"Wykłady z fizjologii człowieka"

Spis treści

Autorzy 3

Przedmowa 8

Część I. Od mechanizmów komórkowych do czynności tkanki 26

1. Podstawy elektrofizjologii komórkowej – Piotr Złomańczuk 28

Wybrane elementy budowy błony komórkowej 29

Kanały jonowe 30

Pompy jonowe 36

Potencjał spoczynkowy 38

Geneza potencjału spoczynkowego 39

Znaczenie potencjału spoczynkowego 45

Potencjały lokalne 46

Potencjał czynnościowy 47

Pomiar właściwości elektrofizjologicznych komórek 59

Synapsy 64

Elektrofizjologiczne aspekty recepcji 91

Kanałopatie 98

2. Czynność komórek mięśniowych – Wiktor Niewiadomski, Anna Gąsiorowska 104

Mięśnie szkieletowe 104

Budowa mięśnia szkieletowego 104

Budowa włókna mięśniowego 105

Skracanie się sarkomeru 107

Skurcz mięśnia 107

Cykl mostka poprzecznego 109

Siła skurczu a stopień zachodzenia na siebie filamentów aktynowych i miozynowych 113

Siła generowana przez mostki poprzeczne a prędkość skracania się sarkomeru 115

Zużycie ATP 117

Źródła ATP 118

Mioglobina 120

Rodzaje włókien mięśniowych 120

Siła i prędkość skurczu włókna mięśniowego a ilość i długość miofibryli 122

Unerwienie mięśni i kontrola skurczu 123

Regulacja siły skurczu 131

Plastyczność tkanki mięśniowej 139

Receptory mięśniowe – rola czucia głębokiego 139

Zmęczenie i bolesność mięśni wywołane wysiłkiem fizycznym 144

Mięśnie gładkie 145

Funkcje mięśni gładkich 145

Połączenia między komórkami mięśnia gładkiego 146

Struktura komórki mięśnia gładkiego 146

Inicjacja i regulacja cyklu mostka poprzecznego w komórkach mięśni gładkich 148

Charakterystyka skurczu tonicznego 150

Sterowanie skurczem mięśni gładkich 151

Plastyczność komórek mięśni gładkich 156

3. Receptory – klasyfikacja, charakterystyka, funkcja – Jolanta B. Zawilska 158

Klasyfikacja receptorów 164

Receptory bezpośrednio związane z kanałami jonowymi 167

Receptory sprzężone z białkami G 169

Receptory związane z enzymami mające jedną domenę transbłonową 180

Receptory wewnątrzkomórkowe (jądrowe) 189

Zmiany reaktywności receptorów 193

Zmniejszenie reaktywności receptorów 194

Fizjologiczne i patofizjologiczne znaczenie zmian reaktywności receptorów 203

4. Fizjologiczna rola tlenku azotu – Małgorzata Tafil-Klawe, Dariusz Soszyński, Jacek J. Klawe 206

Tlenek azotu w ośrodkowym układzie nerwowym 210

Działanie neurotoksyczne 211

Depresja długoterminowa (LTD) 212

Działanie neuroprotekcyjne 212

Potencjalizacja długoterminowa (LTP) 212

Percepcja bólu 213

Reakcje behawioralne przebiegające z udziałem tlenku azotu 213

Reakcje naczyniowe 214

Tlenek azotu w obwodowym układzie nerwowym 214

Tlenek azotu w układzie immunologicznym 215

Tlenek azotu w procesie termoregulacji 216

Część II. Fizjologia wybranych układów 218

1. Podstawy neurofizjologii 220

Ośrodkowa kontrola czynności ruchowych – Jolanta Jaworek 220

Kora ruchowa i górny neuron motoryczny 221

Objawy kliniczne uszkodzenia górnego neuronu motorycznego 228

Pień mózgu 229

Szlaki zstępujące przyśrodkowe 229

Droga siatkowato-rdzeniowa boczna 230

Jądra podstawy mózgu 230

Objawy kliniczne uszkodzenia jąder podkorowych 233

Móżdżek 235

Objawy kliniczne uszkodzenia móżdżku 241

Od zamiaru do wykonania ruchu 242

Organizacja czynności ruchowych na poziomie rdzenia kręgowego – Jolanta Jaworek 244

Pojęcia kluczowe 244

Receptory mięśni i ścięgien 249

Odruchy rdzeniowe 251

Objawy kliniczne uszkodzenia dolnego neuronu motorycznego 261

Wybrane zagadnienia z fizjologii czucia i percepcji – Piotr Złomańczuk 262

Podstawy czucia i percepcji 262

Narządy zmysłów 268

Czucie i percepcja bólu – Jolanta Jaworek 289

Wyższe funkcje ośrodkowego układu nerwowego – Grażyna Niewiadomska 297

Układ brzeżny 298

Zachowania emocjonalne i poznawcze – rola poszczególnych struktur 301

Znaczenie układu brzeżnego 316

Kora mózgowa 318

Klasyfikacja rodzajów uczenia się i pamięci 329

Plastyczność synaptyczna a procesy poznawcze 332

Znaczenie kory mózgowej 346

Autonomiczny układ nerwowy – Małgorzata Tafil-Klawe, Jacek J. Klawe 349

Anatomiczna organizacja autonomicznego układu nerwowego 350

Neuroprzekaźniki autonomicznego układu nerwowego 355

Rola autonomicznego układu nerwowego w utrzymaniu homeostazy 357

Sen zdrowego człowieka – Wojciech Jernajczyk, Małgorzata Tafil-Klawe, Piotr Złomańczuk 363

Badanie elektroencefalograficzne 363

Polisomnograficzny obraz snu 364

Mechanizmy kontroli snu 371

Potrzeba snu 371

Podstawy chronofizjologii – Krystyna Zużewicz, Krzysztof Kwarecki 374

Lokalizacja zegara biologicznego 376

Budowa i funkcje jądra nadskrzyżowaniowego 377

Sygnały glutaminoergiczne a ekspresja genów w jądrze nadskrzyżowaniowym 383

Geny zegarowe 384

Hipotetyczny model zegara biologicznego w neuronach jądra nadskrzyżowaniowego u ssaków 385

Synchronizacja systemu rytmów okołodobowych przez bodźce pozawzrokowe 386

Fizjologiczna rola podwzgórza – Małgorzata Tafil-Klawe 388

Zegar biologiczny a starzenie 388

2. Fizjologia krwi i układu krążenia 392

Fizjologia krwi – Ewa Żekanowska, Jan Styczyński 392

Hematopoeza 393

Szeregi rozwojowe układu krwiotwórczego 399

Funkcje krwi i jej właściwości fizykochemiczne 403

Skład krwi 404

Chłonka – Małgorzata Tafil-Klawe 412

Fizjologiczna hemostaza – Danuta Rość 413

Ściana naczyń krwionośnych 414

Płytki krwi 415

Hemostaza pierwotna 417

Układ krzepnięcia krwi 418

Układ fibrynolizy 423

Elementy fizjologii serca – Małgorzata Tafil-Klawe, Jacek J. Klawe 427

Powstanie i rozchodzenie się pobudzeń 427

Potencjał czynnościowy miocytów serca 431

Jonowe podstawy działania komórek rozrusznikowych 437

Skurcz komórek mięśnia sercowego 440

Cykl hemodynamiczny pracy serca 456

Teoretyczne podstawy elektrokardiografii 458

Wprowadzenie do hemodynamiki krążenia – Krzysztof Cieślicki, Jacek Przybylski 463

Wielkości hemodynamiczne 463

Teoria powietrzni, podatność tętnic 471

Maksymalna i minimalna wartość ciśnienia tętniczego 473

Zróżnicowanie oporu naczyniowego w krążeniu dużym i małym 475

Strukturalna organizacja naczyń mikrokrążenia i jej implikacje czynnościowe 481

Zespoły podkradania 483

Siły działające na ściany naczyń 485

Oddziaływania hemodynamiczne w układach naczyniowych 492

Wpływ ciśnienia hydrostatycznego na przepływ krwi 492

Odruchowe mechanizmy regulacyjne w układzie sercowo-naczyniowym – Małgorzata Tafil-Klawe, Jacek J. Klawe 498

Baroreceptory tętnicze 499

Chemoreceptory tętnicze 504

Mechanoreceptory objętościowe 504

Peptyd natriuretyczny, aferenty przedsionków 505

Aferenty komór reagujące na podwyższenie ciśnienia 506

Aferenty współczulne 506

Chemowrażliwe aferenty w komorach 506

Krążenie wieńcowe – Małgorzata Tafil-Klawe, Jacek J. Klawe 507

Zależność ciśnienie–przepływ 507

Przepływ pulsacyjny w krążeniu wieńcowym 508

Zużycie tlenu przez mięsień serca 509

Regulacja przepływu wieńcowego 511

Rola autonomicznego układu nerwowego w regulacji krążenia wieńcowego 513

Rozwój krążenia obocznego w łożysku wieńcowym 514

Rola komórek śródbłonka naczyniowego – Jacek J. Klawe, Małgorzata Tafil-Klawe 517

Udział śródbłonka w kontroli przepuszczalności naczyń 518

Udział śródbłonka w kontroli oporu naczyniowego 519

Regulacja nerwowa a oddziaływanie śródbłonka na napięcie naczyniowe 521

Stężenie jonów wapnia a uwalnianie aktywnych związków ze śródbłonka 521

Udział śródbłonka w kontroli hemostazy 522

Udział śródbłonka w kontroli oporu naczyniowego 522

Rola śródbłonka w reakcjach immunologicznych, zapalnych i wzrostowych 524

Inwazyjna diagnostyka kardiologiczna – Jacek Kubica, Adam Sukiennik, Marek Radomski 525

Inwazyjna diagnostyka tętnic wieńcowych 526

Inwazyjna diagnostyka funkcji serca 533

3. Fizjologia układu oddechowego 538

Czynność układu oddechowego – Jacek J. Klawe, Małgorzata Tafil-Klawe 538

Powierzchnia wymiany gazowej 539

Drogi oddechowe i pęcherzyki płucne 540

Dyfuzja tlenu i dwutlenku węgla przez barierę pęcherzykowo-włośniczkową 541

Wdech i wydech 544

Objętości i pojemności oddechowe 545

Podatność płuc 546

Siły retrakcji 548

Surfaktant 548

Różnice między poszczególnymi obszarami płuc a praca oddechowa 549

Krążenie płucne oraz przeciek płucny anatomiczny i fizjologiczny 552

Opór dróg oddechowych (opór oddechowy) 555

Receptory zlokalizowane w układzie oddechowym 558

Rola płuc w gospodarce kwasowo-zasadowej 561

Badania czynnościowe układu oddechowego – Małgorzata Czajkowska-Malinowska 562

Spirometria 562

Pomiary objętości płucnych – oznaczanie torakalnej objętości płuc 569

Badanie oporów oddechowych 571

Badanie zdolności dyfuzyjnej gazu w płucach 573

Markery chorób w wydychanym powietrzu – Małgorzata Tafil-Klawe 575

Regulacja oddychania – Mieczysław Pokorski, Krystyna Budzińska 579

Chemiczna regulacja oddychania 580

Nerwowa regulacja oddychania 594

4. Termoregulacja – Michał Caputa 612

Działanie układu termoregulacji – zasady ogólne 613

Podstawy regulacji temperatury ciała 614

Progi reakcji termoregulacyjnych 622

Wpływ wysiłku fizycznego na termoregulację 624

Termoregulacja noworodków 625

Mechanizm zmian poziomu nastawczego termoregulacji 626

Stany termiczne organizmu i ich znaczenie biologiczne 629

Normotermia 629

Gorączka 631

Anapireksja 637

Hipertermia 642

Hipotermia 644

Podsumowanie 646

5. Czynność nerek, regulacja objętości płynów ustrojowych i równowaga kwasowo-zasadowa – Artur Dembiński 650

Płyny ustrojowe 650

Woda całkowita organizmu, jej rozmieszczenie i pomiar 650

Skład płynów ustrojowych 655

Podstawy utrzymania równowagi wodnej i osmotycznej organizmu 657

Regulacja bilansu wody w organizmie 659

Regulacja objętości płynu pozakomórkowego 662

Fizjologia pragnienia 663

Regulacja objętości krwi 671

Regulacja bilansu wody w komórce 672

Zaburzenia objętości płynu zewnątrz- i wewnątrzkomórkowego 674

Udział NaCl w objętości płynów ustrojowych 676

Bilans jonów potasowych w organizmie 679

Fizjologia nerek 680

Czynności nerek 681

Anatomia czynnościowa nerek 683

Krążenie nerkowe 689

Podstawowe procesy zachodzące w nerkach 695

Elektrofizjologia kanalików nefronu 700

Metody badań kanalików nerkowych 700

Przesączanie kłębuszkowe 701

Wchłanianie zwrotne 706

Wydzielanie kanalikowe 722

Mechanizmy zagęszczania i rozcieńczania moczu – wzmacniacz przeciwprądowy 724

Klirens osmotyczny i klirens wolnej wody 729

Hormonalne czynności nerek i hormony związane z nerkami 730

Kontrola wytwarzania moczu ostatecznego i wydalania wody 737

Wydalanie moczu 739

Badania czynnościowe nerek 744

Rola nerek w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej 747

6. Fizjologia gruczołów wydzielania wewnętrznego 762

Regulacyjna rola hormonów i ich udział w wymianie informacji w organizmie – Andrzej Lewiński, Mariusz Klencki, Krzysztof Lewandowski 762

Działania parakrynne i autokrynne 763

Rodzaje hormonów 764

Synteza i uwalnianie hormonów 764

Działanie hormonów na tkanki docelowe 765

Układ podwzgórzowo-przysadkowy – badanie czynności hormonalnej – Andrzej Lewiński, Mariusz Klencki, Krzysztof Lewandowski 773

Rodzaje neurohormonów podwzgórzowych i czynność hormonalna podwzgórza 774

Rola i działanie hormonów płata przedniego przysadki 775

Hormon adrenokortykotropowy 776

Hormon tyreotropowy 777

Hormony gonadotropowe 778

Hormon wzrostu 780

Prolaktyna 782

Funkcja hormonów tylnego płata przysadki 784

Ocena czynności układu podwzgórzowo-przysadkowego w warunkach podstawowych 786

Testy przeprowadzane w celu wykluczenia niedoczynności osi przysadka–kora nadnerczy 793

Testy stosowane w celu wykluczenia nadmiaru kortyzolu 798

Testy stosowane w celu wykluczenia niedoboru hormonu wzrostu 801

Testy stosowane w celu wykluczenia nadmiaru hGH 803

Testy stosowane w celu wykluczenia wtórnej niedoczynności tarczycy, zespołu oporności na hormony tarczycy oraz gruczolaka wydzielającego TSH 803

Oś podwzgórze–przysadka–gonady 804

Gruczoł tarczowy – Andrzej Lewiński, Krzysztof Lewandowski, Arkadiusz Zygmunt 806

Czynność i budowa gruczołu tarczowego 806

Hormony tarczycy i ich działanie 808

Jod oraz jego przemiany w organizmie 809

Hormon tyreotropowy – sprzężenie zwrotne między przysadką a tarczycą 815

Ocena czynności gruczołu tarczowego oraz osi podwzgórze– –przysadka–tarczyca 816

Stężenie TSH – znaczenie oceny w diagnostyce czynności tarczycy 821

Stężenia hormonów tarczycy w surowicy 825

Ocena czynności tyreotropowej przysadki 827

Przeciwciała reagujące z antygenami tarczycowymi 828

Markery nowotworowe tarczycy 830

Badanie jodochwytności i scyntygrafia gruczołu tarczowego 832

Podsumowanie 834

Czynność wewnątrzwydzielnicza trzustki – Krzysztof Lewandowski, Elżbieta Skowrońska-Jóźwiak, Andrzej Lewiński, Katarzyna Cypryk 839

Hormony części wewnątrzwydzielniczej trzustki 839

Regulacja hormonalna metabolizmu składników pokarmowych 843

Podstawowe testy w diagnostyce i monitorowaniu cukrzycy 844

Diagnostyka hipoglikemii 852

Warstwa korowa gruczołu nadnerczowego – Krzysztof Lewandowski, Mariusz Klencki, Andrzej Lewiński 855

Budowa kory nadnerczy 855

Biosynteza i metabolizm hormonów kory nadnerczy 856

Regulacja wydzielania hormonów kory nadnerczy 858

Działanie hormonów kory nadnerczy 860

Diagnostyka czynnościowa kory nadnerczy 862

Budowa i czynność rdzenia nadnerczy – Mariusz Klencki, Krzysztof Lewandowski, Andrzej Lewiński 873

Synteza i wydzielanie hormonów rdzenia nadnerczy 874

Fizjologiczne następstwa działania amin katecholowych 875

Diagnostyka czynnościowa rdzenia nadnerczy 876

Diagnostyka zaburzeń gospodarki wapniowo-fosforanowej – Andrzej Lewiński, Krzysztof Lewandowski, Elżbieta Skowrońska-Jóźwiak, Arkadiusz Zygmunt 880

Budowa i funkcja gruczołów przytarczycznych 880

Mechanizmy regulacji gospodarki wapniowo-fosforanowej 881

Parathormon 881

Kalcytonina 886

Aktywne metabolity witaminy D 887

Osteoporoza 890

Normy, testy laboratoryjne i obciążeniowe w zaburzeniach gospodarki wapniowo-fosforanowej 893

Hormony peptydowe wydzielane w przewodzie pokarmowym – Andrzej Lewiński, Adam Gesing, Krzysztof Lewandowski 903

Regulacja motoryki, wydzielania oraz procesów wzrostowych tkanek przewodu pokarmowego 903

Gastryna 906

Sekretyna 908

Wazoaktywny peptyd jelitowy 908

Cholecystokinina 909

Somatostatyna 910

Neurotensyna 911

Peptyd uwalniający gastrynę 911

Peptyd związany z genem kalcytoniny 911

Grupa polipeptydu trzustkowego 912

Peptyd hamujący czynność żołądka 913

Substancja P 913

Enteroglukagon 914

Ghrelina 914

Motylina 914

Stosowane testy diagnostyczne 917

Czynność szyszynki i rola melatoniny w organizmie – Małgorzata Karbownik-Lewińska, Ewa Sewerynek, Andrzej Lewiński 918

Fizjologiczna rola melatoniny 919

Zastosowanie kliniczne melatoniny 927

Guzy szyszynki 929

Podsumowanie 929

Czynność gonady żeńskiej – Jolanta Słowikowska-Hilczer, Krzysztof Kula 930

Anatomia i czynność jajnika 930

Diagnostyka cyklu jajnikowego 936

Czynność męskiego układu płciowego – Krzysztof Kula, Jolanta Słowikowska-Hilczer 940

Anatomia i czynność jądra 940

Narządy płciowe dodatkowe 947

Reakcje płciowe mężczyzny 948

Czynność plemnika 951

Testy czynnościowe plemników 952

7. Fizjologia przewodu pokarmowego – Artur Dembiński, Zygmunt Warzecha 956

Kontrola przyjmowania pokarmu 957

Nerwowa regulacja czynności przewodu pokarmowego 960

Enteryczny autonomiczny układ nerwowy 961

Unerwienie przywspółczulne 964

Pierwotne zewnętrzne wstępujące włókna czuciowe 965

Unerwienie współczulne 965

Regulacja czynności przewodu pokarmowego przez hormony żołądkowo-jelitowe 967

Charakterystyka i regulacja układu krążenia przewodu pokarmowego 968

Żucie 971

Połykanie 973

Podstawy aktywności motorycznej mięśni gładkich przewodu pokarmowego 976

Mięśnie gładkie przewodu pokarmowego – syncytium czynnościowe 977

Elektryczna aktywność mięśni gładkich przewodu pokarmowego 978

Dolny zwieracz przełyku 980

Aktywność motoryczna żołądka 982

Aktywność motoryczna jelita cienkiego 986

Aktywność motoryczna jelita grubego 989

Zwieracz krętniczo-kątniczy 989

Czynność zewnątrzwydzielnicza gruczołów przewodu pokarmowego 991

Ślinianki i wydzielanie śliny 992

Wydzielanie żołądkowe 997

Wydzielanie trzustkowe 1013

Wątroba i drogi żółciowe 1027

Jelito cienkie i jego czynności 1039

Jelito grube 1060

Część III. Cykl życiowy – od narodzin do śmierci 1064

1. Fizjologia zachowania – Józef Beck 1066

Popędy 1067

Popędy pierwotne 1068

Pierwotne popędy ochronne 1073

Popędy wtórne 1073

Zaspokajanie popędu 1075

Reakcje przerzutowe 1076

Zachowania wrodzone 1077

Odruch bezwarunkowy 1077

Zachowania instynktowe 1079

Instynkt 1082

Współdziałanie zachowań instynktowych z zachowaniami nabytymi 1082

Wpajanie 1085

Powstawanie nowych zachowań 1087

Uczenie się asocjacyjne 1088

Klasyczny odruch warunkowy 1088

Instrumentalne odruchy warunkowe 1089

Instrumentalne odruchy obronne 1091

Zachowania nabyte w wyniku uczenia się nieasocjacyjnego 1092

Terapia behawioralna 1092

Zachowania wrodzone a zachowania nabyte 1093

2. Elementy seksuologii – Jakub Woźniak 1096

Podstawowe pojęcia 1097

Rozwój seksualny człowieka 1099

Neuroanatomia 1101

Neuroprzekaźniki i neurohormony 1102

Hormony 1104

Cykl reakcji seksualnych człowieka 1105

Cykl reakcji seksualnych kobiet 1106

Cykl reakcji seksualnych mężczyzn 1107

3. Fizjologia ciąży i porodu – Czesław Kłyszejko, Joanna Kłyszejko-Molska 1110

Fizjologia ciąży 1112

Rozpoznanie ciąży i czas jej trwania 1116

Poród fizjologiczny 1117

Czas trwania porodu 1118

Kliniczny przebieg porodu 1118

Noworodek 1119

Połóg 1120

4. Fizjologia starzenia się – Kornelia Kędziora-Kornatowska 1122

Teorie stochastyczne 1123

Teorie niestochastyczne 1124

Zmiany inwolucyjne poszczególnych narządów i układów 1126

Układ sercowo-naczyniowy 1126

Układ oddechowy 1127

Układ krwiotwórczy 1128

Układ pokarmowy 1129

Układ dokrewny 1130

Układ moczowy 1130

Układ immunologiczny 1132

Układ nerwowy 1133

Układ ruchu 1133

Narządy zmysłów 1134

Skóra i jej przydatki 1134

5. Śmierć - Małgorzata Tafil-Klawe 1136

Skorowidz 1140