Katedra zoologie PřF UP Olomouc http://www.zoologie.upol.cz/zam.htm Prezentace navazuje na základní znalosti z biochemie, cytologie a anatomie. Doplňující prezentace: Stavba a funkce membrán, Funkční anatomie srdce, EKG, ( http://www.zoologie.upol.cz/osoby/fellnerova/vyuka.htm ) Symboly označující animaci resp. video (dynamická prezentace daného fyziologického procesu). Plnohodnotné animace (videa) spolu s podrobným výkladem studenti uvidí na přednáškách resp. praktických cvičeních. Varianta pro tisk, která je k dispozici na internetu obsahuje jen statické popisy těchto procesů Symbol označující odkaz na animaci volně dostupnou na internetu Adrenergní receptor buněk k myokardu 7 + + + + + Klidový potenciál zavřeny zavřeny se otevírají uzavřeny 3. Repolarizace se uzavírají otevřeny NORADRENALIN (první posel) Adrenergní receptor Ligand noradrenalin stimuluje Adrenergní. Tím je nepřímo (prostřednictvím druhého posla) stimulovaná buněčná odpověď (otevření kanálů v buňkách myokardu) + + + + + + Adenyl cykláza ATP + Šíření elektrického signálu + + + + + K *Ivana + FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc* G protein (druhý posel) ATP camp http://www.blackwellpublishing.com/matthews/neurotrans.html Protein kináza A P 1
Myogenní srdce srdce Myogenní Převodní systém systém srdce srdce Převodní Srdce má vlastnosti ČERPADLA: V rámci srdečního cyklu se rytmicky střídá: Vzruchy vznikající v tzv. PACEMAKERU (sinoatriální uzel) se dále šíří v srdci prostřednictvím PŘEVODNÍHO SYSTÉMU SRDCE Pacemaker leží ve stěně pravé síně u ústí horní duté žíly SA Sinoatriální uzel tzv. PACEMAKER LEVÁ SÍŇ PRAVÁ SÍŇ SYSTOLA kontrakce, stah DIASTOLA období klid, ochabnutí AV atrioventrikulární uzel Hisův svazek LEVÁ KOMORA Myogenní srdce: Tawarova raménka PRAVÁ KOMORA Nepotřebuje vnější nervovou stimulaci Elektrický impulz vyvolávající srdeční kontrakci vzniká spontánně v samotném srdci Srdce savců má tzv. pacemaker (udavatel rytmu), tj. část vlastní tkáně specializované na periodickou tvorbu elektrických membránových změn. Purkyňova vlákna Tvorba vzruchů vzruchů vv srdci srdci Tvorba Převodní systém srdce: Vysoce specializované skupiny buněk Mají schopnost samovolně tvořit vzruchy Rozvádět vzruch v náležité posloupnosti po celém srdci Pacemaker potenciál Funny otevřeny Ttyp otevřeny (50mV) 4 6 Princip samovolného vzniku elektrického signálu v pacemakeru? Podstata spočívá v molekulární stavbě membrán buněk převodního systému PACEMAKER: Buňky obsahují unikátní kombinaci specifických iontových kanálů + FUNNY kanály OTEVŘENY 2
Pacemaker potenciál Pacemaker potenciál Funny otevřeny Ttyp otevřeny (50mV) Funny otevřeny Ttyp otevřeny (50mV) Funny uzavře Ttyp uzavřen(4) Ltyp otevřen (4) Funny uzavře Ttyp uzavřen(4) Ltyp otevřen (4) 4 4 6 6 3. FUNNY kanály UZAVŘENY Repolarizace Funny uzavřen Ttyp uzavřen Ltyp uzavřen otevřen FUNNY kanály UZAVŘENY Klidový potenciál otevřeny zavřeny Ltyp zavřeny Klidový potenciál otevřeny zavřeny Ltyp zavřeny se otevírají (7) uzavřeny uzavřeny se otevírají (7) uzavřeny uzavřeny 3. 9 uzavřen otevřeny některé otevřeny 9 Plato 3
9 + + + K + + + + + K + + + + + + Klidový potenciál otevřeny zavřeny Ltyp zavřeny se otevírají (7) uzavřeny uzavřeny 3. Plato uzavřen otevřeny některé otevřeny 4. Repolarizace Kontrakce srdce vnikají spontáně, jejich frekvence a intenzita kontrakce je však řízena nervově přes KARDIOVASKULÁRNÍ CENTRUM skupina neuronů v prodloužené míše ZDROJE INFORMACÍ pro KARDIOVASKULÁRNÍ CENTRUM: A. Centrální nervová soustava B. Periferní Baro aorty a karotidy Chemo aorty a prodloužené míchy KARDIOVASKULÁRNÍ centrum řídí oběhový systém nervovými drahami autonomního (vegetativního) nervového systému: Sympatikus Parasympatikus Baro v arteriích CNS: stres, emoce Kardiovaskulární centrum v prodloužené míše Řízení činnosti srdce prostřednictvím autonomního nervového systému Chemo v aortě krční tepně a míše Autonomní řízení srdeční činnosti Receptory autonomního nervového s. BOJ ÚTĚK STRES ZVÝŠENÍ: ODPOČINEK TRÁVENÍ SNÍŽENÍ: sympatikus ADRENERGNÍ parasympatikus CHOLINERGNÍ Minutového srdečního Objemu Tepové frekvence Krevního tlaku VAZOKONSTRIKCE: hladké svaloviny cév Minutového srdečního Objemu Tepové frekvence Krevního tlaku VAZODILATACE: hladké svaloviny cév Membránový receptor spřažený s G proteinem Je aktivován KATECHOLAMINY Noradrenalin adrenalin dopamin Integrální membránový receptor spřažený s Gproteinem chemicky regulovaný iontový kanál Je aktivován neurotransmiterem ACELYLCHOLINEM http://www.blackwellpublishing. com/matthews/neurotrans.html 4
Adrenergní Adrenergní í Adrenergn SYMPATIKUS: Jsou stimulová stimulovány mediá mediátorem NORADRENALINEM 1 2 1 2 SRDEČNÍ svalovina Hl. svalstvo cév Kosterní svalstvo průdušky Zrychluje otvírání kanálů Zkracuje dobu dosažení prahové hodnoty Zvyšuje počet AP za jednotku času 4 6 Hl. svalstvo cév Kůže Trávicí trakt Pregangliová nervová synapse FUNNY kanály vazokonstrikce zrychlení tepové frekvence (pacemaker) vazodilatace Silnější kontrakce (pracovní myokard) 2b. Chemicky řízené kanálynepřímo ß adrenergní a sympatikus 2b. Receptor spřažený s Gproteinem Ligand (první posel) http://www.blackwellpublishing. com/matthews/neurotrans.html PŘÍKLAD: Adrenergní receptor Ligand noradrenalin stimuluje Adrenergní. Tím je nepřímo (prostřednictvím druhého posla) stimulovaná buněčná odpověď (otevření kanálů v buňkách myokardu) Receptory v membránách buněk srdce Jsou regulovány mediátorem sympatiku, noradrenalinem regulují otvírání a kanálů receptor Adenyl cykláza Protein kináza A camp ATP G protein (druhý posel) ATP http://www.blackwellpublishing.com/matthews/neurotrans.html P Cílový protein BUNĚČNÁ ODPOVĚĎ 5
4 6 PARASYMPATIKUS: Prodlužuje otevření kanálu Způsobuje hyperpolarizaci Snižuje počet AP za jednotku času 2b. Chemicky řízené kanálynepřímo Muskarinní regulované parasympatikem Receptory v membránách buněk srdce Jsou regulovány mediátorem parasympatiku, acetylcholinem regulují otvírání kanálů, iniciují hyperpolarizaci, prodlužují dobu dosažení prahového potenciálu a tím snižují srdeční frekvenci + + + + + + + + FUNNY kanály K http://www.blackwellpublishing. com/matthews/neurotrans.html 2a. Receptor spřažený s Gproteinem Příklad: Muscarinní Ach receptor Acetylcholin (uvolněný z parasympatického nervového zakončení) nepřímo otevře kanály ve svalových buňkách SA uzlu myokardu Ligand (první posel) receptor Iontový filtr G protein (druhý posel) http://www.blackwellpublishing.com/matthews/neurotrans.html vrátka 6