Fizjologia ogólna

1. FIZJOLOGIA OGÓLNA

2. Co to jest fizjologia?
• FIZJOLOGIA to nauka o mechanizmach rządzących
przebiegiem czynności życiowych organizmów.
• FIZJOLOGIA CZŁOWIEKA to nauka zajmująca się
procesami życiowymi organizmu ludzkiego
(czynnościami i funkcjami jego komórek, tkanek,
narządów oraz prawami, które tymi funkcjami
rządzą).

3. UKŁAD KRĄŻENIAUKŁAD KRĄŻENIA
FIZJOLOGIA KRWIFIZJOLOGIA KRWI

4. Układ krążeniaUkład krążenia
Układ sercowo-naczyniowy ze względu na jego czynność dzieli
się na:
•Serce składające się z dwóch przedsionków (prawego
i lewego) i dwóch komór (prawej i lewej)
•Tętnice i żyły krążenia dużego
•Tętnice i żyły krążenia małego (płucnego)
•Sieci naczyń włosowatych

5. Podstawową czynnością układu krążenia jest
zapewnienie przepływu krwi w naczyniach.
Przepływ krwi jest niezbędny dla zapewnienia:
1. Transportu tlenu i substancji odżywczych do tkanek
2. Usuwanie dwutlenku węgla i produktów przemiany
materii z tkanek
3. Regulacji temperatury ciała poprzez regulację skórnego
przepływu krwi
4. Udział w reakcjach odpornościowych – transport
przeciwciał i leukocytów do miejsca infekcji
5. Transport hormonów

6. SerceSerce
Serce jest pompą ssąco – tłoczącą położoną w
śródpiersiu środkowym w lewej połowie klatki
piersiowej. Otoczone jest z zewnątrz workiem
osierdziowym.
Serce jest zbudowane z mięśnia prążkowanego o
specyficznych tylko dla serca właściwościach.
Od wewnątrz wyścielone jest warstwą wsierdzia
zbudowanego głównie z tkanki łącznej.
Serce zbudowane jest z 4 jam, dwie górne jamy to
przedsionki, dwie dolne – to komory.

7. Lewy przedsionek za pośrednictwem zastawki
mitralnej /dwudzielnej/ łączy się z lewą komorą .
Prawy przedsionek za pośrednictwem zastawki
trójdzielnej łączy się z prawą komorą.
Przedsionki oddzielone są od siebie przegrodą
międzyprzedsionkową.
Komory serca rozdzielone są przegrodą
międzykomorową, składająca się z przegrody
błoniastej napływowej i odpływowej oraz przegrody
mięśniowej.

8. Serce człowieka

9. Objętość całkowita krwi (Q) przepływającej przez układ krążenia w
ciągu minuty jest równa pojemności minutowej serca (CO). Pojemność
minutowa jest to ilość krwi tłoczonej przez jedną z komór serca w
czasie jednej minuty
Objętość wyrzutowa (SV; ml) jest to ilość krwi wtłaczanej przez każdą
komorę w ciągu jednego cyklu hemodynamicznego serca do
odpowiedniego zbiornika tętniczego
Częstość skurczów serca (HR; sk/min) jest to liczba cykli
hemodynamicznych serca w ciągu jednej minuty

10. Najwyższą wartość, jaką osiąga ciśnienie tętnicze w cyklu
sercowym, określamy jako ciśnienie skurczowe (SP) równe
ok. 120 mmHg, a wartość najniższą jako ciśnienie
rozkurczowe (DP) – ok. 70 mmHg.
Wartość ciśnienia tętniczego waha się pomiędzy ciśnieniem
skurczowym i rozkurczowym, przy czym szybkość wzrostu
ciśnienia krwi w aorcie podczas wyrzutu jest znacznie
większa od szybkości jego spadku w okresie rozkurczu
mięśnia sercowego .

11. Krążenie małe i dużeKrążenie małe i duże

12. Krążenie małe (płucne)Krążenie małe (płucne)
Mały obieg krwi rozpoczyna się w prawej komorze serca.
Krew uboga w tlen, a bogata w dwutlenek węgla,
wyprowadzana jest z serca przez pień płucny. Płynie tętnicami
płucnymi, prawą i lewą, do płuc. Tam w naczyniach
włosowatych oplatających pęcherzyki płucne zachodzi
wymiana gazowa. Krew oddaje dwutlenek węgla, a pobiera
tlen. Bogata w tlen krew płynie dalej żyłami, aż w końcu 4
żyłami płucnymi wpływa do lewego przedsionka. Mały obieg
krwi można przedstawić schematycznie:
Komora prawa -> pień płucny -> naczynia włosowate w
płucach -> 4 żyły płucne -> przedsionek lewy
Zadaniem małego obiegu krwi jest doprowadzenie krwi do
płuc w celu jej natlenienia.

13. Krążenie dużeKrążenie duże
Duży obieg krwi rozpoczyna się w lewej komorze serca najgrubszą
tętnicą – aortą. Krew bogata w tlen rozprowadzana jest tętnicami do
wszystkich tkanek.
W najdrobniejszych naczyniach włosowatych oplatających tkanki
zachodzi wymiana gazowa. Krew oddaje tlen, a pobiera od komórek
dwutlenek węgla. Po tym procesie krew zawierająca dużo dwutlenku
węgla wraca dwoma żyłami głównymi: górną i dolną do prawego
przedsionka. Duży obieg krwi przedstawia schemat (kolory jak
wyżej):
Komora lewa -> aorta -> naczynia włosowate w tkankach ->
żyły główne górna i dolna -> przedsionek prawy.
Zadaniem dużego obiegu krwi jest rozprowadzenie tlenu do
wszystkich komórek organizmu.

14. Krążenie wrotneKrążenie wrotne
W obrębie dużego obiegu krwi
występuje tzw. krążenie
wrotne.
Krążenie wrotne zbiera krew
płynącą z kosmków jelitowych
i tzw. żyłą wrotną, doprowadza
ją do wątroby. Tam oddaje
transportowane składniki
odżywcze i płynie dalej żyłą
wątrobową do żyły głównej
dolnej. W wątrobie składniki te
są przetwarzane
i magazynowane.

15. Cykl pracy sercaCykl pracy serca
Pełny cykl pracy serca trwa około 0,8 s = 800 ms i składa się z 2 faz :
1. Okres skurczu – trwa około 0,3 s –następuje wyrzut krwi z komór do
tętnic, otwarte są zastawki półksiężycowate.
2.Okres rozkurczu:
a) Okres pauzy – trwa około 1/2 cyklu serca – mięśnie przedsionków i
komór są rozkurczone, krew napływa z żył do przedsionków, otwarte
są zastawki przedsionkowo – komorowe, krew przepływa z
przedsionków do komór. Zamknięte są zastawki tętnicze /
półksiężycowate/
b) Okres skurczu przedsionków– trwa około 0,1 s cyklu serca – otwarte
są zastawki przedsionkowo – komorowe, następuje dopełnianie komór
poprzez skurcz przedsionków.

16. Cykl prac sercaCykl prac serca
Fala depolaryzacji rozchodząca się z układu bodźca
przewodzącego powoduje skurcz mięśnia sercowego.
Fala repolaryzacji poprzedza rozkurcz serca.
Skurcz i rozkurcz serca powtarzają się cyklicznie – u
człowieka dorosłego około 72/min – cały cykl serca trwa
więc około 0,8 s.

18. TętniceTętnice
Są to naczynia elastyczne, sprężyste, o grubej
mięśniówce, dzięki czemu mogą wytrzymać napływ
krwi w czasie skurczu serca. Z lewej komory wychodzi
aorta – czyli tętnica główna.
Tętnice dzielą się na coraz drobniejsze tętniczki , mniej
sprężyste, z mniejszą zawartością tkanki mięśniowej-
dostarczają krew do różnych części ciała. Najmniejsze
tętniczki regulują przepływ krwi w tkankach.

19. ŻyłyŻyły
Są to naczynia, którymi krew wraca do serca.
Ich ściany są cieńsze niż tętnic, łatwo się zapadają.
Zastawki w żyłach uniemożliwiają cofanie się krwi
pod wpływem siły ciążenia, ułatwiając w ten sposób
powrót krwi do serca.

20. Naczynia włosowateNaczynia włosowate
Inaczej włośniczki –najmniejsze i najliczniejsze
naczynia krwionośne o średnicy 10 –krotnie
mniejszej od średnicy włosa. Dochodzą do
wszystkich komórek ciała zaopatrując je poprzez
krew w tlen i substancje odżywcze.
Bardzo cienka ściana naczynia włosowatego
umożliwia wymianę substancji między krwią a
komórkami. Włośniczki tworzą w tkankach rozległą
sieć, dzięki której każda komórka ma zapewniony
dopływ krwi.

21. KREWKREW
Krew jest jednym z płynów ustrojowych.
Krew składa się z elementów morfotycznych:
•krwinek czerwonych,
•krwinek białych,
•płytek krwi,
oraz płynnego osocza.

22. Funkcje krwiFunkcje krwi
1. Transportowa:
- Dotkankowo: tlen, substancje odżywcze, witaminy, hormony,
woda, sole mineralne;
- Odtkankowo: produkty przemiany materii (dwutlenek węgla,
kwas mlekowy itp.).
2. Obronna (odpornościowa) – białe ciałka krwi oraz jedno z
białek osoca; ochrona organizmu przed bakteriami,
drobnoustrojami, wirusami itp.
3. Homeostatyczna – np. utrzymanie stałego pH, stałego
ciśnienia osmotycznego.
4. Termoregulacyjna – utrzymanie stałej temperatury ciała.
5. Hemostatyczna – stała objętość krwi.

23. Skład krwiSkład krwi

25. ErytrocytyErytrocyty

26. ErytropoezaErytropoeza
ERYTROPOEZA to proces namnażania i różnicowania
erytrocytów, czerwonych krwinek krwi.
Krwinki czerwone powstają w szpiku kostnym ,głównie
mostka, żeber, kręgów i kości miednicy, z komórek
zwanych proerytroblastami, a te ostatnie pochodzą z
komórek pnia, uważanych za komórki macierzyste
krwinek czerwonych i białych. Krwinki czerwone powstają
w drodze wieloetapowego procesu. Z proerytroblastu
powstaje erytroblast zasadochłonny, który przekształca
się kolejno w erytroblast wielobarwliwy i erytroblast
kwasochłonny. Wszystkie te komórki mają jądra i są
zdolne do podziałów komórkowych. Erytroblast
kwasochłonny w dalszym etapie rozwoju wydala jądro i
przekształca się w niedojrzałą krwinkę czerowną
(retikulocyt) z delikatną siateczką. Z retikulocytu powstaje
ostatecznie erytrocyt, czyli dojrzała krwinka czerwona.
Wszystkie etapy przebiegają w ciągu ok.100 godzin, a czas
życia takiej krwinki wynosi około 120 dni.
Do prawidłowej produkcji krwinek czerwonych niezbędne
są, oprócz odpowiednich składników budulcowych
-hormony, witaminy, enzymy i żelazo.

27. HemoglobinaHemoglobina
Jest jedynym transporterem tlenu w organizmie.
Każdy jej gram przy pełnym wysyceniu tlenem wiąże 1,34 ml
tlenu z czego wynika, że litr krwi utlenowanej zawiera ok.200
ml tlenu, zaś krwi żylnej-150ml.
Od stopnia wysycenia hemoglobiny tlenem zależy barwa krwi:
krew tętnicza zawierająca więcej tlenu jest jasna, natomiast
żylna-ciemniejsza.

28. LeukocytyLeukocyty
Leukocyty stanowią niejednorodną grupę komórek.
Najliczniejsze wśród nich są granulocyty (60-80%
wszystkich leukocytów).
W ich cytoplazmie występują ziarnistości o różnym
powinowactwie do barwników kwaśnych i zasadowych.

29. Leukocyty c.d.Leukocyty c.d.
Granulocyty barwiące się barwnikami kwaśnymi i zasadowymi noszą
nazwę obojętnochłonnych, czyli neutrofile (55-75% krwinek białych).
Odgrywają ważną rolę w mechanizmach odpornościowych organizmu.
Barwiące się barwnikami zasadowymi noszą nazwę zasadochłonnych,
czyli bazofile (1% wszystkich krwinek białych).
Wydzielaja heparynę, związek przeciwdziałający krzepnięciu krwi
.Zapobiega to tworzeniu się zakrzepów zwłaszcza wokół ognisk
zapalnych.
Natomiast granulocyty barwiące się barwnikami kwasowymi noszą
nazwę kwasochłonnych ,czyli eozynofile (1-5% wszystkich leukocytów)
Aktywnie niszczą drobnoustroje oraz biorą udział w hamowaniu
reakcji uczuleniowych.

30. Leukocyty c.d.Leukocyty c.d.
Monocyty znajdujące się we krwi są zaliczane do makrofagów
ruchomych. Są one zdolne do rozmnażania się, przez co
odgrywają ważną rolę w gojeniu się ran. Ważną właściwością
monocytów jest zdolność wytwarzania interferonu związku o
działaniu przeciw wirusowym. Interferon, powstały w
monocytach pod wpływem wirusa wydostaje się z nich i hamuje
rozwój wirusa w innych komórkach.
Limfocyty - rozróżnia się dwa rodzaje tych białych ciałek krwi:
limfocyty T i B. Pierwsze mają zdolność do wykrywania i
unieszkodliwiania czynników obcych dla organizmu. Limfocyty B
wytwarzają białka zwane immunoglobulinami, które pełnią
funkcję specyficznych przeciwciał i uczestniczą w procesach tzw.
odporności humoralnej.

31. TrombocytyTrombocyty
Mają one zdolność do adhezji ,czyli przylegania do
ścian uszkodzonego naczynia krwionośnego i
agregacji, czyli wzajemnego przylegania do siebie i
tworzenia większych skupisk.
Zlepione płytki krwi wydzielają wiele związków
chemicznych o różnym sposobie działania m.in.
czynniki uczestniczące w mechanizmie krzepnięcia
krwi.

32. OsoczeOsocze
Osocze jest płynną częścią krwi zawierającą 91-92% wody.
Wśród substancji stałych głównym składnikiem są białka:
•Albuminy (mają za zadanie utrzymywanie wody w naczyniach
krwionośnych, poprzez wywieranie tzw. ciśnienia onkotycznego)
•Globuliny (transportują hormony, enzymy, jony żelaza i miedzi)
•Fibrynogen (jest wytwarzany przez komórki układy
siateczkowo-śródbłonkowego w wątrobie, odgrywa ważną rolę
w procesie krzepnięcia krwi, ponieważ pod wpływem
odpowiednich czynników powstają z niego nitki fibryny, czyli
włóknika).

33. Grupy krwiGrupy krwi
W krwinkach, zwłaszcza na ich powierzchni znajdują się ciała
chemiczne, które występują tylko u pewnego odsetka ludzi,
niekiedy u ograniczonych populacji czy nawet rodzin. Ciała te
mają przeważnie budowę białkową, a niektóre z nich są
silnymi antygenami tzn. wprowadzone do krwi osoby, która
ich nie ma, powodują powstania skierowanych przeciwko nim
przeciwciał. Ponieważ antygeny te występują tylko u
niektórych ludzi, wyodrębniono na tej podstawie tzw. grupy
krwi.
Dotychczas wykryto kilkadziesiąt antygenów. Niektóre z nich
mają duże znaczenie praktyczne, ponieważ na tej podstawie
przetacza się krew. Zalicza się do nich dwa układy
grupowe:A,B,0 i Rh.

34. Ogólny schemat przetaczania krwi: antygen dawcy nie może spotkać się
z przeciwciałem biorcy:
0
A
A
B
B
0 AB AB

35. Niezależnie od podziału krwi na grupy istnieje podział
na 2 grupy: Rh+, Rh-
Może wstępować antygen D (Rh+) w przypadku braku
antygenu D (Rh-)
W grupie Rh+ nie ma przeciwciał anty-D,
a w grupie Rh- mogą być, ale nie muszą.

36. Konflikt serologicznyKonflikt serologiczny
Jeśli matka ma krew z czynnikiem Rh-, a ojciec Rh+,
może powstać konflikt serologiczny.
Wtedy organizm przyszłej mamy postrzega jej własne
dziecko jako coś obcego i atakuje je przeciwciałami.

37. Odczyn Biernackiego (OB) – badanie określające szybkość
sedymentacji krwinek w preparacie (pomiar opadu krwinek
w mm/h); OB.
Wzrasta w stanach zapalnych, chorobach zakaźnych,
chorobach nowotworowych, reumatycznych, ponieważ
szybkość opadania krwinek zależy od białek osocza.
Wskaźnik barwny (WB) – określa zawartość hemoglobiny
w krwinkach czerwonych.
Hematokryt – procentowy udział elementów
morfotycznych w pełnej objętości krwi (normy
K: 34-45 %, M: 42-50%).

38. UKŁAD ODDECHOWYUKŁAD ODDECHOWY

39. Budowa układu oddechowegoBudowa układu oddechowego
Górne drogi
oddechowe
Dolne drogi
oddechowe
Płuca
Jama nosowa
Gardło
Krtań
Tchawica
Oskrzela
Oskrzeliki
Lewe i prawe

40. OddychanieOddychanie
Wymiana gazów oddechowych (tlen i dwutlenek węgla)
między organizmem i otaczającym go środowiskiem,
odbywająca się w pęcherzykach płucnych (drogami
oddechowymi „płynie” tylko powietrze – przestrzeń
martwa).

41. Pęcherzyki płucnePęcherzyki płucne
Rozdęcia końcowych dróg oddechowych zbudowane z
bardzo cienkiego jednowarstwowego nabłonka
oddechowego, oplecione gęstą siecią naczyń
włosowatych i elastycznych włókienek tkanki łącznej.
Powierzchnia pojedynczego pęcherzyka:
0,1 mm2
, jest ich 500-700mln, więc powierzchnia
wszystkich pęcherzyków wynosi ok. 50-70m2
.

43. OddychanieOddychanie
Zewnętrzne (płucne)
Transport gazów przez krew
Wewnętrzne (tkankowe)

44. ODDYCHANIE ZEWNĘTRZNE (PŁUCNE)ODDYCHANIE ZEWNĘTRZNE (PŁUCNE)
Wymiana gazów (tlen i dwutlenek węgla) między
powietrzem pęcherzykowym i krwią

45. TRANSPORT GAZÓW PRZEZ KREWTRANSPORT GAZÓW PRZEZ KREW
• Tlen prawie w całości transportowany jest przez
hemoglobinę. (tlen+hemoglobina=oksyhemoglobina).
• 100 ml krwi transportuje 20 ml tlenu.
• Dwutlenek węgla – transportowany przez osocze (70%)
w postaci wiązań dwuwęglanów, 25% transportuje
hemoglobina w postaci wiązań karbominowych,
pozostałe 5% rozpuszcza się w osoczu i jest
transportowane w postaci kwasu węglowego.

46. ODDYCHANIE WEWNĘTRZNEODDYCHANIE WEWNĘTRZNE
(TKANKOWE)(TKANKOWE)
• Na poziomie tkanek.
• Wymiana gazów oddechowych między krwią
a tkankami.

47. ODDYCHANIEODDYCHANIE

48. MIĘŚNIE ODDECHOWEMIĘŚNIE ODDECHOWE
PODSTAWOWE POMOCNICZE
• Przepona (zwiększenie
objętości klatki piersiowej w
pionie)
• Mięśnie międzyżebrowe
zewnętrzne (zwiększenie
objętości klatki piersiowej w
wymiarze przednio-tylnym i
bocznym)
Np. piersiowy większy
piersiowy mniejszy
najszerszy grzbietu
mostkowo-sutkowo-
obojczykowy

49. WDECHWDECH
Jest to wzrost objętości płuc spowodowany działaniem sił
rozciągających układ oddechowy. Fizjologicznym źródłem
wdechu jest skurcz mięśni wdechowych. Skurcz mięśni
wdechowych doprowadza do zwiększenia wymiarów klatki
piersiowej. Zmiana wymiarów klatki piersiowej
w wyniku skurczu mięśni wdechowych prowadzi do wzrostu
jej objętości i w efekcie do:
•↓ ciśnienia w jamie opłucnej (Ppl)
•↑ objętości tkanki płucnej
•↑ objętości pęcherzyków płucnych
•↓ ciśnienia w pęcherzykach płucnych (PA)

50. Podsumowując celem wdechu jest
obniżenie ciśnienia w pęcherzykach
płucnych w celu wytworzenia gradientu
ciśnień między ciśnieniem powietrza
atmosferycznego (Patm) a ciśnieniem
pęcherzykowym (PA). Gdy gradient ten
osiągnie odpowiednią wartość
wystarczającą do pokonania oporu dróg
oddechowych pojawia się ruch
powietrza do pęcherzyka. Napływ
powietrza powoduje stopniowe
zwiększanie obniżonego wcześniej
ciśnienia w pęcherzykach płucnych, z
chwilą wyrównania PA z wartością Patm,
napływ powietrza ustaje, stwierdzamy
więc że na szczycie wdechu PA = Patm =
760 mmHg

51. WYDECHWYDECH
Jest to faza bierna cyklu oddechowego. Jego przyczyną jest ustanie skurczu mięśni
wdechowym co prowadzi do zmniejszenie wszystkich trzech wymiarów klatki
piersiowej.
Dzięki dużej sprężystości powiększona podczas wdechu klatka piersiowa szybko wraca
do wymiarów spoczynkowych co w efekcie powoduje:
•↓ objętości klatki piersiowej
•↑ ciśnienia w jamie opłucnej (Ppl)
•↓ objętości tkanki płucnej
•↓ objętości pęcherzyków płucnych
•↑ ciśnienia w pęcherzykach płucnych (PA)
Dodatkowo w pogłębionym wydechu (tzw. wydechu czynnym) obecnym przy
czynnościach fonacyjnych jak np. śpiew czy gra na instrumentach dętych, uczestniczą
mięśnie pomocnicze wydechowe:
•mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne
•mięśnie brzucha: m.prosty, m.skośne zewnętrzne, m.skośne wewnętrzne,
m.poprzeczne brzucha

52. Dodatkowo w pogłębionym
wydechu (tzw. wydechu
czynnym) obecnym przy
czynnościach fonacyjnych jak
np. śpiew czy gra na
instrumentach dętych,
uczestniczą mięśnie
pomocnicze wydechowe:
•mięśnie międzyżebrowe
wewnętrzne
•mięśnie brzucha: m.prosty,
m.skośne zewnętrzne,
m.skośne wewnętrzne,
m.poprzeczne brzucha

53. MECHANIZM WYMIANY GAZÓWMECHANIZM WYMIANY GAZÓW
ODDECHOWYCHODDECHOWYCH
Schemat zasady transportu gazów oddechowych
w ciele człowieka z uwzględnieniem ciśnienia parcjalnego w
mmHg

54. MECHANIZM WYMIANY GAZÓWMECHANIZM WYMIANY GAZÓW
ODDECHOWYCHODDECHOWYCH
• Ciśnienie parcjalne w krwi dopływającej do płuc wynosi 40 mmHg, w płucach ciśnienie
parcjalne tego gazu wynosi 100 z czego wynika że gradient ciśnień wynosi 60. Tlen dyfunduje
ze środowiska o większym stężeniu do środowiska o stężeniu mniejszym czyli z pęcherzyków
płucnych do krwi przepływającej przez naczynia włosowate pęcherzyków. Ciśnienie parcjalne
CO2 w naczyniach włosowatych pęcherzyków wynosi 47 a w pęcherzykach 40 dlatego
dwutlenek węgla dyfunduje z naczyń krwionośnych do pęcherzyków i jest wydalany przez
drogi oddechowe na zewnątrz.
• Tlen, który dyfundował z płuc do krwi dostaje się naczyniami żylnymi do lewej części serca skąd
jest dalej tłoczony do tkanek. Ciśnienie parcjalne tlenu docierającego do tkanek wynosi 92
mmHg. Ciśnienie parcjalne tlenu w tkankach jest mniejsze niż 40 dlatego pod wpływem
gradientu ciśnień tlen z krwi tętniczej dyfunduje do tkanek. W tym samym czasie z tkanek do
krwi dyfunduje dwutlenek węgla, którego ciśnienie parcjalne we krwi dopływającej do tkanek
wynosi 40 mmHg a w tkankach jest większe niż 47 co kieruje gradient dyfuzyjny z tkanek do
krwi i powoduje dyfundowanie CO2 do światła naczyń. Następnie krew wędruje naczyniami
krwionośnymi żylnymi do prawego przedsionka, później do prawej komory skąd dostaje się do
płuc i cykl powtarza się.

55. SPIROMETRIASPIROMETRIA
Rodzaj badania, podczas którego mierzy się objętości i
pojemności płuc oraz szybkość przepływu powietrza
znajdującego się w płucach i oskrzelach w różnych
fazach cyklu oddechowego.

56. poziom maksymalnego wdechu
poziom maksymalnego
wydechu
poziom spokojnego wdechu
IRV
VT
ERV
RV
IC
FRC
RV
VC
TLC
6
5
4
3
2
1
0
(L)
TLC – całkowita pojemność płuc
(obj. Powietrza jaka znajduje się w
płucach po wykonaniu max
wdechu)
IRV – objętość zapasowa
wdechowa (obj. Powietrza jaką
można wciągnąć do płuc po
wykonaniu spokojnego wdechu)
ERV – objętość zapasowa
wydechowa (obj. Powietrza jaką
można usunąć z płuc po wykonaniu
spokojnego wydechu)
RV – objętość zalegająca (obj. pow.
Jakiej nie można usunąć z płuc)
VT – objętość oddechowa (obj.
pow. Wciągana do płuc w czasie
spokojnego wdechu)
VC – pojemność życiowa płuc (od
max wydechu do max wdechu)
FRC – czynnościowa pojemność
zalegająca
IC – pojemność wdechowa płuc
objętość powietrza wypełniająca
płuca na szczycie maksymalnego
wdechu

57. REGULACJA ODDYCHANIAREGULACJA ODDYCHANIA
• Regulacja częstości i głębokości oddychania odbywa się za
pośrednictwem ośrodka oddechowego znajdującego się w
rdzeniu przedłużonym.
• Ośrodek oddechowy składa się z części wdechowej i
wydechowej.
• Ośrodek wdechowy kilkanaście razy na minutę (ok. 16)
wytwarza impulsy nerwowe inicjujące wdech.
• Ośrodek wdechowy hamowany jest zwrotnie przez impulsy z
mechanoreceptorów tkanki płucnej.

58. ODRUCH HERINGA-BREUERAODRUCH HERINGA-BREUERA
(teoria samosterownictwa oddychania)(teoria samosterownictwa oddychania)
Krążący we krwi dwutlenek węgla pobudza wdechową część ośrodka
oddechowego. Wówczas z tego ośrodka zostają wysłane impulsy do
mięśni wdechowych wywołujące ich skurcz. Dochodzi wtedy do
wdechu podczas którego zwiększa się objętość pęcherzyków płucnych.
Na szczycie wdechu pobudzone zostają wysłane za pośrednictwem
włókienek nerwu błędnego impulsu hamujące wdechową część
ośrodka układu oddechowego. Dochodzi do zahamowania wdechu po
którym następuje bierny wydech. W czasie wysiłku fizycznego impulsy
z mechanoreceptorów nie tylko hamują część wdechową ale
równocześnie pobudzają wydechową część ośrodka oddechowego/
Wydech staje się wówczas procesem czynnym (z udziałem mięśni
wydechowych).

59. UKŁAD NERWOWYUKŁAD NERWOWY

60. Układ nerwowy człowiekaUkład nerwowy człowieka
Układ zbudowany z tkanki nerwowej oraz tkanki
glejowej, integrujący działalność organizmu,
rejestrujący bodźce, przetwarzający zawartą w nich
informację oraz sterujący czynnościami organizmu:
ruchem mięśni oraz wydzielaniem hormonów.

61. PojęciaPojęcia
• Receptor – odbiera informacje
• Efektor – narząd wykonawczy, mięsień lub gruczoł
• Droga aferentna – dośrodkowa- od receptora do
efektora
• Droga eferenta – odśrodkowa – z ośrodka do
efektora

62. NeuronNeuron
• Podstawowym elementem układu nerwowego jest komórka nerwowa z
odchodzącymi od niej wypustkami, zwana neuronem.
• Neuron składa się z ciała komórkowego z jądrem (perikarion)
i odchodzących od ciała licznych wypustek. Wypustki te tworzą
drzewkowate rozgałęzienia zwane dendrytami. Jedna z wypustek jest o
wiele dłuższa od pozostałych, pokryta jasną otoczką mielinową i nosi ona
nazwę neurytu lub aksonu. Długość aksonu może dochodzić do 1 metra.
• Neurony kontaktują się ze sobą za pośrednictwem łącz, zwanych
synapsami. Ich liczba jest wielokrotnie większa niż liczba komórek
nerwowych, ponieważ każda wypustka tworzy wiele kontaktów
synaptycznych z innymi komórkami nerwowymi.
• Neurony tworzą synapsy nie tylko z komórkami nerwowymi, lecz także z
innymi typami komórek (np. z komórkami mięśniowymi, komórkami
narządów zmysłów)

64. Głównym zadaniem neuronów jest przyjmowanie, przetwarzanie i
przekazywanie informacji w postaci bodźców elektrycznych. Każda
komórka nerwowa otrzymuje informacje przekazaną od innych
neuronów, a także od innych wyspecjalizowanych komórek -
receptorów narządów zmysłowych, bądź bezpośrednio ze środowiska
zewnętrznego przez wyspecjalizowane dendryty. Informacje te
przekazuje komórka dalej poprzez akson. Przekazywane i
przetwarzane w neuronach informacje są zakodowane w postaci
sygnałów elektrycznych lub chemicznych.
Ważną rolę w tym procesie pełni osłonka mielinowa aksonu. Jest ona
zbudowana z lipidów i pełni rolę izolatora. Po obu jej stronach
zgromadzone są ładunki elektryczne — po wewnętrznej ładunki
ujemne (aniony), po zewnętrznej — dodatnie (kationy). Komórka jest
więc spolaryzowana, a występująca po obu stronach błony różnica
potencjałów nosi nazwę potencjału błonowego. W stanie spoczynku
potencjał ten wynosi od 50 do 100 mV.

65. Inny rodzaj zjawiska zachodzi, gdy bodziec dochodzi do synapsy.
Akson neuronu przekazującego bodziec nie styka się
bezpośrednio z ciałem komórki odbierającej bodziec, lecz
istnieje między nimi szczelina 10-15 nanometrów. Bodziec
nerwowy pokonuje tę szczelinę za pośrednictwem specjalnego
przenośnika chemicznego.
Przenośnik ten, zwany mediatorem, uwalniany jest w minimalnej
ilości na zakończeniu aksonu i wywołuje w błonie komórkowej
sąsiedniej komórki stan pobudzenia lub hamowania.

67. Ośrodkowy (CENTRALNY)Ośrodkowy (CENTRALNY)
Układ NerwowyUkład Nerwowy
• Najważniejsza część układu nerwowego kręgowców.
• Ośrodkowy układ nerwowy jest chroniony przez kości
czaszki oraz kręgosłup.
• Zbudowany jest z istoty szarej i białej. Częścią składową
istoty szarej są komórki nerwowe.
• Oprócz nich znajdują się włókna nerwowe rdzenne i
bezrdzenne, tkanka glejowa i naczynia krwionośne wraz z
paskami tkanki łącznej. Skład istoty białej to tkanka
glejowa, naczynia włókien nerwowych nie mających
osłonki Schwanna.

68. Ośrodkowy (CENTRALNY)Ośrodkowy (CENTRALNY)
Układ NerwowyUkład Nerwowy

69. RDZEŃ KRĘGOWYRDZEŃ KRĘGOWY
• Część ośrodkowego układu nerwowego, przewodząca bodźce
pomiędzy mózgowiem a układem obwodowym.
• U człowieka ma kształt grubego sznura, nieco spłaszczonego w
kierunku strzałkowym, o przeciętnej średnicy 1 cm, barwy białej, o
masie ok. 30 g.
• Umieszczony jest w biegnącym w kręgosłupie kanale kręgowym. U
góry w otworze wielkim rdzeń kręgowy łączy się z rdzeniem
przedłużonym, umowną granicę między nimi stanowi po stronie
grzbietowej miejsce wyjścia pierwszej pary korzeni szyjnych, po
stronie brzusznej dolna krawędź skrzyżowania piramid.
• Rozciąga się on na przestrzeni ok. 45 cm, od I kręgu szyjnego do
górnej krawędzi II kręgu lędźwiowego, gdzie kończy się stożkiem
rdzeniowym.

70. MÓZGOWIEMÓZGOWIE
• Najważniejsza, centralna część ośrodkowego układu
nerwowego u kręgowców (w tym
u człowieka) znajdująca się w czaszce.
• Najważniejsze jego funkcje to sterowanie, nadzorowanie
działania, homeostaza organizmu (m.in. częstość akcji serca,
ciśnienie tętnicze krwi, równowaga wodno-elektrolitowa,
temperatura ciała), a także wyższe funkcje nerwowe (funkcje
poznawcze, popędowe, pamięć i uczenie się).

72. KRESOMÓZGOWIEKRESOMÓZGOWIE
• Część mózgowia obejmująca półkule mózgu, spoidła mózgu
(w tym ciało modzelowate), blaszkę krańcową, jądra
podstawne, hipokamp, komory boczne, sklepienie oraz
węchomózgowie.
• Kresomózgowie nadzoruje większość czynności fizycznych i
umysłowych.
• Różne obszary kresomózgowia są odpowiedzialne za
rozmaite reakcje świadome.
• Ze względu na swą wielkość i widoczność (u człowieka
przykrywa, oprócz móżdżku, wszystkie pozostałe elementy
mózgowia) zwłaszcza u ssaków wyższych, kresomózgowie
potocznie utożsamiane jest z mózgiem.

73. MIĘDZYMÓZGOWIEMIĘDZYMÓZGOWIE
• Część mózgowia kręgowców zawierająca trzecią komorę mózgu. Po obu
stronach zlokalizowane jest wzgórze podzielone na wiele jąder. Do tylnej
powierzchni wzgórza przywierają ciała kolankowate za wzgórza.
• Międzymózgowie pełni funkcje:
• Ośrodek regulacji metabolizmu.
• Otrzymywanie informacji czuciowych ze wszystkich układów czuciowych z
wyjątkiem węchowego i wysyłanie połączenia do kory, jąder podstawy i
podwzgórza.
• Bardzo istotna rola w integracji informacji czuciowych i ruchowych.
• Wzgórze jest podstawowym ośrodkiem czucia powierzchniowego.
• Narządy szyszynkowe pełnią funkcję wewnątrzwydzielniczą lub są
wrażliwe na światło.
• Podwzgórze jest nadrzędnym ośrodkiem układu autonomicznego.
• Przysadka jest między innymi gruczołem dokrewnym.

74. ŚRÓDMÓZGOWIEŚRÓDMÓZGOWIE
• Śródmózgowie jest ośrodkiem wzrokowym, a u
niższych kręgowców (ryby, płazy) jest także
ośrodkiem integracji bodźców zmysłowych.
• U ssaków jest tylko ośrodkiem odruchowym
zmysłów wzroku i słuchu.

75. MÓŻDŻEKMÓŻDŻEK
• Część mózgowia występująca u wszystkich
kręgowców, odpowiadająca za koordynację ruchów i
utrzymanie równowagi ciała.

76. RDZEŃ PRZEDŁUŻONYRDZEŃ PRZEDŁUŻONY
• Skupione są w nim ośrodki nerwowe odpowiedzialne
za funkcje odruchowe (mimowolne): ośrodek
oddechowy, ośrodek ruchowy, ośrodek
naczynioruchowy, ośrodek sercowy, ośrodek ssania,
ośrodek żucia, ośrodek połykania, a także ośrodki
odpowiedzialne za: wymioty, kichanie, kaszel,
ziewanie, wydzielanie potu.
• Uszkodzenie rdzenia przedłużonego niesie ze sobą
poważne zagrożenie życia. Powoduje też paraliż od
oczu w dół.

77. Obwodowy Układ NerwowyObwodowy Układ Nerwowy
• Część układu nerwowego przekazująca informacje
pomiędzy ośrodkowym układem nerwowym a
poszczególnymi narządami.
• Składa się ze zwojów oraz nerwów zbudowanych z
włókien należących do układu somatycznego i
autonomicznego.

78. NERWY CZASZKOWENERWY CZASZKOWE
• 12 par nerwów rozpoczynających się, w
przeciwieństwie do nerwów rdzeniowych, na
obszarze mózgowia i przebiegających głównie w
obrębie głowy.
• Odpowiadają za odbiór różnorodnych wrażeń
zmysłowych, pracę kilku ważnych grup mięśni oraz
funkcje wydzielnicze gruczołów (ślinowych, łzowych,
błon śluzowych, itp.).
• Tradycyjnie oznacza się je za pomocą cyfr rzymskich
od I do XII, pomimo istnienia innych włókien, również
odpowiadających definicji nerwu czaszkowego

79. NERWY RDZENIOWENERWY RDZENIOWE
• Nerw odchodzący od rdzenia kręgowego, opuszcza
go przez otwory międzykręgowe, które są utworzone
przez wcięcie kręgowe dolne i górne.

80. Podział czynnościowy układu nerwowegoPodział czynnościowy układu nerwowego

81. UKŁAD PIRAMIDOWYUKŁAD PIRAMIDOWY
• Część układu nerwowego kontrolująca ruchy
dowolne i postawę ciała.
• Układ piramidowy ma dwie drogi unerwiające
ruchowo mięśnie.
• Pierwsza z nich to droga korowo-jądrowa, która
unerwia mięśnie twarzoczaszki, szyi, a także część
mięśnia czworobocznego. Druga to droga korowo-
rdzeniowa, która unerwia resztę mięśni organizmu.

82. UKŁAD POZAPIRAMIDOWYUKŁAD POZAPIRAMIDOWY
• Wraz z układem piramidowym bierze udział w
wykonywaniu przez organizm czynności ruchowej. Jeśli
jednak układ piramidowy zajmuje się czynnościami, które
wymagają od nas skupienia (np. nauka jazdy na rowerze,
nauka pisania), to układ pozapiramidowy powoli
przejmuje i automatyzuje czynności, które wcześniej były
pod kontrolą układu piramidowego.
• Układ pozapiramidowy jest więc układem
wspomagającym, odciążającym nas od skupiania się nad
codziennymi czynnościami, umożliwiający nam pewną
automatyzację.
• Współdziała w wyzwalaniu ruchów dowolnych i
regulowaniu napięcia mięśni poprzecznie prążkowanych.

83. UKŁAD NERWOWY AUTONOMICZNYUKŁAD NERWOWY AUTONOMICZNY

84. UKŁAD NERWOWY AUTONOMICZNYUKŁAD NERWOWY AUTONOMICZNY
PRZYWSPÓŁCZULNYPRZYWSPÓŁCZULNY
• Podukład autonomicznego układu nerwowego odpowiedzialny
za odpoczynek organizmu i poprawę trawienia. W uproszczeniu
można powiedzieć, że działa on antagonistycznie (odwrotnie) do
układu współczulnego.
• Włókna nerwowe układu przywspółczulnego wychodzą z pnia
mózgu. Większość z nich przebiega wspólnie z nerwem błędnym,
dochodząc do płuc, serca, żołądka, jelit, wątroby itp. W układzie
tym, podobnie jak w układzie współczulnym, występują zwoje,
leżące w pobliżu unerwianych narządów lub w samych
narządach oraz sploty (np. splot sercowy, płucny), natomiast w
przeciwieństwie do niego układ przywspółczulny nie reaguje jako
całość, lecz aktywizuje tylko te funkcje, które są niezbędne w
danym czasie.

85. UKŁAD AUTONOMICZNYUKŁAD AUTONOMICZNY
WSPÓŁCZULNYWSPÓŁCZULNY
Część autonomicznego układu nerwowego, odpowiadająca
za mobilizację ustroju.

86. UKŁAD MIĘŚNIOWYUKŁAD MIĘŚNIOWY

87. Mięśnie charakteryzują się 2 głównymiMięśnie charakteryzują się 2 głównymi
cechami:cechami:
• Pobudliwość – zdolność reagowania na bodźce.
• Kurczliwość – zdolność do zmiany długości
i napięcia.

88. Rodzaje mięśniRodzaje mięśni
• Poprzecznie
prążkowane
(zależne od naszej
woli): szkieletowe
i mm sercowy
(kurczy się bez
udziału naszej woli)
• Gładkie (niezależne
od naszej woli):
ściany narządów
wewnętrznych i
naczyń
krwionośnych

89. Budowa wewnętrzna mięśniBudowa wewnętrzna mięśni

91. • Miocyt - (długa cienka cylindryczna komórka), których
elementem kurczliwym są miofibrylle.
• Miofibrylla - przechodzą we włókna ścięgnowe tworzące
ścięgno.
• Wiązki miocytów - otoczone są tkanką włóknistą tzw.
omięsną wewnętrzną grubsze wiązki mięśniowe omięsną
zewnętrzną. Zewnętrznie mięsień okryty jest powłoką
zewnętrzną namięsną.
• Całość mięśnia zwykle otacza błona łącznotkankowa tzw.
powięź.

92. Synapsa nerwowo mięśniowaSynapsa nerwowo mięśniowa

93. Miedzy ruchowym włóknem nerwowym, a włóknem
mięśnia szkieletowego nie ma ciągłości
w postaci zrostu – jest połączenie czynnościowe zwane
synapsą nerwowo-mięśniową.
Jedna komórka nerwowa unerwia od 10 (oko, palce) do 200
włókien mięśniowych (mięśnie grzbietu) jest to tzw.
jednostka motoryczna. Im czynność mięśnia jest bardziej
precyzyjna, tym mniejsza liczba włókien mięśniowych
przypada na jedną komórkę nerwową.

94. Mechanizm skurczu mięśniowegoMechanizm skurczu mięśniowego
• Po przejściu przez synapsę nerwowo mięśniową fala depolaryzacji
wnika do wnętrza komórki. Powoduje to zwiększenie
przepuszczalności dla jonów wapnia.
• Jony wapnia zostają uwolnione do wnętrza komórki inicjując proces
skurczu. Jony wapnia aktywują miozynę, która powoduje rozpad
ATP. Dzięki energii z tej reakcji powstają wiązania mostkowe między
główkami miozynowymi i aktyną w wyniku czego włókienka aktyny
wsuwają się pomiędzy włókienka miozyny. Powoduje to skrócenie
sarkomerów, a więc miofibryli komórek mięśniowych i całego
mięśnia.
• Po przejściu pobudzenia wiązania mostkowe ulegają rozłączeniu.
ATP zostaje odbudowane kosztem rozpadu fosfokreatyny. W
obecności ATP aktyna wysuwa się spomiędzy miozyny, co prowadzi
do rozkurczu mięśnia.

95. Mechanizm skurczu mięśniowegoMechanizm skurczu mięśniowego

96. Substraty energetyczne wykorzystywaneSubstraty energetyczne wykorzystywane
przez mięsień do resyntezy ATPprzez mięsień do resyntezy ATP
• FOSFOKREATYNA
• GLUKOZA Z KRWI
• GLIKOGEN MIĘŚNIOWY
• WOLNE KWASY TŁUSZCZOWE (przy wysiłku
o intensywności 50-60% tętna max)
• AMINOKWASY I KETOKWASY

97. Podział skurczów mięśniowychPodział skurczów mięśniowych
1. Ze względu na zmianę napięcia i/lub długości
2. Ze względu na częstotliwość pobudzeń
3. Ze względu na kierunek ruchu

98. 1. Zmiana napięcia i/lub długości1. Zmiana napięcia i/lub długości
• Izotoniczny – napięcie nie ulega zmianie, ale długość
mm się zmienia, 75% energii powstającej podczas
skurczu to ciepło, współczynnik pracy użytecznej
wynosi 25%.
• Izometryczny – mięsień nie ulega zmianie pod
względem długości, zmienia się napięcie.
• Auksotoniczny – długość i napięcie się zmienia.

99. 2. Częstotliwość pobudzeń2. Częstotliwość pobudzeń
• Pojedynczy – występują kiedy na mięśnie działają impulsy w
odstępach dłuższych niż okres skurczu i rozkurczu.
• Tężcowy niezupełny – występuje wtedy, gdy mięsień jest
pobudzany serią bodźców między którymi przerwy są krótsze
niż trwania skurczu pojedynczego (następne pobudzenie
następuje w momencie, gdy mięsień zaczyna się rozkurczać).
• Tężcowy zupełny – występuje wtedy, gdy na mięsień działają
impulsy w odstępach krótszych niż połowa okresu skurczu
pojedynczego (mięsień nie zdążył się rozkurczyć).

100. 3. Kierunek ruchu3. Kierunek ruchu
• Koncentryczny – przyczepy mięśniowe zbliżają się do
siebie, siła mięśnia większa od pokonywanego oporu.
• Ekscentryczny – przyczepy oddalają się od siebie, siła
mięśnia mniejsza od pokonywanego oporu.

101. Rodzaje włókien mięśniowychRodzaje włókien mięśniowych
WŁÓKNA WOLNOKURCZLIWE (BIAŁE) WŁÓKNA SZYBKOKURCZLIWE
(CZERWONE)
Niska aktywność ATP
Niska aktywność enzymów glikolitycznych
Duża ilość mitochondriów
Wysoka aktywność enzymów
mitochondrialnych
Duża ilość mioglobiny
Bogate ukrwienie (duża ilość naczyń
włosowatych)
Mała szybkość skracania, ale duża
wytrzymałość (odporne na zmęczenie)
Wysoka aktywność ATP
Mniej mitochondriów
Mniej mioglobiny
Cechy przeciwne do włókien
białych

102. BibliografiaBibliografia
1. William F. Ganong - "Fizjologia. Podstawy fizjologii lekarskiej". Wyd. Lek. PZWL,
Warszawa 1994
2. Jan Górski (red.) - "Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego". Wyd. Lek. PZWL,
Warszawa 2001
3. Artur Jaskólski (red.) - "Podstawy fizjologii wysiłku fizycznego z zarysem fizjologii
człowieka". Wyd. AWF we Wrocławiu, 2002
4. S. Silbernagl, A. Despopoulos - "Kieszonkowy atlas fizjologii". Wyd. Lek. PZWL,
Warszawa 1994
5. Stanisław Kozłowski, Krystyna Nazar - "Wprowadzenie do fizjologii klinicznej".
Wyd. Lek. PZWL, Warszawa 1995
6. Władysław Traczyk - "Fizjologia człowieka w zarysie". Wyd. Lek. PZWL, Warszawa
1997
7. Ryszard Kubica - "Podstawy fizjologii pracy i wydolności fizycznej". Wyd. skrypt.
AWF w Krakowie nr 24, 1995
8. Halina Halicka-Ambroziak - "Wskazówki do ćwiczeń z fizjologii dla studentów
wychowania fizycznego". Wyd. AWF w Warszawie, 1986