Uzbudināmu šūnu pamatstāvokļi un pārejas procesi.




Uzbudināmība -uzbudināmo audu šūnu raksturīga īpašība. Spēja reaģēt uz kairinātāju ar īpašu reakciju kopumu ,kuru sauc par uzbudinājumu. Uzbudināmo audu šūnām raksturīgi 2 pamatstāvokļi -FMS un FAS. FMS (fizioloģiskā miera stāvoklis). Tas ir stāvoklis, kuram raksturīga min. vielmaiņas intensitāte šūnā, kas nodrošina tikai šūnas dzīvības pamatnorises. Šūna neveic nekādu ārēju darbu. Lielākā daļa šajā stāvoklī var atrasties neierobežoti ilgi. Šūnas pāreju no FMS- FAS izraisa kairinātājs vides izmaiņas, kas iedarbojas uz šūnapvalku. Daļa šūnu spēj pāriet no FMS-FAS spontāni, bez ārējā kairinātāja. Šo spēju sauc par automātiju. Piemīt šunām , kas nosaka sirds ritmu un daļai gludās muskulatūras šūnu. Pārejas process no FMS-FAS uzbubinājums. FAS (funkcionālās aktivitātes stāvoklis). Šī stāvokļa raksturīgākās pazīmes ir krasi paaugstināta vielmaiņa un tas, ka šūna veic savu specifisko f-ju, jeb ārējo darbu .Atšķirībā no miera stāvokļa, kurš var būt neierobežoti ilgs, aktivitātes stāvoklis ir ierobežots laikā. Pašdziestošs, jo uzbudinoties vienlaikus aktivējas arī fermentu  sist, kas pārtrauc specifisko f-ju un nodrošina atjaunošanos procesus. Atjaunošanās ir samērā lēna pāreja no darbības stāvokļa atpakaļ FMS. Tas ir aktīvs process, kuram vajag daudz enerģijas. IS informatīvais signāls –FMS-(uzbudinājums) FAS- (atjaunošanās process) FMS.
Uzbudināmības dabiskais kairinātājs ir ķīmiska viela - acetilholīns. Nervu šķiedra ar musk. šūnas ķermeni veido sinapsi. acetilholīns uzbudina N - holinoreceptorus un rodas vietējs potenciāls, kurš neizplatās. Uzbud. vadīšana pa nervu šūnām tiek transportēta viela - holīns. No holīna tiek sintizēts acetilholīns. Holīns nonāk paplašinājumā kur tiek sintizēts acetilholīns, kas atrodas pūslīša veidā. Acetilh. tiek ievadīts sinaptiskā spraugā. Kontraktilitāte - t.i. spēja kontrahēties jeb sarauties.
Tiešais enerģijas avots ir ATF.
Enerģijas patēriņš dažādos sporta nodarbību veidos, ja svars ir 60 kg:
1.           Rosme- 12,6 kJ jeb 3,0 kkal;
2.           Peldēšana- 4,4 kkal;
3.           Ritmiskā vingrošana 5,1 kkal;
4.           Airēšana- 5,3 kkal;
5.           Basketbols- 8,5 kkal;
6.           Riteņbraukšana- 8,5 kkal;
7.           Soļošana- 10,0 kkal;
8.           Skriešana- 10,5;
9.           Slēpošana- 12,0 kkal.
No šī savienojuma šķeļot ar ATF – fāze atbrīvojās enerģija. Vienai ATF molekulai šķeļoties ar ATF – fāzes klātbūtni veidojās ADF. ATF krājumi muskulī ir niecīgi. Tāpēc nepārtraukti ir jāatjaunojas ATF molekulām. 1) Fosfogēnā jeb ATF-KF. ATF sadaloties 10 kkal. 2) Laktacīdā jeb glikolītiskā. Notiek glikozes šķelšana, tas notiek ar vairākām ķīmiskām reakcijām, kuru rezultātā veidojās arī pienskābe. 3) Oksidatīvā jeb skābekļa. Pilnīga šķelšanās. Paliek H20 un ogļskābā gāze. Muskuļu šķiedras iedala, baltajās un sarkanajās. Vēl iedala pēc šādi: 1)ātrās strauji nogurdināmās, 2) ātrās lēni nogurdināmās, 3) lēnās lēni nogurdināmās
Musk. šķ. membrāna depolarizējās. Tam notiekot, tas izplatās pa musk. šķ visām membrānām. Atveras Ca kanāli un Ca izplūst sarkoplazmā. Ca jonu ietekme paaugstinās līdz 10(-7)>10(-5). Pieaugot Ca jonu koncentrācijai pieaug līdz, tad atbloķējās aktīns, miozīna galviņas veido kontaktus ar aktīnu un miozīna molekulas galviņas pagriežas pa noteiktu leņķi. Līdz ar to velk aktīnu tuvāk sev un notiek olb.v. pārlādēšanās. Nervos molekulas saīsinās, bet ar to mainās sarkomēra garums un arī musk. šķ. garums. Atslābšana – sākotnēja garuma atjaunošanās. Tās notiek ar aktīvo jonu transporta meh. Ieslēgšanos, kad tiek atsūknēti Ca joni sākotnējās krātuvēs – šūnstarpu telpā.
Izometriskā kontrakcija, kuras laikā muskuļa garums nemainās. Patiesībā arī izometrisko kon. Pamatā ir neliela protofibrillu slīdēšana un sarkomēru saīsināšanās, iestiepjot tās elastīgās membrānu un saistaudu struktūras, kas novietotas virknē ar kontraktīlo aparātu.
Dabiskos apstākļos org. musk. kontrahējas  jauktā režīmā. Izotoniska kontrakcija, kuras laikā musk. saīsinās, saglabājot nemainīgu savu saspringumu.
Uz atsevišķu kairinātāju musk. atbild ar atsev. kon., kuras līknē izšķir:
1.           latento periodu no kairinātāja iedarbības momenta līdz kontrakcijas sākumam.
2.           Saraušanās fāzi , kurai raksturīga musk. saīsināšanās un saspringuma pieaugums.
3.           Atslābšanas fāzi, kuras gaitā musk. atgūst sākotnējo garumu un tajā atjaunojas miera saspringums.
Tetāniskās kontrakcijas. Atsevišķas kontr. ilgums vairākkārt pārsniedz uzbud. ilgumu. Ja intervāli starp cits citam sekoj. uzbud. ir īsāki par atsevišķu kontr. ilgumu, rodas kontr. Summācija jeb superpozīciia . Šādu musk. darbības veidu sauc par tetānu. Izšķir divus tetānus:
1.           Zobainais tetāns  - veidojas ja intervāli starp ritmiskiem kairinājumiem pārsniedz atsevišķu kontr. saraušanās fāzes ilgumu, bet ir īsāki par kopējo atsev. kontr. ilgumu.
2.  Gludais tetāns -veidojas, ja intervāli starp ritmiskiem kairinājumiem nepārsniedz atsevišķas kontr. saraušanās fāzes ilgumu. Šīs musk. kontr. rodas reti-tikai veidojot īslaicīgas, ļoti spēcīgas kontr. Tetāns nelabvēlīgi ietekmē asinsriti  musk. un tā  apgādi ar skābekli, šūnās strauji veidojas enerģ.  parāds, iestājas nogurums..
Cilvēkam ir labi izteikta, spēja uzturēt relatīvi nemainīgu ķermeņa temperatūru. Tā pieskaitāma pie iekšējās vides konstantēm. Optimāla temperatūra nepieciešama fermentu aktivitātes nodrošināšanai. Izdala serdes, t.i., iekšējo orgānu temperatūru, kas ir relatīvi nemainīga, un čaulas temperatūru (ādas, zemāda, skeleta muskulatūra), kas zemāka par čaulas temperatūru. Dažādās ķermeņa daļās dažāda, mainīga vērsta uz to, lai saglabātu nemainīgu serdes temperatūru. Siltuma ražošana notiek visur, kur notiek oksidatīvā fosforilēšanās. Rodas primārais siltums (galvenokārt aknās) un sekundārais siltums- rodas specifiskās funkcijas darba veikšanā (skeleta muskulatūra).
Siltuma atdošana notiek galvenokārt caur ādu. Termoregulācijas mehānisms saistīts ar termoreceptoriem (perifēriskie- ādas, atklātās gļotādas); iekšējo orgānu, asinsvadu termoreceptori, CNS Termoreceptori, CNS term. (hipotalāms), termoregulācijas centru (atrodas hipotalāmā). No receptoriem impulsi iet pa aferentām nervu šķiedrām uz termoregulācijas centru, no tā no tā impulsi iet uz efektoriem, kas piedalās produkcijā, ardošanā, saskaņojot šos procesus.

Muskuļu saraušanās.
Saistīts ar muskuļu šķiedrām . Skeleta musk šķiedrā paralēli tās gareniskajai asij izvietotas pavadienveida struktūras- miofibrillas. Teelofragmas (Z līnijas) sadala katru miofibrillu segmentos- sarkomēros. Ja katra miofibrilla ir vēl tievāku pavedienu (protofibrillu) kūlis. Izšķir divu veidu protofibrillas- tievās un resnās. Abu veidu protofibrillas ir fragmentētas, pie tam resno protofibrillu fragmenti ir novietoti sarkomēra centrālajā daļā (A diski), bet tievo- sarkomēra perifērijā un tie ir fiksēti pie telofragmām.
Muskuļu kontrakcijas ir saistītas ar siltuma rašanos muskuļos. Izšķir sākotnējo un vēlīno siltumu. Sākotnējais siltums rodas uzbudinājuma un kontrakcijas laikā, un to iedala aktivācija siltumā, saraušanās siltumā, un  atslābšanas siltumā.
Dažādu muskuļu izraisīto kustību potenciāla stipri atšķiras un ir atkarīga no motorisko vienību izmēriem. Motoriskā vienība motorisko neironu un tā inervētās muskuļu šķiedras. Ir lielās un mazās motoriskās vienības. Mazās veido sīki sīki motoriskie neironi, kas inervē nedaudzas muskuļu šķiedras. Lielo mot. Vien. Motoriskie neironi ir lielāki. To aksoni ir resnāki, un tie inervē vairākus desmitus vai par simtus un tūkstošus muskuļu šķiedras. Jo vairāk muskulī ir sīka motoriska vien. Jo precīzākas kustības ir iespējamas. Vēl izšķir lēnās nenogurdināmās mot. Vien. , ātrās lēni nogurdināmās mot., vien. Un ātrās strauji nogurdināmās mot., vien. Lielās ir tur, kur lielas precizitātes nav vajadzīgs. Līdz 25-30 gadu vecumam muskuļos palielinās ātro mot. Vien. Skaits, bet cilvēkam novecojot, to skaits atkal samazinās.
Elektromiogrāfija. Skeleta muskuļu uzbudinājuma pavada elektriskās svārstības, kuru pierakstu sauc par elektro miogrammu (EMG). Lai reģistrētu EMG, elektrodus novieto uz āds virs muskuļa vai ievada muskulī. MAX apzināti izraisītas muskuļu kontrakcijas laikā reģistrē interferences EMG kura veidojas, summējoties daudzu asinhronisku aktivizējošas mot. Vien. Darbības potenciāliem. Elektromiogrāfijas metodi izmanto medicīnā muskuļu bojājumu un muskuļu inervācijas traucējumu diagnosticēšanai.
Daudzu iekšējo orgānu sienas veido gludās muskulatūras šūnas, kuras ir sīkākas par skeleta muskuļu šķiedrām. Izšķir 2 gludās musk. Tipus –multiunitāros -katra šūna saņem no viena aksona(acs zīlītes muskuļi, akomodācijas muskuļi, matu saknes muskuļi), viscerālos -muskuļu šķiedras savā starpa veido kontaktu, katrai pienāk atsevišķs aksons ( veido kuņģa, zarnu, asinsvadu, urīnpūšļa un citu iekšējo orgānu sienu muskuļslāni).
Pēc savām fizioloģiskajām īpašībām gludie muskuļi atšķiras no šķērssvītrotajiem muskuļiem. Gludo muskuļu kontrakcijas ir lēnākas, tie ilgu laiku var palikt kontrakcijas stāvoklī. Šādu stāvokli sauc par tonisku kontrakciju jeb gludo muskuļu tonusu. Toniskās kontrakcijas laikā gludie muskuļi tērē ļoti maz enerģijas. Lai uzbudinātu gludos muskuļus, nepieciešams stiprāks kairinātājs nekā skeleta muskuļiem, jo gludajiem muskuļiem ir zemāka uzbudināmība. Viscerālajiem gludajiem muskuļiem piemīt automātija – to kontrakciju izraisa impulsi, kas rodas pašā muskuļa šūnā. Gludie muskuļi ir viegli iestiepjami(dzemde, urīnpūslis).Gludajiem muskuļiem ir ļoti izteikta jutība pret mediatoriem un vielām, kas cirkulē asinīs.
Vielmaiņa -N. šūnām ir tikai aerobie  procesi -ar skābekļa līdzdalību. N. šūnu šķeļ  glikozi, ja 7-8 minūtes skābeklis  nepienāk , tad n. šūnas iet bojā. N. š. f.- jas pēta neiroloģija. Nervu šūna- sastāv no neironiem un neiroglijas. N. šūnai ir divu veidu  izaugumi – viens vai vairāki īsi dendrīti kuri vada uzbudin. virzienā uz šūnas ķermeni, un viens garš neirīts ,kas uzbudin. vada prom no šūnas un stiepjas no šūnas līdz orgānam vai arī beidzas centrālajā nervu sistēmā . Nervu galos , kur nervu  šķiedra  saistās ar muskuli , ir gala aparāti, kas piedalās  sinapses veidošanā. Lai visos n. šūnas izaugumos  vielmaiņa  norisinātos normāli , pašai šūnai  jābūt veselai. Neironi ir š. ar ārkārtīri intensīvu vielmaiņu, gandrīz ceturto daļu no organismā patērētā skābekļa izmanto smadzeņu audi. Funkcijas: 1.receptorā f-ja. N.š izaugumu gali ir specializējušies signāla uztveršanai. Ir gala veidojumi- receptori, kuri reaģē uz specifiskiem kairinātājiem . Ādā ir nervu gali kuri reaģē uz  temperatūru. 2.-uztvertās un neirona esošas inf. Apstrāde un integrācija. Neironam piemīt  atmiņa – neiroloģiskā atmiņa .Vēlāk spēja to reproducēt. 3.-regultējošā IS veidošana. Saistās ar to ,ka neironam ir spēja  pieņemt lēmumu un  neirons spēj ģenerēt izvadošo IS un dos komandu aferentām struktūrām. Izejas signāls n. š. –ķīmiska viela jebkura n.š. sekrēta š.  kas sekretē ķīmiskas vielas.
Sirds muskuļiem piemīt 3 fizioloģiskas īpatnības ar kurām tās atšķiras  no skeleta muskuļiem: automātija, pakļaušanās (visu vai neko) likumam un garā neuzbudināmības fāze .Sirds vadītājsistēma  sastāv no īpašām miokarda šūnām, kas ģenerē impulsus un vada uzbudinājumu. Sirds vadītājsistēma sastāv no sinusatriālā mezgla , atrioventrikulārā mezgla, atrioventrikulārā (hisa) kūlīša un tā divām kājiņām. Tipiskās šūnas veic miokarda saraušanos un nodrošina asins izgrūšanu .Tas attīsta spēku ,lai sirds varētu izgrūst asinis sirds kambaros. Tipiskām šūnām ir gara absolūtā retraktārā fāze ,kas nodrošina to, ka muskulis neuzbudināsies pa laiku ,kamēr asinis izplūdīs no sirds. Tipiskām šūnām ir vienāda uzbudināmība -šūnas uzbudinās pie maksimāla kontrakcijas spēka. Atipiskās šūnas nodrošina sirds automātoju -šūnu spēja uzbudināties bez ārējā signāla. Atipiskām  šūnām ir maz miofibrillu un daudz sarkoplazmas, tām nekad neiestājas ilgstoši membrānas miera potenciāls un diostoles laikā notiek lēna diastoliskā depolarizācija . Atipisko šūnu depolarizācija ir kairinātāj signāls, kas iedarbina  tipiskās šūnas.
Asinsrites sistēmas beigu daļa  ir vēnas -asinsvadi, pa kuriem asins atgriežas atpakaļ sirdī. Vēnu sienas ir plānas , tajās ir maz elastīgo  šķiedru un muskuļu šķidru, tāpēc jau  niecīgas spiediena izmaiņas var ievērojami palielināt vēnu tilpumu. Asinsrites īpatnības vēnās ir saistītas ar samērā  nelielo spiediena  kritumu  tajās .Jo lielāks  ir spiediena kritums kādā  asinsrites sistēmas daļā, jo labvēlīgāki apstākļi ir asiņu  plūsmai –asinis vieglāk plūst  zemākā spiediena virzienā. Vēnās ir vairāki palīgfaktori, kas tajās sekmē asiņu plūsmu .Pirmais –ir skeleta muskuļu kontrakcijas. Katras kontrakcijas  laikā muskuli spiež  uz vēnām , tās saplok , un  asinis tiek izspiestās sirds virzienā , bet vēnu vārstuļi neļauj tām plūst   atpakaļ. Otrais –elpošanas kustības. Ieelpas laikā  palielinās asiņu ieplūde krūšu dobuma vēnās  un sirdī . Trešais -sekmē asiņu atgriešanos pa vēnām sirdī , ir sirds sūcejdarbība sakarā ar kambaru saraušanos un lielo artēriju pulsācija. Lielās  vēnas  parasti iet blakus artērijām un artēriju  pulsācija” masē” vēnas , veicinot tajās asiņu plūsmu.
Elpošana ir procesu kopums, ar kura palīdzību organisms saņem skābekli un izvada ogļskābo gāzi. Izšķir šādus procesus funkcijas : 1. Ārējā elpošana jeb plaušu ventilācija. 2. Gāzu apmaiņa plaušu alveolās difūzijas ceļā. 3. Gāzu transports fizikāli šķīdinātā veidā ar asinīm. 4. Gāzu apmaiņa audos. 5. Iekšējā elpošana jeb bioloģiskā oksidācija šūnu mitohondrijos, kur notiek ogļhidrātu, tauku un ekstrēmos apstākļos arī olbaltumvielu pārstrādāšana, atbrīvojot bioķīmisko enerģiju. Bez tam elpošanai ir arī izvadfunkcija ( ūdens, ēteris, hloroforms)
Elpošana piedalās termoregulācijā, skābu bāzu līdzsvara organizēšanā. Elpošanai ir nozīme balss veidošanā, tā ietekmē  asiņu atgriešanos pa vēnām uz sirdi(ieelpā). Elpošanas org. sistēma : deguna dobums, balsene, traheja, bronhi, plaušas. Ārējā elpošana jeb plaušu ventilācija notiek pateicoties krūškurvja tilpuma maiņām, kuras nodrošina elpošanas muskuļu ritmiskās saraušanās un atslābšanu. Mainoties krūškurvja tilpumam gaiss vai nu ieplūst plaušās, vai nu arī izplūst no tām. Gāzu apmaiņa notiek tikai alveolās, bet gaisam plūstot pa elpceļiem, deguna dobumu, balseni, traheju, bronhiem un bronhiolām – gāzu apmaiņa nenotiek. Tāpēc no gāzu apmaiņas viedokļa elpceļus sauc par anatomiski mirušo telpu. Elpceļos cilvēkam ir apm. 150 ml gaisa(mirušās telpas gaiss), un tajos notiek gaisa attīrīšana, samitrināšana un sasildīšana.  
Cilvēks miera st. ieelpo un izelpo 500ml gaisa. Šis gaisa tilp. Saucās par elpas tilpumu. Ja pēc mierīgas ieelpas izdara stipru papildus ieelpu, tad plaušās var iekļūt vēl 1500ml gaisa. Tas ir ieelpas rezerves tilp. Pēc mierīgas izelpas pie max. saspringtiem elp. Musk. Var izelpot vēl 1500ml gaisa -izelpas rezerves tilp. Kopējais elpošanas tilp. Rezerves ieelpas un izelpas tilp. sastāda vitālo kapic. Vit .kap. atkarīga no dzimuma  vecuma antropoloģijas. Normāls plaušu dzīvības tilp. – max gaisa tilp., ko var izelp.pēc dziļās ieelpas. Pat pēc max izelpas  plaušās paliek apm. 1200ml gaisa –atlikuma tilp. Spirometrija ir metode ar kuras palīdzību nosaka plaušu tilp.
Saraujoties ārēj. Ribstarpu musk. Un diafr. kupolam kontakta rez. Iztaisnojoties krūškurvja tilp. palielinās. Tā kā kr. kurvja iekš sienai pieaugusi 1 pliras kārta palielinās tās telpas tilp. , kas ir starp abāmpliras kārtām un spiediens uz  plaušukļūst mazāks par atmosf. spiedienu. Spied. dēļ ārējais gaiss ieplūst plaušās- notiek ieelpa. Ieelpas musk. Atslābstot, ribas smaguma spēka iedarbība noslīd un diafr. Kupols ieņem iepriekš. st.-seko izelpa. Pastipr .izelpa. saraujas iekš. ribst. un daži citi musk. Rezultātā kr. kurv. tilp. samazinās vēl vairāk, plaušas tiek saspiestas un seko pastipr. izelpa. Surfankti- vielas kuras samazina ,piedod alevolām apaļo formu un neļauj tām saplakt izelpas laikā. Aizsargnozīme,regulē skābekļa difūzijas ātrumu caur alevolu sienu.  
Cilv. elpo atmosfēras gaisu.Izelpojamā gaisā ir 20,94%skābekļa, 0.03%ogļskābā gāze, 79.03%slāpekļa. Izelpojamais gaiss veidojas aleolu gaisam sajaucoties argaisu, kas atrodas elpceļos un kura sastāvs ir tāds pats kā atmosfēras gaisam. Organismā gāzu maiņa notiek starp:1.gaisu un asinīm,2.starp asinīm un audu šķidrumu. Tās ir 2vides, kuras šķir bioloģiskās membrānas, caur kurām gāzes ceļo abos virzienos. Plaušās gāzes iet cauri bioloģ. membrānai, kuru veido alveolu epitēlijs, bāzālā membr. ,kapilāru sienas endotēlija. Gāzu apmaiņa organismā notiek difūzijas ceļā. Plaušās O2 pāriet no alveolu gaisa asinīs tāpēc, ka skābekļa parciālais spiediens alveolu gaisā ir lielāks nekā tā spriegums venozajās asinīs. Asinīm plūstot pa lielā asinsrites loka kapilāriem, skābeklis atdalās no hemoglobīna un pāriet  audos . Šī pāreja  ir atkarīga no skābekļa spraiguma asinīs. Var teikt ka CO2 nonākot asinīs izspiež O2 no savienojuma ar hemoglobīnu un pats saistās ar to. Slāpeklis no alvelām iekļūst asinis, kur tas ķīmiski savienojas ar hemoglobīnu. Rezltātā venozās asinis pārvēršas par arteriālajām asinīm ,kas pa plaušu vēnām nonāk sirds kreisajā priekškambarī, bet no tā kr. kambarī un lielajā asinsrites lokā.
 Veselā organismā elpošanas regulācijas mehānisms ar elpošanas centra līdzdalību precīzi pieskaņo elpošanas dziļumu un biežumu vielmaiņas intensitātei. Elpošanas refleksu loki iet caur elpošanas centru. Elpošanas centram ir divas funkcionāli atšķirīgas daļas: ieelpas un izelpas daļas. Arī muguras smadzenēs atrodas elpošanas kustību regulācijai nepieciešamās šūnas - motoneironi, kuras sūta impulsus uz diafragmu un ārējiem  ribstarpu muskuļiem.
 Elpošanas regulācijā piedalās arī smadzeņu tiltā esošās šūnu grupas-pneimotaksiskais centrs, kas nozīmīgs ieelpas un izelpas ilguma saskaņošanā.
 Elpošanas regulācijā piedalās arī šūnas, kas atrodas hipatalāmā un maina elpošanu neiroemocionālu pārdzīvojumu brīžos.
 Arī galvas smadzeņu pusložu garozā ir šūnas, kas piedalās elpošanas regulācijā, piem.- sportistiem izejot uz skrejceļa. Iegareno smadzeņu elpošanas centra šūnām piemīt automātija t.i. spēja ritmiski uzbudināties. Elpošanas pašregulācija, ka ieelpa izraisa izelpu, bet izelpa izraisa jaunu ieelpu. Tā ir elpošanas reflektorā regulācija. Elpceļu receptoru kairinājums rada elpošanas aizsargrefleksus -šķaudīšanas un klepošanas. pie elpošan. aizsargrefleksiem pieder arī īslaicīga elpošanas apstāšanās –piem:
1.              Ožamo spirtu ieelpojot.
























Rīga, 1999-12-12

Nav komentāru:

Ierakstīt komentāru