Физиология человека Контурек

Fizjologia człowieka Konturek

Trzecie wydanie książki

Konturek - Fizjologia człowieka

to kontynuacja podręcznika, którego pomysłodawcą, redaktorem naukowym i autorem wielu rozdziałów był Profesor

Stanisław J. Konturek

– jeden z najbardziej utytułowanych i znanych na świecie polskich lekarzy i naukowców, fizjologów i gastroenterologów.

W opracowaniu obecnego wydania uczestniczyli przedstawiciele większości Katedr Fizjologii w Polsce, a równocześnie uznani specjaliści z dziedzin klinicznych.

Wydanie trzecie zostało wzbogacone o uaktualnione informacje, chociażby z zakresu terapii przeciwzakrzepowej, fizjologii zmysłów, funkcjonowania płuc i nerek, fizjologii przewodu pokarmowego, w tym wieloaspektowego udziału mikrobiomu przewodu pokarmowego na organizm człowieka. Ponadto, kontynuując pionierski zamysł poprzedniego redaktora, tekst uzupełniono o nowe dodatki kliniczne. Przyświecała nam idea, aby obecna forma podręcznika była w jak największym stopniu przydatna studentom w różnych programach nauczania: tradycyjnym, systemowym i problemowym.

Spis treści:

Przedmowa V

1 FIZJOLOGIA KOMÓRKI 1

Jadwiga Mirecka

BUDOWA KOMÓRKI 1

1.1 Ogólna budowa błon biologicznych 1

1.2 Błona komórkowa i struktury komórkowe otoczone błonami 2

1.2.1 Błona komórkowa 2

1.2.2 Jądro komórkowe 2

1.2.3 Siateczka śródplazmatyczna 3

1.2.4 Aparat Golgiego 5

1.2.5 Lizosomy 6

1.2.6 Mitochondria 7

1.2.7 Peroksysomy 8

1.3 Nieobłonione struktury komórkowe 9

1.3.1 Jąderko 9

1.3.2 Rybosomy 9

1.3.3 Proteasomy 10

1.3.4 Cytoszkielet 10

PROCESY KOMÓRKOWE 12

1.4 Wymiana substancji z otoczeniem 12

1.4.1 Rodzaje transportu przez błonę 13

1.4.2 Transport z błoną 18

1.5 Oddychanie komórkowe 20

1.6 Odbiór i transmisja sygnałów 21

1.6.1 Receptory związane z kanałami (receptory jonotropowe) 21

1.6.2 Receptory sprzężone z białkiem G 21

1.6.3 Receptory związane z enzymami 23

1.6.4 Receptory błonowe związane z aktywacją proteaz wewnątrzkomórkowych

(receptory śmierci) 24

1.6.5 Receptory błonne o charakterze cząstek adhezyjnych 24

1.6.6 Receptory wewnątrzkomórkowe 25

1.7 Zjawiska ruchowe w komórkach 25

1.7.1 Mechanoenzymy 25

1.7.2 Zjawiska ruchowe związane z mikrotubulami 26

1.7.3 Zjawiska ruchowe związane z mikrofilamentami aktynowymi 26

1.8 Podział komórki 27

1.8.1 Fazy cyklu komórkowego 27

1.8.2 Mejoza 28

1.8.3 Regulacja cyklu 28

1.8.4 Podziały komórek a zróżnicowanie 29

1.8.5 Komórki macierzyste 30

1.9 Starzenie się komórek 31

1.10 Zaprogramowana śmierć komórki 32

1.10.1 Objawy apoptozy 33

1.10.2 Regulacja apoptozy 34

1.10.3 Indukcja apoptozy 34

1.10.4 Inne rodzaje regulowanej śmierci komórki 35

2 HOMEOSTAZA I JEJ MECHANIZMY 37

Tomasz Brzozowski, Stanisław J. Konturek

2.1 Rola płynu zewnątrz- i wewnątrzkomórkowego w homeostazie 39

2.2 Rola układu krążenia w homeostazie 40

2.3 Rola układu oddechowego w homeostazie 41

2.4 Rola układu trawiennego w homeostazie 41

2.5 Rola układu moczowego w homeostazie 43

2.6 Rola układu szkieletowo-mięśniowego i nerwowego w homeostazie 43

2.7 Rola układu hormonalnego w homeostazie 44

2.8 Układy kontrolne i sprzężenie zwrotne. Pętla regulacyjna sprzężenia zwrotnego 47

2.9 Adaptacja i rytmy biologiczne 53

2.10 Mechanizmy i czynniki uczestniczące w utrzymaniu homeostazy 53

2.11 Receptory komórkowe, odbiór i przekazywanie sygnałów w komórkach 55

2.12 Metabolizm wewnątrzkomórkowy 62

3 KREW 67

Tomasz Brzozowski

3.1 Podstawowe funkcje krwi 67

3.2 Właściwości fizyczne krwi 68

3.3 Właściwości chemiczne krwi 70

3.3.1 Białka osocza 70

3.3.2 Pozabiałkowe składniki osocza 72

3.3.3 Lipidy osocza 73

3.3.4 Składniki nieorganiczne 73

3.4 Objętość krwi i wskaźnik hematokrytu 74

3.4.1 Wskaźnik hematokrytu (Hct) 76

3.5 Krwinki czerwone 77

3.5.1 Wielkość, kształt, budowa, metabolizm i liczba krwinek czerwonych 77

3.5.2 Metabolizm krwinek czerwonych 79

3.6 Erytropoeza 80

3.6.1 Narządy krwiotwórcze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80

3.6.2 Szpik kostny 80

3.6.3 Etapy erytropoezy 82

3.6.4 Czynniki regulujące erytropoezę 84

3.6.5 Kobalamina, kwas foliowy i inne witaminy grupy B 85

3.7 Hemoglobina 87

3.7.1 Czynność i reakcje Hb 91

3.7.2 Czynniki niezbędne do wytwarzania hemoglobiny 92

3.8 Metabolizm żelaza 92

3.9 Okres półtrwania krwinek czerwonych. Hemoliza 96

3.9.1 Metabolizm bilirubiny 98

3.10 Nieprawidłowości krwinek czerwonych 98

3.11 Krwinki białe (leukocyty) 99

3.11.1 Granulocyty 100

3.11.2 Granulocytopoeza 100

3.11.3 Cykl życiowy granulocytów 101

3.11.4 Czynności granulocytów 103

3.11.5 Leukocytoza, eozynofile, bazofile 106

3.11.6 Agranulocytoza i białaczki 107

3.12 Limfocyty 107

3.12.1 Okres przeżycia, cyrkulacja i recyrkulacja limfocytów 108

3.12.2 Cząsteczki różnicujące (CD) 109

3.12.3 Udział grasicy w dojrzewaniu limfocytów T 110

3.12.4 Powstawanie i funkcje fizjologiczne limfocytów typu B 112

3.13 Monocytopoeza i układ makrofagów 114

3.13.1 Monocytopoeza 114

3.14 Mechanizmy odpornościowe 117

3.14.1 Odporność nieswoista 117

3.14.2 Nieswoiste substancje bakteriobójcze 118

3.14.3 Odporność swoista 118

3.14.4 Antygeny 119

3.14.5 Odporność humoralna – przeciwciała 119

3.14.6 Immunoglobuliny (Ig) 120

3.14.7 Dopełniacz 122

3.14.8 Reakcja antygen-przeciwciało 125

3.14.9 Odporność typu komórkowego 126

3.15 Alergia 128

3.16 Zapalenie 129

3.17 Grupy krwi i przetaczanie krwi 132

3.17.1 Układ AB0 133

3.17.2 Układ Rh 135

3.17.3 Dziedziczenie antygenów A, B, 0 136

3.17.4 Oznaczanie grup krwi i reakcje potransfuzyjne 137

3.18 Płytki krwi 138

3.18.1 Trombocytopoeza 138

3.19 Hemostaza 140

3.19.1 Czynniki hemostatyczne 148

3.19.2 Wewnątrz- i zewnątrzpochodne procesy krzepnięcia krwi 151

3.19.3 Teorie krzepnięcia krwi 155

3.19.4 Czynniki zapobiegające krzepnięciu krwi w prawidłowym układzie naczyniowym 155

3.19.5 Fibrynoliza 156

3.19.6 Zaburzenia hemostazy i antykoagulanty 157

3.20 Limfa i układ limfatyczny 160

3.21 Obrzęki 163

4 FIZJOLOGIA UKŁADU KRĄŻENIA 165

Wiesław W. Pawlik, Stanisław J. Konturek

4.1 Wstęp. Uwagi historyczne 165

4.2 Zarys budowy i funkcji układu krążenia 165

4.3 Serce 167

4.3.1 Anatomia czynnościowa. Mięśnie robocze 167

4.3.2 Układ bodźcoprzewodzący serca 167

4.3.3 Potencjał spoczynkowy kardiomiocytów 169

4.3.4 Potencjał czynnościowy kardiomiocytów 169

4.3.5 Zmiany przepuszczalności i przewodności jonowej w okresie potencjału

czynnościowego kardiomiocytu 171

4.3.6 Potencjały czynnościowe komórek tkanki bodźcoprzewodzącej 171

4.3.7 Cykl pobudliwości mięśnia sercowego 173

4.3.8 Elektrokardiografia 175

4.3.9 Skurcz mięśnia sercowego 186

4.3.10 Cykl sercowy 195

4.3.11 Praca serca 200

4.3.12 Regulacja czynności serca 202

4.4 Układ naczyniowy 206

4.4.1 Ogólna charakterystyka układu naczyniowego 206

4.4.2 Zróżnicowanie czynnościowe układu krążenia 206

4.4.3 Właściwości biofizyczne ścian naczyń krwionośnych. Ciśnienie transmuralne.

Prawo Laplace’a 209

4.4.4 Krytyczne ciśnienie zamknięcia 210

4.4.5 Hemodynamika i jej podstawowe prawa 210

4.4.6 Lepkość krwi i osiowa akumulacja krwinek 213

4.4.7 Ciśnienie tętnicze chwilowe, średnie i pulsowe 213

4.4.8 Krzywa obwodowego ciśnienia tętniczego.Tętno tętnicze 214

4.4.9 Metody pomiaru ciśnienia tętniczego 216

4.4.10 Czynniki wpływające na wartość ciśnienia tętniczego 218

4.4.11 Ciśnienie żylne 218

4.4.12 Tętno żylne 221

4.4.13 Powrót żylny 221

4.5 Mikrokrążenie 222

4.5.1 Przepływ krwi przez naczynia włosowate 224

4.5.2 Hipoteza Starlinga 227

4.5.3 Dyfuzja przez ścianę naczyń włosowatych 228

4.5.4 Zmiany w przezwłośniczkowej wymianie płynu 228

4.6 Regulacja czynności układu krążenia 231

4.6.1 Miejscowa regulacja szerokości naczyń 231

4.6.2 Ośrodkowa regulacja układu krążenia 236

4.6.3 Odruchowa regulacja układu krążenia 240

4.7 Krążenie wieńcowe 244

4.7.1 Pomiar przepływu wieńcowego 244

4.7.2 Fazowość przepływu wieńcowego 245

4.7.3 Czynniki wpływające na krążenie wieńcowe 246

4.8 Krążenie mózgowe 248

4.8.1 Przepływ mózgowy i jego regulacja 249

4.9 Wyrzut serca i przepływ krwi przez mięśnie przy wysiłku fizycznym 252

4.10 Hipotonia ortostatyczna 254

5 FIZJOLOGIA UKŁADU ODDECHOWEGO 257

Izabela Grabska-Kobyłecka, Dariusz Nowak

5.1 Ważne pojęcia 257

5.2 Budowa i funkcje układu oddechowego 258

5.2.1 Receptory dróg oddechowych 261

5.2.2 Unerwienie dróg oddechowych 262

5.2.3 Krążenie płucne 262

5.3 Mechanika oddychania 263

5.3.1 Podatność płuc i opory oddechowe 267

5.3.2 Praca oddychania 268

5.4 Badania czynnościowe układu oddechowego 269

5.4.1 Spirometria 269

5.4.2 Bodypletyzmografia 272

5.4.3 Pojemność dyfuzyjna płuc dla tlenku węgla (DLco) 272

5.5 Odruchy związane z oddychaniem 272

5.5.1 Odruch kichania 272

5.5.2 Kaszel 275

5.5.3 Ziewanie 276

5.5.4 Czkawka 276

5.6 Wymiana gazowa w płucach 277

5.6.1 Anatomia czynnościowa płuc 277

5.6.2 Mieszanie powietrza wdychanego z powietrzem zalegającym w płucach 277

5.6.3 Dystrybucja wentylacji nie jest jednakowa nawet w jednym zdrowym płucu 278

5.6.4 Dystrybucja perfuzji nie jest jednakowa nawet w jednym zdrowym płucu 278

5.6.5 Dyfuzja gazów przez barierę pęcherzykowo-włośniczkową i utlenowanie krwi 281

5.6.6 Dopasowanie wentylacji do perfuzji 281

5.6.7 Skurcz naczyń płucnych w odpowiedzi na hipoksję 283

5.6.8 Dopasowanie regionalnego przepływu i wentylacji w zdrowym płucu 286

5.6.9 Dopasowanie regionalnego przepływu i wentylacji w chorobach układu oddechowego 287

5.6.10 Choroba wysokogórska 287

5.6.11 Fizjologiczne uzasadnienie mechanizmów wiodących do hipoksemii krwi tętniczej 287

5.6.12 Zatorowość płucna 290

5.6.13 Pomiar pojemności dyfuzyjnej płuc 290

5.7 Napęd oddechowy 291

5.7.1 Znaczenie kliniczne 292

5.7.2 Pomiar napędu oddechowego 292

5.8 Regulacja oddychania 292

5.8.1 Ośrodek oddechowy 293

5.8.2 Generowanie centralnego wzorca oddechowego 293

5.8.3 Chemoreceptory centralne 295

5.8.4 Chemoreceptory obwodowe 297

5.8.5 Zmienność oddychania w warunkach spoczynku 300

5.8.6 Świadome (wolicjonalne) zatrzymanie oddechu 301

5.9 Fizjologiczne i patologiczne tory oddechowe 301

5.10 Transport tlenu (O2) w układzie oddechowym 303

5.10.1 Hemoglobina 303

5.10.3 Transport tlenu we krwi tętniczej – transport konwekcyjny 307

5.11 Krzywa dysocjacji oksyhemoglobiny. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .311

5.11.1 Wpływ palenia papierosów na powinowactwo hemoglobiny do O2 314

5.11.2 Powinowactwo methemoglobiny do O2 314

5.12 Transport dwutlenku węgla z tkanek do powietrza pęcherzykowego 314

5.12.1 Transport CO2 we krwi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .314

5.12.2 Transport CO2 z kapilar krążenia płucnego do powietrza pęcherzykowego 316

5.12.3 Różnice w transporcie CO2 między krwią żylną i tętniczą 316

5.13 Erytrocyty jako detektory O2 i komórki regulujące przepływ krwi

w tkankach zależnie od aktualnego zapotrzebowania na O2 318

5.13.1 Jak erytrocyt konwertuje bodziec hipoksemiczny na uwalnianie ATP?. . . . . . . . . . . . . .318

5.13.2 W jaki sposób mediatory wydzielane z erytrocytów w obrębie naczyń włosowatych

lub żyłek pozawłosowatych powodują rozkurcz tętniczek przedwłosowatych? 319

5.13.3 Czy zaburzenia wydzielania ATP z erytrocytów z powodu niskiego pO2

mogą mieć znaczenie kliniczne? 320

5.14 Oddychanie i regulacja oddychania podczas wysiłku 320

5.15 Oddychanie w czasie snu 321

5.16 Wpływ temperatury na układ oddechowy 322

5.16.1 Hipertermia a układ oddechowy 322

5.16.2 Hipotermia a układ oddechowy 322

5.17 Aklimatyzacja i oddychanie w warunkach wysokogórskich 323

5.17.1 Adaptacja hematologiczna 323

5.17.2 Adaptacja oddechowa 324

5.17.3 Adaptacja krążeniowa – rzut minutowy serca 324

5.17.4 Zmiany adaptacyjne u ludzi żyjących na stałe na dużych wysokościach 324

5.18 Oddychanie podczas nurkowania 325

5.18.1 Choroby i zaburzenia związane z nurkowaniem 326

5.19 Oddychanie w warunkach nieważkości 327

5.20 Niewydolność oddychania 328

5.20.1 Tlenoterapia 328

5.20.2 Toksyczność tlenu 328

6 FIZJOLOGIA UKŁADU POKARMOWEGO 329

Tomasz Brzozowski, Jolanta Majka, Stanisław J. Konturek

6.1 Wstęp 329

6.2 Neurohormonalna regulacja przyjmowania pokarmu 329

6.3 Motoryka przewodu pokarmowego i dróg żółciowych 332

6.4 Żucie 335

6.5 Połykanie 335

6.6 Regulacja perystaltyki przełyku 337

6.7 Mechanizmy zamykające zwieracz wpustu 338

6.8 Motoryka żołądka 339

6.8.1 Aktywność elektryczna i skurczowa żołądka 340

6.8.2 Regulacja motoryki żołądkowej 344

6.8.3 Opróżnianie żołądkowe 344

6.9 Motoryka jelita cienkiego 345

6.9.1 Aktywność elektryczna i skurczowa jelita cienkiego oraz jej regulacja 346

6.9.2 Wymioty 348

6.9.3 Zwieracz krętniczo-kątniczy 348

6.10 Motoryka jelita grubego 350

6.10.1 Aktywność elektryczna i skurczowa jelita grubego 350

6.10.2 Motoryczne mechanizmy odbytniczo-prostnicze 351

6.11 Czynności wydzielnicze gruczołów trawiennych 353

6.11.1 Wydzielanie śliny 353

6.11.2 Budowa i unerwienie gruczołów ślinowych 354

6.11.3 Objętość i skład śliny 355

6.11.4 Mechanizmy wydzielnicze śliny 357

6.11.5 Regulacja wydzielania śliny 357

6.11.6 Budowa błony śluzowej żołądka i wydzielanie żołądkowe 358

6.11.7 Bariera żołądkowa 362

6.11.8 Skład i wydzielanie soku żołądkowego 363

6.11.9 Czynniki neurohormonalne regulujące żołądkowe wydzielanie HCL 365

6.11.10 Fazy i mechanizmy wydzielania żołądkowego 368

6.11.11 Hamowanie wydzielania żołądkowego 370

6.11.12 Badanie wydzielania kwasu żołądkowego 371

6.11.13 Wydzielanie pepsynogenów 371

6.11.14 Czynnik wewnętrzny (IF) 373

6.11.15 Wydzielanie trzustkowe i budowa trzustki 373

6.11.16 Skład elektrolitowy soku trzustkowego i mechanizmy wydzielania dwuwęglanów 375

6.11.17 Fazy wydzielania trzustkowego i jego regulacja 378

6.11.18 Metody badania wydzielania trzustkowego 380

6.11.19 Interakcja wewnątrz- i zewnątrzwydzielnicza trzustki 380

6.11.20 Budowa błony śluzowej jelita cienkiego i wydzielanie jelitowe 381

6.11.21 Wydzielanie w obrębie gruczołów dwunastniczych 383

6.11.22 Wydzielanie w obrębie jelita cienkiego 383

6.11.23 Czynności dokrewne jelita cienkiego 384

6.11.24 Wydzielanie w obrębie jelita grubego 386

6.12 Trawienie i wchłanianie jelitowe 386

6.12.1 Strukturalna podstawa wchłaniania 386

6.12.2 Procesy transportu jelitowego 386

6.12.3 Wchłanianie wody i elektrolitów 388

6.12.4 Wchłanianie wapnia 389

6.12.5 Wchłanianie żelaza 389

6.12.6 Wchłanianie witamin 391

6.12.7 Trawienie i wchłanianie węglowodanów 393

6.12.8 Trawienie i wchłanianie białek 395

6.12.9 Trawienie i wchłanianie tłuszczów 397

6.12.10 Wchłanianie cholesterolu i witamin rozpuszczalnych w tłuszczach 400

6.12.11 Wchłanianie w jelicie grubym 401

6.12.12 Formowanie kału 403

6.13 Czynności wątroby 404

6.13.1 Budowa wątroby 404

6.13.2 Budowa pęcherzyka żółciowego 405

6.13.3 Wydzielanie żółci 406

6.13.4 Mechanizmy wydzielania żółci 409

6.13.5 Regulacja wydzielania żółci 411

6.13.6 Czynności wątrobowego układu krążenia 412

6.13.7 Czynności metaboliczne wątroby 414

6.13.8 Inne czynności wątroby 415

6.13.9 Próby czynnościowe wątroby 415

6.13.10 Pęcherzyk żółciowy i drogi żółciowe 416

7 FIZJOLOGIA NEREK Z ELEMENTAMI PATOFIZJOLOGII 417

Ewa Szczepańska-Sadowska, Agnieszka Cudnoch-Jędrzejewska

7.1 Funkcje nerek 417

7.1.1 Dopływ krwi do nerek 417

7.1.2 Główne czynniki decydujące o prawidłowej funkcji nerek 417

7.2 Mechanizm wytwarzania moczu 418

7.2.1 Nefron jako podstawowa jednostka funkcjonalna 418

7.2.2 Mechanizm powstawania moczu pierwotnego 420

7.2.3 Powstawanie moczu ostatecznego z moczu pierwotnego 422

7.2.4 Ocena zdolności wydalniczej nerek poprzez pomiar klirensów 428

7.3 Regulacja przepływu krwi w nerce i transportu kanalikowego 430

7.3.1 Unaczynienie kory i rdzenia nerek 430

7.3.2 Autoregulacja przepływu krwi i filtracji w kłębuszkach nerkowych 431

7.3.3 Równowaga kłębuszkowo-kanalikowa 432

7.3.4 Diureza presyjna 433

7.3.5 Inne przyczyny zmian diurezy 434

7.4 Neurogenna regulacja przepływu nerkowego i transportu kanalikowego 434

7.4.1 Unerwienie nerek 434

7.4.2 Odruchowa regulacja funkcji nerek 436

7.4.3 Regulacja przez neurony ośrodkowego układu nerwowego 436

7.4.4 Wzrost aktywności neuronów współczulnych unerwiających nerki

w stanach fizjologicznych i patologicznych 436

7.5 Hormonalna i humoralna regulacja czynności nerek 437

7.5.1 Układ renina-angiotensyna. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .437

7.5.2 Aldosteron 441

7.5.3 Wazopresyna 444

7.5.4 Endoteliny 446

7.5.5 Endogenne inhibitory ATP-azy 3Na+-2K+ 447

7.5.6 Peptydy natriuretyczne 447

7.5.7 Dopamina 449

7.5.8 Tlenek azotu 449

7.5.9 Adrenomedulina 450

7.5.10 Kininy 450

7.5.11 Eikozanoidy 450

7.5.12 Związki purynowe 450

7.6 Mechanizmy zagęszczania i rozcieńczania moczu 451

7.6.1 Zmiany osmolarności moczu podczas przepływu przez nefron 451

7.7 Udział nerek w regulacji gospodarki kwasowo-zasadowej 454

7.7.1 Nerki jako trzecia linia obrony w regulacji gospodarki kwasowo-zasadowej 454

7.7.2 Regulacja pH moczu 457

7.8 Inne funkcje nerek 459

7.8.1 Regulacja gospodarki wapniowo-fosforanowej 459

7.8.2 Hormonalna funkcja nerek 459

8 GOSPODARKA WODNO-ELEKTROLITOWA

– ASPEKTY FIZJOLOGICZNE I PATOFIZJOLOGICZNE 461

Agnieszka Cudnoch-Jędrzejewska, Magdalena Niedziela, Ewa Szczepańska-Sadowska

8.1 Przestrzenie wodne i rozmieszczenie elektrolitów 461

8.2 Osmolalność płynów ustrojowych 462

8.3 Stężenie jonów w płynach ustrojowych 463

8.3.1 Regulacja transportu jonów 464

8.4 Regulacja objętości płynu w przestrzeni zewnątrzkomórkowej i w komórkach 468

8.5 Bilans wodny 469

8.5.1 Regulacja gospodarki wodnej 470

8.6 Zaburzenia gospodarki wodnej 471

8.6.1 Stany odwodnienia 471

8.6.2 Stany przewodnienia 473

8.7 Regulacja bilansu elektrolitów 474

8.7.1 Regulacja bilansu sodu 474

8.7.2 Regulacja bilansu potasu 476

8.7.3 Regulacja bilansu chloru 478

8.7.4 Regulacja bilansu magnezu 478

8.8 Równowaga kwasowa-zasadowa – wybrane aspekty 479

8.8.1 Kwasica metaboliczna 480

8.8.2 Zasadowica metaboliczna 482

8.8.3 Kwasica oddechowa 482

8.8.4 Zasadowica oddechowa 482

9 METABOLIZM I JEGO REGULACJA 483

Aldona Dembińska-Kieć, Joanna Góralska

9.1 Wstęp 483

9.1.1 Uzyskiwanie energii z pożywienia i pojęcie energii swobodnej 483

9.2 Bilans energetyczny i rola wiązań wysokoenergetycznych 483

9.2.1 Podstawowe pojęcia 483

9.2.2 Miejsce i rola wiązań wysokoenergetycznych (ATP) w organizmie 485

9.2.3 Inne związki fosforanowe o wysokiej energii. Rola fosfokreatyny 485

9.2.4 Miejsce wytwarzania energii swobodnej organizmu 486

9.2.5 Kontrola energii uwalnianej przez komórki 490

9.2.6 Metabolizm węglowodanów i powstawanie adenozynotrifosforanu (ATP) 491

9.2.7 Metabolizm tłuszczów a wytwarzanie energii swobodnej 502

9.2.8 Metabolizm białek 523

9.3 Tempo metabolizmu 527

9.3.1 Pomiar całkowitej energii organizmu człowieka 528

9.3.2 Czynniki wpływające na wytwarzanie energii 528

9.4 Temperatura ciała i jej regulacja. Stan gorączkowy 530

9.4.1 Normalna temperatura ciała.Temperatura wewnątrz ciała i temperatura skóry 530

9.4.2 Regulacja temperatury ciała przez równowagę między ilością ciepła wytworzonego

i ilością ciepła oddanego 531

9.4.3 Odstępstwa w regulacji temperatury ciała 534

9.5 Witaminy i ich funkcje w organizmie człowieka 535

9.5.1 Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach 535

9.5.2 Witaminy rozpuszczalne w wodzie 537

9.6 Pierwiastki śladowe (mikroelementy) 539

9.7 Zakończenie 539

10 FIZJOLOGIA WYDZIELANIA WEWNĘTRZNEGO 541

Aleksandra Szlachcic, Stanisław J. Konturek

10.1 Charakterystyka wydzielania wewnętrznego 541

10.1.1 Ogólne cechy hormonów 541

10.1.2 Rodzaje hormonów 542

10.1.3 Kontrola wydzielania dokrewnego 543

10.1.4 Biosynteza hormonów 543

10.1.5 Uwalnianie hormonów 544

10.1.6 Transport hormonów w osoczu 545

10.1.7 Rola i podział receptorów hormonalnych 545

10.1.8 Metody oznaczania hormonów 545

10.2 Hormony podwzgórza 547

10.2.1 Wazopresyna argininowa 547

10.2.2 Oksytocyna 547

10.2.3 Podwzgórzowe hormony uwalniające i hamujące 548

10.3 Hormony przedniego płata przysadki 548

10.3.1 Hormon wzrostu 548

10.3.2 Prolaktyna 551

10.3.3 Hormony tropowe przysadki 553

10.4 Hormony części pośredniej przysadki 553

10.5 Hormony nadnerczy 554

10.5.1 Hormony rdzenia nadnerczy 554

10.5.2 Hormony kory nadnerczy 556

10.6 Hormony gruczołu tarczowego 563

10.6.1 Metabolizm jodu 563

10.6.2 Wytwarzanie, gromadzenie, uwalnianie i katabolizm hormonów gruczołu tarczowego 564

10.6.3 Regulacja wydzielania hormonów gruczołu tarczowego 566

10.6.4 Czynność hormonów gruczołu tarczowego 567

10.7 Czynności wewnątrzwydzielnicze trzustki 568

10.7.1 Glukagon 568

10.7.2 Insulina 570

10.8 Hormonalna regulacja metabolizmu wapniowo-fosforanowego 574

10.8.1 Metabolizm wapniowo-fosforanowy 574

10.8.2 Fizjologia tkanki kostnej 574

10.8.3 Układy hormonalne w homeostazie wapniowo-fosforanowej 576

10.8.4 Parathormon (PTH) 576

10.8.5 Kalcytonina 577

10.8.6 Hormonalna postać witaminy D3 577

10.9 Hormony szyszynki 578

10.10 Czynności dokrewne gonad 579

10.10.1 Konrola wewnątrzwydzielniczej aktywności jąder 579

10.10.2 Biosynteza i czynności hormonów jajnikowych 582

10.11 Hormony łożyska 586

11 FIZJOLOGIA ROZRODU 589

Aleksandra Szlachcic, Stanisław J. Konturek

11.1 Genetyczne uwarunkowania płci 589

11.2 Rozwój embrionalny narządu rozrodczego 590

11.3 Dojrzewanie płciowe 591

11.4 Okres klimakterium 592

11.5 Czynności fizjologiczne męskiego układu płciowego 592

11.5.1 Spermatogeneza 592

11.5.2 Męskie reakcje seksualne 593

11.6 Czynności fizjologiczne żeńskiego układu płciowego 595

11.6.1 Czynność jajników 595

11.6.2 Błona śluzowa macicy i narządy płciowe w cyklu miesiączkowym 595

11.6.3 Żeńskie reakcje seksualne 596

11.6.4 Ciąża 596

11.6.5 Poród 598

11.6.6 Laktacja 599

11.7 Niepłodność 601

12 UKŁAD NERWOWY I NARZĄDY ZMYSŁÓW 603

Bogdan Sadowski, Joanna Lewin-Kowalik

12.1 Fizjologia neuronu i przekaźnictwo synaptyczne 603

12.1.1 Neurogeneza 604

12.1.2 Struktura funkcjonalna neuronu 604

12.1.3 Glej 612

12.1.4 Neurony jako komórki pobudliwe – rola błony komórkowej 612

12.1.5 Kanały i prądy jonowe 616

12.1.6 Pobudzenie neuronu 624

12.1.7 Przewodzenie impulsów we włóknach nerwowych 631

12.1.8 Hamowanie neuronu 632

12.1.9 Receptory metabotropowe 634

12.1.10 Czynniki wzrostu 637

12.1.11 Neuroprzekaźniki 641

12.1.12 Neuroprzekaźniki klasyczne 643

12.1.13 Transmisja purynergiczna 648

12.1.14 Neuropeptydy 648

12.1.15 Kannabinoidy 648

12.1.16 Synapsy elektryczne 650

12.1.17 Bariery między przestrzeniami płynowymi mózgowia 650

12.2 Czynności czuciowe 656

12.2.1 Receptory 656

12.2.2 Czucie somatyczne 657

12.2.3 Czucie dotyku 659

12.2.4 Czucie temperatury 660

12.2.5 Dwa schematy unerwienia tułowia i kończyn 661

12.2.6 Czucie głębokie 661

12.2.7 Przebieg dróg czuciowych w rdzeniu kręgowym i pniu mózgu 662

12.2.8 Organizacja czucia somatycznego w obszarze głowy 662

12.2.9 Ośrodki czuciowe wzgórza 663

12.2.10 Okolica czuciowa (somatosensoryczna) kory mózgu 663

12.2.11 Utrzymanie równowagi ciała 665

12.3 Ból 668

12.3.1 Nocyceptory i receptory bólowe 669

12.3.2 Modulacja czucia bólu. Bramka rdzeniowa 670

12.3.3 Przeciwbólowe działanie akupunktury 671

12.3.4 Drogi i ośrodki czucia bólu 672

12.3.5 Ból patologiczny 672

12.3.6 Ośrodkowy system tłumienia bólu 674

12.3.7 Świąd 677

12.4 Układ wzrokowy 679

12.4.1 Budowa i funkcje oka 679

12.4.2 Ciśnienie śródgałkowe 679

12.4.3 Właściwości optyczne oka 680

12.4.4 Siatkówka 681

12.4.5 Adaptacja oka do światła i do ciemności 685

12.4.6 Pola recepcyjne komórek zwojowych siatkówki 686

12.4.7 Zdolność rozdzielcza oka 686

12.4.8 Koncentryczna organizacja pól recepcyjnych komórek zwojowych 686

12.4.9 Widzenie barw 686

12.4.10 Strumienie informacji wzrokowej 689

12.4.11 Reagowanie układu wzrokowego na wzorce bodźców 690

12.4.12 Pole widzenia 690

12.4.13 Ruchy gałek ocznych 692

12.4.14 Unerwienie autonomiczne oka 695

12.5 Układ słuchowy 696

12.5.1 Budowa i czynność narządu słuchu 696

12.5.2 Przebieg fali akustycznej w uchu wewnętrznym 698

12.5.3 Kodowanie informacji słuchowej w nerwie ślimakowym 700

12.5.4 Podkorowe ośrodki słuchu. Ocena położenia źródła dźwięku 702

12.5.5 Organizacja okolicy słuchowej kory mózgu 703

12.5.6 Badanie słuchu 703

12.6 Węch i smak 704

12.6.1 Węch 704

12.6.2 Smak 707

12.7 Czynności ruchowe 711

12.7.1 Odruchy 711

12.7.2 Organizacja ośrodków ruchowych rdzenia kręgowego 711

12.7.3 Jednostki ruchowe 713

12.7.4 Unerwienie czuciowe mięśni 713

12.7.5 Rola odruchów rdzeniowych w sterowaniu ruchem 716

12.7.6 Spastyczność rdzeniowa 719

12.7.7 Nadrdzeniowa kontrola czynności ruchowych 719

12.7.8 Obszary ruchowe kory mózgu 721

12.7.9 Sterowanie ruchami dowolnymi 723

12.7.10 Jądra podstawne 725

12.7.11 Móżdżek 729

12.8 Układ autonomiczny 731

12.8.1 Części układu autonomicznego 731

12.8.2 Neuroprzekaźniki w układzie autonomicznym 731

12.8.3 Układ współczulny 731

12.8.4 Układ przywspółczulny 738

12.8.5 Funkcje czuciowe układu autonomicznego 739

12.8.6 Działanie układu autonomicznego na narządy 739

12.8.7 Regulacja czynności układu autonomicznego przez układ limbiczny 741

12.9 Czynności popędowo-emocjonalne 742

12.9.1 Struktury korowe układu limbicznego 742

12.9.2 Ciało migdałowate 743

12.9.3 Podwzgórze 744

12.9.4 Jądro półleżące 745

12.9.5 Przegroda 745

12.9.6 Systemy o jednolitym neurochemicznym podłożu transmisji synaptycznej 746

12.9.7 Istota szara okołowodociągowa 747

12.9.8 Potrzeby, popędy, emocje 747

12.9.9 Emocje 747

12.9.10 Odczuwanie przyjemności i przykrości 749

12.9.11 Nastrój 749

12.9.12 Stres 750

12.10 Czuwanie, sen i rytmika funkcji fizjologicznych 753

12.10.1 Czuwanie i świadomość 753

12.10.2 Twór siatkowaty i układ siatkowaty 754

12.10.3 Elektroencefalograficzne korelaty czuwania 754

12.10.4 Sen 755

12.10.5 Mechanizm powstawania fal EEG 757

12.10.6 Charakterystyka snu u człowieka 761

12.10.7 Rytmy biologiczne i ich rodzaje 762

12.10.8 Patologia snu 765

12.11 Mechanizmy pamięci 769

12.11.1 Klasyfikacja pamięci 769

12.11.2. Pamięć krótkotrwała i długotrwała 769

12.11.3 Pamięć opisowa (deklaratywna) 770

12.11.4 Pamięć nieświadoma 770

12.11.5 Zaburzenia pamięci 771

12.11.6 Kodowanie śladów pamięciowych w różnych strukturach mózgu 773

12.11.7 Istota śladu pamięciowego 773

12.11.8 Odruchy warunkowe 774

12.12 Mowa i czynności intelektualne 778

12.12.1 Właściwości mowy 778

12.12.2 Afazje 778

12.12.3 Funkcjonowanie mechanizmów mowy u ludzi zdrowych 781

12.12.4 Dominacja półkuli a funkcjonalna asymetria półkul mózgu 782

12.12.5 Kora mózgu a zachowanie się człowieka 783

13 FIZJOLOGIA MIĘŚNI SZKIELETOWYCH I GŁADKICH 787

Adrian Chabowski, Jan Górski

13.1 Ogólna charakterystyka mięśni 787

13.2 Charakterystyka mięśni szkieletowych 787

13.2.1 Organizacja anatomiczna mięśni szkieletowych 787

13.2.2 Organizacja anatomiczno-czynnościowa mięśni szkieletowych 789

13.3 Pobudliwość mięśni szkieletowych 793

13.4 Ukrwienie mięśni szkieletowych 793

13.4.1 Toniczne napięcie podstawowe naczyń krążenia mięśniowego (regulacja nerwowa

przepływu krwi przez mięśnie szkieletowe) 794

13.4.2 Przekrwienie czynnościowe (metaboliczna regulacja przepływu krwi

przez mięśnie szkieletowe) 794

13.4.3 Pompa mięśniowa 794

13.5 Unerwienie mięśni szkieletowych 795

13.5.1 Jednostka motoryczna 795

13.5.2 Płynność ruchu 795

13.5.3 Złącze nerwowo-mięśniowe 796

13.6 Sprzężenie elektromechaniczne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .798

13.7 Molekularny mechanizm skurczu 798

13.7.1 „Ślizgowa” teoria skurczu 799

13.8 Rodzaje skurczu 800

13.8.1 Podział ze względu na częstotliwość pobudzeń 800

13.8.2 Podział ze względu na rodzaj wykonywanej pracy 800

13.9 Siła rozwijana przez mięśnie 802

13.9.1 Siła rozwijana przez mięśnie a wstępne rozciągnięcie mięśnia 802

13.9.2 Siła rozwijana przez mięśnie a rekrutacja jednostek motorycznych 802

13.9.3 Siła rozwijana przez mięśnie a częstotliwość pobudzeń 803

13.9.4 Siła rozwijana przez mięśnie a pętla rdzeniowo-mięśniowa 804

13.10 Szybkość skracania mięśnia 804

13.11 Źródła energii i metabolizm mięśni szkieletowych 804

13.11.1 Miopatie metaboliczne 806

13.12 Podział włókien mięśniowych 807

13.13 Zmęczenie mięśni 807

13.14 Odnerwienie mięśni szkieletowych 809

13.15 Mechanika ruchu 809

13.16 Elektromiografia (EMG) 810

13.17 Mięśnie gładkie 810

13.17.1 Podział czynnościowy mięśni gładkich 810

13.17.2 Ultrastruktura mięśni gładkich 811

13.17.3 Potencjały błonowe i czynnościowe 811

13.17.4 Sprzężenie elektromechaniczne 812

13.17.5 Molekularny mechanizm skurczu mięśni gładkich 812

13.17.6 Regulacja aktywności skurczowej mięśni gładkich 813

13.18 Unerwienie mięśni gładkich 814

13.18.1 Przekaźnictwo nerwowo-mięśniowe 814

14 FIZJOLOGIA WYSIŁKU FIZYCZNEGO 817

14.1 Znaczenie aktywności fizycznej w życiu człowieka 817

14.2 Reakcje krążeniowo-oddechowe i klasyfikacja wysiłków fizycznych 817

14.2.1 Reakcje krążeniowo-oddechowe 817

14.2.2 Klasyfikacja wysiłków fizycznych i ocena ich intensywności 819

14.3 Wytwarzanie energii i moc mechaniczna mięśni szkieletowych 821

14.3.1 Wytwarzanie energii w mięśniach szkieletowych 821

14.3.2 Mięśnie szkieletowe jako źródło mocy mechanicznej 822

14.4 Wydolność fizyczna 826

14.4.1 Wskaźniki wydolności w wysiłkach długotrwałych 827

14.4.2 Iloraz oddechowy 835

14.4.3 Koszt energetyczny wysiłku 835

14.4.4 Prosta próba oceny wydolności fizycznej – test marszu 6-minutowego 837

14.5 Zmęczenie wysiłkowe 837

14.5.1 Przyczyny zmęczenia podczas wysiłków długotrwałych 837

14.5.2 Przyczyny zmęczenia podczas wysiłków krótkotrwałych o maksymalnej mocy 838

14.5.3 Bóle mięśniowe i uwalnianie miokin 839

14.6 Wpływ treningu na wydolność fizyczną człowieka 839

14.6.1 Wczesne efekty treningu 840

14.6.2 Odległe efekty treningu 841

14.6.3 Przeciwzapalne efekty wysiłku fizycznego 842

INDEKS 845

• ISBN: 978-83-66310-09-4
• Redaktor: T. Brzozowski
• Wydanie: 3
• Rok wydania: 2019
• Format: 210 x 270
• Liczba stron: 864
• Oprawa: miękka