda  NAČIN RESORPCIJE RAZLIČITIH MATERIJA U TANKOM CREVU  JONI, VODA I NEKI MONOSAHARIDI (fruktoza)  resorbuju se pasivno  apsorpcija vode u tankom crevu je dnevno 5 – 8 l  UGLJENI HIDRATI  apsorbuju se u obliku monosaharida i to u obliku:  glukoze – 80% ugljenih hidrata se apsorbuje u ovom obliku i to kotransportnim mehanizmom sa natrijumom  galaktoze – 10% ugljenih hidrata, takođe kotransportnim mehanizmom sa natrijumom  fruktoze – 10% ugljenih hidrata i to pasivno (olakšanom difuzijom)  PROTEINI  apsorbuju se u obliku aminokiselina, dipeptida ili tripeptida i to kotransportom sa natrijumom ili sekundarnim transportom sa natrijumom  neke aminokiseline se mogu apsorbovati i pasivno (procesom olakšane difuzije)  MASTI  apsorbuju se u crevu u obliku slobodnih masnih kiselina i monoglicerida  žučne soli imaju sposobnost da sa masnim kiselinama, monogliceridima, holesterolom i drugim lipidima stvaraju komplekse-micele, koje omogućavaju rastvorljivost i apsorpciju ovih supstanci, odnosno transport kroz četkasti pokrov crevnih resica

17

 neki trigliceridi mogu biti i direktno apsorbovani u crevnu resicu jer se na površini crevne resice nalazi mali enzim koji kida estarske veze i razlaže triglicerid na glicerol i više masne kiseline, koji se resorbuju i ponovo u crevnoj resici spajaju u triglicerid i transportuju do jetre  kada dospeju u crevnu resicu u obliku micele (masne kiseline, monogliceridi, holesterol, drugi lipidi i trigliceridi), endoplazmatični retikulum ih pretvara u trigliceride koji se od creva do jetre (u limfi) transportuju u obliku hilomikrona, a kroz krv u obliku lipoproteina  neke masti kratkih lanaca su rastvorljive u vodi, pa se zato u endoplazmatičnom retikulumu ne pretvaraju u trigliceride, nego direktno difunduju iz crevnih resica u krv (npr. masti iz putera)  OBLICI MASTI U ORGANIZMU (!!!)  micele – to je transportni oblik masti u crevima, odnosno mesto apsorpcije masnih kiselina, holesterola i monoglicerida  hilomikroni – transportni oblik triglicerida u limfi (od creva do jetre)  lipoproteini – transportni oblik masti putem krvotoka (plazme) jer su sami lipidi liposolubilni (lipofilni); lipoproteini se formiraju u jetri, a njihova koncentracija u krvi je 7 g/l  vrste lipoproteina prema gustini: o VLDL – transportni oblik triglicerida u krvi o LDL – transportni oblik holesterola u krvi; "loš" jer rasipa holesterol po krvnim sudovima i dovodi do ateroskleroze o HDL – transportni oblik holestrola u krvi; "dobar" jer kupi holesterol po krvnim sudovima koje je loš rasuo; naziva se još i "čistač"  LDL/HDL je aterosklerotski indeks (terba da bude manji od 1.3)  HOLESTEROL – normalno se nalazi u organizmu  loša strana mu je to što kod starijih osoba dovodi do ateroskleroze, taloži se u krvnim sudovima i na taj način ih sužava  dobra strana mu je sinteza steroidnih hormona (polni hormoni i hormoni kore nadbubrežne žlezde), sinteza soli žučnih kiselina, sastavni je deo žuči i sastavni je deo ćelijske membrane



1.8.5. APSORPCIJA U DEBELOM CREVU  apsorpcija u debelom crevu je minimalna jer nema hranljivih materija (uglavnom su već apsorbovane u tankom crevu), a i površina debelog creva je mala  u debelom crevu se apsorbuju neki joni i minerali  maksimalna dnevna apsorpcija vode u debelom crevu je 5-8 l

1.9. BAKTERIJSKA FLORA DIGESTIVNOG TRAKTA – DEBELO CREVO 1.9.1. DEBELO CREVO uloge debelog creva su: o resorpcija vode i jona iz himusa u cilju fomiranja čvrste stolice o deponovanje fekalnih materija do njihovog izbacivanja  debelo crevo se sastoji iz dva dela:  proksimalni deo (apsorptivni kolon) – zadužen za apsorpciju  distalni deo (skladišni kolon) – zadužen za deponovanje; u njemu se formiraju fekalne mase i masovni pokreti koji usmeravaju fekalne mase do sigme i ampule 

18

 POKRETI U DEBELOM CREVU  srazmerno funkcijama debelog creva, za njega su karakteristični slabi pokreti:  pokreti mešanja (haustracije) o haustracije su karakteristične samo za debelo crevo (!!!) o to su peristaltički talasi, koji se javljaju na više segmenata i kreću u isto vreme o smer im je oralno–analni, ali kada idu u suprotnom smeru (npr. prilikom povraćanja), predstavljaju antiperistaltički talas  masovni pokreti (propulzivni pokreti ili pokreti pražnjenja ili pokreti eliminacije) o nastaju samo 1 – 3 puta dnevno o guraju fekalne mase do rektuma, kada i nastaje potreba za defekacijom o to je izmenjeni tip peristaltike  tonični pokreti  motilitet creva, pokrete, kontrakcije mišića creva i razdraženje creva parasimpatikus povećava, dok simpatikus smanjuje (!!!)  IZVORI GASOVA U GASTROINTESTINALNOM TRAKTU  postoje tri izvora gasova u gastrointestinalnom traktu:  ingestija – nastaje usled progutanog vazduha  nastaju raspadom hrane u crevima  stvaraju ga vodonik-sulfidne bakterije

1.9.2. BAKTERIJSKA FLORA DIGESTIVOG TRAKTA  u debelom crevu postoje tri vrste bakterija:  bakterije vrenja – razlažu ugljene hidrate (glukozu) i dobijaju se sirćetna kiselina, mlečna kiselina, ugljen-dioksid i voda  bakterije truljenja – razlažu aminokiseline i proteine, pa se dobijaju aromatični i heterociklični alkoholi (indol, krezol, fenol, skatl, putrescin, kadaverin, H 2S itd.)  bakterije sinteze – stvaraju vitamin K, koji je liposolubilan (lipofllan) i vitamin B-12, koji je hidrosolubilan (hidrofilan)  bakterije razlažu ono što mi našim enzimima ne možemo (npr. celulozu)

1.10. DEFEKACIJA, OBRAZOVANJE I SASTAV FEKALNIH MASA 1.10.1. OBRAZOVANJE FEKALNIH MASA  oko 1500 ml himusa dnevno dolazi u debelo crevo  najveći deo vode i elektrolita se apsorbije u proksimalnom delu debelog creva, a oko 300 - 500 ml himusa koji se ne apsorbuje izbacuje se kao feces  himus se propulzivnim pokretima gura od ileoceklne valvule do rektuma, gde postaje feces, prelazeći iz polutečnog u polučvrsto stanje (taj proces obično traje 8 – 15 sati)

19

 fekalne mase predstavljaju odlivak rektuma u koji se na kraju i smeštaju  boja fecesa potiče od prisutnih žučnih boja (sterkobilina)

1.10.2. SASTAV FECESA  feces se sastoji od:  ¾ vode (70 – 80%)  ¼ suvih, čvrstih materija: 30% uginule bakterije, 10 – 20% masti, 10 – 20% neorganske materije, 2 – 3% proteini, 20 – 30% žučne boje i sljuštene epitelne ćelije, nesvareni ostaci hrane (naročito celuloza), mucini i male količine žučnih soli

1.10.3. AKT DEFEKACIJE  akt defekacije može biti iniciran voljno i refleksno jer postoji spoljašnji analni sfinkter, koji je voljni i unutrašnji analni sfinkter, koji pripada glatkim mišićima, pa na njega ne može voljno da se utiče  prvi uslovni refleks u životu je defekacija u nošu (!!!)  defekacija podrazumeva izbacivanje fekalnih masa iz organizma i predstavlja glavnu funkciju rektuma i analnog kanala  peristaltičkim pokretima fekalne mase se nakupljaju u donjim delovima creva, čije zidove rastežu  to rastezanje zida debelog creva izaziva kontrakciju mišića rektuma, koja dovodi do izbacivanja fekalnih masa iz donjih delova creva u rektum  pojava dovoljne količine fekalnih masa u rektumu izaziva potrebu za izbacivanjem ove mase  aktom defekacije upravlja centar u lumbo-sakralnom delu kičmene moždine

1.11. HRANLJIVE MATERIJE  hranljive materije, ako izuzmemo vitamine i elektrolite, mogu se podeliti na:  ugljene hidrate (šećere)  lipide (masti)  proteine (belančevine)  ove organske materije se u ovako složenom obliku ne mogu apsorbovati kroz sluznicu gastrointestinalnog trakta, nego prethodno moraju biti podvrgnute nizu mehanizama varenja, pa na taj način prelaze u pogodan oblik za apsorpciju

1.11.1. UGLJENI HIDRATI  ugljeni hidrati, koje sadrže hranljive materije, mogu se podeliti na:  monosaharide – glukoza, fruktoza, galaktoza (najjednostavniji ugljeni hidrati)  disaharide – saharoza i laktoza (prisutna u mleku)  polisaharide – skrob (u biljkama), celuloza (u biljkama), glikogen (u životinjama)  svi disaharidi i polisaharidi se sastoje od monosaharida međusobno povezanih α-1,4 i α1,6 glikozidnim vezama, pa se moraju hidrolizom razložiti na monosaharide jer se tek kao takvi mogu apsorbovati

20

 celuloza je jedini ugljeni hidrat koji se u čovekovom organizmu ne može svariti, pa se zbog toga ni ne može smatrati hranljivom materijom za čoveka  VARENJE UGLJENIH HIDRATA U USTIMA  α-amilaza (ptijalin), kojeg luče uglavnom parotidne žlezde, razgrađuje u najvećoj meri skrob do maltoze (disaharid) i graničnih dekstrina, raskidajući α-1,4 glikozidne veze  na ovaj način u ustima se svari samo 5% od ukupne količine unetog skroba jer se hrana u ustima kratko zadržava  VARENJE UGLJENIH HIDRATA U ŽELUCU  α-amilaza nastavlja da deluje i u želucu (tu najviše i dolazi do izražaja) sve dok se hrana ne pomeša sa želudačnim sokom, tj dok se ne inaktiviše pri ph-vrednostima manjim od 4  na ovaj način se svari 30-40% unetog skroba do maltoze (disaharid) i graničnih dekstrina  VARENJE UGLJENIH HIDRATA U TANKOM CREVU  pankreasni sok sadrži veliku količinu α-amilaze, kao i pljuvačka, ali je ova u crevu nekoliko puta snažnija, pa se u tankom crevu skrob kompletno pretvara u disaharide (maltozu) i druge granične dekstrine  svi disaharidi (ne samo oni nastali razlaganjem skroba) dalje se pretvaraju u monosaharide uz pomoć enterocita (epitelnih ćelija), koje oblažu unutrašnjost tankog creva i koje sadrže 4 enzima: o laktaza – enzim za razgradnju disaharida laktoze (krajnji proizvodi razgradnje laktoze su monosaharidi glukoza i galaktoza) o maltaza – enzim za razgradnju maltoze o saharaza – enzim za razgradnju disaharida saharoze o α-dekstrinaza – enzim za razgradnju graničnih dekstrina  svi monosaharidi su hidrosolubilni (hidrofilni), pa mogu biti apsorbovani u krv kotransportom sa natrijumom (ali to nije i osobina disaharida i polisaharida, pa je zbog toga i cilj razložiti ih na monosahride)  oko 80% krajnjih produkata varenja ugljenih hidrata predstavlja glukoza, 10% galaktoza i 10% fruktoza

1.11.2. MASTI ( LIPIDI)  u masti spadaju:  fosfolipidi o sadrže masne kiseline  trigliceridi o estri viših masnih kiselina i alkohola glicerola o glavni su sastojak namirnica životinjskog porekla (ređe biljnog) o nazivaju se još i neutralne masti  holesterol o steroidna komponenta o ne sadrži masne kiseline, ali potiče iz masti i metaboliše se slično njima  loša strana holesterola:  kod starijih osoba dovodi do ateroskleroze (taloži se u krvim sudovima i sužava ih)  dobra strana holesterola

21

   

sinteza steroidnih hormona (polni hormoni i oni koje luči kora nadbubrega) sinteza soli žučnih kiselina sastavni je deo žuči sastavni je deo ćelijske membrane

 cilj varenja lipida je da se dovedu do nivoa masnih kiselina i monoglicerida jer se samo u takvom obliku mogu apsorbovati u crevne resice  VARENJE MASTI U ŽELUCU  lingvalna lipaza, koju sekretuju lingvalne žlezde u ustima, vari tek u želucu malu količinu triglicerida (10%)  VARENJE MASTI U TANKOM CREVU  u duodenumu, pod uticajem žuči, koja sadrži žučne soli i lecitin (imaju deterdženstsko dejstvo), vrši se varenje masti do triglicerida – žučne soli i lecitin svojim liposolubilnim delovima smanjuju površinski napon masti i pripremaju ih za njihovo raspršivanje u vodi u toku mućkanja u crevu (to predstavlja tzv. deterdžentski efekat)  pankreasna lipaza u pankreasnom soku dalje nastavlja varenje triglicerida (neutralnih masti) do slobodnih masnih kiselina i monoglicerida, a samo mali deo ostaje u stadijumu diglicerida (neki trigliceridi mogu biti i direktno apsorbovani u crevnu resicu jer se na površini crevne resice nalazi mali enzim koji kida estarske veze i razlaže triglicerid na glicerol i više masne kiseline koji se resorbuju i ponovo u crevnoj resici spajaju u triglicerid i transportuju do jetre; međutim najveći deo triglicerida ipak podleže dejstvu pankresane lipaze i tako se vari)  dalju ulogu igraju žučne soli koje stvaraju komplekse sa masnim kiselinama, monogliceridima, holesterolom i drugim lipidima – obrazuju se micele koje omogućavaju da ove supstance budu rastvorljive u vodi i crevnom soku sve dok se ne apsorbuju u crevne resice – micele su male sferne loptice koje se sastoje od 20-40 molekula žučnih soli; sterolna jezgra ovih žučnih soli su liposolubilna i međusobno se slepljuju i formiraju malu masnu kapljicu oko produkata varenja lipida, a hidrosolubilni krajevi žučnih soli štrče i omogućavaju rastvaranje čitave ove tvorevine u vodi i pankreasnom soku i na taj način je omogućena apsorpcija u crevnu resicu  kada dospeju u crevnu resicu (masne kiseline, monogliceridi, holesterol, drugi lipidi i trigliceridi), endoplazmatični retikulum ih pretvara u trigliceride koji se od creva do jetre (u limfi) transportuju u obliku hilomikrona, a kroz krv u obliku lipoproteina  neke masti kratkih lanaca su rastvorljive u vodi, pa se zato u endoplazmatičnom retikulumu ne pretvaraju u trigliceride, nego direktno difunduju iz crevnih resica u krv (npr. masti iz putera)

1.11.3. PROTEINI  svi proteini se sastoje od aminokiselina međusobno povezanih peptidnim vezama  aminokiseline se dele na:  esencijalne – neophodne su, ali organizam ih ne može sam sintetisati, pa ih moramo unositi putem hrane  neesencijane – organizam ih sam sintetiše (glicin, alanin...)

22

 cilj varenja proteina je dovesti ih do stadijuma aminokiselina, dipeptida i tripeptida jer se u takvom obliku mogu apsorbovati u krv kotransportom sa natrijumom ili sekundarnim transportom sa natrijumom  VARENJE PROTEINA U ŽELUCU  pepsin (endopeptidaza), koji ima optimalno dejstvo pri ph-vrednostima 2-3, ima sposobnost digestije kolagena (albumina), tj. proteina mesa, na kojeg slabo deluju drugi digestivni enzimi, a koji je neophodan da se svari, kako bi svi ostali enzimi crevnog trakta (u tankom crevu) mogli da deluju na polipeptide, koji nastaju razgradnjom kolagena  na ovaj način se svari samo 10-20% proteina do proteoza, peptona i polipeptida  VARENJE PROTEINA U TANKOM CREVU  varenje u tankom crevu se odvija uz pomoć proteolitičkih enzima pankreasnog soka:  tripsin i himotripsin – razlažu proteine samo do manjih polipeptida, jer su oni endopeptidaze  karboksipolipeptidaza A i B – razlažu proteine do pojedinačnih aminokiselina i manjih polipeptida, jer su egzopeptidaze, ali je problem što vrlo mala količina proteina podleže dejstvu karboksipolipeptidaze A i B  završno varenje proteina, odnosno sada već polipeptidnih lanaca, vrše epitelne ćelije (enterociti), koje oblažu resice tankog creva i to uglavnom duodenuma i jejunuma – tamo peptidaze razlažu polipeptide do dipeptida ili tripeptida ili čak do aminokiselina, a svi se mogu lako apsorbovati u unutrašnjost epitelnih ćelija, gde se opet dejstvom peptidaze cepaju do pojedinačnih aminokiselina i apsorbuju u krv kroz suprtonu stranu enterocita  svi proteini bivaju apsorbovani u obliku aminokiselina, vrlo retko kao polipeptidi, a skoro nikada kao celi proteini i to kotransportom sa natrijumom

1.11.4. VITAMINI  vitamini se dele na:  hidrosolubilne (~hidrofilne)  B-kompleks  C-vitamin  liposolubilne (~lipofilne)  D-vitamin – reguliše metabolizam jona kalcijuma (kosti), a u nedostatku Dvitamina javlja se rahitis  E-vitamin – deluje kao antioksidans, pa smanjuje štetno dejstvo slobodnih radikala (protiv starenja ćelija u organizmu)  K-vitamin – učestvuje u koagulaciji (esencijalan je za faktore koagulacije u jetri, ali nije faktor koagulacije, nego samo pomaže u stvaranju nekih faktora)  A-vitamin (retinol) – važan je za vid jer u nedostatku aldehid retinola (cisretinal), koji se nalazi u čepićima i štapićima oka, nastaje kokošije slepilo

1.11.5. MINERALI  minerali koji se nalaze u čovekovom organizmu su: natrijum, hlor, kalijum, magnezijum, kalcijum, gvožđe, hidrogen-karbonatni jon, fosfatni jon itd.  KALCIJUM

23

 kalcijuma u krvnoj plazmi ima od 2.2 – 2.7 mmol/l  javlja se slobodan, tj. jonizovan (50%), vezan za proteine (40%) i vezan za anjone (10%)  uloga kalcijuma:  za rast kostiju i zuba  četvrti je faktror koagulacije  u kontrakciji mišića  razdražljivost (plato akcionog potencijala)  pražnjenje vezikula neurotransmitera u sinapsi  GVOŽĐE  resorbuje se u dvovalentnom obliku, za šta je zaslužna HCl u želudačnom soku jer prevodi prevodi Fe3+ u Fe2+ (ulogu u resorpciji dvovalntnog gvožđa ima i vitamin C)  kada se resorbuje iz creva, portnim krvotokom ide u jetru

1.12. NERVNI SISTEM GASTROINTESTINALNOG TRAKTA  CNS kontroliše žvakanje, voljnu fazu gutanja i akt defekacije (voljna kontrola), a vegetativni nervni sistem reguliše sve ostale procese varenja (ne možemo voljno da utičemo na njih)  gastrointestinalni trakt ima svoj sopsvteni nervni sistem koji se naziva enterički nervni sistem i pruža se od jednjaka do anusa i u potpunosti leži u zidu creva  enterički nervni sistem znači da može da funkcioniše samostalno, nezavisno od spoljašnjih nerava; sastoji se od dva pleksusa:  spoljni pleksus (mienterični, Auerbahov pleksus, intramuralni pleksus) o nalazi se između slojeva longitudinalne i cirkularne muskulature crevnog zida, a pruža se celom dužinom gastrointestinalnog trakta o kontroliše gastrointestinalne pokrete i motoričke aktivnosti creva o uglavnom, u najvećoj meri, deluje ekscitacijski (stimuliše), ali nekada i inhibicijski (npr. kod pilorusnog i ileocekalnog sfinktera)  unutrašnji pleksus (submukozni, Meisnerov pleksus) o leži u submukozi crevnog zida o kontroliše gastrointestinalnu sekreciju i lokalni krvotok, a kontroliše i funkcije unutrašnjosti zidova svakog dela creva

 centar za glad nalazi se u hipotalamusu

1.13. MUSKULATURA DIGESTIVNOG TRAKTA  muskulatura digestivnog trakta je uglavnom glatka, pa se motorika ostvaruje kontrakcijom i relaksacijom glatkih mišićnih ćelija, koje se nalaze u zidu organa digestivnog trakta  ove mišićne ćelije, raspoređene u više slojeva, predstavljaju sincicijum, što znači da se akcioni potencijal, ako se javi bilo gde unutar mišićne mase, načelno širi u svim pravcima u mišiću, a pokreti se vrše depolarizacijom membrana mišićnih ćelija  glatka muskulatura gastrointestinalnog trakta ostvaruje dva tipa kontrakcije:  tonične kontrakcije

24

o karakteristične za sve delove digestivnog trakta  ritmičke kontrakcije o njima se ostvaruje mešanje i aboralno potiskivanje hranljivog sadržaja u digestivnom traktu o ove kontrakcije pokazuju izvesnu specifičnost u pojedinim delovima trakta:  u želucu – pokreti mešanja i periodični pokreti evakuacije himusa iz želuca u duodenum, kao i kontrakcije i grčevi gladi  u tankom crevu – pokreti mešanja (segmentacija i pendulantni pokreti) i peristaltički pokreti  u debelom crevu – pokreti mešanja (haustracije) i pokreti eliminacije (masovni pokreti)  koordinacija mišićnih kontrakcija se ostvaruje posredstvom mienteričkog (Auerbahovog) pleksusa  vegetativni nervi sistem ostvaruje regulišuće dejstvo na funkciju glatkih mišića digestivnog trakta posredno – preko dejstva mienteričkog pleksusa (vlakna parasimpatikusa povećavaju kontrakcije uz popuštanje sfinktera, dok simpatikus ima suprotno dejstvo)

1.14. VRSTE ŽLEZDA U GASTROINTESTINALNOM TRAKTU  žlezde u gastrointestinalnom traktu se mogu podeliti na:  žlezde koje se nalaze u zidu digestivnog trakta  mukozne (peharaste) – luče sluz  jamice – uvrti epitela u submukozi (npr. Liberkinijeve kripte)  tubularne žlezde (pr. gastrična žlezda)  žlezde koje se kompletno nalaze van zida digestivnog trakta, a sekrete izlivaju u digestivni trakt preko svojih izvodnih kanala – nazivaju se i acinusne žlezde  složene žlezde (pankreas i pljuvačne žlezde)

PREGLED DNEVNIH SEKRECIJA I ph-VREDNOSTI INTESTINALNIH SOKOVA PLJUVAČKA SEKRECIJA ŽELUCA SEKRECIJA PANKREASA ŽUČ SEKRECIJA TANKOG CREVA SEKRECIJA BRUNEROVIH ŽLEZDA SEKRECIJA DEBELOG CREVA

dnevna količina [ml] 1000 (1000-1500, prakt.) 1500 (1000-2000, prakt.) 1000 1000 1800 200 200

25

ph 6 – 7 (6.9 – 7.4, prakt.) 1 – 3.5 (1 – 2, prakt.) 8 – 8.3 7.8 7.5 – 8 8 – 8.9 7.5 – 8

2. METABOLIZAM I TERMOREGULACIJA  ćelije poseduju sposobnost transformacije energije (što i čine), a ti procesi, zajedno sa ostvarenim reakcijama, nazivaju se metabolizam  dakle, metabolizam je skup svih hemijskih reakcija u svim ćelijama tela  metabolizam se sastoji od:  anabolizma – reakcije koje se u ćelijama odigravaju tako da se od raspoloživog materijala i slobodne energije stvaraju nova jedinjenja na energetski višem nivou – to su endotermne (endergone) reakcije  katabolizma – reakcije pri kojima se jedinjenja raspadaju, formirajući pri tome jedinjenja na energetski nižem nivou – to su egzotermne (egzergone) reakcije  intenzitet metabolizma se izražava količinom oslobođene toplote (jedinica je kalorija, koja predstavlja količinu toplote koja je potebna da se povisi temperatura jednog grama vode za 1C)  merenje metabolizma vrši se o direktno (komplikovano) o indirektno – merenjem potrošnje kiseonika i konačnih razgradnih produkata metabolizma (količina oslobođene energije po litru utrošenog kiseonika prosečno iznosi 4825 kalorija)

2.1. BAZALNI METABOLIZAM; DNEVNI ENERGETSKI PROMET  bazalni metabolizam je minimalna dnevna količina energije poterbna za normalno održavanje telesnih funkcija (npr. kod prosečng muškarca, koji ima 70 kg, bazalni metabolizam iznosi 1650 kcal, a različitim aktivnostima se povećava za odgovarajuću vrednost)  bazalni metabolizam se troši na:  rad srca  rad bubrega  rad pluća  održavanje stalne telesne temperature  čak 20-30% energije mišići troše i u mirovanju  uslovi za bazalni metabolizam u miru:  frekvencija disanja – 12 – 16/min  Tidal-volumen (dubina disanja) – 0.5 l  disajni minutni volumen – 6 – 8 l  frekvencija rada srca – 70 otkucaja u minuti  srčani volumen – 70 ml  srčani minutni volumen – 4900 ml/min  potrošnja kiseonika – 250 ml/min

26

 maksimalne zabeležene vrednosti metabolizma pri vršenju neke aktivnosti:  frekvencija disnja – 40/min  Tidal-volumen (dubina disanja) – i do 5 l  disajni minutni volumen – do 200 l  frekvencija rada srca – do 200 otkucaja u minuti  srčani volumen – do 150 ml  srčani minutni volumen – do 30 l/min  potrošnja kiseonika – do 7 l/min  na bazalni metabolizam utiču:  površina (veličina čoveka)  starost (mišići se smanjuju)  pol (žene imaju niže vrednosti bazalnog metabolizma za 20%)  hormoni (štitna žlezda, muški polni hormoni (+15%), hormon rasta (+20%), trudnoća)  spavanje (-15%)  pothranjenost (-20%)  temperatura (povišena za 1C ubrzava enzimske reakcije 10 puta)  energija se u čovekovom organizmu troši za:  bazalni metabolizam  metabolizam hrane  održavanje telesne temperature  fizički i umni rad  ta energija potiče od energetski bogatih materija (ugljeni hidrati, masti i u manjoj meri proteini), čija energija se transformiše do ATP-a  ATP (adenozintrifosfat)  ATP je jedina moguća energetska moneta, kojom ćelija plaća svaki energetski utrošak  to je labilno jedinjenje, čiji je sastav: šećer riboza, baza adenin i tri fosfatne grupe  ATP je prisutan u citoplazmi svih ćelija  posredničko jedinjenje – ulazi u sastav vezanih reakcija, u kojima se oslobađa energija  fosforne veze su reverzibilne i izuzetno bogate energijom – cepanjem jedne fosforne veze oslobađa se 12000 kalorija, a ista količina energije je poterbna i za sintezu, odnosno stvaranje te veze  energija se u ATP-u nalazi ugrađena u dve veze između fosfatnih grupa (od tri fosfatne grupe koje postoje)  ATP cepanjem daje ADP + fosfatnu grupu + energiju, a ovaj dalje cepanjem može da dâ AMP + fosfatnu grupu + energiju  ATP se troši za:  bazalni metabolizam  mišični rad  anabolizam – sinteza proteina iz aminokiselina, sinteza glukoze iz mlečne kiseline, sinteza masnih kiselina  ima ga vrlo malo – kada se ne bi restituisao (obnavljao), ukupne rezerve bi se potrošile za 2-3 s maksimalne mišićne kontrakcije  dakle, neopodna je stalna restitucija (resinteza) ATP-a

27

 jedinjenja bogata energijom predaju ADP-u energiju za pokidanu fosfornu vezu, regenerišući ATP nakon raspada (to je toliko brz proces, da je praktično nemoguće naći energiju u formi ADP-a)  prvo u regeneraciju ulazi CP – kreatin-fosfat (fosfokretin, poznato sportsko doping sredstvo), kojeg ima 3 – 8 puta više od ATP-a i to prema reakciji: CP + ADP  ATP + C  sledeći izvor resinteze ATP-a je glukoza u procesima glikolize (energija dobijena glikolizom omogućava maksimalni rad u trajanju od 1 minute)

2.2. METABOLIZAM UGLJENIH HIDRATA – GLIKOLIZA, KREBSOV CIKLUS  ugljeni hidrati su primarne enrgetske materije  ugljeni hidrati (šećeri) se dele na:  monosharide  disaharide  polisaharide  varenje ugljenih hidrata:  u ustima: -amilaza (ptijalin) razgrađuje polisaharide (skrob) do disaharida  u želucu: -amilaza u želucu nastavlja svoje dejstvo – 30-40% ugljenih hidrata (skroba) se ovde razgrađuje  u tankom crevu: pankreasna amilaza i crevni enzimi razgrađuju sve ugljene hidrate do monosaharida i to do heksoza (6 C-atoma)  resorbuju se u jetru i to skoro 90% u obliku glukoze  šećer (glukoza) se deponuje u obliku glikogena, koji nastaje u jetri – glukoza se fosforilacijom polimerizuje u glikogen (polisahrid, životinjskog porekla)  glikogena u organizmu ima 500 g i to oko 100 g u jetri – organ sa najviše glikogena! i 400 g u mišićima – organski sistem sa najviše glikogena, ovde ga ima najviše u celom organizmu (!!!), a kod sportista ga ima čak i do 2 – 3 kg (ali depoi glikogena u mišiću su ipak ograničeni)  kada jednom glukoza uđe u mišićnu ćeliju, ona je više nikada ne napušta (jer ne postoji enzim koji bi to omogućio), nego se u njoj fosforiliše u glukozu-6-fosfat, dok glukoza deponovana u jetri može da izađe iz hepatocita ponovo u krv – glikogen iz jetre se razgrađuje glikogenolizom do glukoze i pušta se u krv  glikogen se u jetri čuva za rad CNS-a, jer nervne ćelije koriste isključivo glukozu kao energetski materijal, a ne mogu da je deponuju, dok se u mišićima glukoza čuva za mišićni rad  koncentracija glukoze u krvi je 3.3 – 5.5 mmol/l  molekul glukoze je velik, molekulske mase 180, a kroz membranu mogu da prođu samo molekuli molekulske mase do 100, pa iz krvi u ćeliju glukoza ulazi olakšanom difuzijum, preko proteinskih nosača  glukoza ulazi u creva i bubrege aktivnim trnasportom, odnosno kontransportom sa natrijumom  glukoza je potrebna za funkciju organizma, pa se ne izbacuje (nije dobro ako je ima u urinu)

28

 REGULACIJA NIVOA ŠEĆERA U KRVI  biološka regulacija se odvija preko pankreasa, koji luči hormone insulin i glukagon:  insulin – ubrzava ulazak glukoze u ćeliju i do 10 puta (osim kod mozga) i tako snižava nivo šećera u kri  glukagon – podiže nivo šećera u krvi pojačavanjem glikogenolize

     

 OBJAŠNJENJE NEPOZNATIH TERMINA: GLUKOZA – monosaharid GLIKOGEN – polisharid životinjskog porekla GLUKAGON – hormon koji reguliše nivo šećera u krvi (povećava ga) GLIKOLIZA – razgradnja glukoze do pirogrožđane kiseline ili, šire, do ugljen-dioksida i vode GLIKOGENOLIZA – razgradnja glikogena GLIKONEOGENEZA – dobijanje šećera iz nešećernih jedinjenja (npr. iz aminokiselina)

2.2.1 GLIKOLIZA (RAZGRADNJA) GLUKOZE:  anaerobna glikoliza  vrši se u citoplazmi (citostolu)  to je brz proces  vrši se bez prisustva kiseonika  obuhvata razgradnju gukoze do pirogrožđane kiseline (dva molekula piruvata)  daje 2 molekula ATP-a  aerobna glikoliza  vrši se u unutrašnjoj membrani mitohondrija  to je spor proces  vrši se u prisustvu kiseonika  sastoji se od dve skupine enzimskih reakcija – Krebsov ciklus (ciklus limunske kiseline) i oksidativna fosforilacija (elektron transportni sistem mitohondrija ili respiratorni lanac ili ćelijsko disanje)  daje 34 molekula ATP-a  jedan mol glukoze ima 686000 kalorija i potpunim sagorevanjem u prisustvu kiseonika daje vodu, ugljen-dioksid i 38 molekula ATP-a, što predstavlja samo 10% od ukupne energije, koju jedan mol glukoze poseduje  međutim, dva molekula ATP-a se moraju utrošiti za sam proces glikolize, tako da se potpunom glikolizom glukoze u prisustvu vazduha na kraju dobija 36 molekula ATP-a i to:  2 molekula se dobijaju anaerobnom glikolizom  2 molekula Krebsovim ciklusom (1 krug Krebsovog ciklusa daje 1 molekul ATP-a!!!)  32 molekula ATP-a daje elektron-transportni sistem mitohondrija  ANAEROBNA GLIKOLIZA  anaerobnom glikolizom se od glukoze dobijaju dva molekula ATP-a, 4 atoma vodonika i dva molekula piruvata, koji u prisustvu kiseonika mogu dalje da uđu u mitohondrije i započnu aerobne procese glikolize, odnosno da uđu u Krebsov ciklus, a ukoliko kiseonik nije prisutan, piruvati će dati laktate  dakle, potpuna razgradnja glukoze bez prisustva kiseonika završava se na laktatima

29

 LAKTATI  laktati su soli mlečne kiseline  nastaju u reakciji piruvata sa NADH (nikotin-amid-dinukleotid), u slučaju kada nemamo dovoljno kiseonika za aerobnu glikolizu  laktati su nusproizvodi glikolize i nakon završenog anaerobnog rada, u prisustvu kiseonika (kojeg sada imamo) mogu ponovo da se pretvaraju u piruvat (povratna reakcija)  odatle se pretvaraju u glukozu ili u acetil-koenzim A, koji ulazi u Krebsov ciklus  za proces pretvaranja laktata u piruvat (ili u manjoj meri za izbacivanje laktata iz organizma), vezan je pojam kiseonički dug - on nastaje u toku anaerobnog rada, kada i nastaju laktati, a otpaćuje se u miru, nakon završenog rada (on predstavlja kiseonik koji se utroši tokom oporavka iznad onog u mirovanju), a taj proces otplate traje od 24 do 48 sati sati nakon opterećenja; maksimalna vrednost kiseoničkog duga iznosi čak i do V(O 2)DUG=20 l kiseonika na dan  laktati izlaze u krvotok i stižu do sledećih organa:  jetra o laktat u jetri prelazi u piruvat (3 C-atoma), koji može da se pretvori u acetil-koenzimA (na taj način se uključuje u Krebsov ciklus i sagoreva skroz do ugljen-dioksida i vode) ili u glukozu (glikogeneza) o u Korijevom ciklusu direktno se od dva molekula laktata dobija glukoza  srce o u toku svog intenzivnog rada, 70% potrebne energije (za rad), srce obezbeđuje sagorevanjem laktata, tako da može da obezbedi energiju i bez glukoze, koja se sada štedi za rad mišića o prisustvo laktata u svakoj ćeliji je štetno i ometa funkciju, a samo radu srca ne smeta jer ono utroši laktate  bubrezi o putem bubrega se vrši minimalna ekskrecija laktata  AEROBNA GLIKOLIZA  KREBSOV CIKLUS (CIKLUS LIMUNSKE KISELINE)  obuhvata proces enzimskih reakcija, koje se odvijaju u jednom krugu  u svakom krugu se potroše dva C-atoma (oslobode se u obliku ugljen-dioksida) i stvori se jedan molekul ATP-a  ulaznica za Krebsov ciklus je acetil-koenzim-A (bez njega ne može da započne), koji nastaje iz pirogrožđane kiseline i koenzima-A, kada se izvrši dekarboksilacija pirogrožđane kiseline (odvajanje jednog atoma ugljenika), a pri tom procesu se oslobodi 4 atoma vodonika  oksalo-acetat (4 C-atoma) se sjedinjuje sa acetil-koenzimom-A (2 C-atoma), pri čemu nastaje limunska kiselina, kao prvo jedinjenje sa 6 ugljenikovih atoma  poslednja stanica Krebsovog ciklusa je oksalo-acetat, jedinjenje sa 4 C-atoma – to omogućava da se novi molekul acetil-koenzima A uključi u procese i dâ limunsku kiselinu, pa se na taj način ciklus može neprekidno ponavljati  jedan krug Krebsovog ciklusa oslobađa koenzim-A, dva molekula ugljen-dioksida, vodu, jedan molekul ATP-a i osam vodonika (od kojih kasnije nastaju protoni i elektroni)  dakle, neto-rezultat kompletnog Krebsovog ciklusa pokazuje da za svaki molekul glukoze koji ulazi u reakcije, dva molekula acetil-koenzima-A ulaze u ciklus i oni se zatim razgrade na 4 molekula ugljen-dioksida, 16 atoma vodonika (koji zajedno sa onima nastalim anaerobnom

30

glikolizom (4 H) i u procesu stvaranja acetil-koenzima-A (4 H) daju ukupno 24 atoma vodonika), 2 molekula koenzima-A i dva molekula ATP-a (ali u jednom krugu Krebsovog ciklusa nastaje jedan molekul ATP-a!)  OKSIDATIVNA FOSFORILACIJA  Krebsovim ciklusom pripremljeno je gorivo (protoni i elektroni) za konačno sagorevanje u prisustvu kiseonika  oksidativna fosforilacija je skup enzimskih reakcija, koje omogućavaju protonima i elektronima da na putu do kiseonika, kao njihovog krajnjeg akceptora, oslobode značajnu količinu energije  enzimi su raspoređeni po tačno definisanom redosledu, gde se događaju i glavne oksidoredukcije supstrata  najpoznatiji enzimi elektron transportnog sistema mitohondrija su citohromi u membrani mitohondrija, koji sadrže gvožđe  krajnji produkti ovog sistema su voda i 32 molekula ATP-a

.

2.3. METABOLIZAM MASTI (-OKSIDACIJA)  masti su sekundarni izvori energije – deponuju se u jetri i u salu, tj. u masnim ćelijama, adipocitima, kojih ima u masnom tkivu, ali i u ostalim tkivima (ne mogu biti u cirkulaciji zato što masti nisu hidrosolubilne)  masni depoi su neograničeni, kao i energija koja se iz njih može dobiti, međutim dobijanje energije iz masti je, u poređenju sa glikogenom, sporiji proces i zahteva hormonsku regulaciju

31

 masti su estri trohidroksilnog alkohola glicerola i viših masnih kiselina (FFA), pa su to i proizvodi njihove razgradnje – više masne kiseline se dalje razlažu procesom -oksidacije, dok glicerol (3 C-atoma) može da dâ pirogrožđanu kiselinu (takođe 3 C-atoma), pa na taj način može da se uključi u proces glikolize ili ako krene uzlaznim putem, može u maloj meri da dâ glukozu  masti učestvuju u termoregulaciji, čuvajući toplotu, kao dobar izolator  masti se mogu podeliti na:  neutralne masti (trigliceridi)  fosfolipide  holesterol

2.3.1. -OKSIDACIJA  masne kiseline se razlažu procesom -oksidacije u mitohondrijama jetrenih ćelija ili adipocita (nešto manje u adipocitima)  da bi došli do mitohondrija, gde se vrši sagorevanje, masne kiseline treba da prođu iz citostola (citoplazme) kroz membranu mitohondrija – manjim masnim kiselinama to ne predstavlja problem, ali za masne kiseline sa dužim lancima neophodan je L-karnitin  pri svakom ciklusu -oksidacije od masne kiseline se odvaljuje jedan acetil-koenzim-A (2 C-atoma), sve dok se ne dođe do njenog kraja – pri tom procesu se produkuju vodonici, ali se ne oslobađa nijedan molekul ATP-a  na taj način masne kiseline, preko aceti-koenzima-A ulaze u Krebsov ciklus i respiratorni lanac i tako sagorevaju skroz do ugljen-dioksida i vode  tek tada će u procesu elektron tansportnog sistema mitohondrija, vodonici nastali u procesu -oksidacije i u Krebsovom ciklusu dati značajnu produkciju ATP-a (viša masna kiselina od 18 C-atoma može da dâ 147 molekula ATP-a)  potpuna -oksidacija obuhvata -oksidaciju i ulazak u Krebsov ciklus  masti sagorevaju na vatri ugljenih hidrata jer Krebsov ciklus ne može da započne bez oksalo-acetata, koji nastaje iz piruvata, a ovaj od glukoze (oksalosirćetna kiselina se može dobiti isključivo iz šećera), pa stoga masti ne mogu u potpunosti da se razgrade i stvore ATP, ukoliko nema oksalo-aectata, nego njihova razgradnja u tom slučaju ide samo do acetilkoenzima-A (!!!)  ukoliko se Krebsov ciklus ne dešava, acetil-koenzim-A se nagomilava, pretvara u aceton (koji je kiseo) i izlazi u krv i narušava ph – ovaj proces se naziva keto-acidoza  masti su isključivo aerobni izvori energije (a glukoza je i aerobni i anaerobni izvor energije) – 40% aerobne energije nastaje od masti  masti, kao izvor energije koriste svi delovi organizma, osim mozga

2.4. METABOLIZAM PROTEINA  proteini su gradivne materije  osnovne gradivne jedinice proteina su aminokiseline  u sastav čovekovog organizma ulaze proteini nastali aminokiselina, od kojih su 10 esencijalne, i 10 neesencijalne

32

kombinacijom

20

vrsta

 proteini se moraju unositi svakodnevno jer ih ljudski organizam ne deponuje (kao šećere i masti); ne izbacuju se iz organizma, a ako se nađu u urinu, simptom su bolesti proteinuria  veliki molekuli aminokiselina iz krvi ulaze u ćeliju olakšanim ili aktivnim transportom  proteini se mogu koristiti i za dobijanje male količine energije (glikoneogeneza), ali većina ostalih reakcija u kojima učestvuju proteini je endergona, gde ćelije izgrađuju sopstvene proteine  ćelija počinje da troši svoje sopstvene belnčevine za energetske potrebe tek kada više nema mogućnosti da se energija dobije iz šećera i masti – taj proces glikoneogeneze pospešuju hormoni glukagon i kortizol  u energetski proces proteini se uključuju procesima deaminacije (odvajanje amino-grupe), nakon čega više nema razlike u odnosu na međuprodukte razgradnje šećera i masti (amino grupa ne može da se razgradi, pa je neophodno ukloniti je)  uklanjanjem amino grupe nastaje amonijak (toksično jedinjenje), koji reagije sa ugljendioksidom i daje ureu, koja se izbacuje iz organizma preko urina  postoje 3 načina da se aminokiseline uključe u Krebsov ciklus (zavisno od vrste):  aminokiselina alanin prelazi u piruvat, a zatim u acetil-koenzim-A i preko njega ulazi u Krebsov ciklus (prelazak alanina u piruvat jeste glikoneogeneza! jer se od piruvata može dobiti šećer glukoza)  aminokiselina glicin deaminacijom prelazi u acetil-koenzim-A i preko njega ulazi u Krebsov ciklus (pretvaranje glicina u AcCoA ne predstavlja glikoneogenezu! jer AcCoA ne može da pređe u piruvat, koji bi kasnije dao glukozu – iz glicina se ne može dobiti šećer)  aminokiselina glutamat (glutaminska kiselina) deaminacijom direktno ulazi u Krebsov ciklus  sve ostale vrste aminokiselina u čovekovom organizmu se mogu međusobno pretvarati iz jedne u drugu procesima transaminacije dok se ne stvori jedan od tri pomenuta oblika aminokiselina (alanin, glicin i glutamat) – na taj način je svim aminokiselinama omogućeno da preko Krebsovog ciklusa i respiratornog lanca sagore do ugljen-dioksida i vode

 šema koja ilustruje uključivanje ugljenih hidrata, masti i proteina u Krebsov ciklus mogla bi se predstaviti na sledeći način:

33

 JOŠ NEKE INFORMACIJE VEZANE ZA METABOLIZAM UGLJENIH HIDRATA, MASTI I PROTEINA   piruvat povratno daje alanin, glukozu i laktate (od njih piruvat može i da nastane), a nepovratno daje acetil-koenzim-A i oksalo-acetat  acetil-koenzim-A može da nastane iz piruvata (dekarboksilacijom u reakciji sa koenzimom-A), iz masne kiseline (-oksidacijom) i iz glicina (deaminacijom)  podela izvora energije:  anaerobni izvori energije:  ATP  ADP  kreatin-fosfat (CP)  glukoza  glikogen  energija nastaje bez prisustva kiseonika  brz proces nastanka energije  veliki intenzitet nastale energije  mali obim (kratko traje nastala energija)  (npr. kao eksplozija bombe)  odvija se u citoplazmi ćelija

34

 nastaju štetene materije (laktati)  aerobni izvori energije  masti  elektron-transportni sistem  -oksidacija  Krebsov ciklus  energija nastaje u prisustvu kiseonika  spor proces  mali intezitet  veliki obim (dugo traje nastala energija)  (npr. kao gorenje sveće)  odvija se u mitohondrijama  nema štetnih materija  ugljeni hidrati mogu da daju proteine i masti, ali se mogu dobiti samo iz proteina, dok se masti i proteini mogu međusobno pretvarati  u zanemarljivo maloj meri i masti mogu da daju ugljene hidrate, ali samo pretvaranjem glicerola, preko piruvata, do glukoze

2.5. RESPIRATORNI KOEFICIJENT (RESPIRATORNI KVOCIJENT) – RQ ILI RESPIRATORI RATIO – RR  respiratorni koeficijent predstavlja odnos produkovanog ugljen-dioksida i potrošenog kiseonika: RQ = V(CO2) / V(O2)  ima vrednosti od 0.7-1  RQ ukazuje šta tom prilikom u organizmu sagoreva:  kada sagorevaju masti, RQ iznosi 0.7  kada sagorevaju proteini, RQ iznosi 0.85  kada sagorevaju ugljeni hidrati, RQ iznosi 1 (C 6H12O6 + 6 O2  6 CO2 + 6 H2O) o dakle, kada sagorevaju istovremeno, RQ iznosi 0.85  u mirovanju je RQ 0.7, što znači da u mirovanju sagorevaju masti, a kako se metabolizam približava maksimalnoj vrednosti, i RQ se povećava da bi na 95%-100% maksmalnog opterećenja iznosio 1  suprotno očekivanju, pri maksimalnom opterećenju se sagorevaju ugljeni hidrati, a ne masti – razlog tome je što je cilj da se za ograničeni utrošak kiseonika dobije što je moguće više energije, a kako šećeri imaju i anaerobli deo, onda će se uz isti utošak kiseonika dobiti

35

veća količina energije razgradnjom šećera nego masti, čija razgradnja je isključivo aerobni proces

2.6. TERMOREGULACIJA  centar za termoregulaciju je u hipotalamusu  baždarna (kalibraciona) tačka je 37.1C – preko ove telesne temperature naglo raste gubitak toplote, a ispod nje raste stepen proizvodnje toplote  temperatura dubokih tkiva je konstantna, a temperatura kože zavisi od okoline  oralno merena telesna temperatura je 36-37.5C, a rektalna temperatura je za 0.6C viša  telesna temperatura je rezultat stvaranja i odavanja toplote  toplota najviše nastaje u dubokim organima sa naglašenim metabolizmom (jetra, mozak i srce) ili kod skeletnih mišića, ako su uključeni u velikom broju  intenzitet proizvodnje toplote (intenzitet metabolizma u organizmu) zavisi od: o intenziteta bazalnog metabolizma o mišićne aktivnosti o efekta tiroksina, hormona rasta i testosterona o uticaja adrenalina, noradrenalina i simpatičke stimulacije o porasta telesne temperature  gubitak toplote zavisi od brzine prenosa iz dubine na kožu, brzine prenosa sa kože u spoljašnju sredinu i od veličine izolacijskog sloja (izolatori su koža, podkožni sloj i masno tkivo – mast provodi samo 1/3 toplote u odnosu na druga tkiva; kod žena je izolacija izraženija)

2.6.1. FIZIČKA TERMOREGULACIJA  u toku fizičke termoregulacije (38-39C) telo se pregreva, pa treba da odaje toplotu, kako bi se vratilo u normalno stanje  u fizičku termoregulaciju spadaju sledeći procesi (u toku njih se toplota gubi sa površine tela):  kondukcija – direktno provođenje (dolazi do izražaja u vodi)  konvekcija – strujanje vazduha (značajno je hlađenje vetrom)  radijacija – gubitak toplote infracrvenim zračenjem (sva tela koja imaju temperaturu zrače); ovo je proces kojim se u normalnim uslovima (bez odeće) izgubi 60% toplote  evaporacija – znojenje sa isparavanjem! (sve dok je temperatura kože viša od temperature okoline, toplota može da se gubi radijacijom i kondukcijom, ali kada je spoljašnja temperatura viša od telesne, evaporacija je jedini način gubitka toplote)  vazokonstrikcija – sužavanje krvnih sudova  vazodilatacija – širenje krvnih sudova (puna vazodilatacija može povećati nivo prenosa toplote na kožu i do 8 puta)  ZNOJENJE  znojne žlezde imaju tubularnu strukturu  subdermalni sloj luči primarni znoj, koji se modifikuje u kanalu  sastav primarnog znoja je sličan plazmi, ali bez proteina, a u kanalu se modifikuje reasorpcijom većine jona natrijuma i hlora  znojenjem se gubi NaCl REGULACIJA ZNOJENJA:

36

 znojenje je regulisano putem autonomnog nervnog sistema  stimulacija prednje hipotalamusno-preoptičke zone mozga preteranom toplotom uzrokuje znojenje, dok su senzorni receptori u koži direktno osetljivi na hladnoću – zadnji hipotalamus kombinuje sve ove informacije  znojne žlezde inervišu simpatička, holinergička vlakna, koja luče acetilholin  ova vlakna se mogu stimulisati adrenalinom i noradrenalinom (pri fizičkoj aktivnosti), ali se tada gubi mnogo više natrijum-hlorida

2.6.2. HEMIJSKA TERMOREGULACIJA  prilikom hemijske termregulacije, telo se hladi, pa ga treba zagrevati, kako bi se vratilo u normalno stanje  u hemijsku termoregulaciju spadaju sledeći procesi (u toku njih se organizam zagreva):  piloerekcija  drhtanje  metabolički (tiroksin T3 i T4)  najjači vid termoregulacije je oblačenje i ponašanje 

hemijska energija (ATP) može se pretvarati u:  hemijsku energiju (nižu – katabolizam ili višu – anabolizam)  toplotnu energiju  mehaničku energiju (20-30% mehanička efikasnost) – kontrakcije mišića  električnu energiju (akcioni potencijal)

2.6.3. POREMEĆAJI REGULACIJE TELESNE TEMPERATURE  groznica  febrilna stanja  toplotni udar  ekstremna hladnoća

3. DISANJE  disanje je složen fiziološki proces, koji omogućava snabdevanje organizma kiseonikom iz spoljašnje sredine i eliminaciju ugljen-dioksida, u suprotnom smeru  vazduh je smeša gasova (78% azot, 21% kiseonik, 0,04% ugljen-dioksid, ostali gasovi)  transport kiseonika će imati smer od atmosfere, gde ga ima 21% pa do tkiva i ćelije, gde se konačno troši u procesima metabolizma; u suprotnom smeru se kreće ugljen-dioksid, jer ga u atmosferi ima tek 0,04%, a u ćeliji znatno više jer se tamo i stvara u toku metaboličkih procesa razgradnje organskih materija  kiseonik je u organizmu poterban za stvaranje ATP-a u toku metaboličkih procesa (za oksidativne procese u mitohondrijama, u kojima je krajnji akceptor protona i elektrona)  ugljen-dioksid se oslobađa iz ćelija tkiva u toku metaboličkih procesa i transportuje se putem krvi do pluća, preko kojih se eliminiše iz organizma  respiratorni sistem obavlja seldeće funkcije:  snabdevanje organizma kiseonikom

37

    

eliminaciju ugljen-dioksida iz organizma održavanje acido-bazne ravnoteže termoregulacija izlučivanje nekih toksičnih materija, kao što su alkoholi i aceton odbrana organizma (u plućima imamo alveolarne makrofage, koje fagocituju strane čestice)

 disanje se ostvaruje zahvaljujući funkciji pluća, koja su smeštena u unutrašnjosti grudnog koša  kompletno disanje uključuje seldeće procese: o ventilacija (spoljašnje disanje) o difuzija (atmosfera – krv) o transport gasova o difuzija (krv – ćelija) o ćelijsko disanje  VENTILACIJA  ventilacija podrazumeva razmenu vazduha između pluća (alveola) i spoljašnje sredine  razmena vazduha između plućnih alveola i spoljašnje sredine ostvaruje se ritmičkim promenama zapremine grudne duplje, koja nastaje zahvaljujući kontrakcijama respiratorne muskulature  pluća pasivno prate pokrete grudnog koša jer negativni pritisak u međumaramičnom prostoru ne dozvoljava odljubljivanje visceralne i parijetalne pleure, pa se alveole rastežu, razređujuću vazduh koji se nalazi u njima  vazduh se kreće pasivno, sa mesta većeg na mesto manjeg pritiska, pa kada pritisak u plućima postane niži od atmosferskog (kada se vazduh u alveolama razredi), vazduh iz atmosfere ulazi u pluća dok se pritisci ne izjednače  DIFUZIJA GASOVA  difuzija gasova između atmosferskog vazduha i krvi se odvija u alveolama, na bazi razlike pritisaka (ovde vladaju fizički zakoni difuzije)  slično se događa i na prelazu tečnosti između krvi i međućelijskog prostora, kao i između međućelijske i ćelijske tečnosti – pravac kretanja tečnosti se ostvaruje cirkulacijom telesnih tečnosti, a smer određuje razlika koncentracije  TRANSPORT GASOVA U KRVI  transport krvi (zajedno sa gasovima u njoj) ostvaruje se funkcijom kardiovaskularnog sistema  gasovi se u krvi transportuju u dva osnovna oblika:  fizički rastvoreni – samo iz ovog oblika se vrši direktna razmena gasa (kiseonik 3% fizički rastvoren, ugljen-dioksid 10% fizički rastvoren)  hemijski vezan – 97% kiseonik (oksihemoglobin) i 90% ugljen-dioksid (20% u obliku karbaminohemoglobina i 70% u obliku bikarbonata, tj. hemijski vezan za vodu)  ĆELIJSKO DISANJE  ćelijsko disanje obuhvata sve procese koji se događaju na nivou ćelije i njenih organela (podrazumeva utrošak kiseonika i oslobađanje ugljen-dioksida)

38

3.1. MEHANIKA RESPIRATORNIH POKRETA I INTERPLEURALNI PRITISAK – MEHANIZAM PLUĆNE VENTILACIJE  pluća u svojoj građi sadrže značajnu količinu elastičnih vlakana (zbog toga mogu da se šire i skupljaju), koja ih svojim elasticitetom i površinskim naponom, koji vlada u alveolama, vuku da zauzmu što je moguće manju zapreminu, a tome se suprotstavlja negativan pritisak u međumaramičnom prostoru, koji čini da pluća budu rastegnuta (pluća bi u svojoj prirodnoj poziciji težila da se smanje 1/3 zbog elastičnosti, a 2/3 zbog površinskog napona)  sa spoljašnje strane, pluća su presvučena plućnom maramicom, koja oblaže i unutrašnji zid grudnog koša – njena funkcija je da mehaničko ternje između pluća i unutrašnjeg zida grudnog koša svede na minimum  viseralna pleura oblaže spoljne strane pluća, a parijetalna pleura oblaže unutrašnji deo grudne duplje  prostor između visceralne i parijetalne pleure predstavlja pukotinu ispunjenu sa nešto serozne tečnosti i naziva se međumaramični (interpleuralni) prostor – u tom prostoru vlada negativan pritisak u odnosu na atmosferu, zbog čega se pluća drže rastegnuta i priljubljena za unutrašnji zid grudnog koša, suprotno elastičnim silama, koja teže da kolabiraju pluća  pluća pasivno prate pokrete grudnog koša jer negativni pritisak u međumaramičnom prostoru ne dozvoljava odljubljivanje visceralne i parijetalne pleure  kada se grudni koš raširi, on povlači za sobom parijetalnu pleuru i usled toga se povećava zapremina interpleuralnog prostora, a pritisak u tom prostoru se smanjuje – to smanjenje deluje kao vakuum, koji uzrokuje širenje pluća, pa se alveole rastežu, razređujuću vazduh koji se nalazi u njima, pa se u alveolama pritisak, tj. transpulmonalni pritisak snižava (inače, transpulmonalni pritisak iznosi 1 atmosferu)  vazduh se kreće pasivno sa mesta većeg na mesto manjeg pritiska, pa kada pritisak u plućima (u alveolama) postane niži od atmosferskog, vazduh iz atmosfere ulazi u pluća dok se pritisci ne izjednače, i obrnuto  pri ekspiraciji, grudni koš se smanjuje, zapremina interpleuralnog prostora se takođe smanjuje, što izaziva porast pritiska u interpleuralnom prostoru – pluća se skupljaju, raste pritisak u plućima, pa vazduh izlazi napolje  ulazak atmosferskog vazduha u pluća i njegov izlazak ponovo u atmosferu, označen je kao inspiracija (udah) i ekspiracija (izdah)

 serozna tečnost u interpleuralnom prostoru:  naziva se lubrikans  proizvodi se na kupolama pluća i širi se prema venskim pleksusima (kreće se od vrha pluća prema dole)  ima ulogu da podmazuje dva lista pleure i sprečava da one međusobno srastu  u venskim pleksusima se vrši dreniranje lubrikansa (dreniranje je propuštanje, odnosno isticanje lubrikansa kroz venski pleksus, ali se istovremeno taj izgubljeni lubrikans nadoknađuje onim koji se proizvodi na kupolama pluća) – zbog drenaže upravo i postoji negativni interpleuralni pritisak (negativan interpleuralni pritisak potiče od drenaže lubrikansa!)

interpleuralni pritisak (negativan pritisak u međumaramičnom prostoru):  definiše ga (zavisi od) elastičnost pluća i veličina grudnog koša 

39

 interpleuralni pritisak na početku mirnog inspirijuma (na kraju mirnog ekspirijuma) iznosi od -1 do -4 mmHg, a na kraju mirnog inspirijuma (na početku mirnog ekspirijuma) iznosi -8 mmHg  interpleuralni pritisak po rođenju ne postoji (iznosi nula), a kasnije se formira jer grudni koš tokom razvoja raste brže od pluća  interpleuralni pritisak može biti i pozitivan i to:  patološki – pneumotoraks  to je prisustvo vazduha u međumaramičnom prostoru, koji nastaje ako se otvori komunikacija između atmosferskog vazduha i međumaramičnog prostora  kod pneumotoraksa atmosferski vazduh više ne ulazi u pluća, nego u interpleuralni prostor jer je tu pritisak niži  pluća se usled toga, zbog svoje elastičnosti, sve više skupljaju, odnosno kolabiraju, jer nema šta da nadvlada sile elastičnosti i površinski napon pluća  razmena gasova se može obaviti samo u alveolama, pa pneumotoraks brzo ugrožava život  najopasniji vid pneumotoraksa je ventilni (spoljašnji) pneumotoraks, čest pri saobraćajnim nesrećama, koji nastaje oštećenjem grudnog koša – tada se ostvaruje komunikacija između spoljašnje sredine (atmosfere) i međumaramičnog prostora kod inspiracije (ventil se otvara), dok kod ekspiracije nema te komunikacije (ventil se zatvara) i ovaj vazduh može izvršiti pritisak na sve organe grudne duplje i tako izazvati smrt  postoji i unutrašnji pneumotoraks, koji nastaje oštećenjem pluća – tom prilikom se uspostavlja komunikacija između međumaramičnog prostora i alveola  fiziološki  javlja se kod forsiranog ekspirijuma (prilikom zaštitnih refleksa (kašljanja i kijanja), povraćanja, defekacije, porođaja i u Val-Salvinovom ogledu, koji predstavlja pokušaj ekspirijuma pri zatvorenim disajnim putevima)  interpleuralni pritisak može biti i manji, odnosno negativniji od -8 mmHg – to se vidi u primeru Milerovog ogleda, koji predstavlja pokušaj inspirijuma pri zatvorenim disajnim putevima, pri čemu se negativnost interpleuralnog pritiska povećava i ide čak i do -20, odnosno -30 mmHg  u toku ekspirijuma transpulmonalni (alveolarni) i interpleuralni pritisci se povećavaju! (transpulmonalni postaje veći od atmosferskog, a interpleuralni postaje manje negativan ili čak pozitivan)  u toku inspirijuma transpulmonalni i interpleuralni pritisci opadaju! (transpulmonalni je manji od amosferskog, a interpleuralni postaje negativniji)  KOMPLIJANSA  komplijansa (popustljivost pluća) je stepen širenja pluća za svaku jedinicu porasta transpulmonalnog pritiska  komplijansa je određena silama elastičnosti pluća, koje teže da kolabiraju pluća (kolaps pluća ili atelektaza može da zahvati celo plućno krilo ili alveole)  komplijansa zavisi od sile elastičnosti veziva pluća i sila elastičnosti alveola (one su uzrokovane površinskim naponom tečnosti koja oblaže unutrašnje zidove alveola)  surfaktant oblaže unutrašnju površinu alveola i smanjuje površinski napon, čime sprečava kolaps alveola – on se suprotstavlja komplijansi i povećava njenu vrednost (što je veća sila koja se suprotstavlja komplijansi, veća je rastegnutost pluća, pa i komplijansa raste, težeći da kolabira pluća)

40

 surfanktant luče alveolociti tipa 2 (alveolarne epitelne ćelije tip II)  hemijski sastav surfaktanta su fosfolipidi, surfaktant apoproteini i joni kalcijuma  PROMENA ZAPREMINE GRUDNOG KOŠA PRI DISANJU  pomenuli smo da su faze respiratornog ciklusa:  inspirijum (udisaj)  ekspirijum (izdisaj)  razmena vazduha između plućnih alveola i spoljašnje sredine ostvaruje se ritmičkim promenama zapremine grudne duplje, koja nastaje zahvaljujući kontrakcijama respiratorne muskulature – to dovodi do promene pritiska u plućima  dijametri grudnog koša, koji se povećavaju ili smanjuju tokom disanja su:  anterio-posteriorni (prednji i zadnji) – aktivnošću međurebarnih mišića  kranio-kaudalni (gornji i donji) – aktvnošću dijafragme  latero-lateralni (bočni) – aktivnošću međurebarnih mišića  udisaj je aktivna radnja jer se odvija zahvaljujući kontrakciji inspiratorne muskulature, a ostvaruje se povećanjem zapremine grudne duplje:  sternum (grudna kost) ide napred i naviše  rebra se podižu  dijafragma kontrakcijom ide nekoliko cm naniže  ovo se ostvaruje zahvaljujući kontrakciji inspiratornih mišića:  glavni – pripadaju skeletnim (poprečno-prugastim) mišićima  musculus intercostalis externi (spoljašnji međurebarni mišići) – dovodi do podizanja rebara  dijafragma  pomoćni – takođe pripadaju skeletnim mišićima  seratus anterior  m. scaleni  sternocleido mastoidni  ekspiracija je u mirovanju pasivan proces, jer se već dekontrakcijom inspiratornih mišića rebra povlače na dole (spuštaju se) i smanjuju zapreminu grudne duplje, ali za potrebe forsirane i snažnije ekspiracije veliku ulogu igraju kontrakcije ekspiratornih mišića:  glavni  musculus intercostalis interni (unutrašnji međurebarni mišić) – jedini pravi ekspiratorni mišići – dovodi do spuštanja rebara  pomoćni  rectus abdominis (pravi trbušni mišići)

3.2. RESPIRATORNI PUTEVI I RESPIRATORNA POVRŠINA  respiratorni sistem delimo na dva dela:  respiratorni putevi – preko njih se odvija ventilacija  respiratorna površina – preko nje se odvija difuzija gasova na relaciji atmosferski vazduh u alveolama–krv

41

3.2.1. RESPIRATORNI PUTEVI  u respiratorne puteve spadaju: 1. nos i usta 2. pharynx (ždrelo) 3. larynx (grkljan) 4. 4 traheje .... 20 -25. terminalni bronhioli  respiratorni put je anatomski mrtav prostor jer nema razmene gasova  zapremina respiratornog puta (VD) je 150 ml  uloga respiratornih puteva je:  transport gasova do alveola  vlaženje vazduha  filtracija (prečišćavanje) vazduha  zagervanje vazduha  fonacija o ulozi respiratornih puteva su pridodata i dva zaštitna refleksa – kašljanje i kijanje  TRANSPORT GASOVA DO ALVEOLA  respiratorne organe morfološki karakteriše to što većina njih u svojim zidovima sadrži kostni ili hrskavičavi skelet – na taj način se održava forma i stalna čvrstoća traheja i bronhija, što tim organima ne dozvoljava da kolabiraju, već uvek ostaju otvoreni za prolazak vazduha (ali im je ipak omogućena dovoljna pokretljivost)  u bronhiolama nestaju hrskavičave ploče, tako da one nemaju čvrstinu zida, koja bi sprečila njihov kolaps, već se one rastežu delovanjem transpulmonalnih pritisaka  vazduh se normalno udiše na nos i preko ždrela, grkljana, dušnika i dušnica sprovodi do alveola  VLAŽENJE I PREČIŠĆAVANJE VAZDUHA  sve disajne puteve (od nosa do terminalnih bronhiola) održava vlažnim sloj sluzi, koji prekriva njihovu površinu  sluz (mukus) luče delom peharaste ćelije (mukozne) u epitelnom sloju disajnih puteva, a delom submukozne žlezde  vlaženje vazduha je omogućeno takođe zahvaljujući sluzokoži nosa preko koje se luči serozna tečnost – dnevno se izluči čak i do 750 ml ove tečnosti  vlažnost vazduha je neophodna za normalnu funkciju donjih disajnih puteva – kada je vazduh suv, rad terplji u respiratornim putevima se smanjuje ili prestaje i u njima zadržava sekret, pa se nečistoće iz vazduha ne zadržavaju, nego lakše prodiru i mogu da izazovu infekciju  pored toga što održava površinu disajnih puteva vlažnom, sluz služi i za hvatanje sitnih čestica iz udahnutog vazduha, pa većina njih nikada ne stigne u alveole  svi unutrašnji organi prekriveni su sa unutrašnje strane sluzokožom respiratornog tipa, odnosno trepljastim epitelom čije ćelije imaju treplje (cilije)  treplje (cilije) svojim neprekidnim vibracijama u suprotnom smeru od kretanja vazduha pri udisaju potiskuju nečistoću i čiste disajne puteve

42

 prečišćavanje vazduha vrši se uglavnom u nosu, u čemu glavnu ulogu imaju dlačice u nosu i sluz koja oblaže sluzokožu nosa – pokretima dlačica se strane čestice, koje su nalepljene na sluzi pomeraju prema ždrelu i izbacuju preko ždrela iskašljavanjem  dlačice u nosu zadržavaju veće čestice, dok sitne čestice zadržava sluz  ZAGREVANJE VAZDUHA  pri prolaženju kroz nos vazduh se zagreva skoro do telesne temperature jer je nosna sluzokoža bogata krvnim sudovima, pa toplota krvi prelazi i na vazduh (pri disanju na usta vazduh se ne zagreva, niti vlaži, pa taj hladan vazduh uzrokuje oštećenje i sušenje sluzokože donjih disajnih puteva i time pospešuje infekciju pluća)  REFLEKS KAŠLJA  bronhije i traheje su jako osetljive na bilo kakav lagani dodir, tako da i neznatana količina bilo koje strane supstance može biti uzročnik refleksa kašlja  refleks kašlja, kao i svaki drugi refleks, ima refleksni luk: aferentni nervni impulsi iz disajnih puteva (nastali kao odgovor na strane supstance u respiratornom putu) prenose se vagusnim nervima do produžene moždine (centar za refleks kašlja!), gde nervni centri formiraju odgovor i šalju signal, koji se eferentnim putem prenosi do receptora i uzrokuje sledeće pojave:  udahne se naglo oko 2.5 l vazduha  epiglotis se zatvori, a glasnice priljube jedna uz drugu, tako da vazduh ostaje zarobljen u plućima  trbušni mišići se snažno kontrahuju, potiskujući dijafragmu  ekspiratorna muskulatura takođe se snažno kontrahuje  zbog toga svega se pritisak u plućima povećava na 100 mmHg i više  glasnice i epiglotis se naglo širom otvore, pa vazduh pod visokim pritiskom naglo izlazi napolje  vazduh koji se tako brzo pokreće odnosi sve strane supstance koje su se nalazile u bronhijama ili u traheji  REFLEKS KIJANJA  refleks kijanja je sličan refleksu kašlja, ali se odnosi na nosne puteve, a ne na donje disajne puteve  refleks kijanja izaziva iritacija nosnih šupljina  aferentni nervni impulsi prenose se petim moždanim nervnom do produžene moždine (centar refleksa kijanja!), gde pokreću refleksni odgovor, koji uzrokuje niz reakcija, sličnim onima u refleksu kašljanja, s tim što se uvula spusti, pa vazduh brzo izlazi kroz nos, čime se omogućava čišćenje nosnih puteva od stranih čestica

3.2.2. RESPIRATORNA POVRŠINA  respiratorna površina, koja predstavlja membranu, je mesto na kojem se odvija razmena gasova između atmosferskog vazduha i krvi

 u respiratornu površinu spadaju:  respiratorni bronhiol  alveolarni duktus  alveolarni sapunus

43

 alveole  respiratorna površina iznosi 80-120 m² i obuhvata površinu svih alveola u plućima, gde se odvija razmena gasova  debljina respiratorne membrane je u proseku 0.2-0.5 m  kiseonik i ugljen-dioksid se u plućima razmenjuju na taj način što prelaze procesom difuzije kroz više slojeva respiratorne membrane, koja se sastoji od sledećih elemenata:  tečnost u alveoli (surfaktant)  epitel alveole  bazalna membrana alveole  intersticijum  bazalna membrana kapilara  endotel  plazma  prethodno navedeni slojevi su put koji u plućima treba da prođu kiseonik i ugljen-dioksid  respiratornu membranu čine prvih 6 slojeva, dok je krvna plazma sledeći prostor koji gasovi moraju da prođu na putu ka ili od membrane eritrocita  smer difuzije gasa određen je parcijalnim pritiskom gasa, pa gas prelazi iz sredine sa većim parcijalnim pritiskom u sredinu sa manjim parcijalnim pritiskom (parcijalni pritisak kiseonika u alveolarnom vazduhu iznosi 13.8 kPa, a u venskoj krvi oko 5.3 kPa, pa usled toga kiseonik prelazi iz alveolarnog vazduha u krv, dok parcijalni pritisak ugljen-dioksida u alveolarnom vazduhu iznosi oko 5.3 kPa, a u venskoj krvi oko 6 kPa, pa je logično da ugljendioksid prelazi iz krvi u alveolarni vazduh, odakle se eliminiše u spoljašnju sredinu)  brzina difuzije gasa kroz respiratornu membranu, kao i svaki drugi proces difuzije, zavisi od: o koncentracija gasa o površine o debljine o temperature o rastvorljivosti gasa    

 FIZIOLOŠKI MRTAV PROSTOR to je deo respiratorne površine na kojem nema razmene gasova on se menja promenom položaja tela veći je u mirovanju nego u radu veći je od anatomski mrtvog prostora i obuhvata ga

 fiziološki mrtav prostor se nalazi na kupolama pluća – tamo je veća količina udahnutog vazduha, a mali protok krvi, pa je difuzija onemogućena o ako se sa V obeleži ventilacija (vazduh), a sa Q perfuzija (protok krvi), odnos ventilacije i protoka krvi u ovom delu pluća je V/Q  fiziološki mrtav prostor obuhvata i bazu pluća – tamo je količina udahnutog vazduha mala, pa iako je protok krvi velik, difuzija je onemogućena o odnos udahnutog vazduha i protoka krvi u ovom delu pluća je V/Q  najveća difuzija se ostvaruje u središnjem delu pluća gde su količina ventilacije i količina perfuzije pogodne za difuziju o odnos vazduha i protoka krvi je V/Q

3.3. TRANSPORT GASOVA

44

 gasovi se transportuju putem krvi na dva načina:  hemijski vezani  fizički rastvoreni – to je onaj deo gasa koji se slobodno nalazi kao molekul rastvoren u krvnoj plazmi, ali i u ostalim telesnim tečnostima (jedino se azot od gasova nalazi samo u rastvorenom obliku)  značaj hemijskog vezivanja je u tome što se višestruko povećava sposobnost prenošenja gasa, ali da nema fizički rastvorenog oblika ne bi bilo ni razmene gasova jer se gas u plućima razmenjuje fizički rastvoren, pa tek onda prelazi u hemijski vezan oblik (i tako se transportuje), da bi se u tkivima ponovo vratio u fizički rastvoreno stanje i tako došao do ćelije, koja ga uzima (kiseonik) ili oslobađa (ugljen-dioksid)  dakle, vezani oblik povećava količinu, a rastvoren oblik obezebeđuje difuziju gasa  TRANSPORT KISEONIKA  fizički rastvoren u plazmi 3%, a hemijski vezan za hemoglobin u eritrocitima 97%  hemoglobin vezan za kiseonik daje oksihemoglobin u procesu oksigenacije! (a ne oksidacije jer gvožđe ne menja valencu!)  u molekulu hemoglobina kiseonik se vezuje za hem, odnosno za gvožđe(II)  veza kiseonika sa hemoglobinom je labava, pa omogućava reakciju i u obrnutom smeru, a to se dešava kada krv iz pluća dospe u tkiva, gde hemoglobin otpušta kiseonik i prelazi u redukovani oblik, deoksihemoglobin (sam molekul hemoglobina za kojeg nije vezan niti kiseonik, niti ugljen-dioksid)  u arterijskoj krvi hemoglobin se skoro 100% zasiti kiseonikom  u 100 ml arterijske krvi nalazi se 19 ml kiseonika (obuhvata i hemijski vezan i fizički rastvoren koseonik)  u mirovanju se u tkvima oslobađa 5 ml kiseonika od ukupne količine u 100 ml krvi (25%)  odnos kiseonika u arterijskoj i venskoj krvi predstavlja koeficijent iskorišćenosti kiseonika  TRANSPORT UGLJEN-DIOKSIDA  fizički rastvoren 10%, a hemijski vezan 90% (20% vezan za hemoglobin, a 70% u obliku bikarbonata (i ugljene kiseline), odnosno hemijski vezan za vodu)  hemoglobin vezan za ugljen-dioksid daje karbaminohemoglobin  u molekulu hemoglobina ugljendioksid je vezan labavom vezom za globin preko amino grupe  ugljen-dioksid ulazi u eritrocite, gde se vezuje za vodu (povratna reakcija) uz pomoć enzima karboanhidraze (postoji samo u eritrocitima), koji ubrzava reakciju u oba smera – nastaje ugljena kiselina, koja odmah disosuje na proton i bikarbonatni jon, koji izlazi iz eritrocita u krvnu plazmu, a zamenjuje ga hloridni jon iz plazme – na taj način je omogućeno da se ugljen-dioksid hemijski vezan za vodu, u obliku bikarbonata transportuje u krvnoj plazmi kroz ceo cirkulatorni sistem  u kombinaciji sa nekom soli (najčešće natrijum-bikarbonat ili kalijum-bikarbonat), ugljena kiselina predstavlja pufer koji omogućava da se u krvi bitno ne menja ph-vrednost  u 100 ml venske krvi nalazi se 55 ml ugljen-dioksida (i hemijski vezani i fizički rastvoren), a u 100 ml arterijske krvi nalazi se 50 ml ugljen-dioksida – to znači da svaka litra krvi u plućima oslobodi 50 ml ovog gasa

45

 HEMOGLOBIN  postoje četiri vrste hemoglobina:  oksihemoglobin  karbaminohemoglobin  isti molekul hemoglobina može istovremeno da bude i oksihemoglobin i karbaminohemoglobin jer se kiseonik i ugljen-dioksid vezuju za različite delove molekula hemoglobina, pa mogu biti za njega vezani istovremeno  karboksihemoglobin – predstavlja hemoglobin za kojeg je vezan ugljen-monoksid (štetno, jer gvožđe(II) sa ugljen-monoksidom gradi kompleks lakše nego kiseonik); CO je teži od vazduha!  methemoglobin (oksidovani hemoglobin) – nastaje delovanjem jakih oksidacionih sredstava, pa se u sastavu hema ne nalazi gvožđe(II), nego gvožđe(III), koje ne može da veže kiseonik (nema sposobnost oksigenacije)

3.4. DISAJNI VOLUMENI I KAPACITETI I OSTALE SPECIFIČNE VREDNOSTI KARAKTERISTIČNE ZA PROCES DISANJA 3.4.1. DISAJNI VOLUMENI  disajni volumen – Tidalov volumen (V T) iznosi 500 ml, a maksimalno može da iznosi i do 4l  frekvencija disanja u mirovanju (FR ili BR) iznosi 12-16/min, a predstavlja broj udaha ili izdaha u toku jedne minute  maksimalna efektivna frekvencija disanja iznosi 40/min, a maksimalna frekvencija disanja iznosi 60-80/min  disajni minutni volumen (ventilacija) = frekvencija disanja x Tidalov volumen = 12-16 x 0.5l = 6-8 l/min i predstavlja volumen vazduha koji prođe kroz pluća u toku jedne minute (maksimalno može da iznosi i do 247 l/min)  zapremina respiratornih puteva, odnosno volumen mrtvog prostorora (V D) iznosi 150 ml – to je poslednja porcija vazduha koja ulazi u pluća i prva koja izdisajem izlazi  alveolarna ventilacija (VA) je zapremina vazduha koja dođe do respiratorne površine, odnosno zapremina vazduha koja prođe, ne kroz cela pluća, nego isključivo kroz alveole VA = FR x (VT – VD) = 12 x (500ml – 150ml) = 4.2 l/min

3.4.2. SPIROMETRIJA  spirometrija je metod kojim se određuju volumeni i kapaciteti vazduha koji prolazi kroz pluća uz pomoć aparata, koji se nazivaju spirometri  postupak registracije tih vrednosti je spirografija, a dobijeni zapis je spirogram 

kapaciteti i volumeni zavise od pola, starosti, konstitucije, utreniranosti...

 VT – TIDALOV, RESPIRATORNI ILI DISAJNI VOLUMEN  to je zapremina vazduha koja se udahne pri mirnom inspirijumu (ili izdahne pri normalnom ekspirijumu)  iznosi 0.5 l

46

 IRV – INSPIRATORNI REZERVNI VOLUMEN  to je zapremina vazduha koja može da se udahne dodatnom maksimalnom inspiracijom, nakon mirnog inspirijuma  iznosi 1.5-2.5 l  ERV – EKSPIRATORNI REZERVNI VOLUMEN  to je zapremina vazduha koja se izdahne maksimalnom ekspiracijom, nakon normalnog ekspirijuma  inosi 1.2 l  RV – REZIDUALNI VOLUMEN  to je zapremina vazduha koja ostaje u plućima nakon maksimalnog ekspirijuma  to je vazduh kojeg je nemoguće izbaciti iz pluća  on se stvara nakon rođenja, prilikom prvog udaha i ostaje u plućima do kraja života (RV se koristi u Sudskoj medicini da bi se ustanovilo da li je dete mrtvo rođeno ili je smrt nastupila nakon rođenja i to tako što se celo pluće ili jedan njegov deo potope u vodu i ako plivaju po površini znači da u plućima postoji rezidualni volumen i da je smrt nastupila nakon rođenja)  iznosi 1.2-1.5 l  rezidualni volumen ne može da se odredi direktno spirometrom!, kao ni kapaciteti koji ga sadrže (FRC i TLC)!, nego se određuje metodom udisaja gasa poznate koncentracije, gde se na osnovu razblaženja određuje vrednost rezidualnog volumena  VC – VITALNI KAPACITET  to je zapremina vazduha koja maksimalno može da se izdahne nakon maksimalnog inspirijuma ili obrnuto (maksimalna inspiracija nakon maksimalne ekspiracije) VC = IRV + VT + ERV  iznosi 3 – 7 l  povećanjem Tidalovog volumena, ne povećava se vitalni kapacitet jer se Tidalov volumen povećava na račun IRV i ERV  TLC – TOTALNI KAPACITET  to je ukupna zapremina vazduha koja može da se nađe u plućima TLC = IRV + VT + ERV + RV = VC + RV = IC + FRC  IC – INSPIRATORNI KAPACITET  to je ukupna zapremina vazduha koja može maksimalno da se udahne nakon uobičajenog ekspirijuma  to je zapremina vazduha koja se može udahnuti u pluća IC = VT + IRV  FRC – FUNKCIONALNI REZIDUALNI KAPACITET  to je ukupna zapremina vazduha koja ostaje u plućima nakon uobičajenog ekspirijuma FRC = ERV + RV

47



svi pomenuti volumeni i kapaciteti mere se u jednoj respiraciji i predstavljaju statističke testove, a dinamički testovi se mere u funkciji vremena i to su disajni minutni volumen, alveolarna ventilacija, potrošnja kiseonika i produkcija ugljen- dioksida

 odnos pomenutih volumena i kapaciteta može se predstaviti i grafički:

3.4.3. FORSIRANA SPIROMETRIJA  forsirana spirometrija se radi kao i obična, s tim što treba maksimalno izdahnuti vazduh nakon maksimalnog udaha i to što je moguće brže!  forsiranom spirometrijom se ispituje funkcionalna prohodnost respiratornih puteva, odnosno veličina ventilacije u jedinici vremena  FVC – FORSIRANI VITALNI KAPCITET  to je isto što i VC, ali dobijeno u forsiranim uslovima (što je moguće brže) i ima nešto manju vrednost nego VC (zbog stišljivosti gasova u forsiranim uslovima merenja)  FEV1 – FORSIRANI EKSPIRATORNI VOLUMEN U PRVOJ SEKUNDI  to je volumen vazduha koji se u forsiranim uslovima može izbaciti u prvoj sekundi maksimalnom brzinom  s obzirom da se kod mladih i zdravih osoba u prvoj sekundi može izbaciti celokupan vitalni kapacitet, ova vrednost se meri za kraće vreme – meri se FEV T (FEV u određenoj jedinici vremena)  FEV1% – TIFNO-ov INDEX  to je procenat forsiranog vitalnog kapaciteta koji je izbačen u prvoj sekundi  to je prava spirometrijska vrednost koja može da ukaže na smetnje (obstrukcije) u disajnim putevima  treba da iznosi više od 85% – to ukazuje da smetnji nema

48

FEV1% = FEV1 / FVC x 100%  85%

 grafik zavisnosti zapremine izdahnutog vazduha (pri forsiranim uslovima) od vremena predstavlja krivu forsiranog ekspirograma:

 KOLIČINA KISEONIKA I UGLJEN-DIOKSIDA U ATMOSFERSKOM VAZDUHU, IZDAHNUTOM VAZDUHU I U ALVEOLAMA O2 CO2

ATMOSFERSKI VAZDUH 21% 0.04%

IZDAHNUTI VAZDUH 15.7% 3.6%

ALVEOLE 13.6% 5.3%

 u izdahnutom vazduhu se ne zapaža tako velika promena količine kiseonika i ugljendioksida jer on nastaje kao rezultat mešanja alveolarnog vazduha (osiromašen kiseonikom i obogaćen ugljen-dioksidom) sa vazduhom u respiratornim putevima, odnosno sa atmosferskim vazduhom  POTROŠNJA KISEONIKA I PRODUKCIJA UGLJEN-DIOKSIDA  potrošnja kiseonika u miru iznosi V(O2)=250 ml/min ili 3.5 ml po kg telesne mase, a maksimalna potrošnja kiseonika je V(O2)MAX=7 l/min  produkcija ugljen-dioksida u mirovanju iznosi V(CO 2)=210 ml/min, a maksimalna produkcija je V(CO2)MAX= 6 l/min  DIFUZIONI KAPACITET RESPIRATORNE MEMBRANE  difuzioni kapacitet respiratorne membrane je sposobnost respiratorne membrane da propusti određenu količinu gasa u jedinici vremena pri razlici parcijalnih pritisaka od 1 mmHg i teoretski izračunato trebalo bi da iznosi:  difuzioni kapacitet za kiseonik iznosi 21 ml/min/1mmHg  difuzioni kapacitet za ugljen-dioksid iznosi 400-450 ml/min/1mmHg  u toku fizičkog rada difuzioni kapacitet se povećava i do tri puta, pa za kiseonik može da iznosi 65, a za ugljen-dioksid i do 1200 ml/min/1mmHg

49

 realno, kroz respiratornu membranu prodifunduje u toku jednog minuta oko 250 ml kiseonika i 210 ml ugljen-dioksida (ovo su realne vrednosti zabeležene merenjem, zbog toga što u organizmu nije uvek razlika parcijalnih pritisaka 1 mmHg)  PARCIJALNI PRITISAK KISEONIKA ALVEOLAMA I KRVNIM SUDOVIMA KISEONIK UGLJEN-DIOKSID

ALVEOLE ~104 mmHg 40

I

UGLJEN

ARTERIJSKA KRV 95 mmHg 40

DIOKSIDA

U

VENSKA KRV 40 mmHg 45

 u arterijskoj krvi je pritisak kiseonika manji nego u alveoli zbog arterijsko-venskog šanta!!! (zato što plućnim arterijama protekne 97% krvi koja izađe iz srca i ona stiže do alveola u kojima je pritisak kiseonika 104 mmHg (pa bi se očekivalo da se i ta krv obogati kiseonikom do te koncentracije); međutim 2-3% krvi koja izađe iz srca prema plućima odlazi nutritivnim krvotokom (ne stiže do alveola), u kojem je parcijalni pritisak kiseonika 40 mmHg, odnosno približno jednak venskom parcijalnom pritisku kiseonika; nakon izlaska oksigenovane krvi iz pluća, neoksigenovana krv iz nutritivnog krvotoka se uliva u plućne vene, pa je konačan parcijalni pritisak kiseonika u arterijskoj krvi koja se iz srca pumpa u krvotok rezultat mešanja tih koncentracija – to se naziva arterijsko-venski šant)

3.5. PLUĆNE BOLESTI  plućne bolesti se dele u dve grupe (na osnovu FEV 1% i FVC):  opstruktivne – ometaju sprovođenje vazduha u disajnim putevima  bronhitis  astma  bronhiektazije  kod ovih bolesti FVC ima normalnu vrednost, a vrednost FEV 1% je niža od normalne (obično iznosi oko 50%)  restriktivne – oštećuju respiratornu površinu i smanjuju je  pneumonia (upala pluća)  pneumotoraks  atelektaza  TBC (tuberkuloza)  enfizem  plućni edemi  bronhijalni karcinom  kod njih FEV1% ima normalnu vrednost, a vrednost FVC je niža od normalne

50

 HIPOKSIJA  predstavlja smanjenu koncentraciju kiseonika u krvi – nastaje kada je pritisak kiseonika u krvi (u arterijama) manji od 70 mmHg  postoje 4 vrste hipoksije:  hipoksična hipoksija – nastaje kao posledica smanjenog pritiska kiseonika u vazduhu, odnosno smanjene koncentracije kiseonika u vazduhu (to se obično dešava na visokim planinama, zbog razređenosti vazduha)  ishemična hipoksija – javlja se kod oboljenja kardiovaskularnog sistema (srca i krvnih sudova), pa kiseonika u ćelijama nema zbog toga što nije obezbeđena potrebna cirkulacija  citotoksična hipoksija – nastaje zbog oštećenja eritrocita (npr. trovanje ugljenmonoksidom) ili zbog prekida respiratornog lanca u mitohondrijama, čime se zaustavlja ćelijsko disanje (npr. trovanje cijanovodonikom pri kojem smrt nastupa kao posledica gušenja, odnosno nemogućnosti dobijanja enegije aerobnim putem)  anemična hipoksija – nastaje zbog pojave anemije u krvi i nemogućnosti prenošenja kiseonika zbog smanjenog broja eritrocita, odnosno smanjenog nivoa hemoglobina u krvi  HIPOKAPNIJA I HIPERKAPNIJA  hipokapnija  smanjenje pritiska ugljen-dioksida u krvi (nastaje ukoliko je pritisak manji od 40 mmHg) jer se time gubi najjači razdražioc respiratornog centra (povećanje količine ugljen-dioksida u krvi utiče na stimulaciju respiratornog centra)  postoji kod povećanog izbacivanja ugljen-dioksida, odnosno kod hiperventilacije (npr. planina)  hiperkapnija  povećanje pritiska ugljen-dioksida u krvi, odnosno povećanje koncentracije ugljendioksida u krvi (nastaje ukoliko je pritisak veći od 90 mmHg)  nastaje usled smanjenog izbacivanja ugljen-dioksida, odnosno kod hipoventilacije (npr. prilikom ronjenja)

51

 pri višim pritiscima ugljen-dioksida (120–150 mmHg) višak ugljen-diksida počinje depresiju respiratornog centra, a ne stimulaciju, što uzrokuje circulus vitosus (1. više ugljen-dioksida, 2. dalje smanjenje respiracije, 3. onda još više ugljen-dioksida – to brzo dovodi do smrti)

3.6. TIPOVI DISANJA  u odnosu na korišćenje muskulature u inspirijumu, postoje tri tipa disanja:  torakalni (grudni ili rebarni) tip disanja  odvija se kada u inspirijumu učestvuju spoljašnji međurebarni mišići  čisto grudni tip disanja se kao fiziološka pojava javlja kod trudnica jer se dijafragma fiksira zbog položaja ploda u abdomenu  patološki se javlja kod presecanja frenikusa, koji inerviše dijafragmu 

abdominalni (trbušni ili dijafragmalni) tip disanja  postoji ako se u procesu inspiracije koristi prevashodno dijafragma  čisto abdominalno disanje se javlja kod nosača (nošenje tereta na leđima ili ramenu jer se zbog tereta fiksira grudna muskulatura)  patološki se javlja kod preloma rebara

 mešoviti tip disanja  najčešći tip disanja kod čoveka! jer se po pravilu u inspiraciji koriste oba inspiratorna mišića, a u uslovima forsiranog disanja uključuje se i pomoćna muskulatura (seratus, scaleni, sternocleidomastoidni...)

3.7. VRSTE DISANJA  mogu se razlikovati sledeće vrste disanja:  EUPNEA o disanje zdrave odrasle osobe u uslovima mirovanja  APNEA o to je prestanak disanja, a DISPNEA čak i nije vrsta disanja, već simptom (ona se definiše kao subjektivni osećaj gušenja, glad za vazduhom ili prosto, otežano disanje – ona ukazuje na poremećaje kardiovaskularnog, pre nego respiratornog sistema jer ćelija ne razlikuje uzrok hipoksije)  TAHIPNEA o disanje uobičajene dubine, a povećane frekvencije (ubrzano disanje)  BRADIPNEA o disanje uobičajene dubine, a smanjene frekvencije (usporeno disanje)  HIPERPNEA o produbljeno disanje pri uobičajenoj frekvenciji  HIPOPNEA o plitko disanje pri uobičajenoj frekvenciji  POLIPNEA o dublje disanje povećanom fekvencijom  OLIGOPNEA o plitko disanje smanjenom frekvencijom

52

 PERIODIČNO DISANJE (Sheyne-Stokesovo disanje, paradoksalno disanje) predstavlja vrstu složenog disanja, gde se periodično smenjuju hiperpnea i apnea – ovo disanje može se javljati patološki, kod depresije CNS-a i fiziološki, početkom boravka na visokim planinama  ove različite vrste disanja mogu se predstaviti i slikovito: .

53

3.8. BOROV EFEKAT  kriva disocijacije oksihemoglobina može se predstaviti na grafiku, kao zavisnost procenta saturacije oxihemoglobina (zasićenost hemoglobina kiseonikom) od parcijalnog pritiska kiseonika u krvi:

 procenat saturacije hemoglobina kiseonikom u normalnoj, prosečnoj arterijskoj krvi je veći od 95%, dok je u normalnoj venskoj krvi u mirovanju 75%, a nakon intenzivnog rada 50%  Borov efekat opisuje kako ugljen-dioksid u tkivima istiskuje kiseonik sa hemoglobina, tako da se procenat saturacije oksihemoglobina, pri istim vrednostima parcijalnog pritiska kiseonika smanjuje  Borov efekat označava pomeranje krive disocijacije oksihemoglobina u desno ili levo, u zavisnosti od mnogih faktora  promene položaja krive disocijacije oksihemoglobina, usled promene koncentracije ugljendioksida su veoma značajne za poboljšanje oksigenacije krvi u plućima, kao i za poboljšano oslobađanje kiseonika iz krvi u tkiva POMERANJE ULEVO (u alveolama) – lakše vezivanje kiseonika

    

POMERANJE UDESNO (u tkivnim kapilarima) – lakše otpuštanje kiseonika

2,3-difosfoglicerat (DPG)

   

pH



p(CO2) temperatura krvi koncentracija vodonikovih jona

54

3.9. HALDANOV EFEKAT  Haldanov efekat se odvija u plućima i suprotno Borovom efektu, opisuje kako kiseonik prelazi iz pluća u krv, istiskujući iz krvi ugljen-dioksid u alveole, odakle se eliminiše iz organizma  Haldanov efekat u tkivnim kapilarima uzrokuje povećano preuzimanje ugljen-dioksida, zbog otpuštanja kiseonika iz oksihemoglobina, dok u plućima uzrokuje povećano otpuštanje ugljen-dioksida zbog vezivanja kiseonika sa hemoglobinom

3.10. REGULACIJA DISANJA  različiti mehanizmi učestvuju u održavanju relativno konstantne vrednosti parcijalnog pritiska kiseonika i ugljen-dioksida u krvi  to se ostvaruje prvenstveno promenama ventilacije, bilo u smislu menajnja frekvence disanja ili dubine disanja, a najčešće se menjaju oba parametra istovremeno  regulacija disanja odvija se na tri načina:  nervno  humoralno  refleksno

3.10.1. NERVNA REGULACIJA DISANJA  nervna regulacija disanja može biti:  voljna – jer su respiratorni mišići skeletni  nevoljna – odvija se pod dejstvom nervnih ćelija (jedara), grupisanih u bulbarnom delu produžene moždine i mosta-ponsa (delovi moždanog stabla), što sve zajedno čini respiratorni centar  delovi respiratornog centra su:  dorzalni, odnosno inspiratorni (pripada bulbarnom delu respiratornog centra)  ventralni, odnosno ekspiratorni (čini drugi deo bulbarnog dela respiratornog centra)  pneumotaksični  apneustički  osnovna funkcija respiratornog centra je da produkuje impulse i da ih šalje u odgovarajuću muskulaturu  DORZALNA GRUPA JEDARA  nalazi se u produženoj moždini  to je glavna inspiratorna grupa jedara, koja formira stepenasto rastući signal

 tako, razdraženjem inspiratornog dela, dolazi do kontrakcije inspiratornih mišića (prvenstveno dijafragme), a prilikom ekspiracije u mirovanju, vrši se samo relaksacija inspiratornih mišića

55

 VENTRALNA GRUPA JEDARA  nalazi se takođe u produženoj moždini  zadužena je za forsirani inspirijum i ekspirijum  kod forsirane ekspiracije, impulsi se javljaju u ekspiratornom delu, dovodeći do kontrakcije ekspiratornih mišića  između dorzalne i ventralne grupe jedara postoji recipročna inervacija, što znači da za vreme razdraženja jednog centra, dolazi do inhibicije drugog  PNEUMOTAKSIČNI CENTAR  nalazi se u ponsu  receptori na istezanje (slobodni nervni završeci, koji se nalaze u bronhiolama) reaguju na istezanje bronhiola i stvaraju impuls, koji preko nerva vagusa aferentnim putem stiže u pneumotaksični centar, koji stvara inhibitorne signale i šalje ih u dorzalnu grupu jedara i prekida inspirijum  povećava frekvenciju, a smanjuje dubinu disanja  deluje inhibitorno i na apneustički i na inspiratorni (dorzalni) centar  njegova aktivnost dovodii do smanjenja plućne ventilacije, sprečava preterano rastezanje pluća i istovremeno uspostavlja pravilno i ritmično disanje  APNEUSTIČKI CENTAR  nalazi se u takođe ponsu  deluje na inspiratorni centar, pojačavajući njegovu aktivnost  aktivnost ovog centra učestvuje u kontroli dubine inspirijuma i dovodi do dugotrajnih i produbljenih inspiracija – takvo disanje poznato je kao apneustičko disanje

3.10.2. HUMORALNA REGULACIJA DISANJA  ostvaruje se praćenjem parcijalnog pritiska kiseonika i ugljen-dioksida u krvi  PARCIJALNI PRITISAK KISEONIKA  baroreceptori, koji se nalaze na luku aorte (aortna telašca) i na račvi karotidne arterije (karotidna telašca) prate parcijalni pritisak kiseonika u krvi  kiseonik je slab stimulator respiratornog centra  PARCIJALNI PRITISAK UGLJEN-DIOKSIDA  ugljen-dioksid se u krvi vezuje za vodu, gradeći ugljenu kiselinu, koja kao slaba kiselina, jednim svojim delom disosuje na bikarbonatni jon i proton  hemoreceptori, koji se nalaze u zidovima krvnih sudova, reaguju na promenu koncentracije vodonikovih jona (protona) u krvi i signale o registrovanoj promeni šalju u respiratorni centar, odnosno u četvrtu moždanu komoru  povećanje koncentracije ugljen-dioksida, a samim tim i vodonikovih jona, dovodi do stimulacije respiratornog centra, a smanjenje do inhibicije  dakle, regulacija disanja, odnosno praćenje parcijalnog pritiska ugljen-dioksida u krvi ovim putem je indirektna (preko vodonikovih jona)  ugljen-dioksid je najjači stimulator respiratornog centra (!!!)

3.10.3. REFLEKSNA REGULACIJA DISANJA

56

 najpoznatiji refleks, koji učestvuje u regulaciji disanja je Hering-Bruerov, koji učestvuje u regulaciji ritmičnosti i dubine disanja, a kao i svaki refleks, i on poseduje refleksni luk  sprečava hiperinflaciju vazduha, odnosno sprečava preterani udah  pored ovog, postoje i drugi refleksi koji mogu da stimulišu ili inhibišu respiratorni centar – to su refleksi izazvani toplom ili hladnom vodom, bolom ili drugim jačim stimulansima

4. KRV 4.1. OPŠTE OSOBINE KRVI  krv je tečno vezivno tkivo – tečno jer je zastupljenost vode i više nego u ostalim tkivima, a tkivo jer se u krvi nalaze uobličeni elementi (ćelije)  krv je ekstracelularna tečnost u kojoj su suspendovani celularni elementi  krv zauzima oko 7% telesne mase čoveka, što iznosi oko 5 l  krv se nalazi u zatvorenom sistemu krvnih sudova kroz koje se neprekidno kreće zahvaljujući funkcionisnju srca kao pumpe, a stupa u kontakt sa svim ćelijama organizma posredstvom intersticijalne tečnosti i na taj način učestvuje u održavanju unutrašnje ravnoteže (homeostaze)

4.1.1. SASTAV KRVI  krv čine:  plazma (55%)  uobličeni elementi (45%) o eritrociti (Erc) o leukociti (Leu) o trombociti (Trc)  odnos uobličenih elemenata prema celokupnoj krvi ili odnos uobličenih elemenata i tečne faze ili odnos eritrocita i tečne faze (jer eritrocita ima 1000 puta više u odnosu na druge uobličene elemente) naziva se hematokrit i iznosi 40-45%  po sastavu, krv je istovremeno rastvor, emulzija i suspenzija:  rastvor jer se u tečnom delu krvi (plazmi) nalaze rastvorene čestice:  neorganske: NaCl, H2CO3, K+, Ca2+ i Fe2+  organske: proteini, aminokiseline, glukoza, mlečna kiselina, glicerol itd.  emulzija jer se u tečnom delu krvi nalaze emulgovane masne kapljice (hilomikroni)  suspenzija jer su u tečnom delu krvi suspendovani uobličeni elementi (Erc, Leu, Trc) – in vivo krv je stabilna suspenzija u kojoj su eritrociti ravnomerno raspoređeni, odbijajući se međusobno zbog istoimenog naelektrisanja, a in vitro (u uzorku krvi kojem je dodato antikoagulantno sredstvo), suspenzija gubi stabilnost i odvija se sedimentacija eritrocita

4.1.2. ULOGA KRVI  krv obavlja niz funkcija, od kojih su najvažnije:  transport  krv transportuje hranljive materije (nutritivna uloga) i kiseonik (respiratorna uloga) do ćelija, a u suprotnom smeru odnosi raspadne produkte metabolizma do

57





 



ekskretornih organa – bubrezi, koža i creva (ekskretorna uloga) i ugljen-dioksid do pluća (respiratorna uloga) humoralna regulacija  značajna je za održavanje homeostaznih vrednosti, kao i za pravilno funkcionisanje mnogih organa  većina hormona koja se stvara u endokrinim žlezdama izlučuje se u krv, pa se cirkulacijom doprema do međućelijske tečnosti i putem receptora vezuje za ciljnu ćeliju, menjajući njen metabolizam termoregulacija  prolazeći kroz ceo organizam, krv poprima temperaturu tela  u cilju održavanja stalnosti telesne temperature vrši se preraspodela krvi između centralnih organa i periferije – kada je potrebno odavati više toplote, na periferiji se izvrši vazodilatacija (proširenje krvnih sudova), a kada toplotu treba štedeti, na periferiji se izvrši vazokonstrikcija (suženje krvnih sudova) održavanje ph  ostvaruje se preko hemijskih pufera u plazmi i hemoglobina u eritrocitima odbrana organizma  jedan od vidova odbrane organizma putem krvi su bela krvna zrnca (Leu), kao i postojanje već stvorenih antitela hemostaza (zaustavljanje krvarenja)  to je sposobnost krvi da popravi defekte u krvnim sudovima, kako ne bi došlo do iskrvavljenja – jedan od načina da se ovo postigne je proces koagulacije, kao kaskadna reakcija aktiviranja različitih proteina sa ciljem stvaranja koaguluma, koji će zatvoriti nastali defekt

4.2. KRVNA PLAZMA  krvna plazma je tečni deo krvi – to je ekstracelularna tečnost od koje su odvojeni celularni elementi (Erc, Leu, Trc)  sadrži oko 90% vode, dok 7% pripada proteinima i 3% nekim organskim materijama i mineralima (elektroliti)  osmotski pritisak plazme je pritisak jona u plazmi i iznosi 290 (282 Grujić) mOsmol/l (miliosmo-mola po litru), što je približno 7 atmosfera!!! (veći je i od krvnog i od alveolarnog pritiska!)  koloidosmotski (onkotski) pritisak je pritisak proteina plazme i iznosi 25 mmHg  PROTEINI PLAZME  proteina u plazmi ima 60 – 70 g/l  prema fizičkim i hemijskim osobinama dele se na:  albumine (35 g/l, odnosno 45% od ukupne količine proteina u plazmi) o najmanji su  globuline (20 g/l, odnosno 38% od ukupne količine proteina u plazmi) o dele se na 1-globuline (10% od ukupne količine globulina), 2-globuline (20%), -globuline (30%) i -globuline (40%)  fibrinogen (1-7 g/l, odnosno 7% od ukupne količine proteina u plazmi) o to je prvi faktor koagulacije

58

 sve proteine plazme, osim -globulina, stvara jetra, a njihov poluvek života je 10 dana  -globuline (Ig) produkuju plazma ćelije (aktivirani B-limofciti, tj. plazmocit) u limfoidnom tkivu i predstavljaju antitela  dnevno ukupno u jetri nastane oko 50 g/l proteina plazme  ORGANSKE MATERIJE U PLAZMI  najznačajnija je glukoza, koja predstavlja glavni izvor energije  ima je 3.3 – 5.5 mmol/l krvi

 JONI (ELEKTROLITI) U PLAZMI  joni natrijuma su glavni ektracelularni, a joni kalijuma glavni intracelularni katjoni (kalijumnatrijumova pumpa funkcioniše tako što tri jona natrijuma izlaze iz ćelije, u zamenu za dva jona kalijuma, koji ulaze u ćelije)  proteini i bikarbonati su glavni intracelularni, a hloridi glavni ekstracelularni anjoni o krvni serum je tečnost koja nastaje kada se od zgrušane krvi odvoji koagulum, pa je razlika između krvne plazme i krvnog seruma to što u krvnoj plazmi postoji fibrogen i neki drugi faktori potrebni za koagulaciju, dok se oni ne mogu naći u krvnom serumu (i krvna plazma i krvni serum su žućkaste boje)

4.3. STVARANJE UOBLIČENIH ELEMENATA  za pojedine strukture uobličenih elemenata se ne može reći da su prave ćelije  svi uobličeni elementi krvi nastaju u koštanoj srži i svi potiču od jedne istovetne praćelije (matične ćelije) u koštanoj srži pod nazivom hemocitoblast, koja diferencijacijom može da dâ 5 različitih vrsta ćelija, od kojih dalje diferencijacijom nastaju uobličeni elementi

4.4. ERITROCITI

59

4.4.1. OPŠTE OSOBINE ERITROCITA  to su crvena krvna zrnca i predstavljaju najbrojnije uobličene elemente krvi  ima ih 3.5 – 5.2 x 1012 po litru krvi, odnosno oko 4 miliona kod žena i oko 5 miliona kod muškaraca po kubnom milimetru krvi  eritrociti, kao i svi krvni elementi, stvaraju se u crvenoj koštanoj srži, a glavni pokretač za njihovu produkciju je hipoksija  životni vek eritrocita je 80 – 120 dana  najveći deo razgradnje eritrocita se dešava u jetri i slezini (groblje eritrocita je slezina, kao i bilo koje mesto u cirkulaciji, gde ćelije retikulo-endotelnog sistema (RES-a), odnosno makrofagne ćelije, jedu eritrocite)  uloga im je transport gasova (zadatak eritrocita je da prenose kiseonik i ugljen-dioksid, a ne da ih troše ili produkuju) i održavanje acido-bazne ravnoteže (pufer)  hemoglobin i enzim karboanhidraza postoje samo u eritrocitima  eritrociti imaju karakterističan oblik bikonkavnog (udubljenog) diska, koji je uslovljen unutrašnjim citoskeletom (eritrocit ga lako menja pod uticajem fizičkih sila, provlačeći se kroz kapilare, najčešće manje od njegove veličine)  zapremina jednog eritrocita je 83 m3

 zreli eritrociti nemaju jedro, niti mitohondrije  imaju semipermeabilnu lipoproteinsku membranu i stromu u čijim se okcima nalazi belančevina hemoglobin  za zreo eritrocit se teško može reći da je ćelija jer ima malo ćelijskih organela, nego pre liči na vreću napunjenu hemoglobinom  svoj sopstveni metabolizam svode na najmanju moguću meru  svu energiju troše za izgled  SINTEZA ERITROCITA  eritrociti nastaju:  u žumančnoj kesi – u embrionalnoj fazi  u jetri i slezini – u fetalnoj fazi  u koštanoj srži – u postnatalnom periodu (kod bebe i odraslih) o kod beba nastaju u koštanoj srži svih kostiju o kod odraslih nastaju u koštanoj srži samo pljosnatih kostiju (kičmeni pršljenovi, rebra, grudna kost, karlična kost)  materijal poteban za sintezu eritrocita je:  vitamin B-12 (rezerve ovog vitamina se nalaze u jetri i dovoljne su za izgradnju eritrocita u narednih 3-6 godina)

60

 folna kiselina (rezerve se nalaze takođe u jetri i dovoljne su za sitezu eritrocita u narednih 3-6 meseci)  Fe2+  intrinzik faktor  hormon eritropoetin (pod njegovim uticajem se odvija produkcija eritrocita)  faktor diferencijacije za eritrocite je interleukin 3, a faktor rasta za eritrocite je eritropoetin!!!  u toku sazrevanja u koštanoj srži, eritrocit gubi jedro i većinu organela, uz istovremeno punjenje hemoglobinom  poslednji stadijum sazrevanja eritrocita je retikulocit – to je mladi, nezreli eritrociti, koji još ima neke ostatke jedra i može se normalno naći u perifernoj krvi, gde ga ima 1-5%  periferna krv je sva krv u krvnim sudovima, a centralni organ (centralna krv) je koštana srž  periferna cirkulacija su krvni sudovi na periferiji, koji ne spadaju u vitalne organe  RASPADANJE ERITROCITA – HEMOLIZA  raspadanje eritrocita zove se hemoliza i predstavlja prskanje membrane eritrocita i oslobađanje hemoglobina iz eritrocita u spoljašnju sredinu (plazmu)  hemolizirana krv je prozračna, homogena, crvena i ima lakirani izgled  u zavisnosti od prirode faktora koji uzrokuju hemolizu, postoje:  fizička hemoliza – nastaje pri delovanju različitih fizičkih agenasa na eritrocite (npr. pri dugotrajnom mućkanju krvi, pri komprimiranju eritrocita, ako se krv zagreva iznad 65C ili ako se odmrzne nakon prethodnog zamrzavanja)  hemijska hemoliza – uzrokovana je delovanjem različitih hemijskih agenasa, od kojih neki deluju na lipidnu komponentu membrane eritrocita (alkohol i hloroform), a drugi na proteinsku komponentu, denaturišući belančevine (kiseline i baze)  biološka hemoliza – nastaje delovanjem supstanci biljnog (saponini) ili životinjskog porekla (zmijski i pčelinji otrov) na eritrocitarnu membranu  OSMOTSKA HEMOLIZA  osmotska hemoliza pripada fizičkoj hemolizi  javlja se pri stavljanju eritrocita u hipotoničan rastvor, usled čega dolazi do ulaska vode u eritrocite kroz semipermeabilne membrane – zbog toga eritrociti uvećavaju svoju zapreminu, gube diskoidan oblik, napon u njima se povećava i kada pređe određenu granicu, odvija se hemoliza  ukoliko se eritrociti stave u vodeni rastvor NaCl, opadajućih osmotskih koncentracija, zapaža se da u rastvoru određene osmotske koncentracije nastupa početna hemoliza, dok je u rastvoru druge koncentracije hemoliza potpuna  osmotska otpornost eritrocita, pod kojom se smatra sposobnost eritrocitarne membrane da održi svoju celinu u hipotoničnom rastvoru izražava se vrednostima koncentracije rastvora NaCl u kojima je nastala početna i potpuna hemoliza  ona osmotska koncentracija rastvora u kojoj počinje hemoliza predstavlja minimalnu rezistenciju, a ona u kojoj je hemoliza potpuna, predstavlja maksimalnu rezistenciju eritrocita – raspon između njih određuje širinu rezistencije eritrocita

61

minimalna osmotska rezistencija eritrocita je 72-79 mmol/l, odnosno 0.42-0.46 % NaCl  maksimalna osmotska rezistencija eritrocita je 51-58 mmol/l, odnosno 0.3-0.34 % NaCl  širina rezistencije eritrocita je je 51-79 mmol/l, odnosno 0.3-0.46 % NaCl 

4.4.2. HEMOGLOBIN  hemoglobin je jedini protein krvi, a da ne pripada proteinima plazme  hemoglobina u krvi ima 120 – 160 g/l, odnosno 140 g/l kod žena i 160g/l kod muškaraca  hemoglobin je složen protein sa molekulskom težinom 64458  proteinska komponenta hemoglobina, globin, je holoproteid, a prostetičnu grupu grade 4 hema (globin čine 4 duga popipeptidna lanca za koje je ponaosob vezan po jedan molekul hema), a svaki molekul hema je jedinjenje protoporfirina IX sa dvovalentnim gvožđem, a u građi protoporfirina IX učestvuju međusobno povezana 4 pirolova prstena  u zavisnosti od globinske komponente, u određenom životnom dobu se kod čoveka razlikuju hemoglobin A (adultni – čini 98% hemoglobina kod odraslog čoveka) kod kojeg u globinskoj komponenti postoje dva  i dva  polipeptidna lanca i hemoglobin F (fetalni – čini 1% hemoglobina kod odraslog čoveka) kod kojeg u globinskoj komponenti postoje dva  i dva  polipeptidna lanca  metabolizam hemoglobina se odvija na dva mesta u ćeliji:  globin, kao i svaki protein u ćeliji, stvara se u ribozomima ćelija po matrici DNK  hem produkuju mitohondrije  za pravilnu produkciju hemoglobina neophodni su Fe 2+, folna kiselina i vitamin B-12  VRSTE HEMOGLOBINA  postoje 4 vrste hemoglobina:  oksihemoglobin  hemoglobin za koji je vezan molekularni kiseonik i to preko dvovalentnog jona gvožđa (vezan je za hem, odnosno za koordinativne valencije gvožđa)  s obzirom da svaki molekul hemoglobina sadrži 4 hema, a da svaki hem ima po jedan atom dvovalentnog gvožđa za koji se može vezati jedan molekul kiseonika, onda svaki molekul hemoglobina ukupno može da veže 4 molekula kiseonika, odnosno osam atoma kiseonika (!!!)  karbaminohemoglobin  hemoglobin za koji je vezan ugljen-dioksid i to preko amino grupe (vezan je za globin)  karboksihemoglobin  hemoglobin za koji je vezan ugljen-monoksid i to preko jona gvožđa (vezan je za hem), odnosno na isto mesto gde se veže i kiseonik  veza ugljen-monoksida i hema (gvožđa) je oko 200 puta jača od veze sa kiseonikom, pa veće nagomilavanje ugljen-monoksida vrlo brzo remeti transport kiseonika, što može da dovede do smrti  methemoglobin  hemoglobin u kojem je izvršena oksidacija dvovalentnog gvožđa (fero) u trovalentno gvožđe (feri), pa zbog toga on nema sposobnost vezivanja kiseonika

62



 (prevođenje gvožđa u trovalentni oblik može se obaviti i nakon odvajanja globina od hema, pri čemu nastaje jedinjenje koje se naziva hemin, odnosno hematin, za kojeg se mogu vezati različiti anjoni, npr. hloridni joni) postoji još i deoksihemoglobin (redukovani hemoglobin) – predstavlja sam molekul hemoglobina, odnosno hemoglobin za koji nije vezan nijedan molekul gasa, a nastaje kada oksihemoglobin otpusti kiseonik

 SUDBINA HEMOGLOBINA NAKON HEMOLIZE  delovi molekula hemoglobina razgrađuju se na različite načine:  globin jedu makrofagi u slezini i razlažu ga do aminokiselina  hem – protoporfirinski prsten (protoporfirin IX) se u slezini pretvara u bilirubin, koji se dalje u jetri konjuguje sa glukuronskom kiselinom i daje vezani bilirubin, a zatim se izlučuje u žuč (žučne boje) i u obliku sterkobilina i urobilina se izbacuje iz organizma  Fe2+ se u obliku transferina (transportno sredstvo gvožđa u plazmi) transportuje do koštane srži, gde se koristi za stvaranje novih eritrocita ili do jetre, gde se deponuje u obliku feritina i hemosiderina (feritin i hemosiderin su rezervni oblici gvožđa u jetri)  OBLICI GVOŽĐA U ORGANIZMU  gvožđe se u organizmu može naći u sledećim oblicima:  hemoglobin – u citoplazmi eritrocita u ova dva oblika je vezan najveći procenat gvožđa  feritin – u citoplazmi hepatocita  hemosiderin – u citoplazmi hepatocita  transferin – u plazmi (u krvi)  mioglobin – u citoplazmi miocita (sarkoplazmi)  citohromi – u membrani mitohondrija, gde vrše oksidativnu fosforilaciju  gvožđe se iz organizma gubi putem fecesa, krvarenjem i preko kože

4.4.3. ANEMIJA  anemija (malokrvnost) predstavlja smanjenje broja eritrocita (kada je broj Erc manji od 3 x 1012) ili smanjenje koncentracije hemoglobina u krvi (kada je manja od 120 g/l) ili smanjenje hematokrita (kada je manji od 40%)  kako su za pravilnu produkciju eritrocita neophodni Fe 2+, folna kiselina, vitamin B-12, intrinzik faktor i eritropoetin, njihov nedostatak može da dovede do smanjenja produkcije eritrocita ili do produkcije nekvalitetnih eritrocita  u odnosu na uzrok nastanka, razlikuju se sledeće vrste anemije:  megaloblastna anemija  nastaje kada se produkuje eritrocit lošijeg kvaliteta (veći i sa membranom

osetljivijom na pucanje) i to zbog nedostatka vitamina B-12 (i IF-faktora), folne kiseline  perniciozna anemija (vrsta megaloblastne anemije)  nastaje zbog nedostatka vitamina B-12, a često se javlja kod atrofije želuca jer

nema intrinzik faktora, koji će omogućiti vitaminu B-12 da prođe kiselu sredinu želudačnog soka i da se resorbuje u tankom crevu

63

 sideropeniska (hipohromna) anemija  nastaje zbog nedostatka gvožđa  aplastična anemija  nastaje zbog oštećenja hematopoeznog organa, odnosno zbog razaranja

koštane srži, što izaziva manju produkciju eritrocita  hemoragična anemija  anemija usled krvarenja  nastaje kao posledica povrede krvnog suda i izlaska krvi sa eritrocitima napolje  postoje krvarenja različitog uzroka, a najopasnije je unutrašnje krvarenje (u

grudnoj duplji ili stomaku)  hemolitička anemija  nastaje kod ubrzanog raspadanja (razgradnje) eritrocita  anemija kod bubrežne insuficijencije  nastaje usled nedostatka eritropoetina jer se on normalno u bubrezima stvara

oko 90% (10% se stvara u jetri)

4.4.4. POLICITEMIJA  policitemija predstavlja povećanje broja eritrocita i može biti:  apsolutna (policitemija rubra vera) o to je hiperprodukcija eritrocita, koja dovodi do zgrušavanja krvi  relativna o nastaje usled dehidratacije, čime se smanjuje volumen plazme o odgovor organizma na povećan broj eritrocita po zapreminskoj jedinici krvi je proces povlačenja veće količine vode u krv, čime se praktično razređuju eritrociti, pa može da dođe i do pojave smanjenja broja eritrocita po jedinici zapremine krvi (atletska anemija)

4.5. LEUKOCITI  leukociti (bela krvna zrnca) su uobličeni elementi krvi, koji čine oko 1% volumena krvi  leukocita u krvi ima 6 – 10 x 10 9 po litru krvi, odnosno 6000 – 8000 po mm 3 krvi – ovo predstavlja apsolutni broj leukocita, odnosno apsolutnu leukocitnu formulu  apsolutna leukocitna formula je tačan broj leukocita ili pojedinih vrsta leukocita, a postoji i relativna leukocitna formula, koja predstavlja procentualnu zastupljenost leukocita ili pojedinih vrsta leukocita  u toku infekcije najčešće dolazi do povećanja broja leukocita, što predstavlja leukocitozu (može biti i fiziološka), a smanjenje broja leukocita naziva se leukopenija  kao i svi uobličeni elementi krvi, i leukociti nastaju u koštanoj srži  leukociti su mobilni i imaju sledeće uloge:  učestvuju u odbrani organizma od mikroorganizama (bakterija, virusa i parazita)  učestvuju u reakcijama alergijske prirode  leukociti su jedarne ćelije (imaju jedro) različitog oblika i veličine  u odnosu na granule koje postoje u njihovoj citoplazmi, kao i na osnovu segmentiranosti jedra, leukociti se mogu podeliti na:

64

 granulocite (polimorfonukleari, segmentirani) – sadrže granule u citoplazmi i imaju

segmentirana jedra  neutrofili (60–65% od ukupnog broja leukocita u perifernoj krvi)  eozinofili (4%)  bazofili (0.5%)  agranulocite (mononukleari, nesegmentirani) – ne sadrže granule u citoplazmi i odlikuju se krupnim, nesegmentiranim jedrom  monociti (6%)  limfociti (30%)  osnovne osobine leukocita su:  ameboidno kretanje – daje im veliku pokretljivost i na taj način dolaze do napadača, obuhvataju ga svojim pseudopodijama i tako uvlače unutar ćelije  hemotaksija – kretanje leukocita na mesto invazije mikroorganizama  dijapedeza – prolazak leukocita kroz krvne kapilare, čime napuštaju krvno korito  fagocitoza – to je sposobnost uvlačenja strane čestice unutar ćelije, nakon čega sledi njeno razlaganje i destrukcija; fagocitoza se odvija tako što na mestu dodira antigena i leukocita membrana invaginira i antigen uvuče u citoplazmu i formira se vakuola zvana fagozom, koja se spaja sa lizozomima citoplazme, stvarajući fagolizozome, u kojima se pod dejstvom enzima odvija razgradnja antigena (fagocitnu sposobnost poseduju svi granulociti i monociti, a veoma aktivni fagociti su neutrofili, a najaktivniji u fagocitozi su monociti)

4.5.1. NEUTROFILI  neutrofili imaju 3-5 segmenata i granule ljubičaste boje u citoplazmi  to su najviše zastupljeni leukociti u perifernoj krvi  apsolutna leukocitna formula neutrofila je 2 – 7 x 10 9 po litru krvi  povećanje broja neutrofila naziva se neutrofilija (kod bakterijske infekcije), a smanjenje neutropenija  osim u krvotoku, određeni broj neutrofila se nalazi i u depoima, odakle otpuštanjem može značajno da se poveća broj neutrofila u krvi, a da to nisu novoprodukovane ćelije  veličina neutrofila je 12 m  životni vek im je od nekoliko časova do par dana  mladi neutrofili imaju nesegmentirana jedra oblika štapića, zbog čega se nazivaju i štapićastim leukocitima  osnovna uloga neutrofila je fagocitoza  neutrofili spadaju u mikrofage, što znači da fagocituju manju količinu bakterija (do 10)  nemaju sposobnost izbacivanja ostatka razgrađenih bakterija nazad u međućelijski prostor, već najčešće ginu zajedno sa tim mrtvim bakterijama u masnoj degeneraciji, pretvarajući se u gnoj (pus) – dakle, neutrofili ne mogu da svare bakterije!!!  granule neutofila sadrže mnoge enzime (kolagenezu, peroksidazu, alkalnu fosfatazu i hidrolitičke enzime), a najvažniji su lizozomalni enzimi za ubijanje bakterija, a najjači od njih su oksidansi (peroksidaza)  bakterijske infenkcije će uticati na povećanje neutrofila  REAKCIJE NEUTROFILA (karakteristike neutrofila)  hemotaksija – kretanje ka izvoru, odnosno mestu infekcije putem krvotoka; hemotaksiju proizvode različite hemijske supstance (limfokini), od kojih većinu produkuju upravo leukociti, a kretanje se ostvaruje u pravcu najveće koncentracije limfokina  marginalizacija – kretanje uz ivicu krvnog suda

65

 dijapedeza – izlazak neutrofila iz krvnog korita, ali ne kroz pore krvog suda!!!  ameboidno kretanje kroz međućelijski prostor  fagocitoza

4.5.2. EOZINOFILI  eozinofli imaju 1-2 segmenta i granule crvene boje u citoplazmi  apsolutna leukocitna formula eozinofila je 0 – 0.7 x 10 9 po litru krvi  povećan broj eozinofila je eozinofilija  veličina im je oko 12 m  životni vek im je oko 10 dana  granule eozinofila sadrže hidrolitičke enzime  eozinofili sadrže histamin, koji je važan u inflamatornim i alergijskim reakcijama, kao i u borbi protiv parazita, a eozinofili imaju i veliku ulogu u detoksikaciji stranih belančevina

4.5.3. BAZOFILI  bazofili imaju 1-2 segmenta i granule plave boje u citoplazmi  bazofili su najmanje zastupljeni leukociti u perifernoj krvi  apsolutna leukocitna formula bazofila je 0 – 0.15 x 10 9 po litru krvi  povećan broj bazofila naziva se bazofilija  veličina im je oko 12 m  životni vek im je do 3 dana  u granulama citoplazme sadrže histamin, heparin, serotonin i bradikinin (u toku alergijskih reakcija oslobađaju histamin, serotonin i bradikinin, a zahvaljujući heparinu, deluju antikoagulativno)  dakle, bazofili imaju značajnu ulogu kod alergijskih reakcija – to su reakcije preosetljivosti ili hiperaktivnosti  istovremeno se u zidovima krvnih sudova i u tkivu nalaze mastociti:  mastociti su tkivni pandan krvnim bazofilima!!!  mastocit pripada ćelijama RES-a (retikuloendotelnog sistema) i nije krvna ćelija!!!  po funkciji je mastocit isti kao bazofil i igra značajnu ulogu u alergijskim reakcijama jer je istog sastava kao bazofil i sadrži velike količine histamina

4.5.4. MONOCITI  to su najveći uobličeni elementi krvi, veličine do 20 m  apsolutna leukocitna formula monocita je 0.2 – 0.95 x 10 9 po litru krvi  povećanje broja monocita naziva se monocitoza, a smanjenje monopenija  životni vek im je oko mesec dana u krvi  imaju bubrežasto postavljeno jedro, koje zauzima veći deo ćelije  monociti imaju jaku fagocitnu sposobnost i spadaju u grupu makrofaga, što znači da mogu da fagocituju i do 100 bakterija, a imaju mogućnost i da ih svare  monocit je veoma mobilan i prolazeći zid kapilara, dolazi do mesta infekcije i fagocituje veću količinu bakterija, ostatke ćelija ili virusom zaražene ćelije, koje može da svari i na kraju izbaci u spoljašnju sredinu, a da pri tom ne ugine  monociti su jedini elementi krvi za koji se može reći da su nezreli, a tek nakon izlaska iz krvnog suda u tkivo sazrevaju i postaju makrofazi  pandan krvnim monocitima su tkivni makrofazi, koji pripadaju ćelijama RES-a, a u tkivne makrofage se mogu ubrojati:  Kupferove ćelije – u jetri

66

 alveolarni makrofagi – u alveolama  histiociti – u koži  mikroglija – u CNS-u

4.5.5. LIMFOCITI     

veličina im je 6-9 m apsolutna leukocitna formula limfocita je 1.5 – 4 x 10 9 po litru krvi povećanje broja limfocita naziva se limfocitoza životni vek im se proteže od nekoliko godina do nekoliko decenija (duže žive T-limfociti) poseduju jedno jedro, koje zauzima najveći deo ćelije

 limfociti vode poreklo iz koštane srži, ali krajnje sazrevanje se odvija na dva različita mesta, pa se stoga limfociti mogu podeliti u dve grupe:  T-limfociti (66%) – nastaju u koštanoj srži, a sazrevaju u timusu  B-limfociti (34%) – nastaju u koštanoj srži, a sazrevaju u burzi (kako čovek nema burzu, kod njega se maturacija B-limfocita odvija u koštanoj srži, ali je ime ostalo po mestu prvog nalaza ove vrste limfocita)  prolaskom kroz timus i koštanu srž, T- i B-limfociti dobijaju specifične belančevine na svojoj membrani (receptore), koji će im definitivno odrediti funkciju u odbrani organizma  zreli limfociti, nakon pomenute obrade, odlaze u limfne čvorove, gde se dalje odvijaju sve imunološke reakcije  limfociti se bore protiv stranih antigena (virusa)  antigene koji se ne fagocituju od strane fagocita (granulociti i monociti) preuzimaju limfociti  T-limfociti će produkovati ćelije koje će uništavati ćelije zaražene virusom, dok će B-limfociti produkovati antitela  T-LIMFOCITI  T-limfociti se mogu podeliti na:  T-helperi  to su najbrojniji limfociti (ima ih 75% od ukupnog broja limfocita)  imaju najveću ulogu u odbrani organizma jer prepoznaju strana tela!!!  T-supresori  oni određuju intenzitet i nivo imunog odgovora  T-citotoksični  ubijaju ćelije zaražene virusom ili viruse ili uopšte ćelije  ubijaju ih tako što ih izbuše!!!  imaju osobinu da su antigen specifični  T-limfociti su zaduženi za celularni imunitet, a krajnji ogovor celularnog imuniteta su limfokini (perforini), koji su zaduženi za bušenje membrane ćelije  B-LIMFOCITI  zaduženi su za humoralni imunitet  krajnji odgovor humoralnog imuniteta su imunoglobulini (Ig), odnosno -globulini ili antitela i nalaze se u krvi (to su proteini koji će se sjediniti s antigenom po principu ključ-brava)  B-limfociti aktivacijom daju plazma ćelije (plazmocit  aktivirani B-limfocit!!!), koje dalje produkuju imunoglobuline (Ig)

67

 B-limfociti se mogu podeliti na:  B-memorijske ćelije  klonove (ćerke ćelije)  postoje dve vrste imunog odgovora:  primarni imuni odgovor – stvaraju se memory cells i IgM antitela  sekundarni imuni odgovor – stvaraju se klonovi i IgG antitela  KLASE ANTITELA (IMUNOGLOBULINA, -GLOBULINA)  postoji 5 klasa antitela:  IgM antitela – desetovalentni (imaju 10 aktivnih mesta), zaduženi za primarni imuni odgovor  IgG antitela – dvovalentni, zaduženi za sekundarni imuni odgovor, ima ih najviše  IgA antitela – nalaze se na sluzokoži  IgD antitela  IgE antitela – količina im se povećava prilikom alergija

   

 REAKCIJE ANTIGEN – ANTITELO neutralizacija liza (razaranje) aglutinacija precipitacija – taloženje

 NK-ĆELIJE  pored T-limfocita i B-limfocita, postoje i NK-ćelije, koje su antigen nespecifične, za razliku od citotoksičkih T-limfocita, koji su antigen specifični  NK-ćelije imaju širi spektar dejstva, ali ih ima znatno manje

4.5.6. LINIJE ODBRANE OD BAKTERIJSKE INFEKCIJE  prva linija odbrane (barijera) su tkivni makrofagi  druga linija odbrane su neutrofili – taj proces se naziva neutrofilija  treća linija odbrane su monociti – taj proces se naziva monocitoza  četvrta linija odbrane su nezreli oblici neutrofila (štapićasti leukociti) i monocita u perifernoj krvi o kod hronične bakterijske infekcije dolazi do pojave intenzivne leukopoeze i do pojave nezrelih oblika leukocita (neutrofila i monocita) u krvi i pomeranja leukocitne formule u levo o to se dešava zato što organizam nema vremena da stvori uslove za sazrevanje ovih leukocita  dakle, pomeranje leukocitne formule u levo znači pojava nezrelih oblika leukocita u krvi, a javlja se kod hronične bakterijske infekcije!!!

4.6. TROMBOCITI  trombociti su uobličeni elementi krvi, krvne pločice, kojih ima 150 – 300 x 10 9 po litru krvi, odnosno oko 300000 po mm3 krvi  nastaju u koštanoj srži

68

 nakon defragmentacije megakariocita, nastaju trombociti ili krvne pločice, koje ulaze u perifernu cirkulaciju i tu se zadržavaju oko 10 dana, koliko im iznosi životni vek, nakon čega putem makrofaga nestaju iz cirkulacije  trombociti su pre ostaci ćelije, nego što su ćelije jer nemaju jedro i sve potrebne organele, nego imaju samo mitohondrije  nepravilnog su oblika, okruženi ćelijskom membranom  veličina trombocita je 2-4 m  trombociti su veoma osetljivi i brzo se raspadaju, oslobađajući supstance koje sadrže  trombociti sadrže:  aktin  miozin  ATP  ADP  faktor rasta (nema hormona rasta!!!)  faktor stabilizacije  jone kalcijuma  (serotonin)  trombociti su zaduženi za sprečavanje isticanja krvi iz krvnih sudova (hemostaza)  trombociti se nalaze u cirkulaciji, ali je njihov depo u slezini, odakle se mogu otpustiti u većoj količini ukoliko dođe do masovnijeg krvarenja

 (!!!) 1. 2. 3. 4. 5. 6.

 UOBLIČENI ELEMENTI KRVI POREĐANI PO VELIČINI TROMBOCITI (2 – 4 m) LIMFOCITI (6 – 9 m) ERITROCIT (7 – 8 m) GRANULOCITI (10 – 12 m) MONOCITI (do 20 m) PLAZMOCITI (preko 20 m)

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

 UOBLIČENI ELEMENTI KRVI POREĐANI PO DUŽINI ŽIVOTNOG VEKA U PERIFERNOJ KRVI NEUTROFILI (2 – 4 h) MONOCITI (10 – 20 h) BAZOFILI (3 dana) EOZINOFILI (10 dana) TROMBOCITI (8 – 12 dana) ERITROCITI (120 dana) LIMFOCITI (decenijama, čak i doživotno)

69



NEZRELE ĆELIJE KOJE SE NORMALNO MOGU NAĆI U PERIFERNOJ KRVI SU: o retikulociti (nezreli eritrociti) o monociti

4.7. IMUNITET  imunološki sistem je organizovan tako da se brani na dva načina:  nespecifično o nespecifičan odgovor podrazumeva identičan proces usmeren na više različitih vrsta, što znači da se ne bori samo protiv određenih uzročnika, nego protiv svih stranih uzročnika bolesti o osnovna prednost ovog odgovora je njegova brzina  specifično o specifičan odgovor je vid imunološkog odgovora, koji se odnosi na strogo definisanu bakteriju ili virus o ova vrsta odgovora je sporija, ali u njemu posotoji proces u kojem se odvijaju određene reakcije, kako bi u ponovnom susretu sa istim agensom odgovor bio brži  imunitet se u osnovi može podeliti na:  urođeni  stečeni

4.7.1. UROĐENI IMUNITET  urođeni imunitet posedujemo kao vrsta i on je nespecifičan  u urođeni imunitet spadaju:  HCl želuca  tkivni makrofagi  NK-ćelije  fagocitoza  koža (kiseo ph, koji ne odgovara bakterijama)  sistem komplementa  SISTEM KOMPLEMENTA  sistem komplementa je uključen u imuni odgovor i predstavlja sistem proteina koji nastaju u jetri  tih proteina ima 20, a od C-1 do C-9 su najbitniji  proteini reaguju sa antigenima  u reakcije antigen-komplement spadaju:  neutralizacija  liza  aglutinacija  opsonizacija

4.7.2. STEČENI IMUNITET  stečeni imunitet je ona otpornost organizma koja ne postoji dok ne dođe do susreta bakterije ili toksina sa organizmom i on je specifičan

70

 ljudski organizam poseduje sposobnost da razvije snažnu otpornost prema tačno definisanom mikroorganizmu  stečeni imunitet pripada imunološkom sistemu čoveka, koji formira antitela i aktivira leukocite da napadaju i razaraju napadača  prva podela stečenog imuniteta:  celularni imunitet – pripada funkciji T-limfocita, gde se na kraju reakcije stvaraju citotoksični (senzibilisani) T-limfociti, koji imaju više funkcija u imunološkom odgovoru, a najznačajnija je produkcija limfokina, koji omogućavaju efikasniju fagocitozu, kao i bržu produkciju novih leukocita  humoralni imunitet – pripada funkciji B-limfocita, koji tokom imunološkog odgovora na antigen, produkuju specifična antitela, koja se nalaze rastvorena u plazmi i cirkulišu telesnim tečnostima i na razne načine inaktivišu stranu belančevinu (antigen)  druga podela stečenog imuniteteta:  aktivni imunitet  pasivni  AKTIVNI IMUNITET  aktivni imunitet je neposredna borba organizma protiv stranog mikroorganizma  ova vrsta imuniteta se ostvaruje na dva načina:  preležana bolest – stečen prirodnim putem nakon što se organizam izbori protiv zaraze  vakcinacija – stečen veštačkim putem; organizam se zarazi oslabljenim (umrtvljenim) mikroorganizmom, kako bi se pokrenuo imunološki odgovor, pa organizam sam stvara antitela  PASIVNI IMUNITET  ova vrsta imuniteta se ostvaruje na dva načina:  dobija se od majke – stečen prirodnim putem; on postoji kod novorođenčeta jer prvu količinu antitela dete dobija od imunološkog sistema majke, peko placente, a kasnije i preko mleka  ubrizgavanje seruma – stečen veštačkim putem; ubrizgavanje gotovih antitela nastalih na nekom drugom mestu

AKTIVNI IMUNITET PASIVNI IMUNITET

PRIRODNI IMUNITET preležana bolest

VEŠTAČKI IMUNITET vakcina

od majke

serum

4.7.3. BOLESTI IMUNOG SISTEMA  bolesti imunog sistema se mogu svrstati u tri grupe:  hiperosetljivost  to su alergije, astma i sl.

71





 to je neodgovarajući odgovor imunološkog sistema u kojem neke supstance (prašina, polen, alergeni) izazivaju preterani odgovor imunološkog sistema  alergeni (proteini ili manji molekuli-hapteni) dobijaju antigena svojstva tek kada dođu u kontakt sa telesnim tečnostima imunodeficijencija  to je nesposobnost odbrambenog sistema za razvijanje adekvatnog odgovora  postoje dve vrste imunodeficijencije:  urođena – predstavlja urođeni nedostatak neke od vrsta limfocita, ali se ona može nadoknaditi pasivnom imunizacijom ili transplantacijom koštane srži  stečena – može da se razvije tokom života, a najpoznatija bolest ove vrste je AIDS autoimune bolesti  to su bolesti u kojima imunološki sistem počinje da produkuje antitela protiv sopstvenih ćelija do potpunog uništenja  do autoimunih bolesti dolazi na više načina:  redukcijom T-supresornih limfocita, koji kontrolišu aktivnost T-helpera, koji su zaduženi za prepoznavanje antigena  modifikacijom sopstvenih antigena delovanjem lekova, virusa ili mutacijom gena  u slučaju kada je strani antigen strukturno skoro identičan proteinu domaćinu (npr. reumatska groznica – do nje može da dođe nakon češćeg izlaganja jednoj vrsti streptokoka čiji je antigen vrlo sličan proteinu koji prekriva srčane zaliske)

4.8. HEMOSTAZA  hemostaza predstavlja sprečavanje isticanja krvi iz povređenih krvnih sudova  vreme krvarenja je vreme koje protekne od ternutka povređivanja krvnog suda do ternutka prestanka izlaženja krvi  postoje tri faze hemostaze:  vazokonstrikcija (to je osobina samo arterijskog dela krvotoka)  stvaranje trombocitnog čepa  koagulacija krvi

 STVARANJE TROMBOCITNOG ČEPA  stvaraju ga trombociti athezijom (skupljanjem) i agregacijom na mestu povrede krvnog suda  kada se povredi krvni sud, trombociti dolaze u kontakt sa oštećenom površinom, naglo bubre i lepe se za kolagena vlakna zida krvnog suda  zalepljeni trombocit oslobađa ADP, serotonin i niz enzima, čime angažuje nove trombocite, koji bubre i lepe se na ista mesta – na taj način se formira trombocitni čep, koji delimično ili potpuno zatvara otvor na krvnom sudu i zaustavlja krvarenje

72

 KOAGULACIJA  kod zaustavljanja krvarenja prilikom većih povreda krvnog suda, pored trombocitnog čepa, stvara se i koagulum u procesu koagulacije  postoje dva mehanizma koagulacije:  spoljašnji – nastaje traumatizacijom krvnog suda  unutrašnji – nastaje traumatizacijom krvi, odnosno aktiviranjem određenih supstanci u krvi  postoji 12 faktora koagulacije, a najznačajniji su: 1. fibrinogen 2. protrombin 3. tromboplastin 4. joni kalcijuma 6. ne postoji jer je isti kao 12. Hagemanov faktor!!! 8. antihemofilni faktor  lančanim reakcijama konačno se aktivira faktor 10, koji deluje na protrombin (protrombin je protein plazme, koji se stvara u jetri, a u plazmi ga ima u koncentraciji oko 0.15 g/l) i pretvara ga u trombin  nastali trombin je enzim koji dalji uticaj ispoljava na fibrinogen (fibrinogen je protein plazme, koji se stvara u jetri) iz kojeg se stvara monomer fibrin, čijom polimerizacijom nastaju fibrinske niti, koje prijanjaju uz oštećenu površinu krvnog suda  te fibrinske niti upliću uobličene elemente i krvnu plazmu formirajući koagulum (koagulum je krvni ugrušak koji predstavlja mrežu fibrina sa uobličenim elementima krvi)  ukoliko je formirani koagulum manji, on se prožima vezivnim tkivom  fibrinogen je prisutan u krvnoj plazmi, dok fibrina u plazmi nema  antikoagulansi sprečavaju koagulaciju u krvnim sudovima, a to su:  heparin  kumarin  hirudin  citrati  oksalati  fluoridi

4.9. PUFERSKI SISTEM KRVI  održavanje dinamičke konstantnosti koncentracije vodonikovih jona (održavanje ph) je od životne važnosti, jer oni utiču na tok enzimskih reakcija  promena koncentracije jona vodonika sprečava se aktivnošću puferskih sistema organizma i aktivnostima bubrega i pluća

73

 puferski sistemi vezuju ili otpuštaju jone vodonika, u zavisnosti od toga da li se povećava koncentracija kiselih ili baznih ekvivalenata i na taj način se održava elektrohemijska reakcija sredine  ph-vrednost venske krvi iznosi 7.35 (zbog ugljen-dioksida, koji je kiseli oksid i sa vodom daje ugljenu kiselinu), a arterijske 7.4 – takva elektrohemijska reakcija se održava i pored neprekidnog pristizanja baznih i kiselih metabolita i to funkcionisanjem puferskih sistema  ukoliko je ph krvi manja od 7.35 natupa acidoza, a ukoliko je veća od 7.4, nastaje alkaloza  puferski sistemi organizma mogu se podeliti na:  hemijske pufere  puferi krvi (hemoglobin) – hemoglobin je složena belančevina odgovorna za 70% puferskog kapaciteta krvi  puferi plazme  neorganski puferi – bikarbonatni, fosfatni i amonijačni pufer  organski puferi – proteini (koncentracija im je 60-80 g/l)  fiziološke pufere  bubrezi  pluća  NEORGANSKI PUFERSKI SISTEM KRVNE PLAZME  to je rastvor slabe kiseline i kisele soli te kiseline (konjugovana baza kiseline)  ukoliko se puferu doda kiselina, u reakciju se uključuje so, odnosno konjugovana baza (pri tom se povećava koncentracija kiseline pufera), a ukoliko se doda baza, u reakciju se uključuje kiselina pufera (pri tom se povećava koncentracija kisele soli)  neorganskih pufera u krvi ima veoma malo (oko 15 %o)  grupu neorganskih puferskih sistema čine:  bikarbonatni pufer  to je smeša ugljene kiseline (H 2CO3) i natrijum-bikarbonata (NaHCO 3), a odnos kisele i bazne komponente je 1 : 20 !!!  ph pufera iznosi 6.1  u slučaju povećanja kiselosti, u reakciju stupa natrijum-bikarbonat (povećava se koncentracija ugljene kiseline), a u slučaju pristizanja baznih metabolita, u reakciju stupa ugljena kiselina (povećava se koncentracija natrijum-bikarbonata) HCl + NaHCO3  NaCl + H2CO3 NaOH + H2CO3  NaHCO3 + H2O  kako bi se neutralisla povećana koncentracija ugljene kiseline, angažuju se pluća (ugljena kiselina je nestabilna i raspada se na vodu i ugljen-dioksid), a za neutralizaciju bikarbonata, angažuju se bubrezi  fosfatni pufer  to je smeša dihidrogen-fosfata (kiselina pufera) i monohidrogen-fosfata (kisela so, odnosno konjugovana baza dihidrogen-fosfata)  ph pufera je 6.8  amonijačni pufer  ORGANSKI PUFERSKI SISTEM KRVNE PLAZME  osnovni princip delovanja proteina kao pufera istovetan je principu delovanja neorganskih pufera jer belančevine, kao amfoterna jedinjenje, imaju kiselinsku i baznu disocijaciju, a koja će se odvijati, zavisi od aktuelne elektrohemijske reakcije krvi

74

 puferski kapacitet proteina je na desetine puta veći od puferskog kapaciteta neorganskih pufera, što je posledica njihove znatno veće zastupljenosti u plazmi  (!!!)  najjači pufer plazme su proteini (albumini)  najjači pufer krvi je hemoglobin jer ga ima dvostruko više od proteina  najjači neorganski pufer je bikarbonatni pufer  bikarbonatni pufer plazme nastaje u eritrocitima, a kako se nastala ugljena kiselina i bikarbonatni jon izlučuju preko pluća i bubrega, bikarbonatni pufer povezuje hemijske i fiziološke pufere  najbrži pufer su pluća

4.10. HEMATOLOŠKI INDEKSI  u hematološke indekse spadaju:  sedimentacija  to je brzina taloženja eritrocita  eritrociti imaju veću specifičnu gustinu od plazme, pa se kreću nadole pod uticajem sile Zemljine teže  sedimentacija eritrocita se odvija u 3 faze:  u prvoj fazi se sedimentiraju pojedini eritrociti  u drugoj fazi se sedimentiraju agregati stvoreni od eritrocita  u trećoj fazi se odvija istiskivanje plazme iz šupljine sedimenta  brzina sedimentacije zavisi od: odnosa albumina i globulina plazme (povećanjem količine globulina, sedimentacija se ubrzava), površinskog napona krvi, hematokrita (sniženjem hematokrita, ubrzava se sedimentacija), količine lecitina i holesterola (smanjenjem količine holesterola i lecitina, ubrzava se sedimentacija), koncentracije elektrolita, temperature (povećanjem temperature, povećava se sedimentacija) itd.  vrednost brzine sedimentacije eritrocita izražava se visinom stuba izdvojene plazme iznad istaloženih eritrocita  za prvi sat sedimentacija iznosi 2 – 10 mm za muškarce, 3 – 12 mm za žene, a kod novorođenčadi je smanjena i iznosi 0.2 - 0.5 mm, a kod trudnica iznosi i do 40 mm, a u drugom satu sedimentacija kod muškaraca dostiže 10 – 20 mm, a kod žena 12 – 15 mm  indeks boje (CI)  to je količnik koncentracije hemoglobina i broja eritrocita izraženih u odnosu na referentne vrednosti (CI  količina hemoglobina u procentima normalne vrednosti / broj eritrocita u procentima normalne vrednosti)  vrednost indeksa boje pruža informaciju o količini hemoglobina u eritrocitu  vrednosti indeksa boje od 0.85 – 1.15 smatraju se fiziološkim  MCH  to je prosečna (srednja) količina hemoglobina u jednom eritrocitu  dobija se odnosom količine hemoglobina [g/litru krvi] i broja eritrocita u litru krvi  vrednosti MCH-a od 27-33 pg (27-33 x 10-12 g) smatraju se fiziološkim  MCV

75

 to je prosečna zapremina eritrocita  izlosi 95 fl (95 x 10-15 l) 

MCHC  to je prosečna koncentracija hemoglobina na ukupnom broju eritrocita  iznosi 310 – 330 g/l

 hematološki indeksi se upotrebljavaju za ustanovljavanje određenih poremećaja i za određivanje tipa anemije

4.11. KRVNE GRUPE  karakteristično za membranu eritrocita je da sadrži antigene – oni se nalaze na površini eritrocita i ima ih puno  najvažniji antigeni su antigeni grupe ABO i Rh sistema

4.11.1. ABO SISTEM KRVNIH GRUPA KRVNA GRUPA A B AB O

AGLUTINOGENI ( Ag) A B A, B ―

AGLUTININI ( At) -aglutinini -aglutinini ― , -aglutinini

 aglutinogeni A i B su nazivi za antigene  aglutinini se nalaze u plazmi krvi te iste osobe – to su antitela (-aglutinini su antitela za A aglutinogene, dok su -aglutinini antitela za B aglutinogene)  -aglutinini vrše aglutinaciju (za kojom sledi hemoliza) eritrocita sa aglutinogenom A, dok -aglutinini izazivaju aglutinaciju eritrocita sa aglutinogenom B, ali do reakcije aglutinacije u organizmu čoveka ne dolazi, jer se u krvi jedne osobe nikada ne nalazi aglutinogen i aglutinin koji mogu da reaguju  neposredno po rođenju su prisutni aglutinogeni, dok aglutinina skoro nema, nego se oni formiraju do osmog meseca života u zavisnosti od vrste već postojećih aglutinogena na eritrocitu te osobe  pri izvođenju transfuzije krvi mora se voditi računa da krv davaoca i krv primaoca budu iste krvne grupe, odnosno da su kompatibilne  nulta grupa je univerzalni davalac, a AB grupa je univerzalni primalac (takva transfuzija se radi samo u izuzetnim slučajevima)  može se dati do 350 ml krvi nulte grupe osobi koja ima AB krvnu grupu jer je do te količine krvi koncentracija  i -aglutinina dovoljno mala da ne izazove aglutinaciju eritrocita u krvi domaćina, a već se sa 350 ml krvi koncentracija  i -aglutinina povećava i može štetno da deluje  kada se primaocu da neadekvatna krv (ako se ne ispoštuje ABO-sistem), nastaje hemaglutinacija (slepljivanje eritrocita) što dovodi do stvaranja mikrotromba, koji zapušavaju krvne sudove u vitalnim organima  kod belaca je najšća nulta krvna grupa (47%), zatim A (41%), pa B (9%), a najređa je AB (3%)

76

4.11.2. Rh-SISTEM  postoji 6 vrsta Rh antigena na membranama eritrocita, koje se označavaju slovima C,D,E,c,d,e  C, D, E antigeni se nasleđuju kao dominantni i uslovljavaju pozitivan Rh faktor  Rh pozitivne krvne grupe su prisutne kod više od 90% populacije  kada se Rh pozitivna krvna grupa da osobi koja ima negativan rezus faktor, nastaje hemoliza (raspadanje eritrocita)  osnovna razlika između ABO sistema krvnih grupa i Rh sistema je to što su aglutinini (antitela ABO sistema) spontano prisutni u plazmi kod ABO sistema, dok u Rh sistemu, Rh antitela postoje u plazmi Rh negativnih osoba samo ukoliko te osobe dođu u kontakt sa Rh pozitivnom krvlju, tj. sa Rh antigenima C, D ili E  pri prvom kontaktu Rh negativne osobe sa Rh pozitivnom krvlju stvara se mala količina antitela, ali pri narednom kontaktu sa Rh pozitivnom krvlju, dolazi do takve senzibilizacije da je količina stvorenih antitela tada izrazito visoka  ERITROBLASTOZIS FOETALIS  javlja se kod Rh negativne majke koja nosi Rh pozitivnu bebu  stvorena Rh antitela majke prelaze u krv bebe kroz placentu i uslovljavaju aglutinaciju eritrocita bebe, sa sledstvenom hemolizom  terapija je exsangvinotransfuzija – kompletna zamena krvi bebe  da bi se sprečila senzibilizacija majke u narednim trudnoćama, daje se Rhogam nakon porođaja  ukoliko se kod bebe čiji su eritrociti hemolizirani ne interveniše, nastaje kern ikterus (žutica) usled povećane količine bilirubina i psihomotorna retardacija, koja nastaje zato što kod bebe nije razvijena hematoencefalna barijera, pa bilirubin, koji se stvara nakon hemolize eritrocita, može da se taloži u CNS-u, a on je jako neurotoksičan

77

5. KRVOTOK I LIMFOTOK 5.1. SRCE KAO PUMPA (KARAKTERISTIKE SRČANE MUSKULATURE)  kardiovaskularni sistem obezbeđuje kretanje krvi u zatvorenom sistemu krvnih sudova, a za ispunjenje tog zadatka neophodan je rad srca, kao mišićnog organa, koji svojom aktivnošću daje enrgiju za kretanje krvi, kao i funkcionalnost sitema krvnih sudova kroz koje će krv cirkulisati

 srce je locirano u grudnom košu, iznad dijafragme, između dva plućna krila  srce je obmotano srčanom maramicom da bi se smanjilo mehaničko trenje prilikom njegove kontrakcije  volumen srca iznosi 700 ml, težina srca 300 – 400 g, a kroz srce protiče 5 – 6 l krvi (to je i količina krvi u organizmu)

5.1.1. DELOVI SRCA  srce je šupalj mišićni organ (!!!), koji je podeljen na četiri dela: leva pretkomora (atrium sinistrum)  leva komora (ventriculus sinistrum)  desna pretkomora (atrium dextrum)  desna komora (ventriculus dextrum)  leva pretkomora i komora čine levo srce koje pumpa krv kroz periferne organe, a desna pretkomora i komora čine desno srce koje pumpa krv kroz pluća, a između levog i desnog srca nema nikakve komunikacije  zid leve komore je značajno deblji od desne komore, što znači da je taj mišić snažniji i da svojom kontrakcijom stvara veći pritisak jer leva komora pumpa krv kroz čitav organizam  zid desne komore je tanji i taj mišić je znatno slabiji jer desna komora pumpa krv samo kroz pluća 

 srce radi kao pumpa i usmerava tok krvi, a taj usmereni tok krvi postoji zbog srčanih zalistaka (!!!)  u celom srcu postoje četiri ušća na kojima se nalaze zalisci (valvule), koji mogu da otvaraju i zatvaraju međusobnu komunikaciju između delova srca koje povezuju  pretkomora i komora jedne strane srca međusobno komuniciraju i odvojene su kuspidalnim zaliscima (AV zaliscima – atrioventrikularnim zaliscima)  AV zalistak u levoj komori (između leve pretkomore i leve komore) naziva se bikuspidalni (mitralni) zalistak jer se sastoji iz dva listića (zaliska), a AV zalistak u desnoj komori (između desne pretkomore i komore) naziva se trikuspidalni jer se sastoji iz tri listića – ovi zalisci funcionišu tako da se pod dejstvom struje krvi otvaraju ako krv protiče iz pretkomore ka komori, ali u suprotnom se zatvaraju

78

 u zidu AV zalistaka nalaze se papilarni mišići (chordae tendineae), koji imaju ulogu u zatvaranju zalistaka, čime sprečavaju regurgitaciju (vraćanje) krvi iz komora u pretkomore u toku sistole komore  iz leve komore počinje aorta, što predstavlja direktnu vezu srca sa arterijskim sistemom koji upravo ovde počinje, a iz desne komore kreće plućna arterija (arterija pulmonalis) – na početku tih krvnih sudova nalaze se po tri polumesečasta (semilunarna) zaliska pripojena direktno na zid krvnog suda, a njihov položaj omogućava zatvaranje zalistaka i sprečavanje vraćanja krvi iz arterijskog sistema u komoru u toku dijastole komore, dok su za cirkulaciju u obrnutom smeru otvoreni i omogućavaju ulazak krvi iz komora srca u arterijski sistem

 oštećenje zalistaka može biti u pogledu njihovog suženja (stenoza) ili proširenja (insuficijencija), što dovodi do ozbiljnih problema u radu srca

5.1.2. GRAĐA I OSOBINE SRČANOG MIŠIĆA (MIOKARDA)  miokard je izgrađen od kardiomiocita, koji se mogu podeliti u dve grupe:  obični kardiomiociti  imaju ulogu u kontrakciji miokarda  njihov membranski potencijal mirovanja iznosi 85 mV  specijalizovani kardiomiociti (Purkinjeove ćelije)  njihova uloga je u stvaranju i sprovođenju impulsa, a grupisane su tako da grade sprovodni aparat srca (svi delovi sprovodne muskulature sprovode impulse, osim sinusnog čvora, koji generiše impulse)  njihov membranski potencijal mirovanja iznosi 60 mV  DELOVI KARDIOMIOCITA

sarkolema – ćelijska membrana sarkoplazma jedno jedro sarkoplazmatski retikulum – u njemu se nalaze cisterne sa depoima kalcijuma T tubuli o o

o

u srčanom mišiću su 5 puta veći od onog u poprečnoprugastim mišićima T tubul u srčanom mišiću je u fizičkom kontaktu sa jednom cisternom sarkoplazmatskog retikuluma, pa čini tvorevinu zvanu dijada T tubul sadrži i ekstracelularni kalcijum, koji tokom kontrakcije ulazi u ćeliju  OSOBINE SRČANOG MIŠIĆA

 hijerarhija uslovljena je postojanjem sprovodnog aparata srca  sprovodni aparat je izgrađen od specijalnih kardiomiocita (Purkinjeove ćelije) i ima ulogu da stvara i sprovodi impulse koji će omogućiti sinhrono razdraživanje miokarda i rad srca kao pumpe  hijerarhija se ostvaruje tako što predvodnik produkuje impulse veće učestalosti, a ti impulsi guše sve niže centre koji automatizam ispoljavaju manjom frekvencijom 

79



 

 



normalni predvodnik srčanog ritma je SA čvor (sinusni čvor ili sinoatrijumski čvor, odnosno pacemaker), koji je predvodnik srčanog ritma (produkuje impulse) i koji je fiziološki generator impulsa najveće učestalosti (60 – 80) SA čvor se nalazi u gornje-spoljašnjem zidu desne pretkomore, u blizini ušća gornje šuplje vene kada se ošteti predvodnik ritma, dolazi do buđenja nižih delova (AV čvora i Purkinjeovih vlakana), koji u tom slučaju preuzima ulogu predvodnika – to su abnormalni predvodnici, odnosno ektopični predvodnici (ektopični predvodnici su predvodnici koji se nalaze bilo gde izvan sinusnog čvora) dakle, sledeći u nizu je AV čvor (atrioventrikularni čvor) koji šalje impulse frekvencijom 40 – 60 u minuti poslednja u nizu su Purkinjeova vlakna (komorski pacemaker), koja kao i AV čvor u nekim abnormalnim uslovima mogu ritmički da stvaraju impulse frekvencijom 15 – 40 u minuti specijalizovan sistem srca za stvaranje i sprovođenje impulsa, koji kontroliše srčane kontrakcije sastoji se iz:  SA  internodalnih vlakana – provode impulse od sinusnog čvora do AV čvora (kroz pretkomore)  AV čvor – u njemu se impuls zadržava na putu iz pretkomora u komore  AV snop (Hisov snop) – provodi impulse iz pretkomora u komore i sastoji se iz leve i desne grane snopa, koje se završavaju Purkinjeovim vlaknima  Purkinjeova vlakna – provode srčane impluse u sve delove srčanih komora

 automatizam supstrat srčanog automatizma su jonski kanali, koji se mogu podeliti u tri grupe:  brzi natrijumski kanali  spori natrijumsko-kalcijumski kanali (spori kanali za kalcijum)  kalijumovi kanali sa zakasnelim otvaranjem  otvaranjem brzih kanala za natrijum omogućava se ulazak ogromnog broja jona natrijuma u mišićno vlakno (kao i kod skeletnih mišića), što izaziva depolarizaiju membrane kardiomiocita i stvaranje akcionog potencijala koji bi trajao kratko (kao kod skeletnih mišića), da u srčanom mišiću ne postoje spori natrijumsko-kalcijumski kanali, koji se sporije otvaraju, ali ostaju otvoreni duže – za to vreme velike količine jona kalcijuma i natrijuma i dalje ulaze u mišićno vlakno i na taj način dodatno stimulišu proces kontrakcije, pa se produžava period depolarizacije membrane i zato u akcionom potencijalu srčanog mišića nastaje plato  specifičnost srčanog mišića je i u tome da se posle početka akcionog potencijala permeabilnost membrane srčanog mišića za jone kalijuma smanjuje, a kako joni kalijuma izazivaju repolarizaciju membrane, na ovaj način se sprečava rani oporavak membrane  kada se zatvore spori kanali za kalcijum i natrijum, otvaraju se kalijumovi kanali i permeabilnost membrane za kalijum se vrlo brzo poveća, pa nagli gubitak jona kalijuma iz mišićnih vlakana izaziva repolarizaciju membrane, pa se membranski potencijal vraća na nivo u mirovanju i akcioni potencijal se završava 

80



 





dakle, postojanje sporih kanala za jone ekstracelularnog kalcijuma, ali i natrijuma uslovljava karakterističan akcioni potencijal kardiomiocita, koji se sastoji u pojavi platoa akcionog potencijala (platoa depolarizacije), koji igra značajnu ulogu da se impuls ugasi kada dođe do poslednje ćelije – to znači da će srce funkcionisati kao pumpa samo ako impuls prvo razdraži muskulaturu pretkomora, pa tek onda muskulaturu komora, odnosno sistoli komora uvek prethodi sistola pretkomora impuls ne prelazi sa komora na pretkomore jer između ova dva mišića postoji fibrozni omotač koji igra ulogu izolatora prelazak impulsa sa pretkomora na sprovodni sistem komora je nemoguć zbog platoa koji susednu ćeliju drži u fazi refrakternosti, kada ona ne može da odgovori ni na jedan novi impuls, jer u toku tog perioda akcioni potencijal ne može ponovo da podraži već podraženo područje miokarda refrakternost (nepodražljivost) može biti:  apsolutna – nikakva draž ne može da izazove razdraženje, traje duže od relativne  relativna – samo nadpražna draž može da izazove razdraženje period nepodražljivosti komora (apsolutna refrakternost) traje od 0.25 – 0.3 sekundi, a toliko od prilike traje i akcioni potencijal, a posle toga sledi period relativne refrakternosti, koji traje 0.05 sekundi i za vreme kojeg se mišić može ponovo podražiti, teže nego normalno i vrlo snažnim ekscitacijskim signalom

81

5.2. SRČANI CIKLUS  rad srčanog mišića je obeležen srčanom revolucijom, koja se sastoji od:

sistole o sistola je kontrakcija srčanog mišića o zajedno se kontrahuju obe pretkomore, a ta sistola pretkomora prethodi

zajedničkoj sistoli komora dijastole o dijastola je period kada se srce opušta posle kontrakcije o označava dekontrakciju srčanog mišića o dijastola pretkomora traje duže od dijastole komora  srčani ciklus se sastoji iz sistole i dijastole pretkomora i komora  srčani ciklus u morovanju traje 0.8 sekundi:

sistola atrijuma traje 0.1 sekundi  dijastola atrijuma traje 0.7 sekundi  sistola komora traje 0.3 sekunde  dijastola komora traje 0.5 sekundi 

ATRIUM VENTRIKULA

SISTOLA DIJASTOLA zajednička dijastola pretkomora i komora

0.1 sekunda

 sistole pretkomora i komora se fiziološki nikada ne poklapaju, dok se dijastole u

određenom vremenskom intervalu događaju istovremeno, što znači da postoji period u srčanoj revoluciji kada se srce puni krvlju u sve četiri šupljine i pri tom dekontrahuje  SISTOLA KOMORE  sistola komore obuhvata dve podfaze:  faza izometričke (izovolumetrijske) kontrakcije  pritisak u levoj komori raste od 0 do 80 mmHg, a u desnoj od 0 do 10 – 15 mmHg (minimalni pritisak u levoj i desnoj komori je 0)  AV zalisci su zatvoreni  semilunarni zalisci su zatvoreni  zapremina komore se ne menja jer se mišićna vlakna ne skraćuju, iako se napetost mišića povećava  komore se kontrahuju, ali se krv ne istiskuje  faza izotoničke kontrakcije  pritisak u levoj komori nastavlja da raste od 81 do 120 mmHg, a u desnoj komori od 10–15 do 25 mmHg (maksimalni pritisak u levoj komori je120 mmHg, a u desnoj 25 mmHg, što znači da je pritisak u levoj komori 5 puta veći nego u desnoj!!!)

82

 AV zalisci su zatvoreni  semilunarni zalisci su otvoreni (semilunarni aortni zalistak se otvara na 80 mmHg, a zatvara na 120 mmHg, a semilunarni zalistak plućne arterije se otvara na 10–15 mmHg, a zatvara na 25 mm Hg)  za vreme izbacivanja krv, komora se još jače kontrahuje, pa se usled toga pritisak povećava  zapremina komore se smanjuje  krv se istiskuje iz komore  na kraju sistole, u ternutku kada je u komori konrakcija maksimalna, u njoj vlada

maksimalni pritisak (120 mmHg u levoj komori i 25 mmHg u desnoj komori), pa se pod uticajem ovog pritiska zatvaraju semilunarni zalisci, a kako su i AV zalisci u tom trenutku zatvoreni, a mišić komore se dekontrahuje, na kraju sistole u komori, pritisak pada na minimalnu vrednost, odnosno na nivo dijastolnog pritiska  DIJASTOLA KOMORE  dijastola komore obuhvata tri podfaze:  faza brzog punjenja  kako su AV zalisci u toku sistole bili zatvoreni, u pretkomorama se nakupila velika količina krvi, pa čim se završi sistola komore i pritisak u komorama opet padne na nisku dijastolnu vrednost, visok pritisak u pretkomorama naglo otvara AV valvule  dakle, u ovoj fazi se otvaraju AV zalisci  krv pod pritiskom prelazi iz pretkomore u komoru  povećava se volumen komore  faza sporog punjenja  pritisci u pretkomori i komori su izjednačeni  u komore se ulivaju samo male količine krvi – to je krv koja pritiče iz plućnih vena i prolazi direktno kroz pretkomoru u komoru  faza sistole pretkomora (aktivna faza)  pretkomora se kontrahuje i dodatno potiskuje krv koja teče u komore  u toku dijastole komore, 70 ml krvi treba da se nadoknadi – od toga se tokom faze brzog i sporog punjenja pasivno ubaci 75 % krvi, a tokom faze sistole pretkomore aktivno se ubaci 25 % krvi u toku jednog srčanog ciklusa

5.3. OSNOVNI PARAMETRI KOJI DEFINIŠU SRČANI RAD 5.3.1. SISTOLNI VOLUMEN (UDARNI VOLUMEN) – SV, END-SISTOLNI VOLUMEN I END-DIJASTOLNI VOLUMEN  u toku sistole, komore se prazne, a volumen svake komore smanjuje se za 70 ml, što

nazivamo udarni (sistolni) volumen, koji zapravo predstavlja količinu krvi koja se iz komora ubaci u arterijski sistem u toku jedne sistole

83

 u mirovanju sistolni volumen iznosi oko 75 ml, a maksimalni sistolni volumen iznosi 110 –

120ml  identičan je za levu i desnu komoru  srce ne izbacuje svu količinu krvi tokom sistole, već u svakoj komori preostaje još oko 50 do 60 ml krvi, a to se zove volumen na kraju sistole komore, odnosno end-sistolni volumen  za vreme dijastole, komore se pune, pa se volumen svake od njih povećava na 110 – 120 ml što predstavlja volumen komore na kraju dijastole i naziva se end-dijastolni volumen  onaj deo dijstolnog volumena koji komora izbaci prilikom jedne sistole naziva se frakcija izbacivanja ili ejekciona frakcija i iznosi oko 60% i određuje se ehokardiografijom  maksimalni volumen komore iznosi 200 ml

5.3.2. FREKVENCIJA SRCA – HR  frekvencija srca u mirovanju iznosi oko 60 – 80 otkucaja po minuti i označava broj srčanih

revolucija u toku jedne minute  frekvencija levog i desnog srca je ista  maksimalni broj otkucaja, odnosno maksimalna frekvencija srca iznosi i oko 200 otkucaja u minuti  broj otkucaja srca se smanjuje sa godinama života i kod sportista – ova pojava je poznata kao bradikardija (spora srčana frekvencija)

5.3.3. MINUTNI VOLUMEN SRCA – CO  to je količina krvi koja prođe kroz srce u toku jedne minute  izračunava se množenjem sistolnog volumena sa fekvencijom srca  u mirovanju minutni volumen srca iznosi 5 – 6 l/min, a maksimalni minutni volumen srca

može da iznosi i do 25 l/min  minutni volumen srca kod sportista i u toku fizičkog rada iznosi od 5 – 25 l/min  minutni volumen leve i desne komore je isti

5.4. REGULACIJA RADA SRCA  regulacija rada srca ostvaruje se na sledeći način:

autoregulacija nervna regulacija humoralna regulacija refleksna regulacija 5.4.1. AUTOREGULACIJA  autoregulacija je u vezi sa promenama u prilivu krvi u srce  količina krvi koju srce pumpa svakog minuta određena je skoro u potpunosti brzinom

priliva krvi iz vena u srce  Frank-Starlingov zakon kaže da srce ispumpa svu količinu krvi koja u njega dođe (!!!), nedozvoljavajući da se prevelika količina krvi nakuplja u venama  što se srčani mišić više istegne tokom punjenja, veća je sila kontrakcije srca i ono će ispumpati veću količinu krvi u aortu

84

 ova sposobnost mišića da se pri većem istezanju snažnije kontrahuje je svojstvena svim

poprečnoprugastim mišićima, a ne samo srčanom

5.4.2. NERVNA REGULACIJA  srce je inervisano od strane vegetativnog (autonomnog) nervnog sistema putem

parasimpatikusa (od grana nerva vagusa) i simpatikusa  simpatikus deluje pozitivno, a parasimpatikus negativno na regulaciju srčanog rada i to:  hronotropno – na promenu frekvencije srca

 dromotropno – na sprovodljivost  batmotropno – na razdražljivost  inotropno – na snagu srčanog mišića, a samim tim i na sistolni volumen  u mirovanju je tonus centara simpatikusa i parasimpatikusa približno identičan, tako da im

se efekti međusobno potiru  predominacija jednog dela nastaje kao posledica njegovog pojačanog tonusa ili smanjenog tonusa antagoniste

5.4.3. HUMORALNA REGULACIJA  humoralna regulacija srčanog rada podrazumeva delovanje odgovarajućih hemijskih

supstanci direktno iz krvi  humoralnih faktora ima više, a najznačajniji su: hormoni o adrenalin, noradrenalin (medijator većine simpatičkih vlakana), T 3 i T4 pojačavaju rad srca o acetilholin se izlučuje na krajevima postganglijskih vlakana parasimpatikusa i pokazuje iste efekte kao draženje vagusa, odnosno deluje negativno na regulaciju srčanog rada joni kalijuma i kalcijuma u ekstracelularnoj tečnosti K+ joni negativno utiču na rad srca i zaustavljaju ga u opuštenom stanju (kao u "dijastoli") o kalcijumovi joni pozitivno deluju na rad srca (snagu i frekvenciju), a pri dužem izlaganju jonima kalcijuma srce se zaustavlja u zgrčenom stanju (kao u "sistoli") jer se iscrpljuju metabolički sistemi srca, pa ono na kraju oslabi temperatura o povišena temperatura koja se javlja u stanjima groznice izaziva veliko povećanje srčane frekvencije, dok snižena temperatura znatno smanjuje srčanu frekvenciju o tempreatura ne deluje direktno na srčani mišić nego na predvodnik srčanog ritma i to verovatno tako što povećana temperatura povećava permeabilnost membrane za jone, pa zato ubrzava proces nastanka impulsa o

5.4.4. REFLEKSNA REGULACIJA  primer refleksne regulacije rada srca je Goltzov ogled (Goltzov refleks)  kao i svaki refleks, i ovaj refleks ima refleksni luk:

85

 snažnim udarcem u solarni pleksus (abdomen) razdražuju se receptori, koji se nalaze u untrašnjim organima i pripadaju slobodnim nervnim završecima splanhikusa (ganglion stelatum)  aferentna karika refleksnog luka simpatikusa je sam splanhikus koji ushodno šalje u simpatički centar u produženoj moždini veliku količinu energije impulsa i zbog toga dolazi do ihibicije simpatikusa i on ispada iz funkcije (kuršlus), pa ostaje samo parasimpatikus  eferentno vlakno je nerv vagus  efektor je srce, koje u ovom slučaju ispoljava efekat vagusa (parasimpatikusa) koji nastavlja da deluje na srce usporavajući ili čak zaustavljajući rad srca  treba uočiti da u refleksnom luku ovog refleksa postoji paradoks jer se umesto efekta simpatikusa, kako počinje ovaj refleks, javljaju efekti vagusa (parasimpatikusa)

5.5. EKG (na papiru)

5.6. CIRKULATORNI SISTEM  krv je u zatvorenom sistemu krvnih sudova organizovana tako da se krv ni u jednom delu

ne meša  krvni sudovi se dele na:

 arterije  odvode krv iz srca  imaju deblje zidove na račun mišićnog sloja (imaju više slojeva u svom zidu), pa nisu podložne kompresiji i tegljenju  vene  sprovode krv ka srcu  venski zidovi su tanki, pa su vene najrastegljivije od svih krvnih sudova  čitav krvotok je podeljen na dva dela:

veliki krvotok (sistemski) mali krvotok (plućni)  odnos velikog i malog krvotoka je 80% : 20%

5.6.1. VELIKI KRVOTOK  sistem velikog krvotoka nosi kiseonik i hranljive materije putem sistema arterija do ćelija

tkiva, a u tkivima sakuplja produkte metabolizma i ugljen-dioksid i nosi ih putem sistema vena do srca

86

 veliki krvotok počinje levom komorom, odakle krv preko semilunarnog zaliska ulazi u

aortu, pa preko aorte, arterija, arteriola, krv stiže do najsitnijih kapilara, koji prožimaju sva tkiva organizma  kapilari imaju arterijski i venski kraj pa se iz njih krv sakuplja u venule, vene, pa preko šupljih vena (vena cava) dospeva u desnu pretkomoru srca odakle preko AV zaliska ulazi u desnu komoru čijom se kontrakacijom preko semilunarnog zaliska krv ubacuje u plućnu arteriju, što predstavlja početak malog krvotoka  atrerije velikog krvotoka nose krv bogatu kiseonikom (arterijsku krv), a vene velikog krvotoka nose krv bogatu ugljen-dioksidom (vensku krv)

5.6.2. MALI KRVOTOK  mali krvotok počinje desnom komorom, odakle preko semilunarnog zaliska krv obogaćena

ugljen-dioksidom ulazi u plućnu arteriju putem koje stiže do desnog plućnog krila, gde se preko plućnih kapilara obavlja razmena gasova – iz krvi izlazi ugljen dioksid, a ulazi kiseonik  tako promenjena krv, obogaćenja kiseonikom, plućnim venama ulazi u levu pretkomoru srca i preko AV zaliska ulazi u levu komoru, gde se završava mali krvotok i zatvara krug cirkulacije  arterije malog krvotoka nose krv bogatu ugljen-dioksidom (vensku krv), a vene malog krvotoka nose krv bogatu kiseonikom (arterijsku krv)  dakle, bez obzira da li se krv nalazi u arterijama ili venama, arterijska krv predstavlja krv

bogatu kiseonikom, a venska krv predstavlja krv bogatu ugljen-dioksidom

5.6.3. RAZMENA MATERIJA NA NIVOU KAPILARA (KAPILARNI KRVOTOK)  razmena materija na nivou kapilara se odvija zahvaljujući sledećem:

građa kapilara kapilari imaju najtanji zid, koji se sastoji od bazalne membrane na kojoj je sloj endotelnih ćelija  bazalna membrana sadrži veliki broj fenestara (prozora, pora), čime se uspostavlja direktna komunikacija između krvi i međućelijske tećnosti  kroz pore prolazi sve osim proteina plazme i uobličenih elemenata krvni pritisak (hidrtostatski pritisak)  to je pritisak stuba tečnosti u kapilaru  on istiskuje tečnost iz krvnog suda (pomaže filtraciji)  ovaj pritisak na arterijskom kraju kapilara iznosi 40 mmHg, a prolaskom krvi kroz kapilar se troši da bi na venskom kraju kapilara iznosio 18 mmHg onkotski pritisak (koloid-osmotski pritisak)  to je pritisak proteina u plazmi i iznosi 25 – 28 mmHg  on se ne menja u čitavom krvnom koritu jer belančevine zbog svoje veličine ne mogu da prođu kroz pore kapilara i da se nađu u intersticijumu  to je sila kojom će proteini vući vodu u krvni sud iz intersticijuma zato što oni ne mogu da napuste krvno korito, a pošto su hidrofilni, oni privlače vodu ka sebi i tako pomažu proces resorpcije 

 na nivou kapilara događaju se sledeće fizičke pojave:

87

 difuzija  stalno se odvija kroz sve membrane čovekovih ćelija  filtracija  u prvoj polovini kapilara (na arterijskom kraju kapilara) hidrostatski pritisak (pritisak koji teži da cedi tečnost napolje) nadvladava onkotski (pritisak koji se suprotstavlja izlasku tečnosti iz kapilara) i istiskuje tečnost iz kapilara, pa se tu ostvaruje proces filtracije  tečni deo krvi će izlaziti iz plazme u intersticijum, a sa njom i sve ono što je u toj plazmi rastvoreno (kiseonik, joni, aminokiseline, glukoza...)  tom prilikom kiseonik, kao i hranljive materije nastavljaju put ka ćeliji

 resorpcija  ugljen-dioksid i ostali raspadni produkti, koje je ćelija izbacila kreću se prema drugoj polovini kapilara  na venskom kraju kapilara onkotski pritisak sada nadvladava hisrostatski (krvni pritisak), koji se smanjuje sa 40 na 20 mmHg, pa tečnost i sve što je u njoj rastvoreno (ugljen-dioksid, joni, urea...) biva usisano u kapilare i tako se ostvaruje proces resorpcije  na sredini kapilara hidrostatski pritisak se izjednačava sa onkotskim, pa se na sredini

kapilara ne dešava niti filtracija, niti resorpcija (ne dešava se ništa!!!)

 suprotno očekivanju da se ista količina tečnosti izfiltrira i resorbuje, više tečnosti se

izfiltrira nego što se resorbuje, pa oko 10% tečnosti ostaje u intersticijumu i biva usisano u limfni sud, a kasnije u limfni sistem, a kako se na kraju limfotok, posle prolaska kroz limfne organe, uliva u vensku krv, ravnoteža se uspostavlja

5.6.4. FAKTORI KOJI OMOGUĆAVAJU VRAĆANJE KRVI U SRCE  srce u svom radu nema problema sa istiskivanjem krvi jer se to postiže kontrakcjom

srčanog mišića  međutim, sva krv koja se izbaci mora u vreme dijastole i da se vrati u srce, a takva pumpa ne postoji  vraćanje krvi u srce se ostvaruje na sledeće načine:  razlika u krvnom pritisku  krv se u zatvorenom sistemu kreće samo na bazi razlike pritisaka, ali je ona izuzetno mala, a tu razliku dodatno umanjuje i sila Zemljine teže, pogotovo prilikom distribucije krvi iz donjih ekstremiteta i abdomena u srce koje se nalazi u grudnom košu

88

 gravitacija  negativnost u medijastinumu (grudnom košu)  u grudnom košu vlada negativan međumaramični pritisak koji je prilikom udaha još izraženiji, pa svaki udah "usisava" krv iz venskog sistema u srčane šupljine  zalisci u dubokim venama nogu  zalisci u venama ne dozvoljavaju da krv teče u suprotnom smeru (suprotstavljaju se težnji krvi da se kreće u smeru sile Zemljine teže)  mišići potkolenice (mišićna pumpa)  kada se mišić kontrahuje, on pritiska venu koja ga prati, a time i krv u njoj  prilikom dekontrakcije mišića, vena se napuni krvlju, a kontrakcijom mišića krv se opet potiskuje ka srcu  zalisci u dubokim venama nogu i mišići potkolenice čine periferno srce ili vensku pumpu

5.6.5. OSOBINE KRVNIH SUDOVA  krvni sud je svaki pojedinačni sud a krvno korito je zbir poprečnih preseka krvnih sudova

iste vrste  veličina krvnog korita je obrnuto srazmerna brzini proticanja krvi u njemu – prema tome, ako je najveće krvno korito na nivou kapilara, onda će tu biti najmanja brzina kretanja krvi, što je i neophodno da bi se kroz kapilare u potpunosti obavila razmena materija  (!!!)  najveći dijametar krvnog suda ima aorta  najmanji dijametar krvnog suda ima kapilar  najuže krvno korito ima aorta jer je jedna  najšire krvno korito imaju kapilari jer ih ima najviše  najveći krvni pritisak ima aorta  najmanji krvni pritisak imaju vene  najveći periferni otpor, odnosno najveći pad krvnog pritiska imaju arteriole  gubitak pulsatornog kretanja (oscilatornog karaktera) krvi dešava se u arteriolama  razmena materija odvija se na nivou kapilara  depoi krvi su vene jer sadrže najveću količinu krvi (60%), a to je posledica najmanjeg pritiska u njima  zaliske u lumenu imaju vene, a izražene su npr. kod velikih vena nogu  venska kontrakcija ne postoji  fenestre ili pore imaju kapilari

5.7. KRVNI PRITISAK  krvni pritisak je mehanička sila kojom krv deluje na površinu krvnog suda  svojom kontrakcijom srce stvara pritisak, koji omogućava kretanje krvi kroz zatvoreni

sistem krvnih sudova i pritom troši tu energiju, savladavajući otpor krvnih sudova

5.7.1. KRETANJE KRVNOG PRITISKA U ZATVORENOM SISTEMU KRVNIH SUDOVA  krvni pritisak je najveći u aorti i uopšte u arterijama i iznosi od 120 do 80 mmHg

89

    

krvni pritisak u arteriolama na početku iznosi 80, a na kraju 40 mmHg krvni pritisak kapilara na arterijskom kraju iznosi 40, a na venskom 18 mmHg krvni pritisak venula na početku iznosi 18, a na kraju 10 mmHg krvni pritisak vena (do vene cave) iznosi na početku 10, a na kraju 8 mmHg vena cava, koja se nalazi na ušću u desnu pretkomoru ima krvni pritisak na početku 8, a na kraju 0 mmHg, a ponekad čak i negativan  krvni pritisak se koristi za savladavanje nekog perifernog otpora, zbog čega i opada, a na

nivou arteriora gubi i oscilatorni karakter (variranje krvnog pritiska u jednom krvnom sudu od najmanjih do najvećih vrednosti pritiska u njemu)

5.7.2. PULSNI PRITISAK I PULS  u praksi se krvni pritisak meri indirektnom metodom po Korotkovu u velikim arterijama,

kao razlika između sistolnog (gornjeg) i dijastolnog (donjeg) pritiska u arterijskom stablu – on iznosi 40 mmHg (120 – 80)  sistolni pritisak je maksimlani pritisak koji se postiže na kraju sistole i u mirovanju iznosi 120 mmHg – na tom pritisku se na kraju sistole zatvara aortni polumesečasti zalistak  u fizikom opterećenju sistolni pritisak se povećava i do 300 mmHg  krvni pritisak u arteriji vremenom opada do najniže vrednosti koja se događa na kraju dijastole srca – to je dijastolni, odnosno najniži krvni pritisak i u mirovanju iznosi 80 mmHg  krvni pritisak zavisi od snage srčanog mišića i otpora krvnih sudova  obeležava se sa TA (tensio arterialis)  120 / 80  povećanje krvnog pritiska u mirovanju preko 140 / 90 naziva se hipertenzija  pulsni talas predstavlja kretanje porcije krvi kroz arterijsko stablo, koja nastaje u toku

svake sistole komore, a mi ga palpiramo u vidu pulsa

5.7.3. KONTROLA KRVNOG PRITISKA  kontrola krvnog pritiska može biti:

kratkoročna – Frank-Starlingov zakon srednjoročna – sistem RAA (renin-angiotenzin-aldosteron) dugoročna – kontrola putem bubrega

90

6. IZLUČIVANJE (druga skripta)

7.ENDOKRINOLOGIJA (druga skripta)

91

8. MIŠIĆI  najčećša podela mišića u našem organizmu je prema građi i funkciji koju vrše i to na sledeće tri grupe:  poprečnoprugasti – skeletni  glatki  srčani  mišići čine najveći deo telesne mase čoveka u odnosu na druga tkiva – oko 40% telesne mase čoveka pripada poprečnoprugastoj muskulaturi, a 9% ulazi u sastav glatke muskulature, dok srčani mišić čini svega 1% telesne mase čoveka  mišići su glavni potošači energije, pokreću naše telo i produkcijom toplote učestvuju u održavanju stalnosti telesne temperature

 osnovne karakteristike svih vrsta mišića su:

razdražljivost o to je sposobnost mišića da pod uticajem određenog kvanta energije odgovori procesom razdraženja o draženje mišića može biti:  direktno – kada draž deluje direktno na mišićnu ćeliju  indirektno – ostvaruje se prenosom razdraženja sa nervne ćelije na mišić koji inerviše sprovodljivost o to je sposobnost mišićne ćelije da proces razdraženja prenosi na susednu ćeliju o ta karakteristika ne postoji u skeletnoj muskulaturi, nego u određenim ćelijama glatke muskulature, kao i u ćelijama srčanog mišića kontraktilnost o to je karakteristika samo mišićnih ćelija, a ogleda se u tome što se mišićna ćelija u toku procesa razdraženja skraćuje i time menja dužinu, a za ovu sposobnost odgovorne su posebne strukture belančevina koje ne nalaze u

92

mišićnim ćelijama (aktin i miozin), a za njihovu aktivnost (za kontrakciju mišića) su neophodni joni kalcijuma

8.1. POPREČNOPRUGASTA (SKELETNA) MUSKULATURA  poprečnoprugasti mišići su poprečno isprugani, što potiče od pravilnog geometrijskog rasporeda aktinskih i miozinskih niti, koje ulaze u sastav kontraktilnih elemenata, miofibrila  poprečno prugasti mišići su složeni u grupe antagonista i pod uticajem su kore velikog mozga, što znači da su pokreti ostvareni aktivnošću ovih mišića voljni

8.1.1. MIŠIĆNA ĆELIJA POPREČNOPRUGASTIH MIŠIĆA  mišićno vlakno je sinonim za mišićnu ćeliju, koja je izduženog oblika i razapeta je između dva pripoja tetive  mišićne ćelije su složene u manje grupe, fascikule, obložene vezivnim tkivom i na taj način grade mišić  za sve mišiće je tipično da su pripojeni na minimum dve kosti tetivama, koje se nalaze na kraju svakog mišića – kada se mišić kontrahuje, tetive se međusobno približavaju, pomerajući kosti po principu poluge (po pravilu je jedan od pripoja fiksiran i zove se origo, a drugi se pomera ka njemu i naziva se insercija)

 osnovne morfološke strukture mišićne ćelije su:

 sarkolema

  



 to je membrana mišićne ćelije  sastavljena je iz dvostrukog fosfolipidnog sloja po kojem plutaju proteinski molekuli  u sastav svake membrane ulazi i holesterol, koji joj daje stabilnost sarkoplazma  to je tečni deo ćelije u kojem su rastvorene organske i neorganske materije  u njoj se nalaze i mnoge organele više jedara  ćelija skeletnog mišića sadrži preko 100 jedara, koji su raspoređeni duž sarkoleme i ostvaruju mnoštvo anaboličkih procesa mitohondrije  to su organele membranske strukture, sastoje se iz spoljašnje i unutrašnje membrane  unutrašnja membrana je sastavljena od enzima, koji regulišu više biohemijskih procesa, od kojih su najvažniji enzimi Krebsovog ciklusa, respiratornog lanca i -oksidacije  u ovoj organeli se stvara najveća količina ATP-a uz prisustvo kiseonika (to su glavni snabdevači energijom za ćelijske procese)  mitohondrija poseduje sopstvenu DNK, što joj omogućava produkciju sopstvenih proteinskih molekula (enzima) miofibrili  miofibrili su najzastupljenija struktura mišićne ćelije i obuhvataju oko 80% njenog volumena

93









 to su kontraktilni elementi, koji se sastoje iz dve vrste kontraktilnih proteina:  tanjih niti (aktina)  debljih niti (miozina)  6 aktinskih niti okružuju jednu miozinsku, dok 3 miozinske okružuju jednu aktinsku nit  prema tome, odnos aktinskih niti prema miozinskim je 2 : 1  sarkomera je funkcionalna jedinica miofibrila, veličine oko 2.5 mm, sačinjena od aktina i miozina u odnosu 2:1, a predstavlja osnovnu kontraktilnu jedinicu mišića  pomoću svetlosnog mikroskopa primećuje se poprečna ispruganost, koja potiče od toga što aktinske i miozinske niti različito prelamaju svetlost  tokom mišićne kontrakcije ne dolazi do skraćenja (kontrakcije) aktinskih i miozinskih niti, nego one uklizavaju jedna u drugu  pored aktina i miozina u sastav miofibrila ulaze još četiri proteina (tropomiozin, troponin, titin, nebulin)  tropomiozin i troponin svojom aktivnošći dozvoljavaju ili sprečavaju uklizavanje aktinskih i miozinskih niti  tropomiozin je upleten u niti aktina, pokrivajući aktivna mesta aktina za vezivanje sa miozinom  troponin se sastoji od tri subjedinice i smešten je na kraju svakog molekula tropomiozina sarkoplazmatski retikulum  to je mrežasta membranska tvorevina oko miofibrila  joni kalcijuma se ne nalaze u sakoplazmi mišićne ćelije, nego u cisternama sarkoplazmatskog retikuluma  transport kalcijuma van retikuluma igra značajnu ulogu u procesima mišićne kontrakcije T tubul  to su invaginacije ćelijske membrane u vidu kanala, koje prolaze transferzalno kroz ćeliju, gradeći gustu mrežu i provodeći akcioni potencijal u unutrašnjost ćelije  T tubuli su okruženi sa dve cisterne sarkoplazmatskog retikuluma i takva tvorevina naziva se trijada lizozomi  to su organele koje razgrađuju pojedine delove ćelije, a ponekada je i ubijaju  lizozom predstavlja membransku tvorevinu u kojoj su smešteni proteolitički enzimi zrnca glikogena  energija se u mišićnoj ćeliji nalazi vrlo malo u obliku ATP-a, a to je jedini oblik energije koji može da se iskoristi za eneretski zavisne procese  kreatin-fosfat, glukoza i masne kiseline služe za resintezu ATP-a, dok se energija u mišićnom vlaknu deponuje u obliku zrnca glikogena, koji predstavlja polimer glukoze

8.1.2. MEHANIZAM MIŠIĆNE KONTRAKCIJE  za mehaničko skraćenje mišića odgovorni su miofibrili  mišićna kontrakcija se odvija po sledećem redosledu:

generisanje impulsa

94

akcioni potencijal sinapsa (motorna ploča) acetilholin T tubul sarkoplazmatski retikulum oslobađanje kalcijuma troponin tropomiozin rekacija aktin – miozin ATP kontrakcija vraćanje kalcijuma pokrivanje aktina tropomiozinom razvlačenje mišića putem antagonista dekontrakcija mišića  veza motornog neurona, koji uranja u mišićno vlakno, i samog vlakna naziva se sinapsa, neuromuskularna veza ili motorna ploča  dolaskom impulsa iz kore velikog mozga u završni deo nervnog završetka, iz kalcijumskih kanala se oslobađa kalcijum, koji utiče na pucanje vakuola i oslobađanje acetilholina egzocitozom, koji tako dospeva u međusinaptičku pukotinu  prolazeći kroz međusinaptički prostor medijator acetilholin dolazi do postsinaptičke membrane i vezuje se za specijalne proteine (receptore), otvarajući pri tom jonske kanale, koji opet menjaju polarizaciju membrane  tu počinje generisanje akcionog potencijala, za razliku od nervno – nervne sinapse, gde se na postsinaptičkoj membrani javlja ekscitacija (depolarizacija) ili inhibicija (hiperpolarizacija)  broj impulsa pristiglih do kraja nervnog završetka odgovara frekvenci generisanih impulsa na postsinaptičkoj membrani  da acetilholin ne bi delovao duže na receptore on se delom razlaže uz pomoć enzima holinesteraze, a delom vrati nazad u nervno vlakno, gde dolazi do njegove resinteze  stvoreni akcioni potencijal se širi po celoj sarkolemi i putem T tubula transportuje kroz celu mišićnu ćeliju i prolazeći pored cisterni sarkoplazmatskog retikuluma, akcioni potencijal dovodi do oslobađanja kalcijuma i njegovog difundovanja u prostor miofibrila  troponin poseduje tri subjedinice – jedna se vezuje za aktin, druga za tropomiozin, a teća za kalcijum  vezivanjem kalcijuma za troponin, sa aktina se smiče tropomiozin i na taj način se otključava aktivno mesto na aktinu za vezivanje sa miozinom  tako je omogućeno aktinskoj niti da ukliže između miozinskih niti, pri čemu se troši ATP – na taj način se ostvaruje mehaničko skraćenje dužine mišićne ćelije (kontrakcija)  nakon toga se mišić vraća u prvobitan položaj dekontrakcijom (relaksacijom)  kalcijum se aktivno vraća u cisterne sarkoplazmatskog retikuluma (za ovo se koristi mala količina energije i u procesu relaksacije), gubi se njegova veza sa troponinom, pa tropomiozin ponovo prekriva aktivna mesta na aktinu

95

 naši skeletni mišići su raspoređeni po principu antagonizma, pa će kontrakcija antagonista izvući aktinske niti iz miozinskih u prvobitan položaj u mišiću koji je prethodno bio kontrahovan i dovešće do njegove dekontrakcije

8.1.3. VRSTE MIŠIĆNE KONTRAKCIJE

 kontrakcije se u odnosu na broj impulsa koji su proizveli kontrakciju, mogu podeliti na: proste – moguće su in vitro složene (tetanus) – moguće su in vivo  PROSTA MIŠIĆNA KONTRAKCIJA  kod čoveka su sve kontrakcije složene jer je u CNS-u nemoguće genrisati samo jedan impuls  prosta mišićna kontrakcija je moguća in vitro (samo u laboratorijskim uslovima) jer je to kontrakcija izolovanog skeletnog mišića pod dejstvom jedne pražne ili natpražne draži (strujnog impulsa)

 registrovana prosta mišićna kontrakcija se može prikazati na sledećem dijagramu (miogram):

 na dijagramu se mogu uočiti tri faze:

 latentni period – LP (traje 10 milisekundi)  on traje od ternutka delovanja impulsa do početka skraćenja mišića (vidljive kontrakcije)  to je vreme neophodno da se obavi sve ono što prethodi reakciji aktina i miozina (kontrakciji) – obuhvata vreme razdraženja, generisanje akcionog potencijala, vreme sprovođenja akcionog potencijala (kroz nervni završetak i motornu ploču), period od razdraženja mišića do kontrakcije mišića (pravo latentno vreme) i vreme od početka kontrakcije, pa do vidljive kontrakcije  faza kontrakcije – FK (traje 40 milisekundi)  faza dekontrakcije (relaksacije) – FD (traje 50 milisekundi)  polukružni zapis na dijagramu (obuhvata FK i FD) određuje momenat dejstva draži na mišić  temperatura ima značajan uticaj na odvijanje mišićne kontrakcije zbog toga što se mišićna kontrakcija odvija na bazi hemijskih procesa, čija je brzina odvijanja termozavisna (povećanje temperature ubrzava hemijske reakcije, pa su sve faze kontrakcije skraćene i obrnuto)

96

 pojava slaganja dve proste mišićne kontrakcije pod dejstvom dva impulsa u vremenskom razmaku kraćem od trajanja proste mišićne kontrakcije u eksperimentalnim uslovima (in vitro) naziva se sumacija

 ova kontrakcija pod uticajem dva impulsa je takođe nemoguća in vivo jer ljudski mozak može da generiše samo salve impulsa veće ili manje učestalosti, koji će uzrokovati složenu mišićnu kontrakciju  SLOŽENA MIŠIĆNA KONTRAKCIJA – TETANUS  sve kontrakcije skeletne muskulature su složene jer se dešavaju pod dejstvom većeg broja impulsa (serija ili salvi impulsa) pristiglih u mišić iz motorne zone kore velikog mozga  u zavisnosti od frekvencije (učestalosti) impulsa postoje:  glatki (potpuni) tetanus ili stopljena kontrakcija – nastaje kada je učestalost impulsa veća, pri čemu mišić ostaje stalno kontrahovan, praktično bez opuštanja  zupčasti (nepotpuni) tetanus – nastaje kada impulsi imaju manju učestalost  jedna vrsta tetanusa može da prelazi u drugu u zavisnosti od funkcionalnog stanja mišića (npr. kod zamora) i od kombinacije učestalosti draži koje deluju na mišić

 kontrakcije se prema tome šta se dogodilo sa dužinom mišića, mogu podeliti na: izotoničke (dinamičke) – ne menja se tonus, ali se menja dužina mišića, a enrgija se troši i postoji izvršeni rad o koncentrične o ekscentrične izometričke (statičke) – menja se tonus, a dužina mišića ostaje ista, a energija se troši, iako ne postoji izvršeni rad  KONCENTRIČNA MIŠIĆNA KONTRAKCIJA  koncentrična mišićna kontrakcija nastaje kada je snaga mišića veća od težine tereta, pa se pripoji mišića međusobno približavaju, odnosno mišić se skraćuje  pri ovoj kontrakciji izvršiće se rad jednak proizvodu sile i pređenog puta  EKSCENTRIČNA MIŠIĆNA KONTRAKCIJA

97

 ekscentrična mišićna kontrakcija nastaje kada je teg ili sila jača od sile mišića, pa se bez obzira na kontrakciju mišića, mišićni pripoji međusobno udaljavaju, odnosno mišić se izdužuje  STATIČKA (IZOMETRIČKA) MIŠIĆNA KONTRAKCIJA  statička mišićna kontrakcija nastaje kada se mišić kontrahuje, a njegovi pripoji se ne približavaju  dakle, pri ovoj kontrakciji nema izvršenog mehaničkog rada (bez obzira na veličinu sile) jer je pređeni put jednak nuli  pri ovoj vrsti kontrakcije nema uklizavanja aktinskih i miozinskih niti, ali se tonus mišića povećava i troši se energija kao i prilikom skraćenja mišića, a ponekad i veća  kako se u fiziologiji rad izražava energetskim utroškom, odnosno potrošnjom kiseonika, može se reći da u fiziološkom smislu prilikom ove kontrakcije rad ipak postoji  FIZIČKE VELIČINE KOJE DEFINIŠU MIŠIĆNI RAD Fma [N] A  F  s [ J  Nm ]  rad je kod čoveka najveći kod srednjih opterećenja (kod velikih opterećenja je pređeni put mali, a kod malih opterećenja je mala sila) P  A/ t [ W  J / s ] 

MEHANIČKA EFIKASNOST  to je odnos između uložene energije i ostvarenog mehaničkog rada, odnosno procenat ukupno utrošene energije koja se pretvori u spoljašnji mehanički rad  uvek kada se izračunava efikasnost, onda je to procenat pretvaranja jednog oblika energije direktno u drugi



HEMIJSKA ENERGIJA (ATP) MOŽE SE PRETVARATI U:  hemijsku energiju  toplotnu energiju  mehaničku energiju – mehanička efikasnost ljudskog rada (20-30%) – kontrakcije mišića  električnu energiju (akcioni potencijal)



IZVORI ENERGIJE ZA MIŠIĆNI RAD:  ATP – obezbeđuje energiju za 1-2 sekunde  CP (kreatinfosfat) - obezbeđuje energiju za 15-20 sekundi  glikoliza  anaerobna – obezbeđuje energiju za 1minut  aerobna – obezbeđuje energiju za 2 sata

8.1.4. MOTORNA JEDINICA I MOTORNA PLOČA  mišićna ćelija se kao i neuron ponaša po zakonu "sve ili ništa", što znači da će na draži potpražne jačine odgovarati sa "ništa" (neće se kontrahovati), a na pražne i natpražne draži jednim te istim procesom razdraženja, odnosno kontrakcijom koja je uvek ista, što znači da

98

povećanje intenziteta draži iznad pražne vrednosti ne dovodi ni do kakvih promena u karakteristikama kontrakcije mišićnog vlakna  međutim ceo mišić se ne ponaša po zakonu "sve ili ništa" jer je sastavljen od različito razdražljivih mišićnih vlakana  kod najmanje kontrakcije mišića, jačina draži dostiže pragovnu vrednost najosetljivijih vlakana, a jačina kontrakcije se povećava kako se povećava broj mišićnih vlakana koja se uvlače u kontrakciju (čiji prag draži je prekoračen)  kada se pređe prag draži svih vlakana, pa se sva mišićna vlakna tog mišića kontrahuju, tada povećanje draži neće dati snažniju kontrakciju  MOTORNA JEDINICA  jedno nervno vlakno inerviše više mišićnih ćelija istog tipa, dok mišićna ćelija može biti inervisana samo jednim neuronom  motornu jedinicu čine jedan -motoneuron i sva pripadajuća mišićna vlakna koje on inerviše  veličina motorne jedinice se kreće od 10-ak vlakana na jedan motoneuron (npr. kod mišića očne jabučice, mišića šake i mišića glasnih žica), a dostiže i veličinu od 1500-2000 mišićnih vlakana na jedan motoneuron (npr. kod većine mišića ekstremiteta, kao što je npr. kvadriceps)  uključivanjem novih motornih jedinica kod mišića sa manjim brojem mišićnih vlakana po neuronu, povećanje snage je manje, čime se obezbeđuje preciznost pokreta, dok je uključivanjem novih motornih jedinica kod mišića sa većim brojem vlakana po neuronu povećanje snage veće, čime se obezbeđuje znatno snažnija kontrakcija  nemoguće je impulsima iz kore velikog mozga angažovati sva mišićna vlakna  MOTORNA PLOČA  motorna ploča je mesto spoja -motoneurona i mišićnog vlakna, gde se ostvaruje hemijska sinapsa koja je jednosmerna (zbog morfologije)  motorna ploča se nalazi negde oko sredine mišićne ćelije

8.1.5. VRSTE MIŠIĆNIH VLAKANA SKELETNE MUSKULATURE  skeletna muskulatura poseduje 3 tipa mišićnih vlakana, podeljenih na osnovu morfološke građe i njihovih funkcionalnih svojstava:  bela vlakna (25%)  crvena vlakna (50%)  međuvlakna (25%) .  BELA VLAKNA  bela vlakna se drugačije nazivaju i vlakna brzog trzaja, brza glikolitička, tip IIb, ili brzo zamorljiva  ova vrsta vlakana bogata je miofibrilima, ali ima manju količinu sarkoplazme i mitohondrija, odgovornih za aerobni deo energije  za kontrakcije ovih vlakana nije potreban kiseonik  kontrakcije ovih vlakana su brže i snažnije zahvaljujući većoj količini miofibrila, a kako je količina raspoložive anaerobne energije ograničena, trajanje snažne kontrakcije će biti vremenski ograničeno i nastupiće brz zamor

99

 ova vlakna se angažuju za kontrakciju kao poslednja, odnosno tek kada kontrakcija dostigne maksimalne vrednosti  imaju puno glikogena  CRVENA VLAKNA  crvena vlakna se drugačije nazivaju vlakna sporog trzaja, spora oksidativna, spora aerobna, tip I ili nezamorljiva  sadrže manje miofibrila, ali su zato bogata sarkoplazmom i imaju znatno veću količinu mitohondrija  inervisana su nervnima male debljine i kontrahuju se kao prva i jedina vlakna pri malim opterećenjima mišića  energija se dobija iz aerobnih izvora za koje je potreban kiseonik  kontrakcije su sporije, duže traju i zamor je sporiji  MEĐUVLAKNA  međuvlakna su po građi i po funkciji između crvenih i belih vlakana  drugačije se nazivaju i intermedijerna vlakna, vlakna brzog trzaja, brza oksidativna glikolitička ili tip IIa  ova vlakna se angažuju za kontrakciju negde ispod srednjih opterećenja

8.2. SRČANI MIŠIĆ  srce je šupalj mišićni organ, sastavljen od dve odvojene pumpe, uslovno podeljene na desno i levo srce  srce svojom kontrakcijom daje energiju za proticanje krvi kroz zatvoreni sistem krvnih sudova, a položaj zalistaka određuje smer kretanja potisnute krvi  zalisci se otvaraju i zatvaraju samo kada dođe do promene pritisaka sa jedne i druge njegove strane  jedan srčani ciklus se sastoji iz kontrakcije srca (sistola) i faze kada se srce opušta i puni krvlju (dijastola)  krvni sudovi srčanog mišića ishranjuju srčani mišić (nutritivni krvotok srca) i građeni su po principu terminalnih krvnih sudova, što znači da između njih nema ili su vrlo oskudne i nedovoljne anastomoze (krvni sudovi koji ih povezuju), pa u slučaju zapušenja jednog suda ne postoji mogućnost da se preko drugog krvnog suda ishrani srčani mišić, pa je to najčešći uzrok infarkta miokarda čija je poseldica izumiranje srčanog mišića na mestu gde ga je zapušeni krvni sud snabdevao krvlju  za razliku od većine ostalih organa koji se krvlju snabdevaju uglavnom u toku sistole, protok krvi kroz krvne sudove srca je znatno veći u toku dijastole – taj odnos je 3 : 5 u korist dijastole, a razlog ovome je što kontrakcija miokarda tokom sistole vrši kompresiju na koronarne sudove, pa se protok krvi kroz njih lakše obavlja u toku dijastole, kada je srce opušteno  srčani mišić se sastoji iz dve vrste mišićnih ćelija – ova podela ukazuje na postojanje:  radne muskulature  po svojoj građi ćelije ove muskulature podsećaju na mišićna vlakna (poprečnoprugasta vlaklna)  poseduje svojstvo automatizma, ali ga nikada ne ispoljava zbog hijerarhije  sa anatomskog stanovišta, radna muskulatura se može podeliti još na:  mišić pretkomore

100

 mišić komore  sprovodne muskulature  mišićna vlakna sprovodnog sistema više liče na nervne ćelije

 dakle, prema funkcionalnim celinama srčanog mišića, on se može podeliti na tri mišića:  mišić pretkomore  mišić komore  mišićna vlakna sprovodnog sistema  kardiomiocit je pojedinačna ćelija srčanog mišića i ona predstavlja deo sincicijuma, jer na pojedinim mestima ćelije nisu u potpunosti odvojene plazmalnom membranom  osnovne karakteristike kardiomiocita su:  sarkolema  sarkoplazma  poprečna ispruganost  srčani mišić poseduje poprečnu ispruganost, što ukazuje na pravilan geometrijski raspored aktinskih i mioznskih niti, po čemu je identičan skeletnoj muskulaturi  pored aktina i miozina, postoje i tropomiozin i troponin, što ukazuje na isti mehanizam mišićne kontrakcije kao kod skeletne muskulature  jedno jedro  po tome liči na glatku muskulaturu  tesne veze  gap junction su direktne komunikacije između dve susedne ćelije  ovaj oblik povezivanja igra ulogu električnih sinapsi  električna sinapsa  omogućava proces razdraženja, pa akcioni potencijal nesmetano prelazi sa ćelije na ćeliju, slobodnom cirkulacijom jona, bez posredovanja medijatora (neurotransmitera)  T tubul  oko 5 puta je veći od onog u skeletnom mišiću  sadrži ekstracelularni kalcijum, koji tokom kontrakcije ulazi u ćeliju  dijada  T tubul u srčanom mišiću je u fizičkom kontaktu sa jednom cisternom sarkoplazmatskog retikuluma, pa čini tvorevinu zvanu dijada, za razliku od trijade skeletnog mišića  plato akcionog potencijala  plato depolarizacije igra značajnu ulogu da se impuls ugasi kada dođe do poslednje ćelije  srce će funkcionisati kao pumpa samo ako impuls prvo razdraži muskulaturu pretkomora, pa tek onda muskulaturu komora, što će i usloviti da sistoli komora prethodi sistola pretkomora  to je regulisano platoom koji onemogućava prelazak impulsa na sprovodni sistem komora jer susednu ćeliju drži u fazi refrakternosti, kada ona ne može da odgovori ni na jedan novi impuls  automatizam  sprovodni sistem

101

 sistem koronarnih krvnih sudova  metabolizam kardiomiocita  vrlo je sličan metabolizmu skeletne muskulature jer takođe može da deponuje energiju u vidu glikogena, a osnovna razlika je u tome što srčani mišić ima sposobnost da tokom fizičkog rada svoj metabolizam sa ugljenih hidrata i masti prebacuje na mlečnu kiselinu (laktate) i u toku fizičkog opterećenja čak 70% energije srčani mišić obezbeđuje ovim putem  srčani mišić, trošeći laktate, vrši uštedu glukoze za potrebu radne muskulature, a istovremeno i eliminiše laktate iz svojih ćelija, sprečavajući povećanje koncentracije vodonikovih jona  srčane mišićne ćelije su tako povezane da akcioni potencijal prelazi na sve ostale mišićne ćelije ako se podraži samo jedna od njih – to ukazuje na postojanje sincicijuma

8.3. GLATKA MUSKULATURA  glatki mišići se najviše nalaze u unutrašnjim organima – najkarakterističnija mesta su zidovi krvnih sudova, digestivni trakt, respiratorni putevi, uterus itd.  ćelije glatkih mišića su vretenaste i 20-ak puta su uže i hiljadama puta kraće od poprečnoprugastih vlakana  osnovne karakteristike ćelija glatke muskulature su:  sarkolema  sarkoplazma  jedno jedro  aktin i miozin  aktinske i miozinske niti se nalaze i u ćeliji glatke muskulature, ali ne stoje u pravilnom geometrijskom rasporedu kao kod poprečnoprugastih mišića  kontrakcija se odvija po sličnim principima uklizavanja aktinskih i miozinskih niti, koje takođe aktiviraju kalcijumovi joni, uz utrošak energije, koju oslobađa ATP  kalmodulin  kako u glatkim mišićima nema troponina, njegovu ulogu preuzima protein kalmodulin, koji kontrakciju pokreće aktivacijom miozinskih poprečnih mostova, a ne otvaranjem aktivnih mesta na aktinu, kao što to čini toponin u poprečnoprugastim mišićima  gusta tela  to su mesta gde se aktinske niti međusobno čvršće povezuju  automatizam  plastičnost – to je mogućnost mišića da se kontrahuje i da ostane duže vreme zgrčen pod dejstvom jedne draži (jednog impulsa) – to je najčešće osobina sfinktera

 za kontrakciju glatke muskulature je porebno manje enrgije, ali se može razviti i veća sila nego kod skeletne muskulature

102

 kalcijum je i ovde glavni pokretač mišićne kontrakcije, a povećanje njegove koncentracije u sarkoplazmi može nastati pod uticajem nervnog impulsa, hormona, istezanjem mišića ili nekim drugim hemijskim promenama u ćeliji  međutim, kontrakcije se mogu ostvariti velikim delom i direktnim delovanjem humoralnih faktora na kontraktilni sistem, a potpuno izvan nervnog uticaja – tu spadaju lokalni faktori (hipoksija, hiperkapnija, NO, laktati, promena koncentracije vodonikovih jona), hormoni (adrenalin, acetilholin, angiotenzin, oksitocin, serotonin, histamin)

 mišiće glatke muskulature je moguće svrstati u dve grupe:

višejedinični glatki mišić poseduje odvojena mišićna vlakna, gde svako vlakno radi potpuno nezavisno u odnosu na susedna vlakna i najčešće je inervisano jednim nervnom o oni se mogu kontrahovati pojedinačno pod uticajem nervnog impulsa jednojedinični glatki mišić o to je skupina od većeg broja ćelija, koje se kontrahuju zajedno, kao jedna jedinica o ćelije blisko prijanjaju jedna uz drugu sa strukturom tesne veze (gap junction), koje označavaju električnu sinapsu, kojom je omogućeno da se joni kalcijuma slobodno kreću iz jedne ćelije u drugu, ostvarujući zajedničku kontrakciju – to ukazuje na sincicijalnu strukturu mišića o jednojedinični glatki mišići često pokazuju i svojsvto spontane kontrakcije (automatizma) o

 inervacija glatke muskulature pripada autonomnom (vegetativnom) nervnom sistemu, koji sa membranom mišićne ćelije ne gradi motornu ploču, već jedno nervno vlakno daje sinapse "u prolazu" i nastavlja put ka drugom mišićnom vlaknu, pa tako može inervisati mnogo mišićnih vlakana  za razliku od skeletne muskulature, gde je medijator acetilholin, ovde je pored njega, zastupljen i noradrenalin, a svi zajedno deluju antagonistički

 RAZLIKE U MEHANIZMIMA KONTRAKCIJE KOD POPREČNOPRUGASTE, GLATKE I SRČANE MUSKULATURE:  kod poprečnoprugaste muskulature depolarizacija izaziva ternutno oslobađanje jona kalcijuma iz sarkoplazmatskog retikuluma, što omogućava veoma brzu aktivaciju mišića i kontrakciju  u srčanom mišiću prelazak jona kalcijuma u sarkoplazmu se obavlja iz sarkoplazmatskog retikuluma, u kojem se nalaze depoi kalcijuma, ali i iz T tubula, koji sadrži ekstracelularni kalcijum, što produžava trajanje perioda aktivacije i kontrakcije mišića  u glatkim mišićima proces depolarizacije izaziva ulazak jona kalcijuma kroz plazmatsku membranu iz ekstracelularne tečnosti, kao i oslobađanje kalcijuma iz sarkoplazmatskog retikuluma (ali je on slabo razvijen); kako u glatkim mišićima nema T tubula, joni kalcijuma moraju da difunduju od površine glatke mišićne ćelije u njenu unutrašnjost, što traje relativno dugo, produžavajući period aktivacije i kontrakcije

103

POPREČNOPRUGASTI MIŠIĆI

SRČANI MIŠIĆ

GLATKI MIŠIĆI

POLOŽAJ

skeletna muskulatura

srce

unutrašnji organi

HISTOLOGIJA

poprečnoprugasti

poprečnoprugasti

glatki, vretenasti

INERVACIJA

CNS, motoneuron

VNS (simpatikus i parasimpatikus)

VNS (simpatikus i parasimpatikus)

POKRETI

voljni

nevoljni ( + - )

nevoljni

MOTORNA PLOČA

+ ―

― +

― ―

KONTRAKTILNI ELEMENTI

aktin i miozin

aktin i miozin

aktin i miozin

GEOMETRIJSKI RASPORED AKTINA I MIOZINA

pravilan, A : M  2 :1

pravilan, A : M  2 :1

―

BROJ JEDARA

~100

1

1

SARKOMERA MITOHONDRIJE

+ +++

+ ++

― +

NEUROTRANSMITER

acetilholin

adrenalin i acetilholin

adrenalin i acetilholin

TESNE VEZE (GAP JUNCTION) SARKOPLAZMATSKI RETIKULUM

―

+

bogato razvijen

slabije razvijen

+ ― ― +

― + + ― +

― ― ―

― + +

― ― ― ― + ― + ― +

1 – 2 ms

plato

"SVE ILI NIŠTA"

TRIJADA DIJADA SINCICIJUM ELASTIČNOST PLASTIČNOST HIJERARHIJA AUTOMATIZAM

― + ―

AKCIONI POTENCIJAL

10 – 20 ms

8.4. HIPERTROFIJA I ATROFIJA MIŠIĆA

104

 povećanje obima mišića pod uticajem fizičkog vežbanja naziva se hipertrofija mišića i ona je posledica zadebljanja mišićnih vlakana, a ne povećanja njihovog broja (povećanje broja mišićnih ćelija naziva se hiperplazija)

 ako se mišić imobilizira, ubrzo sinteza proteina značajno opada, što je početak atrofije mišića  atrofija mišića je posledica zaustavljanja ne samo mišićne, nego i nervno-mišićne aktivnosti  nakon prestanka imobilizacije, povratak mišića u prvobitno stanje je relativno brz proces, ali znatno sporiji od same atrofije

8.5. ZAMOR  zamor je privremeno smanjenje ili prestanak funkcije nekog organa ili sistema  kada su u pitanju mišići, može se reći da je zamor kratkotrajna i prolazna nesposobnost mišića da vrši rad jer se nakon oporavka zamor se gubi i mišić potpuno uspostavlja svoju funkciju  brzina razvoja zamora zavisi od ritma rada i veličine opterećenja, pa se zamor najkasnije javlja u zoni srednjeg opterećenja, zbog čega je rad mišića u toj zoni najveći  zamor je fiziološka pojava koja nastaje kao posledica prethodne aktivnosti

 uzroci zamora mogu se svrstati u tri grupe:

 zamor CNS-a – suštinski zamor CNS-a se događa na dva njegova mesta:  centralni deo  on podrazumeva koru velikog mozga i sve ono što se dešava na nivou motoneurona, koji pokreće sve pokrete našeg tela  periferni deo (zamor sinapse)  glavni razlog se nalazi u blokadi prenošenja impulsa sa nerva na mišić (motorna ploča)  gašenje prolaska impulsa sa jedne ćelije na drugu nastaje zbog iscrpljivanja medijatora acetilholina, koji omogućava hemijski prenos impulsa kroz sinapsu  tokom intenzivnog rada, 2/3 acetilholina se gubi (1/3 difunduje u tkivo, a 1/3 se razgradi u pukotini uz pomoć holinesteraze), a 1/3 se resorbuje nazad u vezikule i ponovo može biti iskorišćena, ali se vremenom i ova količina acetilholina iscrpi  nakupljanje metabolita  nagomilavanje kiselih produkata metabolizma, odnosno zakišeljavanje mišića zbog nakupljanja laktata (mlečne kiseline) nastaje kod rada velikog intenziteta, gde za oslobađanje energije uz pomoć kiseonika nema vremena, pa se enrgija crpi iz anaerobnih izvora  nagomilavanje mlečne kiseline zbog dužeg korišćenja anaerobnih izvora energije prvo se događa u mišiću, a kasnije i u krvi, što dovodi do poremećaja homeostazne ravnoteže i stvaranja prepreke za pravilno odvijanje mišićnih kontrakcija  laktati menjaju ph u ćeliji i blokiraju enzimske reakcije za dobijanje energije

105

 zamor nastaje brzo, a prestaje kada se mlečna kiselina eliminiše i ponovo se uspostavi odgovarajuća ph vrednost u mišiću i krvi  iscrpljivanje rezerve (depoa) energije, odnosno potrošnja glikogena  kod rada srednjeg intenziteta, pri kojem se uspostavlja stabilno stanje između potreba za kiseonikom i njegovom potrošnjom, zamor nastaje kao posledica pražnjenja depoa energije, prvenstveno glikogena  kod takvog rada nema nagomilavanja mlečne kiseline jer ima dovoljno vremena da se kiseonik iskoristi za sagorevanje energetskog materijala  uzroci zamora mišića se pri intenzivnijem radu javljaju baš ovim navedenim redosledom !!!

106