ANATOMIA JA FYSIOLOGIA II

ANATOMIA JA FYSIOLOGIA II copyright 2011

1 ANATOMIA JA FYSIOLOGIA 2 - kurssilla jatketaan ANATOMIA JA FYSIOLOGIA 1 kurssilla aloitettua tutustumista terveen/normaalin ihmiselimistön rakenteen (anatomia) ja toiminnan (fysiologia) perusteisiin - tavoitteet: opiskelija tuntee ja ymmärtää ihmiselimistön rakenteen ja toiminnan keskeisimmät perusasiat - sisältö: ruuansulatus, virtsanmuodostus, hormonieritys, lisääntyminen, neste- ja suolatasapaino, happo-emästasapaino, puolustusjärjestelmä, aistit, lämmönsäätely - oppikirja o Vierimaa, Laurila: KEHO, Anatomia ja fysiologia, WSOY - työkirja o Laurila, Vierimaa: ANATOMIA JA FYSIOLOGIA, Tehtäväkirja, WSOY - kurssimoniste o tiedot perustuvat lähinnä oppikirjaan o tiivis luentorunko, johon kerätty olennaisimpia asioita etenkin fysiologiasta (anatomian osalta työkirja tärkeä) - luentomuistiinpanot o tärkeitä asioiden omaksumiseksi ja ymmärtämiseksi - arviointi o kurssin suorittamisen vaatimukset aktiivinen osallistuminen luennoille (läsnäolo, tehtävien ja muistiinpanojen tekeminen) hyväksytysti suoritettu tentti (tenttiarviointi hyväksytty / hylätty) KIRJALLISUUTTA - Karhumäki, Lehtonen, Nieminen, Syrjäkallio-Ylitalo: PÄÄSTÄ VARPAISIIN, Ihmisen anatomia ja fysiologia, Edita - Nienstedt, Kallio: LUUT JA YTIMET, Ihmiselimistö lyhyesti, WSOY - Bjålie, Haug, Sand, Sjaastad, Toverud: IHMINEN, Fysiologia ja anatomia, WSOY - Sjaastad, Toverud, Sand, Bjålie, Haug: IHMINEN, Fysiologian ja anatomian työkirja, WSOY - Haug, Sand, Sjaastad, Toverud: IHMISEN FYSIOLOGIA, WSOY - Budowick, Bjålie, Rolstad, Toverud: ANATOMIAN ATLAS, WSOY - Nienstedt, Hänninen, Arstila, Björkqvist: IHMISEN FYSIOLOGIA JA ANATOMIA, WSOY - Kahle, Leonhardt, Platzer: COLOR ATLAS/TEXT OF HUMAN ANATOMY, Georg Thieme Verlag - Tortora, Grabowski: PRINCIPLES OF ANATOMY AND PHYSIOLOGY, John Wiley & Sons 1

2 SISÄLLYSLUETTELO 9. RUUANSULATUS...3 9.1 RUUANSULATUSELIMISTÖ...3 9.1.1 RUUANSULATUSKANAVA...3 9.1.2 RUUANSULATUSRAUHASET...6 9.2 RAVINTOAINEIDEN PILKKOUTUMINEN JA IMEYTYMINEN...7 9.2.1 HIILIHYDRAATIT...7 9.2.2 PROTEIINIT eli VALKUAISAINEET...8 9.2.3 LIPIDIT eli RASVAT...8 10. VIRTSANMUODOSTUS...9 10.1. VIRTSANERITYSELIMISTÖN TEHTÄVÄT...9 10.2. VIRTSANERITYSELIMISTÖN SIJAINTI JA RAKENNE...9 10.3. TOIMINTA...10 10.3.1. VIRTSANMUODOSTUS eli DIUREESI...10 10.3.2. VIRTSAN KOOSTUMUS...11 10.3.3. VIRTSANERITYKSEN SÄÄTELY...12 11. HORMONIERITYS...13 11.1. YLEISTÄ...13 11.2. HYPOTALAMUS JA AIVOLISÄKE...14 11.3. KÄPYLISÄKE...15 11.4. KILPIRAUHANEN...15 11.5. LISÄKILPIRAUHASET...15 11.6. LISÄMUNUAISET...15 11.7. HAIMAN LANGERHANSIN SAAREKKEET...16 11.8. SUKUPUOLIRAUHASET eli GONADIT...17 12. LISÄÄNTYMINEN...18 12.1. MIEHEN LISÄÄNTYMISELIMISTÖN RAKENNE JA TOIMINTA...18 12.2. NAISEN LISÄÄNTYMISELIMISTÖN RAKENNE JA TOIMINTA...19 13. NESTE- JA SUOLATASAPAINO...23 13.1 VESI ELÄMÄN EDELLYTYS...23 13.2. ELIMISTÖN NESTEET...23 13.3. NESTEIDEN LIIKKEET JA KOOSTUMUS...24 13.4. NESTETASAPAINON SÄÄTELY...25 13.5. SUOLATASAPAINO...25 14. HAPPO-EMÄSTASAPAINO...26 15. PUOLUSTUSJÄRJESTELMÄ...27 15.1 LYMFAATTINEN JÄRJESTELMÄ eli IMMUUNIJÄRJESTELMÄ...27 15.2 EPÄSPESIFINEN PUOLUSTUS...28 15.3 SPESIFINEN PUOLUSTUS...28 16. AISTIT...29 16.1. KORVAN RAKENNE JA TOIMINTA...29 16.2. SILMÄN RAKENNE JA TOIMINTA...30 16.3. KEMIALLISET AISTIT...31 16.4. IHON AISTIT...32 17. LÄMMÖNSÄÄTELY...33 2

3 9. RUUANSULATUS 9.1 RUUANSULATUSELIMISTÖ - osat o ruuansulatuskanava o ruuansulatusrauhaset - tehtävät o mekaaniset toiminnot ruuan mekaaninen hienontaminen ruuan eteneminen ruuansulatuskanavassa o ruuansulatusnesteiden tuottaminen o ravintoaineiden kemiallinen pilkkominen entsyymien avulla o imeytymiskelpoisten aineiden imeytyminen vereen / imunesteeseen 9.1.1 RUUANSULATUSKANAVA - VATSAKALVO o kaksilehtinen (vrt. sydänpussi, keuhkopussi) o verhoaa vatsaontelon sisäseinämää o kiertyy peittämään monia vatsaontelon elimiä osana niiden peitinkalvoa nämä elimet sijaitsevat vatsakalvonontelossa eli ne ovat intraperitoneaalisia esim. maha, maksa, tyhjäsuoli, sykkyräsuoli, poikittainen paksusuoli o muut sisäelimet sijoittuvat vatsakalvon ja vatsaontelon seinämän väliin, vatsakalvon taakse eli ne ovat retroperitoneaalisia esim. haima, nouseva ja laskeva paksusuoli, virtsarakko, peräsuoli o muodostaa kaksikerroksisen liepeen esim. tyhjä- ja sykkyräsuolelle ja poikittaiselle paksusuolelle o muodostaa suoliston eteen nelikerroksisen vatsapaidan o varastoi ylimääräistä rasvaa -> keskivartalolihavuus - MAHA-SUOLIKANAVAN SEINÄMÄN RAKENNE o limakalvo, mucosa yhdenkertaista lieriöepiteeliä löyhää sidekudosta o limakalvonalaiskerros, submucosa löyhää sidekudosta o lihaskerros, muscularis sileälihaskudosta sisempi rengasmainen kerros, ulompi pitkittäinen parasympaattiset hermoverkot o peitinkalvo, herakalvo, serosa tiivistä sidekudosta 3

4 - SUUONTELO o ruuan pureskelu hampaat puremalihakset kieli poskilihakset o suuret sylkirauhaset avautuvat tiehyillä suuonteloon korva-, leuanalus- ja kielenalussylkirauhaset runsas juokseva (seroosinen) sylki amylaasi-entsyymi niukka, limainen (mukoosinen) sylki limakalvon suojaaminen o pienet sylkirauhaset mikroskooppisen pieniä kaikkialla suuontelon limakalvossa - NIELU o ylänielu eli nenänielu nenäontelon takana kuuluu hengitysteihin o keskinielu eli suunielu suuontelon takana kuuluu sekä hengitysteihin että ruuansulatuskanavaan o alanielu eli kurkunpäänielu kurkunpään takana kuuluu ruuansulatuskanavaan johtaa ruokatorveen o nieleminen kolme vaihetta ruoka suuontelosta nieluun (tahdonalainen) ruoka nielusta ruokatorveen (refleksi) ruoka ruokatorven läpi mahaan (refleksi) - RUOKATORVI o n. 25 cm, henkitorven ja sydämen takana, selkärangan edessä o vahva lihasseinämä kuljettaa ruuan mahaan o sulkijalihakset alku- ja loppupäässä - MAHALAUKKU eli MAHA o vatsaontelossa ylhäällä vasemmalla o varastoi ja hienontaa ruokaa, pilkkoo proteiineja, annostelee ruokasulaa ohutsuoleen o mahansuu, mahanpohja, mahan runko, mahanportin soppi, mahanportti o kolme sileälihaskerrosta rengasmainen, vino, pitkittäinen mahan sisällön sekoittaminen ja eteneminen tehokasta 4

5 o maharauhaset tuottavat mahanestettä limaa ruoka vellimäiseksi (runsas juokseva lima) limakalvon suojaaminen (niukka sitkeä lima) suolahappoa mikrobien tuhoaminen mahan sisältö happamaksi, sopiva ph pepsiini-entsyymin toiminnalle aktivoi pepsinogeenin toimivaksi pepsiiniksi pilkkoo ravinnosta lihas- ja sidekudosta pepsiini-entsyymiä aloittaa valkuaisaineiden kemiallisen pilkkomisen sisäistä tekijää sitoo B12-vitamiinia, mahdollistaa imeytymisen ohutsuolen loppuosassa - OHUTSUOLI o kolme osaa: pohjukaissuoli, tyhjäsuoli, sykkyräsuoli o ravintoaineet pilkkoutuvat imeytymiskelpoiseen muotoon o ravintoaineet imeytyvät vereen tai imunesteeseen o imeytymätön aines paksusuoleen o maksan sappineste ja haiman haimaneste pohjukaissuoleen o seinämän sisäpinnan epiteelisolut tuottavat suolinestettä entsyymejä o imeytymispinta-ala laaja, n. 200m² rengaspoimut nukkalisäkkeet eli villukset mikrovillukset - PAKSUSUOLI o viisi osaa: umpisuoli umpilisäkkeineen, nouseva, poikittainen ja laskeva koolon sekä sigmasuoli o vettä ja suoloja imeytyy paksusuolen sisältö kiinteytyy o bakteerit tuottavat esim. K-vitamiinia, josta elimistökin hyötyy - PERÄSUOLI o n. 10 cm o peräaukkokanava sulkijalihakset tahdosta riippumaton tahdonalainen o peräaukko 5

6 9.1.2 RUUANSULATUSRAUHASET - SUURET JA PIENET SYLKIRAUHASET, MAHARAUHASET (ks. ed.) - HAIMA o vatsaontelossa ylhäällä, mahan takana o n. 100 g haimanestettä tuottava avoeritteinen osa (n. 98 %) hormoneja tuottava umpieritteinen osa (n. 2 %) o haimaneste haimatiehyttä pitkin pohjukaissuoleen bikarbonaatti neutraloi mahasta annostellun ruokasulan entsyymit pilkkovat ravintoaineita amylaasi trypsiini, kymotrypsiini lipaasi - MAKSA o vatsaontelossa ylhäällä oikealla o n. 1500 g o monia erilaisia tehtäviä tuottaa sappinestettä sappisuolat emulgoivat rasvoja sisältää kuona-aineita (esim. bilirubiinia), myrkkyjä, vierasaineita, hormoneja tuottaa valkuaisaineita vereen esim. plasmaproteiineja ja hyytymistekijöitä tuottaa kolesterolia varastoi sokereita / vapauttaa sokereita vereen tuhoaa vanhoja punasoluja detoksikaatio o kaksinkertainen verenkierto maksavaltimo tuo maksaan runsashappista verta (n. 1/3) maksan porttilaskimo tuo maksaan niukkahappista verta ruuansulatuskanavasta (n. 2/3) maksan hiussuonistossa, hiussuonipoukamissa valtimo- ja porttilaskimoveri sekoittuvat laskimoveri poistuu maksasta kolmea maksalaskimoa pitkin alaonttolaskimoon 6

7 9.2 RAVINTOAINEIDEN PILKKOUTUMINEN JA IMEYTYMINEN 9.2.1 HIILIHYDRAATIT - MONOSAKKARIDIT o molekyylikooltaan pieniä sokeriyksiköitä, joita ei tarvitse pilkkoa imeytymistä varten o glukoosi eli rypälesokeri o fruktoosi eli hedelmäsokeri o galaktoosi - DISAKKARIDIT o rakentuvat kahdesta monosakkaridista o täytyy pilkkoa monosakkarideiksi imeytymistä varten o sakkaroosi eli ruokosokeri glukoosi + fruktoosi sakkaraasi-entsyymi pilkkoo sakkaroosin glukoosiksi ja fruktoosiksi imeytyminen mahdollistuu o maltoosi eli mallassokeri glukoosi + glukoosi maltaasi-entsyymi pilkkoo maltoosin gukoosiksi imeytyminen mahdollistuu o laktoosi eli maitosokeri glukoosi + galaktoosi laktaasi-entsyymi pilkkoo laktoosin glukoosiksi ja galaktoosiksi imeytyminen mahdollistuu o ohutsuolen seinämän epiteelisolut tuottavat disakkarideja pilkkovia disakkaridaasi-entsyymejä: sakkaraasia, maltaasia ja laktaasia - POLYSAKKARIDIT o rakentuvat pitkistä monosakkaridiketjuista o selluloosa ja muut ravinnon kuidut ovat polysakkarideja, jotka eivät imeydy, koska ruuansulatuselimistö ei pysty pilkkomaan niitä o tärkkelys ja glykogeeni rakentuvat gukoosiyksiköistä glu+glu+glu+glu+glu+glu+glu+glu+glu+glu+glu+glu+glu+glu+glu+ pilkkoutuvat ensin disakkaridimolekyyleiksi (glukoosi + glukoosi, maltoosi) o sylkiamylaasin avulla (suussa, mahassa) 7

8 o haima-amylaasin avulla (pohjukaissuolessa) edelleen monosakkaridimolekyyleiksi (glukoosi) o maltaasin avulla (pohjukaissuolessa) imeytyminen mahdollistuu - hiilihydraatit imeytyvät monosakkarideina, aktiivisesti, vereen 9.2.2 PROTEIINIT eli VALKUAISAINEET - jättiläismolekyylejä, jotka rakentuvat aminohapoista - imeytymistä varten pilkottava vapaiksi aminohapoiksi tai kahdesta-kolmesta aminohaposta rakentuviksi yksiköiksi, di- ja tripeptideiksi - mahanesteen pepsiini-entsyymi aloittaa ravinnon proteiinien pilkkomisen o proteiinit pitkiksi peptidiketjuiksi - haimanesteen trypsiini- ja kymotrypsiini-entsyymit jatkavat pilkkomista o pitkät peptidiketjut lyhyemmiksi ketjuiksi - ohutsuolen seinämän epiteelisolujen peptidaasi-entsyymit sattavat pilkkomistyön päätökseen o peptidit vapaiksi aminohapoiksi sekä di- ja tripeptideiksi - proteiinit imeytyvät aminohappoina sekä di- ja tripeptideinä, aktiivisesti, vereen 9.2.3 LIPIDIT eli RASVAT - TRIGLYSERIDIT o suurin osa ravinnon (ja ihmiskehon) rasvoista triglyseridejä o täytyy pilkkoa imeytymistä varten o vaativat erityiskäsittelyä rasvaliukoisuutensa vuoksi o sappinesteen sappisuolat emulgoivat rasvat haimanesteen lipaasi-entsyymin pilkkomistyö mahdollistuu triglyseridit vapaiksi rasvahapoiksi ja monoglyserideiksi o vapaita rasvahappoja ja monoglyseridejä epiteelisolujen sisään liittyvät toisiinsa triglyserideiksi pakataan proteiinikuoreen, kylomikroneiksi o kylomikronit nukkalisäkkeiden imuhiussuoniin o (lyhytketjuisia rasvahappoja suoraan hiussuoniin) 8

9 10. VIRTSANMUODOSTUS 10.1. VIRTSANERITYSELIMISTÖN TEHTÄVÄT 1) muodostamalla virtsaa munuaiset o poistavat elimistöstä (verestä) typpipitoisia kuona-aineita vierasaineita, esim. lääkkeitä ja ravinnossa saatavia lisäaineita hormoneja ja elimistön aineenvaihdunnan lopputuotteita o osallistuvat vesitasapainon säätelyyn suolatasapainon säätelyyn happo-emästasapainon säätelyyn 2) tuottavat hormoneja o erytropoietiini o reniini 3) aktivoivat D-vitamiinin 10.2. VIRTSANERITYSELIMISTÖN SIJAINTI JA RAKENNE - virtsanerityselimistö rakentuu munuaisista ja virtsateistä - MUNUAISET o 2 kpl., oikea ja vasen munuainen o pavun muotoisia, kovera reuna keskitasoon päin, kupera kyljelle päin o painavat kumpikin n. 150g, korkeus 10-12cm, leveys n. 6cm, paksuus n. 3cm o sijaitsevat vyötärön yläpuolella, vatsaontelon takaseinämää vasten, selkärangan kummallakin puolella o vahva rasvakotelo ympäröi munuaisia o sidekudoksinen peitinkalvo, munuaiskotelo, verhoaa munuaisten ulkopintaa o munuainen rakentuu kuorikerroksesta (pinnalla, heti munuaiskotelon alla) ydinkerroksesta (sisempänä, kuoren alla), joka muodostuu munuaispyramideista o munuaisportin (munuaisen koveralla pinnalla) kautta munuaisiin tuo verta vatsaaortasta haarautuva munuaisvaltimo ja munuaisista vie verta alaonttolaskimoon munuaislaskimo - VIRTSATIET o rakenteet, joita pitkin munuaisissa muodostunut virtsa etenee elimistön ulkopuolelle o virtsa kerääntyy munuaisissa munuaisaltaisiin (2 kpl) 9

10 o virtsanjohtimet (2 kpl) alkavat munuaisaltaista, tulevat esiin munuaisportin kautta ja vievät virtsan virtsarakkoon (1 kpl), joka sijaitsee pikkulantiossa häpyluiden takana o virtsanjohtimien ja virtsarakon seinämissä sileälihaskerrokset o täyttynyt virtsarakko tyhjenee virtsaputkea pitkin miehillä 10-15 cm, naisilla 3-4 cm 10.3. TOIMINTA 10.3.1. VIRTSANMUODOSTUS eli DIUREESI - munuaiset tuottavat normaalisti n. 2 litraa (0,5 2,5 l) virtsaa vuorokaudessa - toteutuu munuaisten toiminnallisissa yksiköissä, nefroneissa, joita on yhteensä n. 1 milj. kpl/munuainen - nefronin osat o munuaiskeränen keräsen kotelo eli Bowmanin kotelo hiussuonikeränen eli glomerulus o munuaistiehyt eli tubulus proksimaalinen kiemuratiehyt Henlen linko distaalinen kiemuratiehyt o kokoojaputki, johon moni eri nefroni avautuu - nefroniin tuodaan verta pientä munuaisvaltimoharaa pitkin ja se poistuu pientä munuaislaskimoa pitkin - pienestä munuaisvaltimosta haarautuu tuojasuoni (valtimo), joka haarautuu glomerulukseksi keräsen kotelon sisään - glomeruluksesta veri etenee viejäsuonta (valtimo) pitkin saman nefronin munuaistiehyen seinämiin peritubulaarikapillaareihin, joista veri poistuu pieniin munuaislaskimoihin - toteutuu kolmen eri vaiheen kautta o suodattuminen eli filtraatio o takaisinimeytyminen eli reabsorptio o aktiivinen eritys eli sekreetio - lisäksi prosessin loppupuolella ADH-hormoni säätelee virtsan mukana poistuvan veden määrän elimistön vesitasapainotilanteen mukaiseksi SUODATTUMINEN - munuaiskeräsissä - n. 10-20 % hiussuonikeräsissä etenevän veren verinesteestä suodattuu keräsen koteloon alkuvirtsaksi - toteutuu passiivisesti (energiaa ei kulu!) - perustuu normaalia korkeampaan hiussuonipaineeseen (hiussuonikeränen kahden valtimon välissä, ei valtimon ja laskimon, kuten normaalisti) ja hiussuonikerästen seinämien hataruuteen - >valkuaisaineita lukuun ottamatta kaikkia verinesteen aineita pääsee suodattumaan 10

11 - > muodostuva alkuvirtsa on verinestettä, josta valkuaisaineet puuttuvat (lähes täysin) - alkuvirtsaa muodostuu n. 160 l vuorokaudessa - alkuvirtsa etenee keräsen kotelosta munuaistiehyeeseen jatkokäsittelyä varten TAKAISINIMEYTYMINEN - munuaistiehyissä ja kokoojaputkissa - 99% alkuvirtsasta imeytyy takaisin - kaikki elimistölle hyödylliset, käyttökelpoiset aineet imeytyvät takaisin vereen!!! - osa passiivisesti, osa aktiivisesti - esim. vettä imeytyy takaisin passiivisesti, koska munuaistiehyessä etenevä alkuvirtsa on valkuaisaineiden suhteen laimeampaa kuin peritubulaarikapillaareissa etenevä veri (veren valkuaisaineet imevät vettä alkuvirtsasta vereen) - aktiivisten siirtomekanismien ansiosta (työtä tehden, energiaa kuluttaen) vereen saadaan takaisin esim. Na+-ioneja ja niiden kyydissä mm. glukoosia AKTIIVINEN ERITYS eli SEKREETIO - distaalisessa kiemuratiehyessä - veressä proteiinien kuljettamia aineita verestä virtsaan o vierasaineita esim. lääke- ja lisäaineita o hormoneja - vety-ioneja, H+ o happo-emästasapainon säätely - kalium-ioneja, K+ o suolatasapainon säätely VIRTSAN MUKANA POISTUVAN VEDEN MÄÄRÄN SÄÄTELY - distaalisessa kiemuratiehyessä ja kokoojaputkessa - ADH eli antidiureettinen hormoni säätelee o jos elimistössä pulaa vedestä, ADH:n tuotanto hypotalamuksessa (väliaivojen pohjassa) tehostuu o -> vettä imeytyy takaisin vereen o -> elimistö säästää vettä, koska virtsan mukana poistuu vähemmän vettä - edellyttää Henlen lingon avulla tapahtuvaa munuaisten kudosnesteen väkevöimistä munuaisytimessä eli pyramideissa 10.3.2. VIRTSAN KOOSTUMUS - vaihtelee esim. nautitun ruoan ja juoman sekä hikoilun mukaan - n. 95 % vettä - ureaa eli virtsa-ainetta ja hiukan muita proteiiniaineenvaihdunnan tuottamia typpipitoisia kuona-aineita - epäorgaanisia suoloja - orgaanisia aineenvaihdunnan lopputuotteita ja hormoneja - vety-ioneja, H+ (virtsa on yleensä hapanta, ph 6) - virtsassa ei saisi olla (mitattavia määriä) o glukoosia 11

12 o proteiineja o veren soluja o epiteelisoluja 10.3.3. VIRTSANERITYKSEN SÄÄTELY PAIKALLINEN SÄÄTELY - tuojasuonet supistuvat verenpaineen noustessa, laajenevat verenpaineen laskiessa - > suodatus hiussuonikeräsessä toteutuu normaaliteholla lyhytaikaisista verenpaineen heilahteluista huolimatta HORMONAALINEN SÄÄTELY - ADH:n avulla (ks. yl.) - RENIINI- ANGIOTENSIINI-ALDOSTERONI-järjestelmä (RAA-järjestelmä) o verenpaine laskee pidemmäksi aikaa o -> reniiniä erittyy munuaisista o -> reniini aktivoi veren angiotensiinin o -> angiotensiini tehostaa aldosteronin eritystä lisämunuaiskuoresta o -> aldosteroni lisää Na+- ja Cl- -ionien takaisinimeytymistä munuaisissa o -> veden takaisinimeytyminen munuaisissa tehostuu o -> verenpaine kohoaa normaaliksi HERMOSTOLLINEN SÄÄTELY - vähäistä munuaisissa - stressitilanteissa sympaattinen hermosto supistaa verisuonia - > suodatusteho alenee - > muodostuu niukemmin virtsaa 12

13 11. HORMONIERITYS - säätelee elintoimintoja hormonien välityksellä o endokriinisesti umpirauhaset tuottavat hormoneja verenkiertoon kaikkialle elimistöön kuljetettavaksi hormonit tunnistavat kohdesolunsa, koska niissä reseptoreita ko. hormonille säätelyvaikutus vain kohdesoluihin o parakriinisesti tavalliset kudossolut tuottavat kudoshormoneja kudoshormonit eivät siirry verenkiertoon, vaan vaikutus paikallinen, kohdistuu vain lähellä oleviin naapurisoluihin o autokriinisesti kudoshormonit vaikuttavat vain soluun, joka ne on tuottanut 11.1. YLEISTÄ - umpirauhanen eli sisäeriterauhanen eli endokriininen rauhanen o hormonit vapautuvat verenkiertoon o esim. kilpirauhanen ja lisämunuainen - myös rakenteet, joiden päätehtävä on muu, voivat tuottaa hormoneja o esim. sydän, hermosto, rasvakudos, maha ja ohutsuoli - hormonien kemiallinen rakenne o osa vesiliukoisia esim. insuliini ja adrenaliini sitoutuvat kohdesolun solukalvon reseptoriin -> muutos kohdesolun toiminnassa o osa rasvaliukoisia esim. testosteroni ja tyroksiini sitoutuvat reseptoriin kohdesolun sisällä -> muutos kohdesolun toiminnassa - palaute eli feedback eli takaisinkytkentä negatiivinen palaute johtaa siihen, että tietyn hormonin pitoisuus veressä hiukan heilahtelee, mutta pysyy normaalirajojen sisällä esim. tyroksiinin ja kortisolin erityksen säätely yleinen säätelymekanismi elimistössä muuallakin kuin umpierityksessä positiivinen palaute johtaa siihen, että tietyn hormonin määrän kasvu johtaa toisen hormonin erityksen tehostumiseen esim. estrogeeni tehostaa lutropiinin eritystä kuukautiskierron puolivälissä ja tämä johtaa ovulaatioon 13

14 harvinaisempi säätelymekanismi elimistössä kuin negatiivinen palaute 11.2. HYPOTALAMUS JA AIVOLISÄKE - umpieritysorkesterin johtaja - hypotalamus eli väliaivojen alaosa/pohja o tuottaa hormoneja aivolisäkkeen etulohkon toiminnan säätelemiseksi vapauttajahormonit eli liberiinit estäjähormonit eli statiinit aivolisäkkeen takalohkon kautta vereen annosteltavaksi oksitosiini ja ADH - aivolisäkkeen etulohko o tuottaa kuutta tärkeää hormonia (tropiineja), joista monet säätelevät muiden umpirauhasten toimintaa somatotropiini, tyreotropiini, kortikotropiini, mammotropiini, follitropiini, lutropiini - aivolisäkkeen takalohko o varastoi ja annostelee vereen kahta hypotalamuksen hormonia oksitosiini ADH AIVOLISÄKKEEN ETULOHKO - somatotropiini, kasvuhormoni, SH eli GH o tehostaa solujen ja kudosten aineenvaihduntaa ja kasvua pituuskasvu lihasmassan kasvu o vapauttaa energialähteitä varastoista veren glukoosi- ja rasvahappopitoisuudet kohoavat - tyreotropiini, TSH (kilpirauhasta stimuloiva hormoni) o tehostaa kilpirauhasen hormonituotantoa - kortikotropiini, ACTH (lisämunuaiskuorta stimuloiva hormoni) o tehostaa lisämunuaisen kuorikerroksen hormonituotantoa - mammotropiini, prolaktiini, PRL o tehostaa maidontuotantoa maitorauhasessa - gonadotropiinit o follitropiini, FSH (follikkelia stimuloiva hormoni), lutropiini, LH (luteinisoiva hormoni) tehostavat sukusolujen ja sukuhormonien tuotantoa gonadeissa eli sukurauhasissa AIVOLISÄKKEEN TAKALOHKO - ADH, antidiureettinen hormoni o vähentää virtsan mukana poistuvan veden määrää, kun elimistössä pulaa vedestä - oksitosiini o kohdun sileälihassolujen supistukset -> synnytyksen käynnistyminen ja eteneminen o maitorauhasen sileälihassolujen supistukset -> maito liikkeelle 14

15 o mielihyvähormoni 11.3. KÄPYLISÄKE - melatoniini, pimeän hormoni o erittyy pimeässä, valo estää eritystä o vaikuttanee jotenkin elimistön vuorokausirytmin säätelyyn? 11.4. KILPIRAUHANEN - tuottaa kahta jodipitoista hormonia, tyroksiinia (T4) ja trijodityroniinia (T3) - varsinainen aktiivinen hormoni on T3, johon muotoon T4 pilkkoutuu ennen vaikutustaan kohdesoluissa, joten kyseessä tavallaan yksi hormoni - vaikuttavat kaikkialla elimistössä mahdollistaen normaalin kasvun ja kehityksen ylläpitämällä riittävää perusaineenvaihdunnan tasoa - > tärkeitä myös riittävän lämmöntuoton ylläpitämisessä - hermoston normaali kehitys edellyttää etenkin sikiö- ja imeväiskaudella riittävää kilpirauhashormonien tuotantoa, samoin hermoston normaali toiminta myöhemminkin - kilpirauhashormonien erityksen säätely toteutuu negatiivisen palautteen kautta (ks. kuva!) - lisäksi kilpirauhanen tuottaa kalsitoniinia, joka alentaa veren kalsiumpitoisuutta o tehostaa kalsiumin siirtymistä verestä luukudokseen o estää kalsiumin siirtymistä luukudoksesta vereen o lisää kalsiumin aktiivista eritystä virtsaan 11.5. LISÄKILPIRAUHASET - tuottavat parathormonia (PTH) eli paratyriiniä, joka kohottaa veren kalsiumpitoisuutta o tehostaa kalsiumin siirtymistä luukudoksesta vereen o tehostaa kalsiumin takaisinimeytymistä munuaisissa o tehostaa D3-vitamiinin muodostumista, joka vaikuttaa kalsiumtasapainoon samansuuntaisesti parathormonin kanssa tehostaa kalsiumin imeytymistä suolistosta ja kalsiumin vapautumista luukudoksesta 11.6. LISÄMUNUAISET - LISÄMUNUAISKUORI o hormonit steroideja, muodostuvat kolesterolista o MINERALOKORTIKOIDIT aldosteroni tärkein tehostaa Na+ -ionien takaisinimeytymistä munuaisissa -> ylläpitää riittävää Na+ -tasoa elimistössä, siten välillisesti riittävää vesimäärää 15

16 -> estää kuivumista RAA-järjestelmä säätelee aldosteronin eritystä (ks. virtsaneritys!) o GLUKOKORTIKOIDIT kortisoli tärkein ylläpitää riittävää veren glukoosipitoisuutta o estää glukoosin pääsyä soluihin o tehostaa glukoosin uudismuodostusta proteiineista ja rasvoista o tärkeä elimistön stressitilanteissa vähentää tulehdusoireita erityksen säätely negatiivisen palautteen avulla (ks. kuva!) o SUKUPUOLIHORMONIT pieniä määriä sekä mies- että naishormoneja -> miehen elimistössä aina myös hiukan naishormoneja, naisen elimistössä (suhteellisesti vähän enemmän) mieshormoneja - LISÄMUNUAISYDIN o alkuperältään hermokudosta, vastaa sympaattisen hermoston hermosolmuketta o -> säätelyvaikutukset samantapaisia kuin sympaattisen hermoston vaikutukset o sympaattisen hermoston aktiivisuuden lisääntyminen johtaa lisämunuaisytimen hormonien erityksen tehostumiseen adrenaliini valmistaa elimistön taistele tai pakene -tilanteeseen tehostaa verenkiertoa ja hengitystä o sydämen minuuttitilavuus kasvaa o keuhkoputket laajenevat ottaa käyttöön elimistön energiavarastot o vereen glukoosia ja rasvahappoja ruoansulatustoiminnot hidastuvat o verta riittää paremmin sydämelle ja työskenteleville lihaksille noradrenaliini supistaa verisuonia -> verenpaine kohoaa 11.7. HAIMAN LANGERHANSIN SAAREKKEET - haima tuottaa kahta tärkeää glukoositasapainoa säätelevää hormonia, insuliinia ja glukagonia - ne ovat vaikutukseltaan vastakkaisia, mutta toimivat yhteistyössä o insuliini alentaa veren glukoosipitoisuutta tehostamalla o glukoosin pääsyä soluihin o glukoosin käyttöä soluissa o glukoosin varastoitumista maksassa ja lihaksissa glykogeenina rasvakudoksessa rasvoina tehostaa aminohappojen ja rasvahappojen pääsyä soluihin ja varastoitumista niihin 16

17 -> insuliinin vaikutus on anabolinen, varastoja rakentava o glukagoni kohottaa veren glukoosipitoisuutta tehostamalla o glykogeenin pilkkoutumista maksassa o glukoosin uudismuodostusta aminohapoista maksassa -> glukagonin vaikutus on katabolinen, varastoja kuluttava - HUOM! insuliini on ainoa veren glukoosipitoisuutta alentava säätelytekijä - monet eri säätelymekanismit pyrkivät kohottamaan veren glukoosipitoisuutta o tämä on elintärkeää, koska aivojen jatkuva keskeytyksetön glukoosin saanti täytyy turvata kaikissa tilanteissa - glukagonin lisäksi verensokeria kohottavat o kasvuhormoni o tyroksiini o kortisoli o adrenaliini o sympaattinen hermosto 11.8. SUKUPUOLIRAUHASET eli GONADIT - miehellä kivekset, naisella munasarjat o tuottavat sukusoluja, siittiöitä kiveksissä ja munasoluja munasarjoissa sukupuolihormoneja, androgeeneja kiveksissä sekä estrogeeneja ja keltarauhashormoneja munasarjoissa (Käsitellään tarkemmin lisääntymistoimintojen yhteydessä.) 17

18 12. LISÄÄNTYMINEN - lisääntymis- eli sukupuolielimet = genitaalit - sukupuolirauhaset = gonadit 12.1. MIEHEN LISÄÄNTYMISELIMISTÖN RAKENNE JA TOIMINTA - sisäiset sukupuolielimet: o kivekset o tiehyet, joita pitkin siittiöt etenevät kiveksistä virtsaputkeen lisäkivekset siemenjohtimet siemenheittotiehyet o lisäsukupuolirauhaset rakkularauhaset siemenjohdinten laajentumat eturauhanen bulbouretraalirauhaset - ulkoiset sukupuolielimet o kivespussi o siitin KIVEKSET - siementiehyiden ituepiteelissä meiooseja, tuottavat siittiösoluja - välisolut tuottavat testosteronia LISÄKIVEKSET - siittiöiden varastointi ja kypsyminen SIEMENJOHTIMET - siemensyöksyssä siittiöt etenevät siemenjohtimissa niiden seinämien voimakkaan peristaltiikan ansiosta SIEMENHEITTOTIEHYET - siemenneste virtsaputkeen RAKKULARAUHASET SIEMENJOHDINTEN LAAJENTUMAT ETURAUHANEN BULBOURETRAALIRAUHANEN - tuottavat siemennesteeseen nestettä o fruktoosia ja muita ravintoaineita o kypsymistekijöitä o -> siittiöt hedelmöittämis- ja liikuntakykyisiksi 18

19 o ph hiukan emäksisen puolella o -> neutraloi emättimen happamuutta KIVESPUSSI - vatsaontelon etuseinämän poimu siittimen takana - kivesten lämpötila kivespussissa 2 3 astetta alhaisempi kuin ydinlämpötila - > siittiöiden tuotanto mahdollista - kivestenkohottajalihas supistuu viileässä, veltostuu lämpimässä - > kivesten lämpötila pysyy tasaisena SIITIN - kolme paisuvaiskudosta, joissa verionteloita - > erektiossa valtimot laajenevat ja laskimot supistuvat - > verionteloihin verentungos - > siitin jäykistyy MIESHORMONIT eli ANDROGEENIT - muodostuvat kiveksissä, lisämunuaiskuoressa, munasarjoissa - eritystä säätelevät hypotalamus ja aivolisäkkeen etulohko - vaikutuksiltaan anabolisia eli varastoja rakentavia - tärkein testosteroni TESTOSTERONI - miehen sukuelinten kehittyminen ja kypsyminen - toimintakykyisten siittiöiden tuottaminen - toissijaiset sukupuoliominaisuudet o luusto o lihaksisto o kurkunpää o karvoitus - miehinen käyttäytyminen, seksuaalinen vietti 12.2. NAISEN LISÄÄNTYMISELIMISTÖN RAKENNE JA TOIMINTA - sisäiset sukupuolielimet, sisäsynnyttimet o munasarjat o munanjohtimet o kohtu o emätin - ulkoiset sukupuolielimet, ulkosynnyttimet o isot häpyhuulet o pienet häpyhuulet o häpykieli 19

20 MUNASARJAT (n. 2,5 5 cm, n. 7 g) - munasolut kypsyvät munarakkuloissa - ovulaatiossa kypsä munasolu irtoaa - kypsyvä munarakkula tuottaa o estrogeenejä - ovuloineesta munarakkulasta kehittyvä keltarauhanen tuottaa o estrogeenejä o keltarauhashormoneja MUNANJOHTIMET (n.10 cm) - kuljettavat munasolun kohtuun o seinämässä sileälihaskerrokset -> peristalttisia aaltoja värekarvallisia epiteelisoluja -> liman virtaus - hedelmöitys tapahtuu yleensä munanjohtimessa KOHTU (n. 30 40 g) - suojaa ja ravitsee sikiötä - lihasseinämä sileälihaskudosta o supistuu synnytyksessä - kohdun limakalvo verhoaa kohdunonteloa o hedelmöitynyt munasolu kiinnittyy kohdun limakalvolle - osat o kohdunpohja o kohdunrunko o kohdunkaula o kohdunnapukka EMÄTIN (n. 8 10 cm) - sileälihasputki, sisäseinämässä kerrostunutta epiteeliä - erite hapanta, ph 3,5-4,5 PIENET HÄPYHUULET - pinnalla limakalvo ISOT HÄPYHUULET - ihopoimuja, vastaavat kivespusseja - sisällä hiukan paisuvaiskudosta - HÄPYKIELI - paisuvaiskudosta, vastaa siitintä 20

21 NAISEN SUKUHORMONIT - estrogeenit (naishormonit) ja gestageenit (keltarauhashormonit) - muodostuvat munasarjoissa, istukassa, lisämunuaiskuoressa, rasvakudoksessa, kiveksissä - eritystä säätelevät hypotalamus ja aivolisäkkeen etulohko ESTROGEENIT / ESTRADIOLI - munasarjojen munarakkulat ja keltarauhaset tuottavat - murrosiässä o naisen sukuelinten kypsyminen o toissijaiset sukupuoliominaisuudet lantio avaraksi synnyttämisen mahdollistamiseksi rintarauhasen kehitys ihonalaisen rasvakudoksen lisääntyminen karvoitus - fertiili-iässä kuukautiskierron säätelyssä o saavat aikaan kohdun limakalvon kasvuvaiheen o kk-kierron puolivälissä tehostavat LH:n eritystä o -> LH:n erityksen kohoaminen johtaa ovulaatioon ja ovuloineen munarakkulan kehittymisen keltarauhaseksi o yhdessä keltarauhashormonien kanssa ylläpitävät kohdun limakalvoa keltarauhasvaiheessa estävät uusien munasolujen kypsymisen ennen aikojaan KELTARAUHASHORMONIT / PROGESTERONI - keltarauhaset tuottavat - fertiili-iässä kuukautiskierron säätelyssä o yhdessä estrogeenien kanssa ylläpitävät kohdun limakalvoa keltarauhasvaiheessa estävät uusien munasolujen kypsymisen ennen aikojaan o tehostavat aineenvaihduntaa -> ydinlämpö kohoaa n. puoli astetta o vaikuttavat maitorauhasen rauhasrakkuloihin -> rintojen turvotus ja aristus KUUKAUTISKIERTO - ks. kuva! RASKAUS, SYNNYTYS, IMETYS - raskaudenaikainen hormonitoiminta o hedelmöityneen munasolun kiinnittyminen kohdun limakalvoon johtaa koriongonadotropiini-hormonin (hcg) erityksen käynnistymiseen eritys voimakasta raskauden ensimmäisen kolmanneksen (trimesterin) ajan ylläpitää keltarauhasta ja siten estrogeenien ja progesteronin eritystä uusien munasolujen kypsyminen ja kuukautisvuodot estyvät kohdun limakalvo ravitsee alkiota (glykogeenin eritys) 21

22 o istukka kehittyy ja alkaa puolestaan tuottaa estrogeenejä ja progesteronia raskauden toisen ja kolmannen kolmanneksen aikana raskauden ylläpito kohtu ja maitorauhaset kasvavat lantion siteet löystyvät (myös munasarjoista erittyvä relaksiini-hormoni vaikuttaa samoin) kohdun supistelu estyy - synnytys o käynnistymismekanismeja ei tunneta vieläkään tarkoin o ennen synnytystä istukan progesteronituotanto heikkenee kohdun supisteluherkkyys kasvaa sikiön kasvu venyttää kohtulihasta oksitosiinin eritys kasvaa o tihentää ja tehostaa supistelua istukan prostaglandiini-tuotanto tehostuu voimistaa supistelua sikiön pää työntyy kohti kohdunkaulaa kohtulihaksen venytys voimistaa supistelua ja lisää oksitosiinin eritystä - maidontuotanto ja imetys o estrogeenit stimuloivat rauhastiehyiden kasvua o progesteroni stimuloi rauhasrakkuloiden kasvua o prolaktiini saa maitorauhasen rauhasepiteelin tuottamaan maitoa synnytyksen jälkeen o jokaisella imetyskerralla, kun lapsi imee rintaa prolaktiinin eritys lisääntyy oksitosiinin eritys lisääntyy 22

23 13. NESTE- JA SUOLATASAPAINO 13.1 VESI ELÄMÄN EDELLYTYS - LIUOTIN o kaikki aineenvaihduntareaktiot tapahtuvat vesiliuoksessa - LÄMPÖTALOUS o vesi sitoo, kuljettaa ja luovuttaa lämpöä tehokkaasti o veden haihtuminen kuluttaa lämpöenergiaa -> jäähdyttää 13.2. ELIMISTÖN NESTEET - KEHON PAINOSTA YLEENSÄ VÄHINTÄÄN PUOLET VETTÄ o naisilla 40 60 % o miehillä 50 70 % o imeväisikäisillä jopa 70 85 % - SOLUNSISÄINEN eli INTRASELLULAARINESTE o 2/3 kehon vedestä on solujen sisällä o miehillä n. 40 %, naisilla n. 30% kehon painosta o solussa veden osuus n. 80 % - SOLUNULKOINEN eli EKSTRASELLULAARINESTE o 1/3 kehon vedestä o verineste eli plasma n. 4 % kehon painosta o kudosneste eli soluväli(tila)neste eli interstitiaalineste n. 16 % kehon painosta o imuneste eli lymfa n. 2 % kehon painosta o lisäksi pieniä määriä solunulkoista nestettä erikoisnesteinä aivo-selkäydinneste eli likvor silmän kammioneste sisäkorvan nesteet sydän- ja keuhkopussin sekä vatsakalvonontelon nesteet nivelonteloiden, jännetuppien ja limapussien nesteet 23

24 13.3. NESTEIDEN LIIKKEET JA KOOSTUMUS - kaikki kehon nesteet ovat jatkuvassa liikkeessä ja ne muuttuvat toisikseen o verinesteestä muodostuu jatkuvasti kudosnestettä ja erikoisnesteitä o kudosnesteestä muodostuu imunestettä o kudosnesteestä siirtyy aineita soluihin ja soluista kudosnesteeseen - nesteet koostumukseltaan samantapaisia, jos rajapinta läpäisevä, erilaisia, jos rajapinta aktiivinen, aineiden kulkua kontrolloiva - solunsisäisen ja ulkoisen nesteen välissä solukalvo valvoo aineiden kulkua o nesteiden koostumus erilainen solunsisäinen neste runsaasti kalium- ja magnesiumioneja sekä proteiineja niukasti natrium-, kalsium- ja kloridi-ioneja solunulkoinen neste runsaasti natrium-, kalsium- ja kloridi-ioneja niukasti kalium- ja magnesiumioneja sekä proteiineja - verinesteen, kudosnesteen ja imunesteen välissä läpäisevä hiussuonen/imuhiussuonen seinämä o nesteiden koostumus samantapainen verineste solunulkoinen neste, jossa kuitenkin runsaasti proteiineja o maksa tuottaa vereen proteiineja kudosneste kaikkia verinesteen aineita, paitsi ei proteiineja juuri lainkaan o hiussuonen seinämä ei läpäise kookkaita proteiineja imuneste kaikkia kudosnesteen aineita o imuhiussuonen seinämä läpäisevämpi kuin hiussuonen o kudosnesteen ja imunesteen muodostuminen verinesteestä ja palautuminen takaisin verinesteeksi vaikuttavia tekijöitä veren hydrostaattinen paine (verenpaine) veren kolloidiosmoottienen paine o proteiinit sitovat itseensä vettä -> pidättävät vettä verinesteessä ja vetävät vettä kudosnesteestä verinesteeseen hiussuonen seinämän ominaisuudet o ei juurikaan päästä läpi proteiineja imuhiussuonen - - - - o läpäisee proteiineja kirjan kuva 13.6 s. 236! 24

25 13.4. NESTETASAPAINON SÄÄTELY - perustuu tietoon elimistön nestetasapainon tilasta o nesteiden kokonaismäärän muutokset (baroreseptorit mittaavat) o nesteiden väkevyyden muutokset (osmoreseptorit mittaavat) - toteutuu hormonien ja hermoston avulla o antidiureettinen hormoni eritys kasvaa, kun elimistössä pulaa vedestä tehostaa veden takaisinimeytymistä vereen munuaisissa eli vähentää virtsan mukana poistuvan veden määrää vettä säästyy elimistön käyttöön jos elimistössä liikaa vettä, eritys alenee / lakkaa veden takaisinimeytyminen munuaisissa vähenee ylimääräinen vesi poistuu virtsan mukana o RAA- eli reniini-angiotensiini-aldosteronijärjestelmä käynnistyy munuaisten verensaannin heiketessä verenpaineen aletessa munuaiset tuottavat reniiniä vereen veren angiotensinogeeni aktivoituu angiotensiiniksi o angiotensiini tehostaa aldosteronin tuotantoa lisämunuaiskuoressa aldosteroni tehostaa natriumionien ja veden takaisinimeytymistä munuaisissa ja supistaa verisuonia verenpaine kohoaa o sympaattinen hermosto supistaa verisuonia verenpaine kohoaa 13.5. SUOLATASAPAINO - tarkoittaa lähinnä natrium-kaliumtaspainoa - suora yhteys nestetasapainon säätelyyn, siten myös verenpaineen säätelyyn - natrium ja kloridi (NaCl, ruokasuola) o natrium solun ulkoisen nesteen yleisin kationi (positiivisesti varautunut ioni) o kloridi-ionit seuraavat natriumioneja, kloridi solunulkoisen nesteen yleisin anioni (negatiivisesti varautunut ioni) o sitovat yhdessä vettä, tärkeää etenkin kudosnesteen riittävän määrän varmistajana - kalium o solunsisäisen nesteen yleisin kationi o tarvitaan esim. impulssitoiminnassa - tasapainon säätely o lisämunuaiskuoren tuottama aldosteroni lisää tarvittaessa natriumin takaisinimeytymistä / kaliumin eritystä munuaisissa o sydäneteisten tuottamat natri(di)ureettiset peptidit lisäävät natriumin poistumista virtsan mukana samalla poistuu vettä, jolloin myös verenpaine laskee 25

26 14. HAPPO-EMÄSTASAPAINO - elimistön nesteiden happamuutta säädeltävä erittäin tarkasti o entsyymit toimivat tehokkaasti vain tietyssä ph:ssa o useimmat entsyymit vaativat neutraalin tai hiukan emäksisen ympäristön poikkeus: mahanesteen pepsiini, joka toimii vain, kun ph on n. 2 - tehokkaan säätelyn ansiosta esim. veren ph vaihtelee hyvin vähän o normaalisti 7,35 7,4 7,45 o jos ph alle 7,35 elimistössä asidoosi o jos ph yli 7,45 elimistössä alkaloosi jos häiriön syynä hengitysvajaus, asidoosi/alkaloosi on respiratorinen jos syy muualla aineenvaihdunnassa, asidoosi/alkaloosi on metabolinen - normaalia sekaravintoa käytettäessä elimistö tuottaa enemmän happamia kuin emäksisiä aineenvaihduntatuotteita o tavallisesti happo-emästasapainon säätely tarkoittaa elimistöön kertyvien vetyionien poistamista PUSKUROIMINEN nopea, välitön keino estää ph:n liiallisia muutoksia puskuriaineet voivat tarvittaessa sitoa tai luovuttaa vetyioneja esim. veressä monia puskureita o hemoglobiini ja muut proteiinit o fosfaatit o bikarbonaatti HENGITYSELIMISTÖ soluhengityksen tuottama hiilidioksidi poistuu uloshengitysilman mukana näin elimistö pääsee eroon nk. haihtuvista hapoista MUNUAISET muut aineenvaihdunnan tuottamat hapot, nk. haihtumattomat hapot poistetaan virtsan mukana o esim. maitohappo, ketoaineet, rasvahapot tarvittaessa munuaiset poistavat myös emäksisiä aineenvaihduntatuotteita 26

27 15. PUOLUSTUSJÄRJESTELMÄ - elimistö joutuu jatkuvasi puolustautumaan ympäristöstä tulevia taudinaiheuttajia vastaan - tämä tapahtuu epäspesifisen eli luonnollisen ja spesifisen eli hankitun puolustuksen avulla - veren leukosyytit ja lymfaattinen eli imukudos ovat tärkeitä puolustusjärjestelmässä 15.1 LYMFAATTINEN JÄRJESTELMÄ eli IMMUUNIJÄRJESTELMÄ imusolut eli lymfosyytit eli immunosyytit - veren valkosoluja - syntyvät punaisessa luuytimessä, siirtyvät kypsymään lymfaattiseen kudokseen (imusolmukkeet, perna, kateenkorva, nielun alueen risat sekä lisäksi muissa elimissä, joiden päätehtävä muu kuin immuunipuolustus, esim. ruoansulatuskanavan seinämässä) imuneste - kudosnesteestä muodostuvaa nestettä, joka virtaa imusuonissa imusuonisto - kudoksissa muodostuvan imunesteen palautuminen kohti sydäntä tapahtuu imusuonia pitkin - > imusuonisto muistuttaa rakenteeltaan ja toiminnaltaan laskimoita - imuhiussuonet alkavat umpipäätteisinä kudoksissa (valtimoita vastaavia suonia imusuonistoon ei kuulu!) - imuneste kierrätetään imusolmukkeiden kautta - suurimmat imutierungot avautuvat solislaskimoihin ja näin imuneste palautuu verenkiertoon verinesteeksi a. alaruumiista ja yläruumiin vasemmasta puoliskosta vasempaan solislaskimoon b. yläruumiin oikeasta puoliskosta oikeaan solislaskimoon imusolmukkeet (nodi lymphatici, yks. nodus lymphaticus) - halkaisijaltaan muutaman mm:n kokoisia, pavunmuotoisia - yleensä rykelmissä - yhteensä 500 1000 - pinnallisina tai syvällä sijaitsevina kaulan alueella, kainaloissa, nivustaipeissa sekä rinta- ja vatsaonteloissa - imusolmukkeiden syöjäsolut puhdistavat imunestettä esim. bakteereista - imusolmukkeissa kypsyneitä imusoluja lähtee imunesteen mukaan perna (lien) - vasemmalla vatsaontelon yläosassa, mahan takana - n. 150g - valkoinen ydin valtimoiden ympärillä / muodostuu imusoluja - punainen ydin laskimoiden ympärillä / syöjäsoluja, jotka hajottavat ja poistavat verenkierrosta käyttökelvottomiksi kuluneita punasoluja 27

28 kateenkorva (thymus) - välikarsinassa sydämen etupuolella - suurimmillaan murrosiässä (30-40g), jonka jälkeen pienenee - muistuttaa rakenteeltaan imusolmuketta - imusolujen kypsymispaikka, sikiökaudella etenkin T-solujen risat (tonsillat) - nielun yläosassa, yhteensä neljä: kaksi nielurisaa nielun etuosassa, kielirisa kielen takapinnalla, kitarisa nielun katossa - suojaavat elimistöä suun ja nenän kautta tulevilta taudinaiheuttajilta 15.2 EPÄSPESIFINEN PUOLUSTUS - synnynnäinen puolustusjärjestelmä - elimistön kaikki valmiit rakenteet ja mekanismit, jotka estävät taudinaiheuttajien pääsyn ja lisääntymisen elimistössä - terve iho - terveet limakalvot ja niiden limaneritys sekä värekarvatoiminta - hapan mahaneste - normaalifloora iholla ja limakalvoilla (aikuisilla yli 500 lajia, yht. n. 1kg) - kyynelneste, sappinesteen sappisuolat, ruuansulatusentsyymit - syöjäsolut kudoksissa (neutrofiilit, monosyytit) 15.3 SPESIFINEN PUOLUSTUS - spesifinen eli hankittu puolustusjärjestelmä käynnistyy vasta, kun taudinaiheuttaja tunkeutuu syvemmälle elimistöön ja alkaa lisääntyä - toteutuu lymfosyyttien eli imusolujen ansiosta - lymfosyyttejä kahta tyyppiä, B- soluja ja T-soluja, jotka toimivat puolustuksessa samanaikaisesti, mutta eri tavoilla - imusolut tunnistavat taudinaiheuttajan tai vieraan solun pinnan molekyylin, antigeenin - tunnistaminen aktivoi lymfosyytin toimimaan B-solut / humoraalinen eli vasta-ainevälitteinen puolustus - B-solu kohtaa antigeenin, aktivoituu, alkaa jakautua, muodostuu a. plasmasoluja, jotka tuottavat vereen vasta-ainetta eli immunoglobuliinia vasta-aine tuhoaa taudinaiheuttajan pinnan, syöjäsolu hajottaa taudinaiheuttajan b. muistisoluja, jotka tunnistavat ja tuhoavat myöhemmin elimistöön tulevan saman taudinaiheuttajan nopeasti tuottamalla vasta-ainetta sitä vastaan T-solut / soluvälitteinen puolustus - T-solut toimivat suoraan vieraita soluja vastaan - tärkeää etenkin virusten torjunnassa ja syöpäsolujen tuhoamisessa - T-solu tunnistaa muuttuneen solun, aktivoituu, alkaa jakautua, erilaistuu a. tappaja-t-soluiksi, jotka tuhoavat vieraita soluja b. auttaja-t-soluiksi, jotka auttavat esim. B-soluja vasta-ainetuotannossa c. estäjä-t-soluiksi, jotka estävät liiallista puolustustoimintaa d. muistisoluiksi, jotka muistavat elimistöön päässeen taudinaiheuttajan 28

29 16. AISTIT 16.1. KORVAN RAKENNE JA TOIMINTA ULKOKORVA - korvalehti o kerää ääniaaltoja ja ohjaa ne korvakäytävään - korvakäytävä o n. 3,5 cm o karvoja, korvavaharauhasia VÄLI- eli KESKIKORVA - tärykalvo korvakäytävän ja välikorvanontelon välissä o värähtelee ääniaaltojen tahtiin - kuuloluut: vasara, alasin, jalustin o vipuvarsijärjestelmä, joka välittää tärykalvon liikkeen soikean ikkunan liikkeeksi - välikorvanontelo o ilman täyttämä ontelo -> kuuloluut liikkuvat vastuksetta - korvatorvi o johtaa välikorvanontelosta nielun yläosaan o toimii paineentasaajana -> paine välikorvanontelossa sama kuin ulkoilman paine SISÄKORVA - sisällä hiukan nestettä, jossa kuuloaistinelin ja tasapainoelimet kelluvat - kaksi kalvoikkunaa välikorvanontelon ja sisäkorvan välissä o soikea ikkuna välittää ääniaallot sisäkorvan nesteeseen o pyöreä ikkuna toimii paineentasaajana -> sisäkorvan nesteen paine ei vaihtele - tasapainoelimet o kaarikäytävät välittävät aivoihin tietoa pään liiketilan muutoksista o soikea ja pyöreä rakkula välittävät aivoihin tietoa pään asennon muutoksista - kuuloaistinelin, simpukka o kuuloelin eli kierteiselin simpukan keskimmäisen käytävän, simpukkatiehyen sisällä o aistinsolut karvasoluja, jotka taipuvat törmätessään yläpuolella olevaan katekalvoon, jota simpukan nesteessä etenevät ääniaallot liikuttelevat o kierteiselimen tyvellä karvasolut reagoivat korkeisiin ääniin, lähellä simpukan kärkeä mataliin ääniin kyky aistia erikorkuisia ääniä - kuulohermo vie impulsseja isoaivojen ohimolohkoon kuuloaivokuorelle o syntyy kuuloaistimus 29

30 16.2. SILMÄN RAKENNE JA TOIMINTA SILMÄMUNAN SEINÄMÄN KERROKSET - uloimpana kovakalvo o vahva, sitkeä o kovakalvo jatkuu edessä kirkkaana, valoa läpäisevänä sarveiskalvona - keskimmäisenä suonikalvo o runsaasti verisuonia o verkkokalvoa vasten pigmenttikerros estää valonsäteiden takaisinheijastumisen o suonikalvo jatkuu edessä värikalvona eli iiriksenä, jossa keskellä aukko, mustuainen eli pupilli o suonikalvon ja värikalvon välissä rengasmainen silmän sädekehä sädekehän sädelihas tärkeä kuvan tarkentamisessa - sisimpänä verkkokalvo, jossa aistinsolut o verhoaa n. kahta kolmannesta silmämunan sisäpinnasta o tappisoluja -> terävä, värillinen kuva kirkkaassa valaistuksessa eniten verkkokalvon keskiosassa, keltatäplän alueella o sauvasoluja -> epätarkempi, mustavalkoinen kuva hämärässä eniten verkkokalvon reunaosissa VALON ETENEMINEN SILMÄSSÄ VERKKOKALVOLLE - silmän valoa läpäisevät ja taittavat rakenteet o sarveiskalvo taittaa voimakkaasti valonsäteitä o kammioneste ylläpitää paineellaan silmämunan muotoa o mykiö eli linssi taittaa valonsäteitä voi muuttaa muotoaan, jolloin taittovoima muuttuu o lasiainen hyytelömäinen, täyttää silmämunan linssin takana NÄKÖHERMO - verkkokalvon reseptorisolut reagoivat valoon - > syntyy impulsseja - > impulssit etenevät verkkokalvon solujen aksoneihin - aksoneista muodostuu näköhermo, jota pitkin impulssit lähtevät etenemään takaraivolohkon näkökuorelle - > syntyy näköaistimus SILMÄN SOPEUTUMINEN NÄKEMÄÄN KIRKKAASSA VALOSSA JA 30

31 HÄMÄRÄSSÄ (ADAPTAATIO) - hämärässä o iiriksen sileälihassolut laajentavat pupillia o sauvasolut herkistyvät valolle (vie aikaa!) o - > sauvasolujen avulla nähdään niukassakin valossa, mutta kuva epätarkka ja mustavalkoinen - kirkkaassa valossa o iiriksen sileälihassolut pienentävät pupillia o sauvasolut kytkeytyvät pois (toteutuu hetkessä!) o - > tappisolujen avulla nähdään tarkasti, kuva värillinen SILMÄN MUKAUTUMINEN NÄKEMÄÄN TARKASTI LÄHELLE JA KAUAS (AKKOMMODAATIO) - toteutuu linssin muotoa eli taittovoimaa muuttamalla - perustuu sädekehän sädelihaksen supistumiseen / supistuksen hellittämiseen o sädelihas supistuu (tekee työtä -> silmä väsyy ) linssi paksuuntuu taittovoima kasvaa nähdään tarkasti lähelle o sädelihaksen supistustila hellittää (sädelihas lepää -> silmä lepää ) linssi venyy litteämmäksi taittovoima heikkenee nähdään tarkasti kauas 16.3. KEMIALLISET AISTIT MAKUAISTI - kielen makusilmujen aistinsolut reagoivat perusmakuihin o suolainen (kielen kärki ja sivut) o hapan (kielen sivut) o makea (kielen kärki) o karvas (kielen takaosa) - maku syntyy eri reseptorien välittämän tiedon yhteisvaikutuksena - myös hajuaistimukset ja suuontelon limakalvon kosketus- kipu- ja lämpötilareseptorit mukana makuelämyksen muodostumisessa HAJUAISTI - nenäontelon katossa takana hajuepiteeli, jonka reseptorisolut ovat hermosoluja - herkempi kuin makuaisti, silti suunnan ja voimakkuuden erojen aistiminen vaikeaa - hajuradassa vain kaksi hermosolua, päättyy hajukuorelle limbiselle isoaivokuorelle 31

32 16.4. IHON AISTIT PAINE- JA KOSKETUSAISTI (tuntoaisti) - aistireseptorit o vapaita hermopäätteitä o hermohaarojen erikoistuneita pääte-elimiä o tieässä kämmenissä, jalkapohjissa, kasvoissa -> tuntoaisti herkkä ja tarkka o harvassa esim. selän ihossa LÄMPÖTILA-AISTI - aistireseptorit o vapaita hermopäätteitä o reagoivat herkimmin lämpötilan muutoksiin o kylmänreseptorit 15-35 C o lämpimänreseptorit 35-45 C o kipureseptorit alle 15 C ja yli 45 C KIPUAISTI - varoittaa vaarasta o tärkein aisti hengissä säilymisen kannalta - aistireseptorit o vapaita hermopäätteitä o reagoivat voimakkaisiin, kudostuhoa aiheuttaviin ärsykkeisiin äärilämpötilat, voimakkaat kemialliset ja mekaaniset ärsykkeet soluja tuhoutuu tuhoutuvista soluista vapautuvat aineet aiheuttavat ärtymisen impulsseja kipuratoja pitkin keskushermostoon - kipuaistimukset o erilaisia eri ihmisillä esim. sosiaalinen ja kulttuuritausta voi vaikuttaa o erilaisia samalla ihmisellä eri tilanteissa esim. kamppailutilanteissa vammojen aiheuttamaa kipua ei huomaa selittyy elimistön omilla kivunlievitysmekanismeilla o kipuratojen porttisolut ja valvontasolut tuottavat kipuimpulssien etenemistä estäviä opioideja 32

33 17. LÄMMÖNSÄÄTELY - ihminen on tasalämpöinen eläin - tasalämpöisyyden ansiosta aineenvaihdunnan teho pysyy melko vakiona ympäristön lämpötilan muutoksista riippumatta - tasaisen ydinlämmön ylläpitämiseksi lämmönmuodostuksen ja lämmönhukan täytyy olla yhtä suuret - ihmisen ydinlämpötila on n. 37 C o sisäelimet, aivot, valtimoveri LÄMMÖNMUODOSTUS - aineenvaihdunta tuottaa lämpöä o lihakset, maksa, aivot - ruskea rasvakudos tuottaa lämpöä o pikkulapsilla ja kylmään sopeutuneilla aikuisilla - tehostuu ympäristön lämpötilan laskiessa LÄMMÖNHUKKA - säteilemällä, johtumalla, kuljetuksen avulla, vettä haihduttamalla (hikoilu) - tehostuu ympäristön lämpötilan noustessa LÄMMÖNSÄÄTELYKESKUS - väliaivojen hypotalamuksessa - toimii termostaattina, johon asetettu tavoitelämpötila - reagoi valtimoveren lämpötilan muutoksiin o lämpötila kohoaa -> lämmönhukka tehostuu o lämpötila laskee -> lämmöntuotanto tehostuu - kuume o esim. bakteeri-infektiossa valkosolut valmistavat pyrogeenejä, kuumetta aiheuttavia aineita o -> pyrogeenit kohottavat lämmönsäätelykeskuksen tavoitelämpötilaa o -> lämmönmuodostus tehostuu o -> ydinlämpö kohoaa eli nousee kuume o pyrogeenituotannon loputtua lämmönsäätelykeskuksen tavoitelämpötila laskee normaaliksi o -> lämmönhukka tehostuu o -> kuume laskee 33