I Uvod u fiziologiju

Transcription

1 I Uvod u fiziologiju

2 Animalna fiziologija 1. Uvod u animalnu fiziologiju - povijest fiziologije - ustroj višestaničnih organizama; homeostaza - što, zašto i kako istražujemo u animalnoj fiziologiji 2. Fiziologija stanice - voda - biomakromolekule - građa i funkcija membrane - stanični metabolizam 3. Komunikacija između stanica i tkiva - fizička komunikacija - kemijska komunikacija putem signalnih molekula 4. Primanje informacija iz okoline - princip rada i svojstva receptora - vrste receptora i njihova uloga 5. Fiziološki kontrolni sustavi 1 - živčani sustav - evolucija živčanog sustava - živčani sustav kralješnjaka - građa i funkcija osnovnih dijelova mozga - funkcionalna organizacija živčanog sustava 6. Fiziološki kontrolni sustavi 2 - endokrini sustav - os hipotalamus hipofiza - hormonski sustavi - reprodukcijska fiziologija 7. Sustav za pokretanje - struktura i funkcija mišića - temelji mehanike kretanja 8. Srce i cirkulacijski sustavi - srce - krvne žile i krvni tlak 9. Hematologija - sastav i funkcije krvi - temelji imunologije 10. Disanje i izmjena plinova - mehanika disanja - izmjena i prijenos plinova 11. Ionska i osmotska ravnoteža - struktura i funkcija osmoregulacijskih organa - acidobazna ravnoteža i volumen tjelesnih tekućina 12. Probava - probava i apsorpcija

3 LITERATURA D. Randall, W. Burggren, K. French: Eckert Animal Physiology - Mechanisms and Adaptations, 5th ed., W.H.Freeman & Co., USA, 2002 L. Sherwood: Introduction to Human Physiology, 8th ed, Cengage Learning, USA,

4 Lauralee Sherwood

5

6 OCJENJIVANJE Ukupno se može postići 100 bodova: bodova dovoljan (2) bodova dobar (3) bodova vrlo dobar (4) bodova izvrstan (5) 1. kolokvij - 40 bodova (20 pitanja x 2 boda) 2. kolokvij - 40 bodova (20 pitanja x 2 boda) ILI pismeni ispit - 80 bodova (40 pitanja x 2 boda) (na pismeni se mora ako se na bilo kojem od kolokvija dobije manje od 20 bodova) + kolokvij iz praktikuma - 20 bodova

7 Tko nije zadovoljan ocjenom iz pismenog ispita, može izaći i na usmeni ispit U tom je slučaju konačna ocjena: (ocjena pismenog + ocjena usmenog + ocjena praktikuma) / 3 Ispitna pitanja su na stranici:

8 Povijest fiziologije

9 Antička Grčka svemir: zrak, voda, zemlja, vatra tijelo: krv flegma crna žuč žuta žuč (koler) TEMPERAMENT ravnoteža između tekućina zdravlje (homeostaza)

10 Aristotel ( p.k.) - krvotok sa srcem u sredini srce: sjedište intelekta peć za grijanje krvi pluća: ventilacijski sustav za peć (zrak: rashladno sredstvo) krvne žile: utori od protjecanja krvi Aleksandrija seciranje: anatomija i fiziologija Herophilus ( p.k.) mozak: sjedište intelekta arterije/vene: debljina stijenki puls (vodeni sat) Erasistratus ( p.k.) vene: krv (u jetri iz hrane) plima arterije: zrak (pluća srce) životni duh

11 Rimsko carstvo Renesansa Galen ( ) eksperiment s guščjim perom: arterije krv Andreas Vesalius ( ) detaljni anatomski crteži anatomske pogreške ispravlja (De Humanis Corporis Fabrica) fiziološke pogreške ostaju

12 17. stoljeće Wiliam Harvey ( ) Du Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus: srce: pumpa desni ventrikul pluća pluća: zrak + krv različite žile za dovod i odvod krvi Marcello Malphigi ( ) mikroskop kapilare

13 FUNKCIJA ZRAKA? disanje puni pluća zrakom zrak ulazi u krv pulmonarni krvotok zrak transformira krv promjena boje Torricelli, Borelli, Boyle, Hook, Lower: zrak ima masu sastavljen od tvari Joseph Priestly ( ) zelena biljka tvar zrak potreban za disanje i sagorijevanje Antoine Lavoisier ( ) kisik omogućava krvi da sagorijeva u plućima tjelesna toplina: izvor života

14 Robert Hooke ( ) mikroskop pluto: stanice 19. st. Matthias Schleiden i Theodor Schwann: stanična teorija svi su organizmi građeni od stanica nove se stanice razvijaju iz postojećih sve stanice imaju istu kemijsku osnovu i metaboličke procese svi procesi u organizmu su rezultat međudjelovanja različitih grupa stanica do kraja 19. st.: zrak + hrana kidanje kemijskih veza ENERGIJA ATP spremište energije kisik potreban za proizvodnju ATP-a izgaranje ATP-a puni stanice životom

15 Fiziologija: integrativnost i homeostaza

16

17 MOLEKULA STANICA RAZINE ORGANIZACIJE ŽIVIH BIĆA TKIVO ORGAN epitelno vezivno ORGANSKI SUSTAV ORGANIZAM mišićno živčano

18 ORGANSKI SUSTAVI KRALJEŠNJAKA KRVOŽILNI SUSTAV PROBAVNI SUSTAV DIŠNI SUSTAV MOKRAĆNI SUSTAV KOŠTANI SUSTAV MIŠIĆNI SUSTAV

19 POKROVNI SUSTAV IMUNOSNI SUSTAV ŽIVČANI SUSTAV ENDOKRINI SUSTAV (REPRODUKTIVNI SUSTAV)

20 integrativnost održavaju organski sustavi HOMEOSTAZA tvore nužna za funkciju stanice

21 Walter Cannon ( ): HOMEOSTAZA tendencija organizma ka regulaciji i održavanju stabilnosti unutarnjih uvjeta

22 jednostanični organizmi: vanjska okolina višestanični organizmi: unutarnja okolina IZVANSTANIČNA TEKUĆINA intersticijska (između stanica u tkivu) plazma (tekući dio krvi) limfa (tekućina u limfnim žilama) likvor (oplahuje mozak i leđnu moždinu)

23 organski sustavi uski raspon vrijednosti u izvanst. tekućini (ph, temperatura, osmotski tlak, koncentracija metabolita) konformacija proteina transport energija NESMETANO ODVIJANJE STANIČNIH PROCESA KONTROLNI SUSTAV = kontrolor + senzori + efektori MEHANIZAM POVRATNE SPREGE

24 NEGATIVNA POVRATNA SPREGA vraća sustav u ravnotežu Vrijednost parametra odstupa otklanja detektira SENZOR informira KONTROLOR aktivira EFEKTORI Inaktivacija kompenza - tornog odgovora provode Kompenzatorni odgovor rezultira Vrijednost parametra u normali

25 POZITIVNA POVRATNA SPREGA izbacuje sustav iz ravnoteže Vrijednost parametra odstupa detektira SENZOR informira + pojačava - senzor detekcija promjene - efektor djelovanje u smjeru promjene KONTROLOR aktivira EFEKTORI začarani krug provode Odgovor rezultira Još jače odstupanje

26 (ANIMALNA) FIZIOLOGIJA funkcija tkiva, organa i organskih sustava u višestaničnim organizmima (životinjama) FIZIOLOŠKI PROCESI održavaju organski sustavi HOMEOSTAZA tvore nužna za funkciju stanice MOLEKULARNI I STANIČNI MEHANIZMI

27 integrativnost - razina istraživanja: molekula organizam RT-PCR PATCH-CLAMPING IMUNOHISTOKEMIJA WESTERN BLOT MIKROMANIPULACIJA AUTORADIOGRAFIJA KEMILUMINISCENCIJA ELISA

28 fmri TESTOVI PONAŠANJA PET

29 utemeljenost na prirodnim zakonima (kemija i fizika) fiziološki proces kemijski/fizički princip provođenje živčanog impulsa izmjena plinova u plućima i škrgama kretanje životinje; protok krvi kontrakcija mišića; pokretanje udova metabolizam Ohmov zakon Boyleov zakon gravitacija, inercija, moment sile, brzina kinetička i potencijalna energija zakoni termodinamike

30 uska povezanost strukture i funkcije vezanost uz okoliš prirodna selekcija prilagodba preživljavanje i reprodukcija

31 ZAŠTO ANIMALNA FIZIOLOGIJA? znanstvena znatiželja praktična primjena (veterina, stočarstvo) razumijevanja fizioloških procesa u čovjeka

32 Fiziološka otkrića 19. i 20. st. koja su imala veliku primjenu u medicini

33 Nobelova nagrada za Fiziologiju ili medicinu James P. Allison Tasuku Honjo Otkriće antitumorske terapije temeljene na inhibiciji negativne imunološke regulacije