HERMOSTON TOIMINTA & FYSIOLOGIAA - kertausta

Transkriptio

1 HERMOSTON TOIMINTA & FYSIOLOGIAA - kertausta

2 SISÄLTÖ Hermosto ja välittäjäaineet GI-kanava Maksa Munuaiset ja virtsaneritys Endokrinologiaa

3 HERMOSTO JA VÄLITTÄJÄAINEET

4 KESKUSHERMOSTO (sentriaalinen) - aivot - selkäydin ÄÄREISHERMOSTO (perifeerinen) - autonominen hermosto sympaattinen & parasympaattinen - somaattinen hermosto tuntohermosto & liikehermosto

5 KESKUSHERMOSTO 1. Aivot: ylipäällikkö 2. Aivorunko: yhdistää aivot selkäytimeen 3. Selkäydin: ohjaa aivoista tulevat käskyt eteenpäin Motoneuronien SOOMAT selkäytimen etupylväässä Sensoristen neuronien AKSONIT selkäytimen takapylväässä ja SOOMAT spinaaliganglioissa takapylvään ulkopuolella

6 AIVOT Isot aivot Väliaivot Pikkuaivot Selkäydin Aivorunko: 1. Keskiaivot 2. Aivosilta 3. Ydinjatkos

7 AIVOT - vastaanottavat, varastoivat, käsittelevät ja tuottavat informaatiota TIETÄEN tekevänsä niin - Ihmisen aivoissa noin 100 mrd. neuronia toimii yhtenäisenä hermostoverkkona näistä noin joka kymmenestuhannes eli 1-2 miljoonaa on yhteydessä ulkomaailmaan - Hermosolujen = neuronien tehtävät: 1. vastaanottavat muista soluista tulevia impulsseja 2. lähettävät muihin neuroneihin signaaleja saamansa informaation funktiona 3. toimivat itsenäisinä värähtelijöinä

8 4. varastoivat tietoa saamiensa signaalien voimakkuuden ja laadun mukaan; solujen välisten kytkentöjen voimakkuuden ja solun sisäisen tilan huomioiden - neuronien lisäksi suuri määrä tuki- eli gliasoluja - muita apurakenteita: kalvostoja, nestetiloja, verisuonia - Aivojen kytkentäpinnat ulkomaailmaan sensoristen ja motoristen neuronien kautta aistit, hermolihasliitokset - Alkoholi + lääkeaineet MERKITTÄVÄ vaikutus keskushermoston toimintaan

9 AIVOJEN TEHTÄVÄNJAKO - Isot aivot: tietoisuus ja tahdonalainen toiminta - Pikkuaivot + muut aivojen osat: toimivat tahdosta riippumatta ja toteuttavat isojen aivojen alulle panemia / ohjeistamia toimintoja - Pikkuaivot: koordinaatiokyky, opittujen liikesarjojen toistaminen, aikaviiveiden arviointikyky - Aivorunko: motorisia + sensorisia hermoratoja, yhteyksiä aivojen eri osien välillä, tiettyjen tiedostamattomien toimintojen ylläpito, esim. hengitys - Väliaivot: hypotalamuksessa elintärkeää hormonitoimintaa

10 - Selkäydin: hermoratoja lihasten ohjaamiseen ja tuntoaistimusten välittämiseen; myös automaattisia refleksejä ja säätelytoimia, esim. kävelyn säätely - Aivo-selkäydinneste: aivot kelluvat nesteessä, joka suojaa niitä tärähdyksiltä ja toimii samalla kemiallisena puskurina - Aikuisen aivot painavat noin 1,3kg suuria eroja yksilöiden, sukupuolten ja rotujen välillä - Eroja aivojen energia-aineenvaihdunnassa sukupuolten välillä kielelliset tehtävät, aivopuoliskojen väliset yhteydet

11 YLEISIMPIÄ AIVO-/ KESKUSHERMOSTOPERÄISIÄ SAIRAUKSIA - Alzheimerin tauti, Parkinsonin tauti ym. dementoivat aivosairaudet - Aivoinfarktit ja -verenvuodot - Epilepsia - MS-tauti = multippeliskleroosi = pesäkekovettumatauti - Kehityshäiriöt, aivovammat, tapaturmat - Aivokasvaimet, aivosyöpä - Mielisairaudet

12 ÄÄREISHERMOSTO / 1. AUTONOMINEN HERMOSTO tahdosta riippumaton, vegetatiivinen hermosto vaikuttaa sileään lihaksistoon, sydänlihaksen liikkeisiin ja rauhasten eritykseen osallisena kaikissa elimistön säätelytoiminnoissa, esim. verenpaineen säätelyssä jaetaan sympaattiseen ja parasympaattiseen hermostoon toistensa vastavaikuttajina; sympaattinen hermosto stimuloi, parasympaattinen relaksoi

13 1. AUTONOMINEN HERMOSTO koostuu aivohermoista, selkäydinhermoista ja autonomisista hermoista aivohermot (12 paria) lähtevät aivojen pohjasta: I hajuhermo, II näköhermo, III silmän liikehermo, IV telahermo, V kolmoishermo = trigeminus, VI loitontajahermo, VII kasvohermo, VIII kuulo-tasapainohermo, IX kieli-kitahermo, X vagus- eli kiertäjähermo, XI lisähermo, XII kielen liikehermo selkäydinhermot (31 paria) lähtevät pareittain kunkin selkärangan nikaman alta kahtena erillisenä haarana, etu- ja takajuurena

14 takajuuressa on tuntohermosyitä, etujuuressa liikehermosyitä etu- & takajuuri yhdistyvät tullessaan ulos selkärangan nikamien välistä selkäydinhermossa on sekä motorisia että sensorisia hermosyitä selkäydinhermojen luokittelu: 8 paria kaulahermoja, 12 paria rintahermoja, 5 paria lannehermoja, 5 paria ristihermoja, 1 pari häntähermoja hartiapunos, lanne-ristipunos

15 AUTONOMISEN HERMOSTON KOHDE-ELIMET & VAIKUTUKSET - sisäelimiin tulee sekä sympaattisia että parasympaattisia hermosyitä - elimistön autonominen status harvoin puhtaasti sympaattinen tai parasympaattinen yleensä jotain siltä väliltä - eat and rest, fight or flight - sympaattisen hermoston välittäjäaineet asetyylikoliini + noradrenaliini parasympaattisessa asetyylikoliini

16 Autonominen hermosto N M = hermo-lihasliitoksen nikotiinireseptori, N N = ganglion nikotiinireseptori, M = muskariinireseptori, α = α-reseptori, β = β-reseptori, AK = asetyylikoliini, NA = noradrenaliini

17 SYMPAATTINEN / PARASYMPAATTINEN HERMOSTO Sympaattinen - Ääreishermostossa 2 sympaattista hermorunkoa - Selkäytimen molemmin puolin thorax- & lumbaalinikamien välillä - Neurotransmitterit asetyylikoliini (Ach) ja noradrenaliinia (NA) pre-/ postganglionaariset - Sympatikotonus sydämen syke nousee + iskutilavuus kasvaa, pupillit laajenevat, adrenaliinin + noradrenaliinin eritys lisämunuaisytimessä lisääntyy, kapillaarit supistuvat, verenpaine,

18 SYMPAATTINEN / PARASYMPAATTINEN HERMOSTO glukoosinmuodostus maksassa kiihtyy Parasympaattinen - Parasympaattiset hermot aivohermojen tai ristihermojen mukana kohdesoluihin - Gangliot lähellä kohde-elintä - Ach pre- ja postsynaptisissa neuroneissa - Reseptorit G-proteiinikytkentäisiä muskariini- tai nikotiinireseptoreita

19 SYMPAATTINEN / PARASYMPAATTINEN HERMOSTO - Parasympatikotonus sydämen syke hidastuu, pupillit supistuvat, kapillaarit laajenevat, veren-paine laskee, GI-kanavan verenkierto aktivoituu ja ruoansulatus tehostuu, sisäelinten sileät lihakset relaksoituvat, adrenaliinin + noradrenaliinin eritys vähenevät merkittävästi (adrenaliinin eritys voi pysähtyä) Keskushermosto säätelee autonomista hermostoa osa autonomista verkostoa; hypotalamus, talamus, mantelitumake, aivorungon tietyt alueet, aivokuoren autonomiset motoriset + sensoriset alueet

20 ÄÄREISHERMOSTO / 2. SOMAATTINEN HERMOSTO - Somaattinen = tahdonalainen hermosto muodostuu sensorisesta ja motorisesta osasta eli tunto- ja liikehermostosta - Erottuu autonomisesta hermostosta selvästi vain ääreishermoston alueella; keskushermostossa autonomisen / somaattisen hermoston toimintojen erottaminen toisistaan vaikeaa - Efferentit = vievät hermosäikeet viestit aivoista tahdonalaisiin lihaksiin

21 2. SOMAATTINEN HERMOSTO - Afferentit = tuovat hermosäikeet viestit lihaksista sekä tunto- & muista aistinelimistä aivoihin - Poikkijuovaisten lihasten hermotus lihasten supistumisen tahdonalainen säätely - Liikehermo = lihaksia ja hermo-lihasliitoksia hermottavien motoneuronien aksonien muodostama hermokimppu välittää impulssit keskushermostosta hermottamiinsa lihaksiin - motorinen hermosto huolehtii heijasteista eli reflekseistä, tahdonalaisista + automaattisista liikkeistä sekä tasapainon ylläpidosta

22 2. SOMAATTINEN HERMOSTO - Sensorisen hermoston toiminnot perustuvat aistiratoihin, jotka kulkevat reseptoreista aivoihin ja aivoissa edelleen omille projektioalueilleen - Reseptorit herkkiä vain tietyille ärsykkeille se mikä vaikuttaa yhteen, ei tehoa toiseen lainkaan - Eri aistien impulssit eri reittejä aivoihin omille somatosensorisille edustusalueilleen aivokuorella tunto, kipu, haju, maku, kuulo, näkö - autonominen + somaattinen hermosto keskushermoston alueella yhteydessä toisiinsa

23 HERMOSTON RAKENNE JA TOIMINTA Virva Volanen hermosto rakentuu hermokudoksesta, jossa on neuroneja eli hermosoluja, hermoratoja sekä hermotukisoluja (gliasolut) keskushermostossa n.100 miljardia neuronia eivät uusiudu, mutta katkenneet aksonit voivat kasvattaa uusia yhteyksiä muihin neuroneihin ja/tai luustolihaksiin jokaisella neuronilla solukeskus eli sooma afferentit + efferentit eli tuovat + vievät hermosäikeet synapsi liittää yhteen 2 neuronia TAI neuronin + poikkijuovaisen lihaksen / lihassolun

24 hermo-lihasliitos neuronin ja lihassolun välillä jokaisella aivosolulla noin 1000 synapsia, joillakin jopa viestinvälitys neuronista toiseen neurotransmittereiden eli hermoston välittäjäaineiden välityksellä välittäjäaineista enemmän jatkossa impulssi kulkee vain yhteen suuntaan synapsiraon yli: aksoni presynaptinen hermopääte synapsirako + välittäjäaineet postsynaptinen hermopääte dendriitti neuronin sooma impulssin lähettäminen eteenpäin jos kynnysarvo ylittyy tulkinta aivoissa, lihaksen supistuminen

25 lääkkeiden vaikutus impulssin kulkuun synapsissa eksitoiva eli kiihdyttävä tai inhiboiva eli estävä hermoverkot psyykkisten / hermostollisten toimintojen perusosa signaalien vastaanotto & järjestely, niiden perusteella toimintojen toteuttaminen kokonaan tai vaiheittain/osittain hermoverkon neuronit toisiinsa nähden tarkoituksenmukaisesti järjestäytyneet jokaisessa hermoverkossa sekä eksitoivia että inhiboivia yhteyksiä yksinkertaisetkin hermoverkot kykenevät monimutkaisiin, biologisesti merkittäviin tehtäviin

26 Hermosolu = neuroni

27 Yhden neuronin synapseja

28 HERMOSYY / H.S.KIMPPU / HERMO

29 Neurotransmissio

30 HERMOIMPULSSIN KULKU / AKTIOPOTENTIAALI - hermoimpulssin kulku perustuu aktiopotentiaaliin eli solukalvojen sähköiseen jännitteeseen ja sen muutoksiin (hermo- ja lihassoluissa) - jänniteherkät K + - ja Na + -kanavat - lepotilassa ionikanavat ovat kiinni ja solukalvon varaus on negatiivinen, -70mV - Sähköinen stimulaatio (ärsytys) avaa Na + -kanavia solukalvon depolarisaatio eli varauksen muuttuminen positiivisemmaksi - Jos depolarisaatio saavuttaa aktiopotentiaalin

31 kynnysarvon aktiopotentiaali laukeaa hermoimpulssi lähtee liikkeelle - Yhä enemmän Na + -kanavia aukeaa solun sisällä varaus positiiviseksi solu ympäristöään positiivisemmin varautunut depolarisaation huippu - K + -kanavat edelleen kiinni - Na + -kanavat sulkeutuvat aktiopotentiaalin lopussa pysyvät hetken kiinni, jolloin eivät pysty uuteen aktiopotentiaaliin - K + -kanavat auki vasta Na + -kanavien sulkeuduttua - Solukalvon repolarisaatiossa eli aktiopotentiaalin loppuvaiheessa kaliumioneja virtaa solusta ulos solu muuttuu normaaliarvoa negatiivisemmaksi

32 refraktaariaika, jonka aikana EI voi syntyä uutta aktiopotentiaalia. Takaraja sille, kuinka tiheään solussa voi syntyä aktiopotentiaaleja. - Lopuksi ionikonsentraatiot solukalvon molemmin puolin ja solun sähköinen varaus palautuvat normaaleiksi = kaliumia virtaa takaisin soluun ja natriumia solun ulkopuolelle solu on valmis uuteen aktiopotentiaaliin. - esim. SYNAPSIN TOIMINTA HERMOLIHASLIITOKSESSA

33 HERMO-LIHASLIITOS - Liikehermosolun synapseja luustolihassolujen kanssa - kapea synapsirako - hermopäätteessä välittäjäainerakkuloita - Ach = asetyylikoliini vapautuu EKSOSYTOOSILLA synapsirakoon - luustolihassolun solukalvossa IONI- KANAVIA, joissa Ach-reseptoreita

34 SYNAPSIN TOIMINTA HERMO- LIHASLIITOKSESSA 1. Impulssi tulee hermopäätteeseen. 2. Hermopäätteen Ca 2+ -kanavat aukeavat kalsiumioneja virtaa solunulkoisesta nesteestä hermopäätteeseen. 3. Presynaptisen hermopäätteen solukalvo depolarisoituu kalvojännite positiiviseksi. 4. Välittäjäaineet vapautuvat synapsirakoon.

35 5. Postsynaptisen kalvon, tässä siis lihassolun solukalvon reseptorit sitovat välittäjäaineet solukalvon ionikanavat aukeavat. 6. Natriumioneja virtaa lihassoluun lihassolun depolarisaatio. 7. Depolarisaatio leviää koko lihassoluun laukaisee solun vasteen eli lihassolu supistuu. 8. Samanlainen depolarisaatio tapahtuu yhtä aikaa kaikissa aksonin hermopäätteissä koko lihas supistuu.

36 HERMO-LIHASLIITOS Impulssin kulku neuronista lihassoluun motorisen päätelevyn kautta. Lihassolujen supistuminen. Aksonin kaikkien hermopäätteiden depolarisaatio samaan aikaan koko lihas supistuu.

37 AKSONIPOTENTIAALI & SYNAPSI Efektorit = lihassoluja, erittäviä rauhassoluja - hermoimpulssi VAIN soomasta aksoniin päin - synapsi liittää neuronit ja/tai efektorit toisiinsa - pre- ja postsynaptiset osat - aksonipäätteet - synaptiset vesikkelit neurotransmitterit

38 SYNAPSIN TOIMINTA 1. Aktiopotentiaali 2. Ca 2+ -ionien sisäänvirtaus 3. Ca 2+ -ionien säätelemä eksosytoosi 4. Diffuusio 5. Välittäjäaine sitoutuu reseptoriin 6. Na + -sisäänvirtaus ja depolarisaatio 7. Asetyylikoliiniesteraasi (ACE) pilkkoo asetyylikoliinia (AC) ja kanava sulkeutuu

39 SYNAPTINEN VIESTINSIIRTO Lähettäjäneuroni Vastaanottajaneuroni Synapsi Sähköinen signaali eli hermoimpulssi Lähettäjäneuronin hermopääte Välittäjäainemolekyyli Välittäjäainevesikkeli Synaptinen rako Vastaanottajaneuronin hermopääte Välittäjäainevesikkeli Lähettäjäneuronin hermopääte Synaptinen rako Välittäjäainemolekyyli RESEPTORI Vastaanottajaneuronin hermopääte

40 SYNAPTINEN VIESTINSIIRTO sähköinen signaali eli hermoimpulssi etenee lähettäjäneuronin viejähaarakkeessa hermopäätteeseen hermopäätteessä välittäjäainetta eli transmitteriä sisältävä vesikkeli (=rakkula) siirtyy solukalvolle välittäjäainemolekyylit vapautuvat vesikkelistä eksosytoosilla synapsirakoon välittäjäainemolekyylit ylittävät synapsiraon ja kohtaavat vastaanottajaneuronin hermopäätteen välittäjäaineet sitoutuvat vastaanottajaneronin solukalvolla oleviin RESEPTOREIHIN

41 SYNAPTINEN VIESTINSIIRTO reseptorityypistä riippuen välittäjäaineen sitoutuminen reseptoriin inhiboi / eksitoi sähköisen signaalin syntymistä vastaanottajaneuronissa impulssin vaimeneminen / johtuminen eteenpäin synaptinen hienorakenne muovautuu nopeasti hermoston aikaisemman aktiviteetin seurauksena synaptisen viestinvälityksen teho vahvistuu / heikkenee esim. kemiallisten aineiden (lääkkeet, päihteet) sekä synapsin rakennemuutosten takia

42 NEUROTRANSMITTERIT = hermoston välittäjäaineet endogeenisiä eli sisäsyntyisiä kemiallisia yhdisteitä välittävät, voimistavat, estävät ja mukauttavat eli moduloivat neuronin ja toisen solun välisiä sähköisiä signaaleja (hermoimpulsseja) vastaanottava solu voi toisen neuronin ohella olla myös poikkijuovainen lihassolu, sileä lihassolu, rauhassolu tai aistireseptorisolu neurotransmitterit + neuromodulaattorit neuroregulaattorit eli hermostoon vaikuttavat aineet

43 NEUROTRANSMITTERIT 1. EKSITOIVIA - asetyylikoliini - adrenaliini & noradrenaliini - dopamiini - serotoniini eli 5-hydroksitryptamiini - aspartaatti & glutamaatti (tärkein?) 2. INHIBOIVIA - GABA eli gamma-aminovoihappo - glysiini & tauriini

44 NEUROTRANSMITTERIT 3. MODULOIVIA - peptidirakenteisia - monet hypotalamuksen ja aivolisäkkeen hormonit - GI-kanavan ja haiman hormonit - endorfiinit & enkefaliinit %:ssa keskushermoston synapseista transmitterinä aminohappo, 5-10%:ssa amiini ja 1-2%:ssa peptidi - aivoissa glutamaatti tärkein eksitoiva, GABA tärkein inhiboiva välittäjäaine

45 NEUROTRANSMITTERIT - glutamaatilla vähintään kolmenlaisia reseptoreja, GABA:lla ainakin kahdenlaisia - TÄRKEIMMÄT välittäjäaineet kemiallisen rakenteen mukaan jaoteltuna: AMINOHAPOT: aspartaatti, glutamaatti, GABA, glysiini ASETYYLIKOLIINI MONOAMIINIT: adrenaliini, noradrenaliini, dopamiini, serotoniini, histamiini, melatoniini, tyramiini, oktopamiini

46 NEUROTRANSMITTERIT POLYPEPTIDIT (neuropeptidit): o Opioidineuropeptidit: enkefaliini, endorfiinit, dynorfiini, kortikotropiini o Aivolisäkkeen peptidit: oksitosiini, vasopressiini (=ADH), neurofysiinit o Takykiniinit: neurokiniinit A ja B, substanssi P (eksit.) o Sekretiinin kaltaiset peptidit: GHRH eli kasvuhormonin vapauttajahormoni, VIP eli vasoaktiivinen intestinaalinen polypeptidi, glukagoni, sekretiini, motiliini o Insuliinin kaltaiset peptidit: insuliini, hermon kasvutekijät, somatomediinit

47 NEUROTRANSMITTERIT o Somatostatiinin kaltaiset peptidit: GHIH eli somatostatiini, haiman polypeptidi, neuropeptidi Y, peptidi YY o Gastriinin kaltaiset peptidit: gastriini, kolekystokiniini MUUT HERMOSTON VÄLITTÄJÄAINEET: NO eli typpioksidi, CO eli hiilimonoksidi =häkä, anandamidi, ATP eli adenosiinitrifosfaatti

48 PARI HUOMIOTA: NEUROTRANSMITTERIT KOLINERGISISSA neuroneissa transmitterinä asetyylikoliini; α-motoneuronit, parasympaattisen hermoston neuronit, sympaattisen hermoston preganglionaariset neuronit, eräät aivojen hermoradat katekoliamiinit lisämunuaisytimestä; synteesiin tarvitaan ravinnosta saatua tyrosiinia tai fenyylialaniinia; tyrosiini dopa dopamiini noradrenaliini adrenaliini liikkeiden säätely, tunnetilojen säätely, hormonieritys (dopamiini)

49 NEUROTRANSMITTERIT NA autonomisen hermoston tärkein eksitatorinen välittäjäaine; sympaattiset postganglionaariset neuronit aivoissa noradrenergiset neuronit säätelevät mm. verenpainetta, vireystilaa, uni-valverytmiä, oppimista ja muistia tietyissä aivojen hermoradoissa transmittereinä adrenaliini (=epinefriini), serotoniini, histamiini glutaminergisiä monet sensoriset ja pyramidaaliset neuronit ainakin 4 eri reseptorityyppiä

50 NEUROTRANSMITTERIT glysiini inhibitorisena välittäjäaineena selkäytimessä ja ydinjatkeessa neuropeptidit (valtaosa G-proteiinikytkentäisiä!) eivät osallistu nopeaan synaptiseen signaalinvälitykseen hienosäätävät muiden transmittereiden vaikutuksia; mieliala, kipu, sileiden lihasten säätely, motoriikka NANC transmitterit yleisiä autonomisessa hermostossa ja keskushermostossa (non-adrenergiset-nonkolinergiset) adenosiini, typpioksidi, ATP, ADP, neuropeptidi Y, GnRH, substanssi P

51 LÄÄKEAINEVAIKUTUKSET Sähköisen signaalin esto: -pallokalamyrkky, monet puudutusaineet SYNAPSISSA Välittäjäaineen vapautumisen esto: -botuliini Clostridium botulinum -bakteeri Välittäjäaineen synteesin esto: -jotkut hermomyrkyt, skitsofrenialääkkeet Välittäjäaineen synteesin kiihdytys: -mm. parkinsonismin hoidossa käytetyt lääkkeet Vastaanottajasolun toimintaan vaikuttavat: -pertussistoksiini Bordetella pertussis bakteeri hinkuyskä Välittäjäaineen takaisinoton esto hermopäätteen vesikkeliin: - monet mielialalääkkeet Välittäjäainereseptorin salpaus: - monet hermomyrkyt; kurare -useat skitsofrenialääkkeet

52 LÄÄKEAINEVAIKUTUKSET SYNAPSISSA Välittäjäaineen soluunoton esto: - monet depressiolääkkeet, kokaiini, amfetamiini Välittäjäaineen hajottamisen esto: - koliiniesteraasi-inhibiittorit myasthenia graviksen hoito - monet hermokaasut Välittäjäaineen sitoutumisen vahvistaminen: - bentsodiatsepiinit, alkoholi Välittäjäaineen 'matkiminen : opiaatit, mm. heroiini Runsaasti mahdollisuuksia hermoston viestinvälityksen kemialliseen säätelyyn!!!

53 RUOANSULATUSRAUHASET avorauhasia = eksokriinisiä rauhasia eritteet vapautuvat GI-kanavan onteloon sylkirauhaset, maha- ja suolirauhaset, maksa, haima (endo+ekso!), sappirakko tuottavat ja erittävät useita tärkeitä ruoansulatusentsyymejä, mm. amylaasia, trypsiiniä + kemotrypsiiniä, fosfolipaasia ja lipaasia hormonit & autonominen hermosto säätelevät ruoansulatusrauhasten toimintaa stressi heikentää ruoansulatusta

54 GI- KANA- VA

55 GI-KANAVAN ERI OSIEN TEHTÄVÄT RUOANSULATUKSESSA 1. Suu ruoan mekaaninen hajotus 2. Sylkirauhaset entsyymipitoinen sylki sekoittuu pureskeltuun ruokaan (amylaasi) 3. Kurkunkansi estää ruoan joutumisen henkitorveen 4. Ruokatorvi peristaltiikka kuljettaa ruoan mahalaukkuun 5. Mahalaukku lihassupistukset sekoittavat ruokaan mahahappoja

56 GI-KANAVAN ERI OSIEN TEHTÄVÄT 6. Maksa ravinteiden käsittely + varastointi, myrkkyjen ym. vierasaineiden neutralointi 7. Sappirakko sappi tyhjentyy pohjukaissuoleen 8. Haima tuottaa ruoansulatusentsyymien lisäksi bikarbonaattia, joka neutraloi suolahappoa 9. Pohjukaissuoli 10. Ohutsuoli ruoansulatus jatkuu; ravintoaineita imeytyy verenkiertoon 11. Paksusuoli vettä imeytyy suolistosta takaisin 12. Peräsuoli sulamaton + käyttökelvoton aines poistuu elimistöstä

57 MAHALAUKKU Cardia = mahansuu; ruokatorven + mahalaukun välinen aukko Fundus = mahanpohjukka Corpus = mahanrunko Antrum = mahanportin soppi Canalis pyloricus = mahanportin kanava Pylorus = mahanportti

58 MAHALAUKKU Mahalaukun seinämän rakenne: 1. limakalvo (lieriöepiteelin peittämä), muuttuu ohutsuolen alueella nukkalisäkkeiksi 2. limakalvonalaiskerros; tukikerros, jossa paljon hermoja, verisuonia ja imukeräsiä 3. ulompi lihaskerros; pitkittäisesti + rengasmaisesti ryhmittyneitä lihaksia lihassupistukset, ruoan työntäminen eteenpäin 4. herakalvo (uloin kerros); sidekudosta, kiinnittää mahalaukun + suoliston alkupään suoliliepeeseen ja edelleen vatsaontelon seinämään

59 MAHALAUKKU Limakalvo + limakalvonalaiskerros poimuttuvat mahan ollessa tyhjä poimut suoristuvat vatsan täyttyessä. Vatsan sisäpinnan limakalvo muodostaa kuopakkeita mahanpohjukan ja mahanrungon alueella maharauhaset avautuvat kuopakkeisiin. Maharauhasten solutyypit: katesolut; suolahappo = HCl pääsolut; pepsiinin esiaste sivusolut; lima enteroendokriiniset solut; ruoansulatusta sääteleviä hormoneja

60 MAHALAUKKU Lihakset tekevät ruoansulatuksen kannalta välttämättömiä liikkeitä ruokamassan sekoitus ruoansulatusnesteisiin + vieminen eteenpäin Etenemisnopeus 3-5cm /min, ruokailu nopeuttaa GI-kanavan läpi kulkee vuorokaudessa 9-12 litraa nesteitä, joihin ravintoaineet ovat sekoittuneet Valtaosa nesteistä elimistön itsensä erittämiä suurin osa imeytyy takaisin suolistosta nestetasapainon kannalta ensiarvoista! ripuli voi olla hengenvaarallinen Sylki, mahaneste, haimaneste, sappi, suolineste

61 Mahalaukku RUOANSULATUS ruoan pilkkominen suolelle sopivan kiinteään / vellimäiseen olomuotoon suolahappo, pepsiini ruokasulan annostelu pohjukaissuolen kautta ohutsuoleen pienissä erissä mahanesteen happamuuden takia limakalvoa suojaa sivusoluista erittyvä lima sekä prostaglandiinit lisäävät limaneritystä ja vähentävät suolahapon erittymistä

62 RUOANSULATUS Ohutsuoli (n.7m) pohjukaissuoli = duodenum (n.25cm) tyhjäsuoli = jejunum (n.2,5m) sykkyräsuoli = ileum (2-4m) maksa + haima erittävät ruoansulatusnesteensä pohjukaissuoleen ohutsuoli erittää vain noin litran suolinestettä vuorokaudessa (vrt litraa suoliston läpi) hiilihydraattien hajotus: amylaasi, laktaasi, maltaasi, sakkaraasi rasvojen hajotus: lipaasi

63 RUOANSULATUS / ohutsuoli proteiinien hajotus: trypsiini peptidien hajotus: peptidaasit ohutsuolen seinämä erittäin hyvin läpäisevä & ohutsuolen sisäpuoli osmoottisesti samanväkevyinen kuin elimistön muut nesteet vesi + suolat liikkuvat vapaasti verenkierron ja suoliston välillä suuri imeytymispinta-ala, noin 200m 2! Limakalvo voimakkaasti poimuttunut + nukkalisäkkeet eli villukset & mikrovillukset (p.-ala 600x suuremmaksi) ohutsuolen limakalvo kuluu nopeasti uusiutuu myös nopeasti

64 RUOANSULATUS / ohutsuoli ohutsuolen limakalvossa useita ruoansulatusentsyymejä tuottavia ja absorboivia soluja, jotka vastaanottavat pilkkoutuneita ravintoaineita limakalvossa myös endokriinisiä eli hormoneja tuottavia soluja, limaa tuottavia pikarisoluja sekä asidofiilisiä Panethin soluja, jotka säätelevät suoliston bakteeriflooraa endokriiniset solut tuottavat sekretiiniä, kolekystokiniiniä (CCK), vasoaktiivista intestinaalista peptidiä (VIP), gastrista inhibitiopeptidiä (GIP), motiliinia & somatostatiinia

65 OHUTSUOLI GI-kanavan ulkopuolisen rauhasen eritystiehyt Rengaspoimu Suolilieve Herakalvo Ulompi pitkittäinen lihaskerros Sisempi rengasmainen lihaskerros Limakalvonalaiskudos Limakalvo Limakalvon lihaskerros Imukeränen Limakalvon tukikerros Suolinukkaa Lieberkühnin kryptia Limakalvonalaiskerroksen rauhanen

66 Duodenum OHUTSUOLI Jejunum Ileum 4. mucosa = limakalvo 5. muscularis externa = uloimmat lihaskerrokset 6. imusolmukkeita

67 RUOANSULATUS Paksusuoli GI-kanavan loppuosa, vastaanottaa ohutsuolesta imeytymättömät nesteet absorboi ruokamassasta /-nesteestä vettä, vitamiineja, natriumia & mineraaleja poistaa sulamattoman aineksen elimistöstä käsittelee nestettä vain n. 1,5 litraa / vuorokausi osat: umpisuoli = caecium, koolon = colon, peräsuoli = rectum koolonin osat: nouseva, poikittainen ja laskeva paksusuoli sekä sigmasuoli

68 RUOANSULATUS / paksusuoli paksusuolen seinämä vastaa rakenteeltaan muuta GI-kanavaa; voidaan erottaa limakalvo, limakalvonalaiskerros, lihaskerrokset ja herakalvo (serosa) ei nukkalisäkkeitä, mutta runsaasti limaa erittäviä soluja ja suolirauhasia (Lieberkühnin rauhaset) huomattavia määriä erilaisia symbionttibakteereja, terveellä aikuisella 1-1½kg; noin puolet ulosteen massasta on bakteereja bakteerit pilkkovat suolesta sulamatta jääneitä aineita kuten kuituja ja sokerialkoholeja syömisestä noin 8 tunnin kuluttua lähes kaikki imeytymätön aines on paksusuolessa

69 PAKSUSUOLI SUOLILIEVE HERAKALVO ULOMPI PITKITTÄINEN LIHASKERROS SISEMPI RENGASMAI- NEN LIHASKERROS LIMAKALVON- ALAISKUDOS LIMAKALVON LIHAS- LIMAKALVON KERROS TUKIKERROS LIEBERKŰHNIN KRYPTIA IMUKE- RÄNEN LIMAKALVO

70 GI-KANAVAN SAIRAUKSIA mahakatarri = gastriitti ja refluksiesofagiitti tavallisia peptinen haava yleinen ulkustauti = mahahaava: Helicobacter pylori, liiallinen suolan käyttö, tupakointi, stressi mahalaukun umpi mahasyöpä pohjukaissuolihaava keliakia (ohutsuoli) erilaiset imeytymishäiriöt

71 GI-KANAVAN SAIRAUKSIA ummetus, ripuli colon irritabile = ärtyvän (paksu)suolen oireyhtymä paksusuolen tukos paksusuolisyöpä polyypit, umpipussit laajentunut paksusuoli = megacolon erilaiset tulehdus- ja tartuntataudit koko GIkanavan alueella suussa lisäksi karies, ientulehdus ja suusyöpä

72 MAKSA ruoansulatuselimistöön kuuluva elimistön suurin rauhanen aikuisen maksa painaa 1-1,4 kg sijaitsee vatsaontelon yläosassa ontelon oikealla puolella, pallean alla, kylkiluiden suojassa runsas verisuonisto ja voimakas aineenvaihdunta osallistuu ruoansulatuksen ja elimistön vierasainemetabolian elintärkeisiin prosesseihin sikiöllä punasoluja muodostavana elimenä maksan tehtävät:

73 MAKSAN RAKENNE; edestä

74 4. Oikea maksalohko 6. Vasen maksalohko 8. Napalaskimojänne 9. Sappirakko 10. Sappitiehyt 11. Maksavaltimo 12. PORTTILASKIMO 13. Alaonttolaskimo 14. Onttolaskimoligamentti 15. Yhteinen maksatiehyt 16. Sappirakon tiehyt

75 17. Maksaliuska 18. Keskuslaskimo 19. Maksavaltimo 20. Porttilaskimon haara 21. Sappisuoni

76 säätelee verensokeria ja aminohappopitoisuutta; voi syntetisoida joitakin aminohappoja muuttaa rasvojen hajoamistuotteita elimistölle sopivaan muotoon ja huolehtii kolesteroliaineenvaihdunnasta valmistaa sappihappoja hajottaa hormoneja varastoi glukoosia glykogeenina, kun energiaa on runsaasti saatavilla; voi myös muodostaa glukoosista tyydyttyneitä rasvahappoja varastoi vitamiineja, rautaa ja verta

77 ravinnon puutteen / paaston aikana muodostaa 1. aminohapoista glukoosia 2. rasvamolekyylien glyserolista glukoosia 3. rasvahapoista ketoaineita (aivot!) tuhoaa verenkierron mukana tulevia bakteereja, myrkkyjä ja vierasaineita, esim. ruoan haitta-aineita, alkoholia ja lääkeaineita fagosytoosi, detoksifikaatio hepatosyyttien (=maksasolujen) sileäpintaisessa solulimakalvostossa vierasaine sappeen suoleen ulosteeseen poistaa verestä bilirubiinia ihon keltaisuus, jos maksa ei toimi kunnolla

78 MAKSAN VERENKIERTO poikkeaa muista elimistä: hyvin runsas verisuonitus happirikas veri maksakudoksen ja solujen käyttöön maksavaltimoa pitkin porttilaskimo tuo vähähappista, ravinto- & kuona-ainepitoista verta maksaan GI-kanavasta, haimasta ja pernasta porttilaskimon tuomien aineiden käsittely elimistölle haitattomaan / vaarattomaan / hyödylliseen muotoon: VIERASAINEMETABOLIA! maksavaltimon + porttilaskimon tuomat

79 veret sekoittuvat maksan hiussuonipoukamissa, joiden reunoilla maksasolut sijaitsevat hiussuonipoukamista veri keskuslaskimoihin ja edelleen ulos maksasta keskuslaskimot yhdistyvät kolmeksi maksalaskimoksi maksalaskimot yhtyvät alaonttolaskimoon mm. hyvän verenkierron ansiosta maksa korjaa hyvin itse itseään ja vaurioitaan toimii, vaikka vain pieni osa maksasta olisi enää kunnossa

80 MUNUAISET MUNUAISET JA VIRTSANERITYS o pavunmuotoisia, aikuisella noin 10-11cm pitkiä, 5-6cm leveitä ja noin 3cm:n paksuisia o paino noin 150g / kpl o kovera puoli selkärankaan päin o selkärangan molemmin puolin kylkiluiden ja selkälihasten suojassa, oikea munuainen hiukan vasenta alempana; maksan + pernan alapuolella

81 o suojana myös kaksinkertainen rasvakerros ja sidekudoksinen munuaiskotelo o koverassa kohdassa munuaisportti liittää virtsanjohtimen, munuaisvaltimon ja laskimon kiinni munuaiseen o kummankin munuaisen yläpuolella lisämunuainen tärkeä endokriininen rauhanen o ihminen tulee toimeen yhdelläkin munuaisella; munuaissairaudet o poisto-, säätely- ja rakennustehtävät

82 Munuaisen rakenne 1. Munuaispyramidi 2. Viejäsuoni 3. Munuaisvaltimo 4. Munuaislaskimo 5. Munuaisportti 6. Munuaisallas 7. Virtsanjohdin 8. Pieni munuaispikari 9. Munuaiskotelo 10. Inferior renal capsule 11. Superior renal capsule 12. Tuojasuoni 13. NEFRONI 14. Pieni munuaispikari 15. Iso munuaispikari 16. Munuaisnysty 17. Munuaispylväs

83 MUNUAISTEN TEHTÄVÄT JA TOIMINTA 1. POISTOTEHTÄVÄT - Kuona-aineiden poistaminen elimistöstä: tärkeimpinä proteiinien hajoamisesta syntyvät urea ja kreatiniini (kreatiniini lähinnä lihaksista), vesi, CO 2 2. SÄÄTELYTEHTÄVÄT - Kehon vesi- ja suolamäärän säätely: kontrolloimalla elimistössä olevan nesteen määrää - Verenpaineen säätely: verenpaineen laskiessa reniinin eritys lisääntyy VP nousee. Verenpaineen noustessa reniinin eritys vähenee. RAAjärjestelmä!!!

84 - Happo-emästasapainon säätely: kehon ph:n säätely yhdessä keuhkojen kanssa (metabolinen + oksidatiivinen alkaloosi / asidoosi) virtsan mukana poistuu vetyioneja, uloshengityksessä hiilidioksidia 3. RAKENNUSTEHTÄVÄT - Punasolujen eli erytrosyyttien muodostus: EPOn avulla puutoksesta munuaisperäinen anemia - Luuston rakennus: munuaiset osallistuvat aktiivisen D-vitamiinin tuottamiseen munuaisten vajaatoiminnassa kalsiumin sitoutuminen luustoon estyy ja fosforin kertyminen lisääntyy luuston haurastuminen D-vitamiinilisä + fosforinsitojat

85 MUNUAISTEN ERITYSTOIMINTA o MAKSA käsittelee ravinto- ja kuona-aineet sellaiseen muotoon, missä ne on helppo erittää elimistöstä pois MUNUAISET erityselimenä o Munuaisvaltimo tuo munuaisiin hapekasta verta o Valtimo haarautuu tiheäksi hiussuoniverkostoksi o Hiussuonista nefronien verisuonitus: hiussuonikeräset + niitä ympäröivät keräsen kotelot, kotelosta lähtevät munuaistiehyet (proksimaalinen + distaalinen), tiehyitä ympäröivät hiussuonet, tiehyistä lähtevät kokoojaputket munuaisallas virtsatiehyet

86 NEFRONI munuaisten toiminnallinen yksikkö; muodostaa virtsaa ja säätelee sen koostumusta + määrää (alkuvirtsa) molemmissa munuaisissa noin miljoona nefronia nefroni = munuaiskeränen + munuaistiehyet munuaiskeränen = keräsen kotelo (Bowmanin kotelo) + hiussuonikeränen (glomerulus) munuaistiehyet = proksimaalinen tubulus (reabsorptio), Henlen linko (virtsan väkevöinti poistamalla siitä vettä), distaalinen tubulus (reabsorptio + virtsa kokoojaputkeen), kokoojaputki (vesi- & elektrolyyttitasapainon ylläpitö yhdessä distaalisten tubulusten kanssa)

87 Viejäsuoni DISTAALINEN KIEMURATIEHYT Tuojasuoni * * GLOMERULUS = hiussuonikeränen & BOWMANIN KOTELO = keräsen kotelo Munuaisvaltimo Munuaislaskimo PROKSIMAALINEN KIEMURATIEHYT KOKOOJAPUTKI Hiussuoniverkostoa HENLEN LINKO NEFRONI

88 MUNUAISTEN ERITYSTOIMINTA 1. Verenpaine puristaa veriplasmaa hiussuonikeräsestä sitä ympäröivään keräsen koteloon alkuvirtsa 2. Munuaistiehyissä alkuvirtsasta imetään takaisin verenkiertoon suurin osa vedestä, sokerista ja aminohapoista sekä osa elektrolyyteistä 3. Tarpeeton osa jää munuaistiehyeen, missä siihen eritetään vielä muita elimistölle tarpeettomia tai haitallisia aineita 4. Munuaistiehyistä virtsa kokoojaputkeen munuaisaltaaseen munuaisen keskelle

89 MUNUAISTEN ERITYSTOIMINTA 5. Munuaisaltaasta virtsanjohdinta pitkin virtsarakkoon eritys Eritystoiminnan vaiheet: 1. Suodattuminen tubulukset 2. Reabsorptio proksimaaliset + distaaliset kiemuratiehyet, Henlen linko (vähän), kokoojaputket (yhdisteestä riippuen paljon/vähän) 3. Veden osmoottinen reabsorptio (Na + ) Henlen lingon laskeva osa + kokoojaputki 4. Aktiivinen eritys eli sekreetio distaaliset kiemuratiehyet + kokoojaputki (H + -ionit, bikarbonaattitasapaino!)

90 VEDEN JA TÄRKEIMPIEN MOLEKYYLIEN REABSORPTIO

91 REAB- SORPTIO