Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

I. I-1. ŽIVÉ ORGANISMY = DYNAMICKÉ CELKY tzn. že mezi organismem a prostředím dochází k neustálému toku látek a energií, resp. informace Přerušení toku.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "I. I-1. ŽIVÉ ORGANISMY = DYNAMICKÉ CELKY tzn. že mezi organismem a prostředím dochází k neustálému toku látek a energií, resp. informace Přerušení toku."— Transkript prezentace:

1 I. I-1

2 ŽIVÉ ORGANISMY = DYNAMICKÉ CELKY tzn. že mezi organismem a prostředím dochází k neustálému toku látek a energií, resp. informace Přerušení toku látek, energie a informace mezi organismem a prostředím by v krátké době vedlo k zániku organismu ORGANISMUS I-2

3  na změnu prostředí reaguje jediná buňka (tělo)  tělo je tvořeno mnoha specializovanými skupinami buněk  každá buňka plní individuální funkci Jednotlivé buňky reagují na různé podněty různým způsobem Jednotlivé buňky reagují na různé podněty různým způsobem  tělo je tvořeno jedinou buňkou (bakterie, prvoci) Nutnost vzájemné integrace a koordinace všech buněk organismu I-3

4 Každá buňka „vnímá“svoje okolí, tj. přijímá z okolí informace nesené různými signály, které ovlivňují či usměrňují její chování buňka KOMUNIKACE I-4

5 SEKREČNÍ BUŇKA NERVOVÁ BUŇKA CÍLOVÁ BUŇKA s receptory pro příjem signálu KREVNÍ ŘEČIŠTĚ TKÁŇOVÝ MOK NERVOVÉ VLÁKNO Produkce signálu Vedení signálu Příjem signálu I-5

6 U mnohobuněčných organismů existují tři hlavní vzájemně propojené integrační systémy, které zpracovávají fyziologické informace Činnost systémů spočívá v organizaci reakcí na vnitřní i vnější podněty s hlavním cílem: UDRŽET JEDNOTU A STÁLOST BUNĚČNÉHO PROSTŘEDÍ ! ! NERVOVÝ SYSTÉM NERVOVÝ SYSTÉM ENDOKRINNÍ SYSTÉM ENDOKRINNÍ SYSTÉM NEUROENDOKRINNÍ SYSTÉM NEUROENDOKRINNÍ SYSTÉM Kromě toho tyto systémy řídí RUST, ZRÁNÍ a REPRODUKCI I-6

7 1. NERVOVÁ 2. NEUROENDOKRINNÍ 3. ENDOKRINNÍ I-7

8 ENDOKRINNÍ NEUROENDOKRINNÍ NERVOVÁ Cílové buňky Buňky produkující signál Nervová dráha krev I-8

9 TOK IONTU PŘES MEMBRÁNU (depolarizace) NEUROTRANSMITTER HORMON a jiné signální látky Chemické signály Elektrické signály Rychlé vedení signálu (nervový systém) Pomalé vedení signálu (mj. endokrinní systém) I-9

10 LÁTKY, KTERÉ ZAJIŠŤUJÍ BUNĚČNOU SIGNALIZACI NEUROTRANSMITTERY HORMONY NEUROHORMONY PARAKRINNÍ MOLEKULY AUTOKRINNÍ MOLEKULY I-10

11 využívá je nervový systém založeny na transportu iontů přes membránu nervové buňky vyvolávají tzv. depolarizaci membrány, kdy vnitřek buňky se stává na velmi krátký čas kladně nabitý a elektrický signál se tak může šířit po celé délce neuronu iniciují sekreci chemických látek (chemických signálů) tzv. neurotransmitterů do prostoru mezi neurony (tzv. synapse), čímž je zajištěn přenos elektrických signálů mezi nimi až ke konečné cílové buňce RYCHLÉ VEDENÍ SIGNÁLU I-11

12 Klidový membránový potenciál neuronu: Akční potenciál neuronu: Je – li nervová buňka podrážděna, její biomembrána se stává dočasně propustnou pro Na + ionty, které pronikají do nitra buňky během 1 až 2 milisekund a na velmi krátkou dobu mění konkrétní úsek vnitřku buňky na kladně nabitý → nastává tzv. DEPOLARIZACE → klidový potenciál se mění na tzv. AKČNÍ POTENCIÁL, který se šíří po axonu až k axonálnímu zakončení Je – li buňka v klidu, biomebrána neuronu propouští nitrobuněčné kationty K + mnohem více než mimobuněné sodné kationty Na +. Uvnitř nervové buňky tak vzniká převaha záporného elektrického náboje (tak je tomu u všech buněk) Na + depolarizace Depolarizace určitého nervového úseku je ihned vystřídána REPOLARIZACÍ, tj. návratem ke klidovému potenciálu Šíření nerv. vzruchu I-12

13 Tělo neuronu Axon (neurit) Nervové zakončení Axon (neurit) SYNAPSE PRESYNAPTICKÁ ČÁST POSTSYNAPTICKÁ ČÁST Neurotransmitér (mediátor) ve váčku Přenos signálu z jednoho neuronu na jeden nebo více sousedních neuronů se uskutečňuje chemickou cestou → vylitím chemické látky (neutransmiteru) do synaptická štěrbiny Přenašeče se po uvolnění z presynaptické části neuronu do synaptické štěrbiny váží na postsynaptickou membránu jiného neuronu a dávají vznik postsynaptickým AP Uvolnění neurotransmiteru (neuropřenašeče) procesem exocytózy do synapse Po stimulaci je neurotransmiter v synaptické štěrbině rozložen enzymy chemický signál Elektrický signál I-13

14 axon Tělo neuronu dendrity Jádro neuronu SYNAPSE SYNAPSI tvoří jednak část PRESYNAPTICkÁ – knoflíkovité zakončení nervového vlákna obsahující váčky s přenašečem – a jednak část POSTSYNAPTICKÁ Přenos signálu se děje tak, že elektrický impuls, dosáhne presynaptické membrány, uvolní do synaptické štěrbiny chemický signál v podobě neurotransmiteru, a ten difunduje k postsynaptické membráně a vzbudí nový elektrický signál PRESYNAPTICKÁ ČÁST POSTSYNAPTICKÁ ČÁST ELEKRICKÝ SIGNÁL CHEMICKÝ SIGNÁL ELEKRICKÝ SIGNÁL I-14

15 Tělo Axon (neurit) Nervové zakončení Neurotransmitér ve váčku Lokální cílová buňka Neuron receptor SYNAPSE ELEKTRICKÝ SIGNÁL ELEKTRICKÝ SIGNÁL CHEMICKÝ SIGNÁL I-15

16 POMALÉ VEDENÍ SIGNÁLU Využívá je mj. endokrinní a neuroendokrinní systém (Jsou nezbytné i při přenosu elektrického signálu na synapsi) Založeny na transportu chemických látek – hormonů a jiných signálních molekul Pro příjem chemického signálu je ve většině případů nutný buněčný receptor → zajišťuje buněčnou odpověď I-16

17 mohou ovlivňovat celý organismus, nebo jeden, tzv. cílový orgán jsou účinné ve velmi malých množstvích Jsou to látky vylučované endokrinními žlázami, endokrinními buňkami nebo specializovanými nervovými buňkami do extracelulárních tekutin, které mají specifický tlumivý nebo dráždivý účinek na orgány nebo tkáně (= chemičtí poslové, 1. poslové) nejsou většinou druhově specifické – to má význam při využití hormonů získaných ze žláz zvířat k léčení člověka Z hlediska fylogenetického vznikaly hormony nejdříve v nervových buńkách (dodnes v hypotalamu) Samostatné endokrinní žlázy jsou vývojově mladší mají schopnost působit na všechny buňky v těle (X neurotransmitery) účinkují pouze na buňku, která má receptor pro příslušný hormon CHEMICKÉ SIGNÁLY V ENDOKRINNÍ REGULACI (KOMUNIKACI) I-17

18 Většina hormonů se transportuje krví, proto jsou všechny buňky vystaveny všem hormonům. Přesto každý hormon ovlivňuje jen vybrané cílové buňky ! KAŽDÁ CÍLOVÁ BUŇKA MUSÍ BÝT PROTO VYBAVENA ROZPOZNÁVACÍM MÍSTEM → RECEPTOREM PRO DANÝ HORMON KAŽDÁ CÍLOVÁ BUŇKA MUSÍ BÝT PROTO VYBAVENA ROZPOZNÁVACÍM MÍSTEM → RECEPTOREM PRO DANÝ HORMON Množství receptorů se neustále mění (tvorbou, zánikem) a udává se, že na jednu buňku připadá od 2000 do receptorů. Počet receptorů je regulován jednak vazbou hormonu na receptor, kdy většinou jejich množství klesá, v některých případech vazbou na receptor počet receptorů (i pro jiný hormon) stoupá (vliv FSH na počet receptorů LH). Pozn.: RECEPTOROVÉ CHOROBY Některé endokrinní poruchy jsou způsobeny nedostatkem receptorů pro daný hormon. Tkáně jsou pak na tento hormon necitlivé, i když je hladina hormonu v organismu při těchto chorobách normální nebo dokonce zvýšená. Příznaky jsou podobné jako při nedostatku hormonu. (např. diabetes mellitus II. typu) I-18

19 … ROZHODUJÍCÍ JE SPECIFICITA RECEPTORU PRO KONKRÉTNÍ HORMON ZÁMEK KLÍČ RECEPTOR HORMON I-19

20 Sekreční buňka s hormony Cílové buňky Chybí receptor Specifický receptor Nespecifický receptor pro určitý hormon Buňka reaguje Buňka nereaguje Buňka nereaguje hormon_receptor.exe I-20

21 UMÍSTĚNÍ RECEPTORU V BUŇCE Závisí na chemické struktuře hormonu Receptory uvnitř buňky (intracelulární receptory) Receptory na buněčném povrchu U všech peptidických hormonů a některých aminoacidoderivátu (katecholaminy a melatonin) U všech steroidních hormonů a některých amonoacidoderivátů (thyroidní hormony) U velkých polárních molekul, kterou nemohou proniknout přes plazmatickou membránu U všech nepolárních molekul a malých polárních molekul, které mohou proniknout přes plazmatickou membránu Transmembránové bílkoviny (prostupují skrz lipidovou dvojvrstvu), které specificky vážou daný hormon na vnější straně plazmatické membrány Bílkovinné struktury, které specificky vážou daný hormon uvnitř buňky a nacházejí se nejčastěji v jádře, cytoplazmě a popř. v mitochondriích I-21

22 Chemické signály Přímý kontakt Lokální kontakt Kontakt na větší vzdálenost GAP JUNCTION PARAKRINNÍ AUTOKRINNÍ REGULACE ENDOKRINNÍ NEUROENDOKRINNÍ REGULACE I-22

23 I-23 Zpět na chemické signály

24 GAP JUNCTION Mechanismus: Komunikace mezi buňkami, které leží těsně u sebe prostřednictvím cytoplazmatických mostů z cylindrických proteinů tzv. „CONEXINU“ → vzniká specificky utvářený kanál „ CONEXON“ (prochází skrz membrány sousedních buněk) CONEXIN CONEXON Plazmatická membrána Tyto kanály jsou orientovány přímo proti sobě a mohou se během sekund zavřít, když se zvýší intracelulární koncentrace Ca 2+ nebo H +, dále při ochlazení, metabolické acidóze apod. Elektrické synapse v srdečním syncitium, v retině aj. Proteiny, NK Ionty, AMK, Cukry, nukleotidy I-24

25 I-25 Zpět na chemické signály

26 Mechanismus: komunikace mezi dvěma sousedními buňkami – buňkou produkující látku (parakrinní buňka) a buňkou přijímající látku (cílová buňka) Přenos: prostřednictvím mimobuněčných tělních tekutin Chemičtí zprostředkovatelé: parakrinní látky Účinky: signální látky působí pouze v lokální oblasti jejich relativně vysoké koncentrace a cílové buňky musí mít pro tyto látky vhodné receptory I-26

27 Parakrinní buňkaSousední cílová buňka Parakrinní receptor Parakrinní látka I-27

28 Mechanismus: nejedná se o komunikaci mezi dvěmi buňkami, ale o zpětnovazebné působení na buňku (autokrinní buňka), která vyprodukovala určitou signální látku Přenos: prostřednictvím mimobuněčných tělních tekutin Chemičtí zprostředkovatelé: autokrinní faktory Účinky: autokrinní buňka je ovlivněna vlastními látkami, pro které musí mít také příslušné receptory na svém povrchu I-28

29 Autokrinní buňka Autokrinní receptor Autokrinní látka I-29

30 I-30 Zpět na chemické signály

31 Mechanismus: komunikace mezi dvěmi od sebe vzdálenými buňkami – buňkou produkující signální látku (endokrinní b.) a buňkou přijímající tuto látkou (cílová buňka) Přenos: prostřednictvím krevního oběhu Chemičtí zprostředkovatelé: hormony Účinky: hormony působí na cílové buňky jiných vzdálených tkání a orgánů a tyto buňky musí mít pro hormony příslušné receptory I-31

32 endokrinní buňka krevní kapilára vzdálená cílová buňka receptor endokrinní hormon I-32

33 Mechanismus: Komunikace mezi nervovými buňkami, které mají schopnost syntetizovat a vylučovat humorální působky, a cílovými buňkami a tkáněmi, které tyto hormony přijímají Přenos: prostřednictvím krevního oběhu Chemičtí zprostředkovatelé: hormony (ADH, oxytocin a regulační hormony hypothalamu, adrenalin a noradrenalin dřeně nadledvin) Účinky: hormony se váží buď přímo na receptory v cílové tkáni a ovlivňují především vegetativní funkce (ADH, oxytocin, adrenalin a noradrenalin), nebo působí jako tzv. regulační hormony, které ovlivňují sekreci konečných hormonů žláz I-33

34 krevní kapilára hormon neurosekreční buňka cílová buňka receptor I-34

35 Neuron, který syntetizuje a vylučuje neurotransmiter nezbytný pro přenos nerv. signálu ke konkrétně ohraničené cílové tkáni specializované neurony → NEUROSEKREČNÍ NEURONY, které syntetizují a vylučují hormony přímo do krevního oběhu Netvoří SYNAPSETvoří SYNAPSE  působí na vzdálených místech NEUROTRANSMITERNEUROHORMON  šíří se cirkulací v krevním řečišti  působí v blízkosti svého uvolnění  nešíří se cirkulací v krevním řečišti, ale parakrinním způsobem  působí v krátkém časovém měřítku  působí v delším časovém měřítku v místě axonálního zakončení přenáší elektrický signál na lokální buňku v místě axonálního zakončení mění elektrický signál na chemický a přenáší jej krví ke vzdálené cílové buňce  větší neurosekreční váčky  menší neurosekreční váčky I-35

36 Tělo Axon (neurit) Nervové zakončení Neurotransmitér ve váčku Lokální cílová buňka Neuron receptor SYNAPSE ELEKTRICKÝ SIGNÁL ELEKTRICKÝ SIGNÁL CHEMICKÝ SIGNÁL I-36

37 Vzdálená cílová buňka receptor Tělo Axon (neurit) Nervové zakončeníNeurohormon ve váčku Neuron Krevní kapilára ELEKTRICKÝ SIGNÁL SYNAPSE CHEMICKÝ SIGNÁL ELEKTRICKÝ SIGNÁL CHEMICKÝ SIGNÁL I-37

38 HYPOTHALAMUS NEUROHYPOFÝZA DŘEŇ NADLEDVIN OXYTOCIN ADH ADRENALIN NORADRENALIN (= katecholaminy) REGULAČNÍ HORMONY I-38

39 Endokrinní žláza NEUROSEKREČNÍ CENTRUM Syntéza neurohormonů a naplnění váčků NEUROSEKREČNÍ CESTA Váčky přenášené axonálním transportem Uvolnění hormonu do perikapilárního prostoru NEUROHEMÁLNÍ ORGÁN Kapilára Artérie Žíla Cílová tkáň Neurohormony jsou uvolňovány ze zakončení neurosekrečních buněk do klubka kapilár tvořících neurohemální orgán Po vstupu do krevního řečiště některé hormony (oxytocin, ADH) působí přímo na cílovou tkáň (hypothalamus – neurohypofýza) Většina hormonů aktivuje jinou endokrinní žlázu a stimuluje sekreci jiného hormonu, který samotný působí na cílovou tkáň (hypothalamus – adenohypofýza) NEUROSEKRECE v neurohypofýze NEUROSEKRECE v hypothalamu Je řízena výhradně CNS: 1. nejvyšší nervová centra mozku → hypothalamus I-39

40 Vyšší centrum Páteřní mícha Pregangliové vlákno dřeň nadledvin Nervové zakončení Ganglion sympatiku Adrenalin / noradrenalin ACETYLCHOLIN Céva Sekrece katecholaminů dření nadledvin je regulována neurony. Axony sympatických neuronů umístěných v míše procházejí přes sympatické ganglium, ale netvoří zde synapse. Synaptická zakončení tvoří až na buňkách produkujících katecholaminy. Neuropřenašečem uvolňovaným na těchto zakončeních je acetylcholin, který stimuluje sekreci hormonů dřeně nadledvin. Je řízena CNS i autonomním nervovým systémem (sympatikem) NEUROSEKRECE I-40


Stáhnout ppt "I. I-1. ŽIVÉ ORGANISMY = DYNAMICKÉ CELKY tzn. že mezi organismem a prostředím dochází k neustálému toku látek a energií, resp. informace Přerušení toku."

Podobné prezentace


Reklamy Google