Central reglering Flashcards
Hur bestäms den cirkadianska rytmen och vid vilken tid har lägst respektive högst temperatur?
- Bestäms av ljus/mörkerkänsliga suprakiasmatiska neuroner i hypotalamus (i närheten av synnerven), oberoende av vaken eller sovande
- Lägst temp 03:00-06:00
- Högst 15:00-18:00
Vad händer med kvinnans temp efter ägglossning?
- Temperatur hos kvinna höjs 0,5 grader efter ägglossning
Varför har barn svårare att hålla temperatur?
Vart har äldre svårare hålla temperatur?
- Riktigt små barn kan inte darra eller svettas tillräckligt. Också mer yta sett till innanmäte vilket gör dem mer känsliga för kyla och värme
- De har dock brunt fett (högre innehåll av mitokondrier)
Äldre –> svårare hålla temperatur, speciellt i ansikte vid utom påverkan (vädret)Viss vasokonstriktion av kärl i hud
Hur sker främst värmeförflyttning inom kropp?
- Sker främst genom konvektion, dvs att blodet tar med sig värme inifrån till huden
- Mkt liten del sker genom ledning (konduktion)
På vilka sätt förlorar vi värme?
- Främst genom värmestrålning
- Lite genom konduktion (ledning till en kall sten t ex)
- Lite konvektion genom ex varm luft vid hud (kan blåsas bort (wind chill factor))
- Evaporation som moduleras med luftfuktighet (mest i öken)
Hur regleras temperaturen?
Upprätthållandet av kroppstemperaturen är nervöst reglerad och varierar beroende av tid på dygnet, kön, ålder och aktivitet. Värme genereras genom ökad metabolism (arbete). Avkylning sker med hjälp av ett ökat hudblodflöde och ökad svettning
- Finns en termoneutral zon, utan kläder 28-31 grader, här arbetar termoreglering som lägst
- Input från huden (primärafferenter) genom trp-kanaler (TRPM8-kyla, TRPM2-värme) går till lamina 1 i dorsalhorn, omkoppling och projicering till nucleus parabrachialis (hjärnstammen) som skickar vidare till preoptiska hypotalamus-värmekänsliga-neuroner (PHVN) (TRPM2), detekterar också kroppstemperatur direkt i hjärnan. Vid termoneutralitet kommer denna dämpa systemen på Raphe pallidus och vi får ingen aktivering av sympatiskt system men om vi får indikationer på ex kyla kommer inte längre Raphe pallidus dämpas och denne kan förmedla vidare till sympatiska motorneuron också somatiska nervceller (huttrande genom muskler)
- Sympatikus efferenta nerver ger konstriktion av ytliga blodkärl och konstriktion av errector pili (”goose bumps”) och aktivering av BAT (brunt fett med många mitkondrier vilka kan alstra värme), även beige fettväv (uncoupling protein viktigt här), också futila cykler i muskler som genererar värme
- Kapillärnätet står för vasomotorfunktionen
Vilka svettkörtlar deltar i temperaturreglering och hur?
- Eccrina svettkörtlar deltar i temperaturreglering (främst genom sympatikus och därmed acetylkolin till muskarina receptorer)
- Flest i handflator, fötter och panna.
- Resorberas också natrium och klorid, mer svettning ger ökad förlust av salter
- Låg permeabilitet i gången för återflöde av vatten, högre för salter
- ATP-as skapar gradient genom att sitta basalt
- Termoreceptorer, låg och hög temp i huden
- Skickas signaler till temperaturcentra i hypotalamus, negativ feedback
- Anpassar sig efter klimatet
- Avdunstning ger bäst temperaturreglering
Hur är en muskel uppbyggd?
Ordning uppifrån och ner till minsta beståndsdel
- Epimysium
- Skelettmuskel (flera fasciklar)
- Perimysium
- Fascikel
- Endomysium
- Muskelfiber (myofiber)
- Sarcolemma (cellmembran)
- Myofibrill
- Sarcomer
- Myosin och aktin
Episkt skev pedofil facerapade en mullig satt omyndig sate mycket aktsamt
- Innehåller cylinderstrukturer som bildar myofibriller vars kedjeliknande struktur kan
- Delas in i sarkomerer som innehåller filament som består av aktin och myosin
Vad utgör en motorisk enhet?
En nervcell innerverar ett större eller mindre antal muskelfibrer och utgör tillsammans med dessa en motorisk enhet
Var etableras kontakten mellan nervtråd och muskelfiber och vad består den av?
- Motorisk nervtråd etablerar kontakt med muskelfiber i motorisk ändplatta
- Ändplattan består av muskelfiberns och nervtrådändens (axonets) membran
Hur sker kontraktionen i muskeln?
Kontraktion fysiologi
- En nervcell innerverar ett större eller mindre antal muskelfibrer och utgör tillsammans med dessa en motorisk enhet
- Ex olika stora i hand och lårmuskel
- I vila har muskelfibern en vilopotential mellan -90 och -80 mV
- Upprätthålls av natrium/kaliumpumpen
- Motorisk nervtråd etablerar kontakt med muskelfiber i motorisk ändplatta
- Ändplattan består av muskelfiberns och nervtrådändens membran
- Muskelcellmembranet är rikt veckat (T-tubuli) vilket förstorar kontaktytan med nervtrådsändan i synapsspalten
- I nervtrådsändan finns acetylkolin upplagrat i synapsblåsor
- När aktionspotentialen når nervtrådsändan töms vesiklarnas innehåll acetylkolin i synapsspalten där det binder till receptorer på muskelcellmembranet vilket leder till att
- Jonkanaler (nikotinerga receptorer (jonotropa)) öppnas varvid Na+ kan strömma in vilket ger en depolarisering (-85 mV till +30 mV)
- Genom aktionspotentialen frisätts Ca2+ från det sarkoplasmatiska retikilumet genom RYR-1-kanaler
- Sarkomeren består av myosin och aktin
- Myosin är den kraftigare av dem och har tvärbryggor som sticker ut och kan binda till aktin som har bindningställe
- I vila är dock detta bindningsställe blockerat av tropomyosin
- Troponinkomplexet består av troponin C, troponin I och troponin T
- Troponin T binder till tropomyosin
- När nivåerna av Ca2+ ökar binder dessa till troponin C:s N-lobe och kan interagera med troponin I vilket leder till konfirmationsförändring där tropomyosinet translokeras bort från bindningstället och blottlägger denna
Cross-bridge cycle
- Nu kan myosins tvärbryggor med ADP + Pi bundet (från förra kontraktionen) fästa till aktinfilamentets myosinbindande site och Pi släpper
- I nästa steg kan myosintvärbryggan föra aktinfilamentet inåt drivet av ADP som släpper
- Myosintvärbryggan släpper när nytt ATP fäster igen och myosin ATP-ase katalyserar reaktionen där ATP ombildas till ADP och Pi och en ny högenergibindning skapas igen
- Denna cykel fortsätter så länge Ca2+ är närvarande och för därmed Z-discs närmre varandra
Relaxation
- Det sker en repolarisering genom att K+-kanaler öppnas och vi återgår till -80/-90 i vilopotential
- Viktigaste mekanismen är återupptag av Ca2+ i det sarkoplasmastiska retikilumet genom SERCA (ATP-driven)
- Proteiner i SR binder också upp Ca2+ (buffrar då vilket ökar lagringskapaciteten)
Vad är formeln för blodflödet?
Formeln för CO/hjärtminutvolym?
CO = Frekvens * stroke volyme
Formeln för MAP sett till resistans?
MAP = CO * TPR (justeringar av denna för förändring i blodtryck!)
Hur hålls MAP konstant (övergripande) och varför är det viktigt?
- Det kardiovaskulära systemet behöver hålla MAP konstant och tillräckligt högt för att säkerställa glomerulär filtration
- I princip modifieras funktionen hos hjärta, artärer, vener och medulla
- Varje organ reglerar också lokalt blodflödet genom att minska eller öka resistens i lokala arterioler
Var sitter högtrycksbaroreceptorerna och hur fungerar dem?
Aortabågen och sinus caroticus
Mäter av “trycket”
- Fungerar genom mekanoreceptorer (TRPC-kanalerna själva) som reagerar på sträckning (egentligen inte transmuralt tryck)
- Vilket leder till att TRPC-kanaler öppnas och inströmning av Ca2+ och Na+ och aktionspotentialà information går via nervus glossopharyngeus (sinus caroticus) och nervus vagus (aortabågen) till medulla via efferenta banor tillbaka till exempelvis hjärta och kärl
Var finns osmoreceptorerna och hur fungerar dem?
-
Organum vasculosum i lamina terminalis (OVLT) och subfornikala organet (triggas också av ANG II)
- Ligger utanför blodhjärnbarriär (kan därför känna av direkt i systemiska blodflödet), detekterar ökad osmolalitet i blodet
- Respons genom cellvolymförändring, mekanosensitiva katjonkanaler ger ökad frekvens av aktionspotentialer med projektioner till supraoptic nukleus i hypotalamus
- Triggar törst och ADH-frisättning från neurohypofys
Vad blir effekten av baroreceptorernas signalering vid högt tryck?
Högt tryck
- Afferenta neuron går till medulla oblongata som är den primära koordineringsplatsen för kardivaskulär homeostas och kopplar genom glutamat till NTS (nucleus tractus solitarii) i medulla
- De neuron i medulla som involveras i regleringen kallas medullärt kardiovaskulärt center
- Har subområden som vasomotor-område, kardioinhibitoriska-område och kardioacceleratoriska området
- NTS kopplar genom inhibitoriska interneuroner till vasomotor-området (kopplar till sympatiska nervsystemet) i medulla vilka inkluderar A1 och C1 (där C1 vanligtvis leder signaler genom nerver som ger vasokonstriktion och därmed högre blodtryck) men C1 inhiberas nu och A1 stimuleras (ger vasodilatation) detta sammantaget ger vasodilatation på systemartärer (TENTA)
- Excitatoriska interneuroner utgår från NTS till kardioinhibitoriska-arean (kopplar till parasympatiska nervsystemet) som består av nukleus ambiguus och dorsal motor nukleus av vagus (denna står mest för baroreceptorreflexen genom bradykardi)
- Inhiberar också kardioacceleratoriskt centrum (denna kopplar till sympatiska nervsystemet) med minskning av puls och kontraktilitet som följd
- Effekter genom Parasympatikus (dominans i vila)
- Vagusnerven genom acetylkolin till M2-R och ger sänkt hjärtfrekvens, långsammare AVN överledning, påverkar inte kontraktiliteten nämnvärt
- Eftersom NTS också inhiberar kardioacceleratoriska centrum ger det mindre noradrenalin och adrenalin vilket ger mindre frekvens och kontraktilitet
Som ses ovan minskar sympatiskt påslag vilket leder till lägre slagvolym och minskad frekvens av vasomotoriska impulser (kärldiameter ökar) i vissa kärl (t ex hud och tarm)
Sammantaget ger detta ett lägre tryck
Hur kan stress trigga innervering?
- Innervering kan ske direkt från cerebrala cortex, limbiska systemet och hypothalamus ex vid stress vilket då kan koppla kardiovaskulära centra i medulla oblongata och aktivera vasomotorområdet och kardioacceleratoriska området med samma typ av effekter som ska ske vid lågt blodtryck
Var sitter baroreceptorer lågt tryck, varför reagerar dem och hur signaler dem?
- Kallas så för de sitter på höger sida, dvs registrerar
- Finns i förmak, kammare, lungartärer
- Dessa B-typ-celler registrerar alltså tryck i hjärtats högra sida och lungkretslopp
- Reagerar på ”fyllnad”, ökad stretch
- Följer vagala afferenter (nervus vagus har både sensoriska och efferenta neuron) med omkoppling till medullärt kardiovaskulärt center
Vad innebär Bainbridgeeffekten?
- Aktivering av förmaksreceptorer genom ökad stretch (fyllnad) ökar sympatikus till hjärtat med ökad frekvens och kontraktionskraft
- Minskar sympatiskt utflöde till njurar med ökat renalt blodflöde som följd
- Neteffekten blir alltså ökad blodgenomströmning (mobilisering av fyllnaden) och ökad renal vasodilatation med ökad urinutsöndring som följd vilket leder till mindre vätska i kroppen och mindre stretch
- Minskad aktivering av förmaksreceptorerna har liten effekt på hjärtrytmen men ger ökad sympatisk tonus på renala kärl (därmed mindre urin)
Var finns kemoreceptorerna och hur fungerar dessa?
Kemoreceptorer (också korttidsreglering)
- Svagare reflex än baroreceptorreflexen och aktiveras först vid låga systemiska tryck
- Finns i aortabågen, Carotis (pH, CO2 och O2) och medulla oblongata (CO2 och senare sänkt pH (starkast)
- Dessa reagerar på koldioxid, lägre pH, minskning av syremättnad i blodet
- Påverkar respiration
- genom att medulla skickar signaler via nervus costales till mm costales externa samt nervus phrenicus till diafragm
- samt kardiovaskulärt regulatoriskt centrum för att öka cardiac output (genom sympatiska nervsystmet)
Hur påverkar sympatiskt påslag blodtrycket?
- Ökad krono- och inotriopi samt perifer resistans (omfördelning av blodvolym) ex genom att systemkretsloppet kontraheras blodkärlen och blod kan mobiliseras till hjärta och skelettmuskler
Hur triggas frisättningen av ANGII och hur sker den?
Renin (RAAS = renin-angiotensin-aldosteron-systemet)
- Renin är ett proteolytiskt enzym som bildas i granulära (juxtaglomerulära) celler i njurarnas juxtaglomerulära apparat som svar på
- Direkt sympatisk innervation från binjuren genom epinefrin på B1-AR som ger insöndring av renin, kan ske vid fysiskt arbete eller blodförlust
- Förändringar av saltkoncentrationer i primärurin som registreras av macula densa, kopplar genom mesengiala celler till granulär cell (antingen inhiberande eller stimulerande (minskat blodtryck ger vanligtvis mindre natriumklorid närvarande)
- Renin frisätts och cirkulerar i blodet
- Renin klyver enzymatiskt angiotensionogen (från lever) vilket ger angiotensin I som sen klyvs av ACE (Angiotensin-converting enzym) till angiotensin II
- (ACE) syntetiseras i lungor (mest), men även njurar och endotelceller
Hur påverkar RAAS blodtrycket, ANGII?
- Vasokonstriktionens geografi beroende på var receptor uttrycks och ger då mobilisering av cirkulatorisk volym till centrala delar, relativt snabb blodtrycksökning
- Sympatikusförstärkning ger ökad kronotropisk- och inotropisk effekt
- Sekundära effekter via andra hormon tar logisk lite längre tid eftersom angiotensin II då verkar genregulativt
- ANG II stimulerar supraoptic nukleus i hypotalamus vilket ger aktionspotentialer till neurohypofysen som frisätter ADH
- ANG II stimulerar också törstcentra i hypothalamus
- Direkta effekter på nefron (angiotensin II)
- Ta upp natrium från primärurin som bildats
- Natrium osmotiskt aktivt vilket gör att blodvolym ökar
Varför frisätts AHD bortsett ANGII-stimulering?
I hypotalamus hittas neuron känsliga för extracellulärvätskans (ECV) osmolalitet, som till stor del beror på koncentrationen av natrium. Dessa neuron kommer krympa när osmolaliteten är hög, således då det finns mycket natrium i ECV. När dessa neuron krymper sänder de iväg signaler till nucleus supraopticus. Neuronen i nc. supraopticus tillverkar hormonet ADH. Hormonet frisätts från neurohypofysen till blodet, efter att ha transporterats från nc. supraopticus till neurohypofysen längst neuronens axon. Neuronen i nc. supraopticus får även signaler från baroreceptorer i bland annat aortabågen. Dessa receptorer reagerar på när blodvolymen minskar
De signalerar också
Vilken effekt har ADH?
- uttrycket av aquaporiner 2 sent i samlingsrörens lumen ökar och reabsorberar mer vatten (sedan tidigare finns aquaporiner (3) basolateralt)
- Påverkar också blodcirkulation genom konstriktion av perifera blodkärl vilket ger högre blodtryck
- Påverkar också svettkörtlar så dessa behåller vätska
Varför utsöndras aldosteron och vilka effekter har det?
- ANG II/sympatiska nervsystmet och höga nivåer av kalium ger ökad insöndring av aldosteron från binjurebarken som leder till återabsorbering av natrium och därmed vatten
- Steroiden aldosteron binder till intracellulär receptor och verkar genregulativt och ökar samt uppreglerar
- Mängden Na+/K+-pump (ATP) pumpar in K+ till cellen och Na+ från cellen till blodet
- Mängden natriumkanaler som absorberar natrium från lumen i DT
- Mängden K-kanaler till lumen så K+ kan passera ut
- Modifierar också existerande kanaler
- Steroiden aldosteron binder till intracellulär receptor och verkar genregulativt och ökar samt uppreglerar
Varför utsöndras ANP och vilken effekt har det?
ANP (atrial natriuretic peptide) och BNP
- Aktiveras av baroreceptorer i förmak (ökat venöst återflöde) (neuroendokrin reflex) vilket ger insöndring av ANP från förmaksmyocyter
- BNP frisätts av ökad stretch i kammare med samma effekter
- Effekten är ökad utsöndring av natrium i urin vilket ger ökad vattenexit och därmed mindre blodvolym
- Även vasodilatation av afferent arteriol och konstriktion av efferent vilket ökar filtration (GFR)
- Minskar uttrycket av Renin
- Minskar sekretion av aldosteron och ADH
- Ökar blodflöde i vasa recta vilket sköljer bort gradient
- Blockerar katekolaminer i muskulära artärer vilket ger dilatation
- Balanserar därför systemen RAAS och sympatikus som eftersträvar ökad cirkulatorisk volym och ökar arteriellt tryck
Vilka kort- och långtidseffekter har vi vid blodtrycksfall?
Rita upp bikarbonatbuffertsystemet
Hur reabsorberar njuren HCO3- genom sekretion av H+?
Vilka två andra stora buffrare av H+ har vi?
- Lägsta möjliga urin pH 4,4 men också uppåt pH 9 (för att hålla pH-värde konstant)
- Vätekarbonat filtreras fritt ut (liten molekyl)
- Njuren reabsorberar i princip allt filtrerat HCO3- (80% proximalt, TAL 10% och distalt 10%) genom att H+ sekreras till lumen (antiporter med Na+) och binder till HCO3- och bildar H2CO3 som sen genom karbonhydras dissocierar till H2O och CO2
- CO2 diffunderar till cellen
- Regeneration av HCO3- kan ske i cellen genom karbonanhydras –> CO2 + H2O –> H2CO3 –> H+ + HCO3-
- H+ kan på nytt utgå till lumen och HCO3- till blod (vi har alltså bildat en ny HCO3-)
- Övrigt H+ kan buffras av fosfater och ammonium
Vilken roll har fosfater som pH-buffert?
Vilken roll har paratyroideahormon?
- CO2 kommer från cellens egen metabolism och deltar i nybildning av HCO3-
- När H+ sekreras och reagerar med annan buffert skapas en ny HCO3- (bra!)
- Överskott av fosfater i samband med metabolismen som kan fungera som buffert
- Vid ökad surhet ökar paratyroideahormon som ger minskat återupptag av fosfater från tubuli men ökar dess frisättning från ben och upptag från tarm genom stimulering av D-vitaminbildning
Vilken roll har ammonium som pH-buffert?
- Sker i proximala tubuli
- Glutamin ombildas genom glutaminas (pH-känslig) till ammonium och OH- som förenas med CO2 genom karbonhydras och HCO3- nybildas
- Ammonium kan buffra i lumen genom att binda till H+
- Notera att ammoniumjonen är laddad och därför inte kan återgå till cellen
Hur kompenseras hotet om acidos i njure och lunga övergripande?
Tolka bilden
Vad mäter blodgas?
Varför behöver vi bara två av tre värden?
- pH
- pCO2
- Base excess (BE, basöverskott) (bikarbonat)
- O2, Hb-syremättnad och pO2
Vad innebär osmolalitet kontra osmolaritet?
Vad är en osmolyt?
- Små organiska ämnen som kan påverka osmolaliteten i cellen
- När cellen sväller till följd av osmotisk tryck utifrån kan kanaler öppnas som ger utforsling av osmolyter vilka tar vatten med sig
Nämn ett enzymatiskt sätt som cellen kan förhindra uttorkning genom
- Glukos kan omvandlas genom aldolas-reduktas till sorbitol som då binder mer vatten när cellen riskerar bli uttorkad
