Fiziologija

Kaj je krvni tlak, kako se spreminja od aorte do velikih votlih ven?

Krvni tlak je pritisk krvi na žilno steno in uravnava normalni pretok snovi skozi kapilare, med krvjo in medceličnim prostorom. Poznamo:

• Sistolični krvni tlak– je tlak, ko srce požene kri po žili. Trenutek pred tem je žila še stisnjena in v njej ni pretoka krvi. Normalno je 110-140 mmHg
• Diastolični krvni tlak– tlak, ko srce počiva in nastopi tišina. Normalno je 70-90 mmHg.

Kri teče vedno iz mesta visokega  proti nižjemu krvnemu tlaku, to je iz arterij proti venam.

V arterijah in arteriolah tlak pulzira (sistolični, diastolični). Na mestu kapilar pulzacije izginejo in tlak pade od arterijskega dela kapilare do venskega dela kapilare (35 mmHg- 12 mmHg, tipičen je okoli 25 mmHg).

Arterijski tlak niha med sistolično in diastolično vrednostjo (pulzni val), razliko med tema dvema tlakoma imenujemo pulzni tlak. Povprečen tlak v arterijskem sistemu je srednji arterijski tlak – SAP= diastolični tlak + 1/3 sistolični tlak.

Vsak odsek človekovega žilnega sistema ima drugačno vrednost krvnega tlaka, saj le ta pada, ko se oddaljuje od srca. Pada zaradi upora žil proti toku. Zaradi tlačne razlike kri teče od aorte skozi organe (srce, možgane, mišice, kosti, jetra, vranico, črevo, ledvica, kožo) v velike vene in nazaj v desno srce.

Najnižji krvni tlak v sistemskem krvnem obtoku je tik pred vstopom vene cave v desni atrij in znaša okoli 3 mmHg- centralni venski tlak (CVP).

2. Kaj pomeni izraz arterijska kri in kaj venska kri?

Arterijska kri je kri ki teče iz levega ventrikla skozi aorto v sistemski krvni obtok, je svetlo rdeče barve, ker je nasičena s kisikom, teče po arterijah z visokim tlakom, od 120 mmHg iz aorte, do 35 mmHg v arterijskem delu kapilar , do tu tudi pulzira. V pljučnem obtoku teče arterijska kri po pljučni veni v levi atrij.

Venska kri je kri ki teče iz venskega dela kapilar, po venah v veno Cave superior in inferior, ter v desni atrij (CVP=3 mmHg) nazaj v srce. Je temno rdeče barve ker je nasičenost s kisikom minimalna. V sistemskem krvnem obtoku teče po venah in ne pulzira. V pljučnem krvnem obtoku pa teče iz desnega ventrikla skozi pljučno arterijo v pljuča.

3. Kako teče kri skozi srce, kje je kri arterijska, kje venska?

Venska kri vstopa v srce iz vene s/i Cave v desni atrij. Ko se desni atrij napolni, se zaradi tlačne razlike z desnim ventriklom odpre trikuspidalna zaklopka in kri steče v desni ventrikel. Tlak v desnem ventriklu  preseže tlak v desnem atriju in zaklopka se zapre. Ko tlak desnega ventrikla doseže tlak pljučne arterije se odpre pljučna zaklopka in skozi pljučno arterijo steče v pljučni krvni obtok venozna kri.

V pljučih se oksidira in se vrne po pljučni veni arterijska kri v levi atrij. Ko se levi atrij napolni z arterijsko krvjo nastane tlačna razlika z levim ventriklom in zato se odpre mitralna zaklopka. Kri steče iz levega atrija v levi ventrikel. Tlak v levem ventriklu naraste in mitralna zaklopka se zapre. Ko tlak v levem ventriklu doseže tlak aorte se odpre aortna zaklopka in arterijska kri steče skozi aorto v sistemski krvni obtok.

4. Razloži ritmično vzbujanje in krčenje srčne mišice!

Srce se lahko kči neodvisno od zunanjih živčnih dražljajev.

Primarni dražljaj za krčenje srca nastaja v SA (sinoatralni) vozlu, ki leži ob vstopu zgornje vene kave v desni atrij. SA vozel (pacemaker) določa osnovno frekvenco bitja srca. Ko se sproži dražljaj, se skrčita atrija in potisneta kri v prekate. Iz SA vozla se dražljaj razširi preko obeh atrijev do AV (atrioventikularni) vozla, ki leži v zgornjem delu atrioventrikularnem delu septuma. V AV vozlu dražljaj nekoliko zastane, da imata atrija dovolj časa za zaključek krčenja.

Iz njega po septumu poteka Hisov snop, ki se deli na dva kraka, za vsak ventrikel en krak. Kraka se končujeta s Purkynijevim nitjem. Ta dva omogočata, da potencial doseže celoten ventrikel skoraj istočasno, saj poteka AP z veliko hitrostjo 2-4 m/s.

Poškodba AV vozla povzroči, da ventrikla utripata s svojim ritmom in počasneje kot atrija- AV blok.

5. Kaj je intra in kaj ekstracelularna tekočina in kako sta sestavljeni (ionska sestava, osmolarnost)?

Telo delimo na:

• Zunajcelični (ekstracelularni) prostor, ki ga zapolnjuje ekstracelularna tekočina (ECT). Nahaja se izven celice in je omejena na eni strani s celično membrano, na drugi pa s steno kapilare. Sestavljajo ga trije podprostori:

• Plazma– kri brez celic,

• ITT– zapolnjuje prostore med celicami, kamor se skozi kapilare filtrira iz plazme

• TCT– napolnjuje anatomske prostore (plevralna t., likvor,…)

• Znotrajcelični (intracelularni) prostor, ki ga zapolnjuje intracelularna tekočina (ICT). Nahaja se v celicah in je omejena z celično membrano.

Glavna sestavina obeh je voda, v njej pa so raztopljeni ioni, plini in organske molekule. Njuna vloga (vode) je, da je univerzalno telesno topilo in transportno sredstvo snovi po telesu. Skupna vsebnost vode (TBW) je seštevek volumna obeh prostorov in znaša 63% TT. ICT je ⅔, ECT pa ⅓ telesne mase.

ECT in ICT vsebujeta enake topljence v različnih koncentracijah: ioni, glukoza, aminokisline, amonijak, alkohol, plini (CO₂, O₂), v lipidih topne snovi (CO₂, O₂, sečnina, lipidotopni vitamini, steroidni hormoni).

Tekočin sta v osmolarnosti, kar pomeni da je število osmotsko aktivnih delcev (ioni, proteini) enako. Njihove koncentracije pa so:

		mmol/l
ION		ECT	ICT
Na+		142	12
K+		4	140
Ca2+		2,5	4
Vsi kationi		150	150
Cl–		104	4
HCO3–		25	12
Proteini		14	50
Fosfatni ion			90
Vsi anioni		150	150
osmolarnost		300	300
	v mosmol/l

6. Razloži difuzijo in osmozo – podobnosti in razlike, kje v telesu poteka difuzija, kje osmoza?

Difuzija je prehajanje topljencev preko membrane iz mesta kjer je večja koncentracija topljencev v mesto kjer je nižja koncentracija topljencev, brez porabljanja energije. To se dogaja pri prehodu celične membrane (snovi ki prehajajo iz ICT v ITT, v alveolah prehod plinov v in iz krvi).

Osmoza je prehajanje topila preko membrane, kjer topljenci ne morejo prehajati membrane  topilo pa jo lahko, topilo preide membrano iz manjše koncentracije topljencev k večji koncentraciji topljencev, s tem se koncentracija topljencev v topilu izenači, nastane pa osmotski tlak= razlika v višini gladine topila. Topljenci, ki ne morejo prehajati membrane so osmotsko aktivni delci. Z osmozo prehaja ITT preko endotelija kapilar v plazmo, zaradi večje koncentracije proteinov v plazmi, kateri ne morejo prehajati endotelija kapilar. (reabsorbcija)

7. Razloži zgradbo kapilarne stene in njeno prepustnost, zakaj poteka filtracija in zakaj reabsorpcija?

Stena kapilare je iz ene plasti ploščatih endotelijskih celic, ki ležijo na bazalni membrani. Znotraj membrane so celice, periciti, ki imajo kontraktilne lastnosti. Glede na propustnost stene ločimo tri vrste kapilar:

§        Kontinuirane– imajo zelo majhne pore za izmenjavo (5-30 nm), CŽS, mišice, pljuča

§        Fenestrirane– imajo okna (fenestra), premera 50-100 nm, izrazita menjava vode in manjših topljencev, ledvica, prebavni trakt

§        Sinusoidne– velike pore za eritrocite, protitelesa. Jetra, vranica, kostni mozeg

Steno kapilar prehajajo snovi s difuzijo, osmozo in filtracijo.

S filtracijo prehaja v intersticij plazma, zaradi razlik v hidrostatskem tlaku.

Reabsorpcija pa je prehajanje ITT nazaj v plazmo zaradi višje koncentracije proteinov v plazmi. (Razlika v koncentraciji topljencev, kadar je meja med razdelki nepropustna za topljence, z mesta nižje koncentracije proti mestu z višjo koncentracijo.) Reabsorpcija je manjša kot filtracija. (osomoza)

8. Razloži zgradbo celične membrane in njeno prepustnost za ione!

Plazmalemo gradi lipidni dvosloj, ki je navzven hidrofilen, navznoter pa hidrofoben. Lipidni dvosloj omogoča prehajanje hidrofilnih molekul. Poleg fosfolipidov so v plazmalemi še:

§        holesterol, ki povečuje mehansko stabilnost dvosloja,

§        beljakovine, ( receptorji, ionski kanalčki, strukturne beljakovine), ki omogočajo prehod določenih molekul skozi membrano, ene pa aktivno črpajo snovi v celico ali iz nje.

§        ogljikovi hidrati,

§        drugi lipidi.

V lipidih topne snovi in plini prosto prehajajo celično membrano, v vodi topne snovi pa prehajajo celično membrano le preko kanalčkov. V lipidih netopne snovi (ioni, aminokisline, glukoza) prehajajo celično membrano s pomočjo prenašalcev. Če jih v membrani ni, ali pa so zaprti je membrana neprepustna za te snovi. Snovi prehajajo celično membrano s pasivnim transportom (olajšana in prosta difuzija), z aktivnim transportom kjer se porablja energija v obliki ATP (Na/K črpalka).

9. Zakaj v žilo nikoli ne smete aplicirati čiste sterilizirane vode?

Čista sterilizirana voda je hipotonična raztopina glede na krvno plazmo. To pomeni, da je manj koncentrirana kot ICT. Zato sterilizirana voda teče v celico to povzroči nabrekanje in pokanje krvnih celic. Vse intravenozne tekočine morajo biti izotonične s krvno plazmo, da se volumen celic ne spreminja.

10. Kako poteka eritropoeza in razgradnja eritrocitov?

Eritropoeza je proces zorenja rdečih krvničk (eritocitov) iz izvornih celic, ki še nimajo jedra. Pred rojstvom poteka v jetrih, vranici in kostnem mozgu, po rojstvu pa le še v kostnem mozgu. Stimulira jo hormon eritropoetin, ki ga pri pomanjkanju kisika v tkivih (hipoksiji) izločajo ledvice.

Dražljaj za povečano eritropoezo je padec pO2 v krvi.

Koraki nastanka eritrocitov:

1. nizek pO2 v krvi stimulira izločanje eritropoetina iz ledvic,

2. naraste koncentracija eritropoetina v plazmi,

3. eritropoetin stimulira rdeč kostni mozeg,

4. v kri se izločijo novi eritrociti.

Razvojne faze:

§        Homeocitoblast (izvorna celica),

§        proeritroblast ,

§        eritroblast (sinteza globina),

§        pozni eritroblast (vezava hema),

§        normoblast (se odcepi jedro),

§        retikulocit,

§        eritrocit.

Razpad eritrocitov. Po 100 do 120 dneh eritrociti postanejo krhki, pojedo jih fagociti v jetrih, vranici in deloma v kostnem mozgu. Večina sestavin hemoglobina se ponovno uporabi pri tvorbi novih eritrocitov. Beljakovina globin se razgradi v aminokisline, železo pa se veže na beljakovine v krvni plazmi. Z njo pride v kostni mozeg, kjer se shrani za ponovno sintezo. Hem se pretvori v bilirubin, ki se skozi jetra izloči z žolčem.

11. Kaj je transfuzijska reakcija in zakaj je pomembna?

Transfuzijska reakcija je aglutinacija kateri sledi hemoliza. Zaradi neustrezne krvi – transfuzije, protitelesa (aglutinini) v plazmi prejemnika reagirajo z dajalčevimi eritrociti. Pride do zlepljenja (aglutinacije) eritrocitov preko antigenov in protiteles, kar povzroči zmanjšano sposobnost prenosa O₂ po krvi in zamašitev mikrožilja. Hemolizirani eritrociti izločijo hemoglobin, ki se odlaga v ledvicah (odpoved ledvic) .

Kri za transfuzijo mora biti ABO in Rh skladna, saj lahko pride do transfuzijske reakcije in tudi do smrti.

12. Razloži hemostazo po fazah, ravnovesje med strjevanjem in raztapljanjem strdkov!

Hemostaza je zapleten sistem dogodkov in reakcij, ki zaustavljajo krvavitev in sestoji iz štirih faz:

1. žilna faza

Tu pride do refleksne lokalne vazokonstrikcije in posledično se zmanjša tok krvi skozi žilo. Skrčenje je mehansko, preko sproščanja tromboksana A₂ (ki tudi stimulira aktivacijo trombocitov) iz trombocitov.

1. trombocitna faza

Na poškodovanem mestu pride kolagen iz žilne stene v neposreden stik s krvjo in izloča von Willenbrandov faktor, ki:

• veže nase trombocite (adhezija) in iz trombocitov se izločijo psevdopodiji (plazemski podaljški).
• Aktivira izločanje nekaterih snovi iz trombocitov:

§         ADP- pospešuje agregacijo,

§         Serotonin- sproži vnetje,

§         Kalikrein- sodeluje v koagulaciji

§         Tromboksan A₂– pospeši agregacijo in vazokonstrikcijo.

Te snovi se defundirajo v kri in posledično pride na mesto poškodbe še več trombocitov, ki se sprimejo in tvorijo strdek (trombus).trombociti naredijo primarni krvni strdek v žili na mestu poškodbe, ki začasno ustavi krvavitev.

1. koagulacija

V tej fazi iz primarnega strdka nastane netopen (sekundarni) krvni strdek iz fibrinske mreže in v njej ujetih krvnih celic. Faza koagulacije poteka po dveh poteh:

a) intrinzična pot nastane, ko krvna plazma pride v stik z žilnim endotelom, kolagenom ali steklom in se odvija na površini trombocitov. Ob stiku se aktivirajo koagulacijski proteini v plazmi (proteaze). Ti odcepljajo od faktorjev koagulacije proteinske delčke in jih s tem aktivirajo in zato je nujna prisotnost Ca⁺⁺. 

b) ekstrinzična pot sprožata dva dejavnika, ki se sproščata iz poškodovanih tkivnih celic (tkivni faktor -TF in Ca⁺⁺ ioni)

Na koncu obeh poti nastanejo tri končne reakcije:

1.      nastane protrombin aktivator (strjevalni faktor)

2.      protrombin se pretvori v trombin (beljakovina, ki spreminja fibrinogen v fibrin)

3.      trombin katalizira pretvorbo fibrinogena v fibrin, ki je topen

4. fibrinoliza

Fibrinoliza je sistematično in postopno raztapljanje krvnega strdka med celjenjem žilne stene. Poteka počasneje od koagulacije.

Beljakovine v plazmi, imenovane proaktivatorji plazminogena, v prisotnosti encimov kinaz aktivirajo plazminogenov aktivator, ta pa pretvori plazminogen (beljakovina v        krvnem strdku) v plazmin. Plazmin nato razgradi fibrin. Ostanke strdka očistijo makrofagi in levkociti

13. Naštej in opiši teste hemostaze!

1. test žilne faze– z lanceto zbodemo ušesno mečico in se na vsakih 15s dotaknemo vbodnega mesta s filtrirnim papirjem, dokler ni več krvavitve. Čas krvavitve je   3-8 min
2. določanje števila trombocitov
3. test koagulacije
   • koagulacijski čas– kapilarno kri iz prsta damo v stekleno kapilaro in vsakih 30s odlomimo del kapilare, dokler se iz odlomljene kapilare ne potegne nitka (koagul)
   • parcialni tromboplastinski čas PTT– meri intrizično pot in je manjši od 34s
   • protrombinski čas PT– meri ekstrinzično pot in traja 10-12s
   • trombinski čas TT– čas v katerem iz fibrinogena nastane fibrin, če v  vzorec dodamo trombin. uporablja se za nadziranje učinkovitosti antikoagulantske terapije, če je uspešna je TT= 10-15s
4. test fibrinolize- prisotnost odpadnih produktov fibrina v krvi.

14. Naštej in opiši hematološke indekse!

Hematološki indeksi so:

Ht = hematokrit = volumski delež eritrocitov v krvi, heparizirano epr. Centrifugiramo 10 min, eritrociti s usedejona dno epruvete

Ht=~0,45 (45%)

Hb = koncentracija hemoglobina = kliko g Hb je v 1 litru krvi, kiveto z reagentom napolnimo s krvjo, ta se obarve, s spektrofotometrom določimo koncentracijo. Hb=120-150g/l za ženske

Hb=140-180g/l za moške

Hb>110g/l od 3 meseca do 15 leta

n = število eritrocitov v litru krvi, kri razredčimo jo vstavimo v hemocitomer, z elektronskim števcem ali z mikroskopom določimo koncentracijo eritrocitov (število)

n = 3,9-5,6 10¹²/l za ženske

n = 4,5-6,5 10¹²/l za moške

MCV = [Ht]/n, povprečni volumen eritrocitov

MCH = [Hb]/n, povprečna količina hemoglobina v eritrocitih

MCHC = [Hb]/Ht, povprečna koncentracija hemoglobina v eritrocitih

15. Razloži prenos informacij po živčni celici in iz ene živčne celice na drugo živčno celico!

Impulz (akcijski potencial) se po aksonu prenaša od some proti naslednjemu nevronu ali efektorni celici.

16. Kaj je mirovni membranski potencial in kakšne so lahko njegove spremembe?

Preko membrane vsake celice obstaja električna potencialna razlika. Zaradi neenakomerne porazdelitve ionov med ICT in ECT. Membrana je v električnem ravnovesju = mirovni membranski potencial in znaša -70mV.

Mirovni membranski potencial se ustvari takrat ko je tok ionov preko membrane v in iz enak, kadar je celica v mirovanju in ni vzdražena, ionski kanali prepuščajo K^– iz celice in le malo Na⁺ v celico.

Spremembe mirovnega membranskega potenciala povzroči zunanji ali notranji dražljaj, membranski potencial se spremeni lahko navzgor ali navzdol.  Navzgor  proti 0mV = depolarizacija ali navzdol <-70mV = hiperpolarizacija. Depolarizacijski potencial je lahko podpražen ali pa nadpražen, in le pri zadnjem nastane AP.

17. Kako se po krvi prenaša kisik, razloži disociacijsko krivuljo vezave kisika na hemoglobin!

O₂ je v krvi prosto raztopljen 1% in vezan na hemoglobin v eritrocitih 99%, eritrociti iga prenašajo po teles. Na 1 molekulo Hb se vežejo 4 molekule O₂. Kapaciteta krvi za O₂ = kapaciteta krvi za kisik = kliko O₂ se lahko veže na Hb = 0,20 lO₂/l krvi. Takrat je Hb popolnoma nasičen z O₂, to je saturacija (s), je 100%. Normalno nikoli ne dosežemo s=100% ampak ~98%. Saturacija z manjšanjem parcialnega tlaka kisika (dvig nadmorske višine),  zaradi višine PADA.

To odvisnost opiše disociacijska krivulja vezave O₂ na Hb. Se pravi, kliko O₂ se bo vezalo na Hb je odvisno od p_o2. Krivulja je sigmoidne oblike, strma okoli venskega p_o2=40mmHg in položna okoli arterijskega p_o2=100mmHg. Krivulja kaže nasičenje, kar pomeni, da vezava O₂ na Hb doseže maksimalno koncentracijo. Arteriovenska diferenca krvi za O₂ (_avDO₂) nam pove koliko O₂ se je sprostilo iz krvi v tkivo.

18. Kako se po krvi prenaša ogljikov dioksid, kakšna je njegova reakcija z vodo!

CO₂ je prosto raztopljen 12%, vezan na Hb 11%, ter v eritrocitih še kot bikarbonat 27%, ter kot bikarbonat v plazmi 50%. CO₂ se veže na eritrocite tako, da ne izpodriva O₂. Nasičenost Hb z O₂ vpliva na vezavo CO₂, nenasičen Hb lahko veže več CO₂, koliko CO₂ se veže na Hb je odvisno od p_co2. Bikarbonatni ion (HCO₃^–) je produkt reakcije CO₂ z H₂O.

CO₂ + H₂O Û HCO₃^– + H⁺

19. Naštej in opiši volumne in kapacitete pri dihanju!

Kapaciteta je izraz, ki se uporablja za volumen, ki je sestavljen iz več manjših volumnov.

DV = dihalni volumen: volumen vdihanega ali izdihanega zraka pri normalnem dihanju

IRV = inspiratorni rezervni volumen: vdih od DV ↑

ERV = ekspiratorni rezervni volumen: izdih od DV ↓

RV = residualni volumen: volumen pljuč po izdihu

VC = vitalna kapaciteta: ERV + DV + IRV (brez RV)

TLC = skupna kapaciteta pljuč: RV + VC ali RV + ERV + DV + IRV

ERC = ekspiratorna rezidualna kapaciteta: RV + ERV

IC = inspiratorna kapaciteta: DV + IRV

20. Kaj je mrtvi prostor, kaj je pljučna in kaj alveolna ventilacija?

Pljučna ventilacija je izmenjava zraka med pljuči in zunanjim zrakom, je ritmično menjavanje vdiha (inspirij) in izdiha (ekspirij). Pri tem sodelujejo glavne dihalne mišice (medrebrne, prepona), pomožne (trebušne, vratne, ramenski obroč). Pri inspiriju delajo inspiratorne mišice (zunanje medrebrne mišice, prepona-diafragma, vratne), pri ekspiriju delajo ekspiratorne mišice (notranje medrebrne mišice, trebušne).

Zrak teče vedno iz mesta z višjim tlakom k mestu z nižjim tlakom.

VDIH = v pljučih ustvarim o nižji tlak od zunanjega: z inspiratornimi mišicami raztegnemo prsni koš (diafragma se spusti, rebra se privzdignejo), pljuča (zaradi plevralnega prostora) sledijo prsnemu košu in se razpnejo, v njih pade tlak in zrak vdre v pljuča. (krčenje medrebrnih mišic)

IZDIH = v pljučih ustvarimo višji tlak od zunanjega: z ekspiratornimi mišicami stisnemo prsni koš (diafragma se dvigne-sprosti, rebra se spustijo = prsni koš se stisne), pljuča (zaradi plevralnega prostora) sledijo prsnemu košu in se stisnejo, v njih tlak naraste in zrak izdihnemo. (prsni koš in pljuča težita, da zavzameta mirovno lego in izdih poteka sam po sebi)

ALVEOLARNA VENTILACIJA = izmenjava telesu pomembnih plinov O₂, CO₂ iz zunanjega zraka ki je v pljučih in s plini v krvi. Poteka po principu difuzije. Za difuzijo je pomembna velika površina in čim manjša difuzijska razdalja za izmenjavo O₂ in CO₂, vse to je izpolnjeno v pljučnih alveolih. Površinsko napetost alveol znižuje surfaktant, ki ga izločajo nekatere specifične celice v epitelu alveol.