3 + 4. Stoffutveksling og endotelbiologi Flashcards
3. Stofftransport i mikrokar og endotelcellens biologi 4. Mikrosirkulasjon og stoffutveksling
Hvordan reguleres kapillær perfusjon (blodgjennomstrømning) av terminale arterioler?
- Kontraksjonstilstanden avgjør perfusjon (åpen eller lukket) - vha. vasomotion: naturlige svingninger i kardiameter.
- Gir heterogenitet i perfusjon
Hva heter de tre hovedtypene av kapillærer?
Hvordan ser ultrastrukturen til hver av dem ut?
Kontinuerlige, fenestrerte og diskontinuerlige.
a) Kontinuerlig: endotelcellene ligger tett i tett. Har pericytter rundt, glycocalyx på innsiden. Transport via intercellulære spalter og caveolae - vesikler.
b) Fenestrerte: enkelte “vinduer” mellom endotelcellene (som et kjerrehjul) -> væskeutveksling
c) Diskontinuerlige: store åpninger mellom endotelcellene (>100nm vide) -> svært permeable for celler (rød/hvit cellemigrasjon)
Hvilke prosesser er ansvarlige for utveksling av vann og småmolekylære stoffer?
Passiv transport.
Diffusjon - avhenger av konsentrasjonsgradient
Osmose av vann - avhenger av trykkgradient (vann flyter)
Hvilke faktorer påvirker diffusjonen i følge Ficks lov?
- Konsentrasjonsforskjell ΔC (trykkforskjell)
- Diffusjonsavstand Δx (membrantykkelse)
- Overflateareal A (for membranen)
- Diffusjonskoeffisient D (omvendt relatert til størrelsen av løst stoff)
Angi de tre hovedgruppene av molekyler som diffunderer over kapillærmembranen
Kategorisering vha. størrelse og lipidløselighet, fordi dette er svært avgjørende for diffusjonshastigheten
1) Lipidløselige/lipofile: rask diffusjon
2) Små lipid-uløselige/lipofobe: små-pore-system (f.eks. fenestrae)
3) Store lipid-uløselige/lipofobe: stor-pore-system
Beskrive blod-hjerne barrieren fysiologisk
Blod-hjerne-barrieren dannes av endotelceller som ligger så tett at selv småmolekylære stoffer ikke kan passere direkte fra blodet til hjerne-ryggmargsvæsken (med få unntak). Mange lipofobe stoffer holdes ute for at hjernen ikke skal påvirkes av tilfeldige svingninger i konsentrasjonen, men lipofile stoffer kan passere.
Hva er diffusjonsbegrenset og blodgjennomstrømningsbegrenset (flow-limited) transport?
- Diffusjonsbegrenset transport/utveksling: endotelial permeabilitet og diffusjonsegenskapene til stoffene. Gjelder for store molekyler ved normal flow og små molekyler ved høy flow.
- Flowbegrenset transport/utveksling: blodgjennomstrømning påvirker utveksling av stoffer. Når blodflow øker, vil løsningens flow øke proposjonalt med denne.
Hva er kapillær rekruttering?
En arbeidende muskel trenger mer blodtilførsel enn en hvilende muskel. Derfor, ved fysisk arbeid, vil dilatasjon av arterioler resultere i kapillær rekruttering - altså at flere arterioler ‘aktiveres’. Vha. denne mekanismen, øker overflatearealet for diffusjon og diffusjonsavstanden minker, slik at diffusjonen skjer fortere og mukelcellene får bedre perfusjon.
Hva er Krogh sylinder?
Når er Krogh sylinder stor og når er den liten?
Krogh sylinder er en tenkt sylinder med sentrum i en arteriole og radius fram til neste sylinder (sirkel).
Jo færre kapillærer som er rekruttert, desto større Krogh sylinder - altså jo flere muskelceller er avhengig av ett kapillær (ved hvile).
Ved fysisk aktivitet, vil flere kapillærer rekrutteres, slik at Kroghs sylinder minker.
Hva er det vesicale system?
Stoffer kan transporteres over endotelcellene vha. vesikulær transport - altså vha. endocytose, så vesikler og deretter eksocytose på andre siden.
Denne typen transport benyttes særlig av store, lipofobe stoffer (fordi de ikke kan diffundere over den lipofile cellemembranen)
Hva er glycocalyx?
Hvilke 4 funksjoner har glycocalyx?
En sukkerkappe utenpå endotelcellene (på lumensiden).
- Negativ ladningsbarriere.
- ‘Smører’ erytrocytter gjennom kapillærer
- Gir semipermeabilitet av endotel
- Mekano-sensor
Hvilke ionekanaler påvirker Ca2+ strømmen inn i cellen?
- Receptor operated channels (ROC)
- Store operated channels (SOC)
Hva er rollen til endotelialt Ca2+?
- Regulerer produksjon av NO og hyperpermeabilitet
- Påvirker elektrokjemisk drivkraft
Oppgi 4 viktige vasoaktive sekreter til endotelet (og som produseres av endotelet i blodårene) og deres virkning
- Prostacyclin: vasodilatasjon + hindrer plateaggregasjon
- NO: vasodilatasjon, senker vaskulær tonus, gap-dannelse, hemmer myocytt-proliferasjon, hemmer plateaggregasjon
- EDHF: hyperpolarisasjon, vasodillatasjon
- Endoteliner: vasokonstriksjon (kraftig og langvarig)
Hva er 5 av hovedvirkningene til endotelialt NO?
- Senker vaskulær tonus i vener og store muskulære arterier (koronarkar)
- Flow-mediert dilatasjon av store arterier
- Ved inlfammasjon: vasodilatasjon og gap-dannelse
- Hemmer myocytt-proliferasjon
- Hemmer plateaggregasjon
Fra hvilket stoff genereres NO og vha. hvilket enzym?
Hvordan er produksjonen av NO regulert (blokkering, stimulering og inaktivering)?
- NO genereres fra L-arginin vha. eNOS
- Blokkeres av L-NAME
- Stimuleres av shear stress fra blodflow (IP3-kinase) og agonister (Ca2+calmodulin)
- Rask inaktivering (oksidativ metabolisme og fortynnet i sirkulasjonen)
Hvilke 3 hovedeffekter har endotelet på blod?
a) Vasokonstriksjon: Endotelet inneholder enzymet ACE som katalyserer reaksjonen antiotensin I -> angiotensin II (vasokonstriktor)
b) Koagulasjon: Endotelet skiller ut von Willebrand faktor -> omdanner protrombin til trombin (koagulasjonsfaktor)
- Balanserer hemostasen: Endotelet skiller ut NO og prostacyclin som hemmer plateaggregasjon
Hvilke 2 roller har endotelet ved inflammasjon?
Hvilke symptomer vil pasienten da få?
Bidrar til inflammatorisk forsvar mot patogener:
- Adhesjonsmolekyler: molekyler på innsiden av endotelcellene som leukocyttene fester seg til for å sakte ned farten - 1) Rulling og fanging. 2) Arrest. 3) Diapedese (emigrasjon av leukocytter gjennom gaps).
- Endring av struktur: dannelse av ‘gaps’ for å muliggjøre diapedese av leukocytter
- Rubor, calor (pga. vasodilatasjon), tumor (pga. lekkasje via gaps), dolor, functio laesa
Hvilke 3 faktorer øker endotel-permeabilitet?
- Økt hastighet av plasma-flow (via NO)
- Atrialt natriuretisk peptid (ANP)
- VEGF (vascular endothelial growth factor)
Hvilke 2 faktorer reduserer endotel-permeabilitet?
- Beta-2-reseptor-agonister (isoprenalin)
- cAMP fra endotel
Diffusjon er bare et effektivt transportsystem for avstander under:
0,1 mm
Endotelet bestemmer utvekslingen av stoffer mellom ___ og ___.
blod og vev
Endotelsekreter regulerer ____ ____
vaskulær tonus
Overflateenzymer fra endotel transformerer ____
plasmakomponenter
Endotelet utskiller ___ og en ____
antihemostatiske stoffer
koagulasjonsfaktor
Endotelet er en del av det ________ forsvaret mot ___
antiinflammatoriske
patogener
