BAM biologi prov (inte klar)

lila = centrala begrepp

Hur fungerar gälar?

Gälarna är mycket förgrenade och har rikliga mängder blodkärl vilket medför att ytan där gasutbyte kan ske blir större. De utnyttjar motströmsprincipen för effektivt gasutbyte.

Vad är motströmsprincipen?

Motströmsprincipen gör deras syreupptagning extremt effektiv trots att vatten är syrefattigt. Motströmsprincipen innebär att vatten och blod flödar i motsatta riktningar.

• Strömmen med vatten går i motsatt riktning mot blodströmmen när vattnet strömmar förbi gälarna. Det innebär att blodet hela tiden möter vatten med en större syrehalt än blodet har. Diffusionen sker därför från vatten till blod under blodets hela resa i blodkärlen i gälarna.

Vad är trakéer, vilka använder dem, och hur?

Insekter har trakétsystem som transporterar syre direkt till cellerna utan att involvera blodet. Diffusion av gaser genom rör är dock bara effektivt över korta avstånd vilket är anledningen till insekternas övre storleksgräns. Genom rörsystemet står kroppens egna celler i nära förbindelse med den omgivande luften. Insidan är täckt av fuktiga epitelceller.

Hur fungerar fåglarnas luftsäckar?

De har lungor men också två luftsäckar. Luften strömmar i en riktning genom lungorna - den syrefattiga luften tar vägen genom luftsäckarna istället för lungorna som kan fyllas upp med ny syrerik luft. På detta sätt har fågel lungor ett kontinuerligt flöde av frisk luft under in och utandning. Lungorna fylls aldrig med "gammal" (syrefattig) luft som väntar på att andas ut. Detta system är mycket skalbart pga att det är kopplat till ett cirkulationssystem som funkar på långa avstånd till skillnad från traketsystemet.

Vad är gemensamt för trakéer lungor och gälar?

De kräver alla ett fuktigt membran för att diffusionen av gaser ska fungera, syre har svårt att tränga sig igenom torra ytor.

Får syrebrist oss att andas?

Nej - det är koldioxidhalten i blodet som leder till produktion av kolsyra vilket sänker pH i blodet. Kemoreceptorer i halspulsådern och aortan detekterar pH-värdet och skickar en signal till andningscentrum i hjärnan så att vi andas.

Hur andas vi?

Andetaget startar när diafragman kontraherar och drar med sig lungsäckarna neråt vilket ökar volymen av lungorna => lägre lufttryck inuti lungorna jämfört med omgivningens lufttryck => luft dras in i lungorna. När diafragman relaxerar kommer lungornas volym minska => får ett högre lufttryck inuti lungorna => luften pressas ut. 

Beskriv färden för en luftmolekyl när vi andas

1. Luften kommer in via näshålan och/eller munhålan. Bihålorna omger näshålan och tempererar och fuktar luften.

2. Luften transporteras vidare till luftstrupen. Luftstrupen är ett rör utspänt av broskringar och försedd med cilier(flimmerhår) som hanterar skräp och patogener - kan sväljas eller hostas ut. 

3. Luftstrupen delar in sig i 2 bronker som leder luften till lungorna.

4. Bronkerna delar in sig i ännu mindre luftrör som kallas bronkioler som är förbundna med våra alveoler(lungblåsor) där gasutbytet sker. 

Vilken reaktion sker med koldioxid i blodet?

CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ 2H⁺ + CO₃^2- vilket sänker pH-värdet i blodet

Sedan sker den reversibla reaktionen när blodet når lungorna som bildar koldioxid igen som kan diffundera ut ur blodet till alveolen och utandas.

Hur sker gasutbytet i alveoler?

Gasutbyte: luften i alveolerna består av 21% syrgas och 0,04% CO₂ (inandningsluften). Blodet som rinner i kapillären är syrefattigt vilket gör att inandningsluftens syre diffunderar in i kapillären och koldioxid ut ur kapillären. Detta ger en utandningsluft med 14% syrgas och 5% CO₂.

Tack vare koncentrationsgradienten: koldioxid diffunderar in i alveolen genom cellmembranet och syret diffunderar från alveolen ut till blodet. Sker enkelt eftersom syre och CO2 är små oladdade molekyler - inga membranproteiner, pumpar, eller energi behövs - passiv transport.

Varför har vi alveoler?

Ökad yta för gasutbyte - maximera syreupptagningen

Vad är andningsfrekvensen hos en vuxen?

• Andningsfrekvensen: normalt hos en vuxen person i vila: 12 andetag/min. Varje andetag innefattar 0,5 L luft. Beror på belastning och vitalkapacitet (hur många liter luft man kan få ner i lungorna i ett andetag som i sin tur beror på kön/kroppsstorlek och men är också uppträningsbart då den beror på träningsgrad.) 

Vad är residualvolym?

Residualvolym: Mängden luft vi måste ha kvar i lungorna så de inte kollapsar.

Vad är kemisk nedbrytning?

När enzymer bryter ner mat via hydrolys som innebär att en stor molekyler reagerar med H₂O och spjälkas till mindre bitar.

Hur börjar matspjälkningen i munhålan? (1.0)

I munhålan sönderdelas och mals maten av tänderna (mekanisk nedbrytning), och blandas med saliv som utsöndras från spottkörtlarna (kemisk nedbrytning).

• Saliv består av bla enzymet amylas som hydrolyserar stärkelse till kortare polysackarider. Saliv innehåller slemämnet mucin

• Saliv består av lysozymer som är bakteriedödande, antikroppar, och vätekarbonatjoner som stabiliserar pH:t så att tandemaljen inte fräts sönder.

Vad händer när du sväljer? (1.1)

När maten når svalget i munhålan sker en sväljreflex. När du sväljer stängs öppningen till luftstrupen (struplocket) automatiskt mha en stark stängningsreflex. Tuggan du svalt kramas av de glatta ringmusklerna i resten av matstrupen (kontrolleras ej av viljan) nedåt mot magsäcken mha peristaltiska (rytmiska) rörelser. De drar ihop sig bakom maten och slappnar av framför vilket skapar en vågrörelse som för maten nedåt i matstrupen.

Hur mycket saliv producerar vi per dag?

1-1,5L

Vad händer när vi inte tuggar maten ordentligt?

Tuggan blir för stor och man känner hur de glatta ringmusklerna i matstrupen arbetar hårt (krampar) för att pressa maten vidare via peristaltiska rörelser.

Varför kan vi dricka vatten och stå på händer samtidigt?

De peristaltiska rörelserna är såpass starka att de pressar vattnet mot magsäcken.

Vad händer när maten kommer till magsäcken? (2)

Övre magmunnen är en ringmuskel som kan öppnas och stängas. Detta hindrar sur magsaft (pH 1,5-2) från att komma upp till matstrupen. Magsäckens väggar (glatta muskler) knådar och sönderdelar maten (mekanisk nedbrytning) och är täckta av olika typer av epitelceller som skyddar resten av kroppen. Magsäcksväggens epitelceller producerar saltsyra, pepsinogen, och buffrande slem.

• Pepsinogen utsöndras i inaktiv form och när det möter saltsyran blir de aktivt pepsin - enzym (kemisk nedbrytning av proteiner —> peptider).

• Det buffrande slemmet skyddar magsäckens väggar från magsaften

Nedre magmunnen är en ringmuskel som portionerar ut maten (nu en trög vätska) till tolvfingertarmen. Den hålls stängd förutom när vi sväljer eller slussar vidare en portion mat.

Varför är det bra att magsäckens miljö är sur?

• Bakterier dör

• Cellväggar i maten bryts ner => näringsämnen kan spjälkas enklare av tex pepsin med proteiner

• Proteiner denatureras dvs deras 3D struktur bryts upp

• Pepsin som spjälkar proteiner verkar bäst vid pH 2

Hur länge bearbetas maten i magsäcken och hur mycket rymmer den?

Maten bearbetas i 4h och magsäcken rymmer 2L

Vad händer med maten i tolvfingertarmen (första 20cm av tunntarmen)? (3.0)

Här blandas maten med både bukspott och galla. Dessutom finns det celler i tolvfingertarmens vägg som utsöndrar sekret med enzymer (kemisk nedbrytning).

Bukspott: Basiskt → höjer pH. Skyddar tolvfingertarmväggen från saltsyran i magsaften. Innehåller enzymer (kemisk nedbrytning) för spjälkning av alla ämnesgrupper:

- Trypsin & dipeptidaser: Fortsätter sönderdelning av proteiner.

- Amylas: fortsätter spjälkningen av stärkelse.

- Lipas: Bryter ned fettmolekyler till glycerol och fettsyror. 

- DNAs & RNAs: spjälkar nukleinsyror

Galla: Bildas i levern. Lagras i gallblåsan. Galla innehåller bla gallsalter: finfördelar fett till små fettdroppar (fungerar som diskmedel typ!) som gör att lipas får större yta att verka på. Galla innehåller också det gulaktiga färgämnet bilirubin, vilket bildas vid nedbrytning av röda blodkroppar och ger avföringen dess bruna färg.

Hur mycket väger levern?

1,5kg

Vad kallas levern?

“Den stora reningscentralen”. Två av kroppens största blodkärl anländer till och från levern - portvenen och leverartären. Ämnena från spjälkningen i tunntarmen tas upp av blodet/lymfkärlen och transporteras genom portvenen till levern för fortsatt bearbetning.

Vad mer gör levern?

• Levern reglerar blodsockret genom att omvandla glukos till glykogen och tvärtom. 

• Levern omvandlar glukos till fett ifall det finns i överskott - lagrar fetter.

Hur mycket bukspott produceras per dygn?

1,5L

Vad händer med maten i resten av tunntarmen? (3.1)

Födan (mer en vätska) pressas enkelt fram via peristaltiska rörelser. Även här utsöndras spjälkande enzymer (kemisk nedbrytning) men med huvuduppgift att slutföra den redan påbörjade spjälkningen: Protein —> aminosyror och fett —> glycerol + fettsyror men sätts sedan samman igen så de inte löses upp i kroppsvätskorna.

• De absorberas av antingen blodkärl eller lymfkärl (näringsupptag):

- blodkärl: tar upp monosackarider, aminosyror, nukleotider, vitaminer, och mineralsalternas joner genom aktiv transport.

- lymfkärl: tar upp fettsyror och glycerol via diffusion och tar alltså en omväg innan de når blodkärlen som kan transportera dem vidare.

• Alla dessa ämnen hamnar tillslut i levern där levern släpper ut det som behövs för att upprätthålla homeostas.

10L passerar tunntarmen och 1L når tjocktarmen, här sker alltså även vattenupptag.

Hur är tunntarmens väggar?

Kraftigt vecklade och täckta med villi (tarmludd) som i sin tur är har en yta täckta med epitelceller vars cellmembran har små utskott som kallas mikrovilli. Detta gör att absorptionsytan blir hela 200m² vilket gör näringsupptaget mycket effektivt.

Hur lång är tunntarmen?

5-6m (längsta delen av matspjälkningskanalen)

Vad är poängen med villi och mikrovilli?

Att vara ytförstorande, mikrovilli är kraftigt ytförstorande.

Vart är blindtarmen?

• Där tunntarmen ansluter till tjocktarmen bildar blindtarmen med sitt appendix (blindtarmsbihang) en utbuktning. Där appendixet kan bli inflammerat och då oftas opereras bort. Cecum = blindtarm. Se bild

Man har länge trott att blindtarmsbihanget är onödigt men den spelar en roll för immunförsvaret.

Vad händer med maten i tjocktarmen? (4)

Nu består maten av obrytbara rester som cellulosa, några salter, och massa bakterier. Här absorberas vattnet från de obrytbara resterna: vattenupptag. I tjocktarmen finns också mutualistiska tarmbakterier som utnyttjar de obrytbara delarna i födan. Förutom gaser som metan och svavelväte, bildar de också viktiga vitaminer som B- & K-vitaminer.

Hur lång är tjocktarmen?

1,5m

Vad händer med maten i ändtarmen? (5)

Här finns tvp ringmuskler: en inre glatt och en yttre viljestyrd. När den inre ringmuskeln slappnar av och öppnar sig känner vi oss nödiga. Den yttre kan vi styra och hålla oss eller släppa ut avföringen.

Vad är hjärtat uppbyggt av och vad kännetecknar de cellerna?

• Hjärtat är uppbyggt av hjärtmuskelceller.

  • Hjärtmuskelceller har en hög andel myoglobin som kan lagra syre

  • och består av en stor mängd mitokondrier.

Hur syresätts hjärtat?

• Hjärtat syresätts utifrån via kranskärlen som löper på utsidan av hjärtat och är i direkt kontakt med aortan. En hjärtinfarkt innebär en blodpropp i kranskärlen vilket leder till att en del av hjärtat får syrebrist. Ju längre upp blodproppen sitter desto större del som får syrebrist vilket är farligare.

Vad är syftet med fickklaffarna och segelklaffarna?

Att avgränsa blodet och se till att det bara strömmar åt ena hållet i hjärtat. De kan bara öppnas åt ett håll och förhindrar då att blodet ringer baklänges i hjärtat.

• Segelklaffarna begränsar kammarna och förmakarna och öppnar bara när blodet är på väg mot kamrarna.

• Fickklaffarna begränsar vänsterkammar+aortan resp högrekammare+lungartären och stängs automatiskt om blodet skulle rinna åt fel håll.

Vad kännetecknar artärer?

Artärer: Leder blodet från hjärtat

• har tjocka och elastiska väggar för att klara av trycket från hjärtat.

• omges av glatt muskulatur för att klara av trycket från hjärtat.

• Delar sig och övergår till kapillärer när cellväggen blir 1-3 celler tjockt <=> lägre tryck.

Vad kännetecknar kapillärer?

Kapillärer: 

• Cellvägg på 1-3 celler i tjocklek. De är tunna för att maximera gasutbytet och näringsutbytet i de närliggande vävnaderna.

• 20% av trycket vid hjärtat

• Kroppen kan reglera vilka kapillärer som ska ha stort blodflöde beroende på vad som behövs för tillfället; t.ex när du har ätit åker blodet till fler kapillärer vid matspjälkningssystemet för att ta upp näring.

Vad kännetecknar vener?

Vener: Leder blodet tillbaks in i hjärtat

• Behöver inte ha lika tjock cellvägg som artärerna eftersom blodtrycket inte är lika högt då blod har flödat ut till kroppen.

• => trycket är mycket lågt, och hjärtats slag påverkar inte längre blodet utan det behöver annan hjälp för att ta sig till hjärtat / transportera blodet mot gravitationen:

  • Venklaffar som bara kan öppnas i en riktning där skelettmusklerna hjälper till att pressa upp blodet segment för segment via kontraktion av musklerna. 

  • Det tryck bröstkorgen ger upphov till varje gång man andas

Hur transporteras blodet i cirkulationssystemet?

Översikt

Kretsloppet i lungorna sköts av högra halvan: höger kammare pumpar blod —>(via lungartären) lungorna där blodet syresätts och avger koldioxid via diffusion.

Kretsloppet i kroppen sköts av vänstra halvan: vänster kammare pumpar blod —> (via aortan) kroppen

Alla steg

1. Lungor: de små kapillärerna som omger alveolerna syresätts genom diffusion och avger koldioxid. 

2. Syrerikt blod transporteras tillbaka till vänster förmak via lungven. 

3. Syrerika blodet pumpas till vänster kammare via segelklaffen (förmaken kontraherar)

4. Syrerika blodet pumpas ut från vänster kammare( som kontraherar) via fickklaffen till aortan. Den har ett tjockt kärlvägg för att det blir ett stort tryck på aortan när hjärtat kontraherar. Aortan kommer förgrena sig till kranskärlen som förser hjärtat med syrgas. 

5. Artärerna förgrenas i mindre och mindre kärl som övergår till kapillärer. I kapillärerna sker gasutbytet. Syret diffunderar ut och det diffunderar in koldioxid. => syrefattigt blod (blått)

6. Det syrefattiga blodet transporteras tillbaka mot höger förmak med hjälp av kapillärer som övergår till vener. Detta sker via högre och nedre hålvenen.

7. Syrefattiga blodet transporteras in i höger förmak. 

8. Hjärtat kontraherar och syrefattiga blodet pumpas genom segelklaffen ner i höger kammare.

9. Syrefattiga blodet transporteras ut ur hjärtat via lungartären till lungorna för att syresättas.

Hur många gånger kontraherar hjärtat per år?

40-50 miljoner gånger per år

redogör för hjärtats uppbyggnad

redogör för hjärtats kontraktion (inte med i checklistan?🤔)

Hjärtcykeln kan delas upp i 2 kontraktionsfaser och 2 vilofaser.

• Vid höger förmak finns SA-noden, de kommer skicka ut en elektrisk signal som sprids i hjärtmuskelcellerna. Detta får förmakarna att kontrahera. Blodet pressas ner genom segelklaffarna till kammarna. (detta sker parallellt i båda förmakarna och kammarna samtidigt).

• fördröjning på 0.5s tills kammarna kontraherar

• Bredvid fickklaffen i höger förmak finns AV-noden som påverkas av den elektriska signalen från SA-noden och skickar den vidare till hjärtspetsen(längst ner i hjärtat och omfattar ändan av båda kamrarna) som då kontraherar. Blodet från kamrarna kommer då pressas ut genom fickklaffen.

OBS i bilden heter SA-noden sinusknutan

Vad är blodets uppgifter?

• Transporterar: O₂ CO₂ näring, hormoner, och avfallsprodukter.

• Reglerar: Kroppstemperatur, pH-värde, och vätskemängd.

• Motverkar: infektioner med hjälp av de vita blodkropparna & stoppar blödningar genom att koagulera sig.

Redogör för blodets uppbyggnad / innehåll

Blodets innehåll: 4-6L i kroppen

• 55% av blodet är blodplasma

  • består mest av vatten

  • även joner/salter (bla Na⁺, Ka⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^-, HCO^-3) - elektrolyter

  • proteiner (albumin, fibrinogen, antikroppar)

  • gaser, näringsämnen, hormoner, och avfallsprodukter.

• 45% av blodet är blodceller/blodkroppar

  • röda blodkroppar 5-6 miljoner/mikroliter blod - transport av O₂ och CO₂

  • blodplättar: 150 000-400 000/mikroliter blod. hjälper till med koaguleringen tillsammans med fibrinogen. 

  • vita blodkroppar: i normalläge 5000-10 000/mikroliter blod. 

    • immunförsvar: basofiler, eosinofiler, neutrofiler, lymfocyter, monocyter (behöver ej kunna deras uppgifter)

Redogör för blodets tillverkning

Blodets tillverkning:

• stamceller producerar blod i benmärgen hos de större skelettbenen:

  • lårben, bäckenbenet, överarmar

  • i mitten av skelettbenet har vi ett mjukare poröst ämne med multipotenta stamceller som kan bilda bara nya blodkroppar

    • de bildar lymfoida stamceller → som bildar B/T-celler

    • de bildar myeloida stamceller → utvecklas till basofila, neutrofila, eosinofila granulocyter

    • de bildar röda blodkroppar direkt

    • de bildar blodplättar

Kan röda blodkroppar celldela? Varför?

Nej:

• De har en livstid på ca 120 dagar pga att de inte har en celldelning. Detta beror på att de varken har en cellkärna eller DNA som kan replikeras.

• De har inte heller några mitokondrier för att kunna innehålla så mycket hemoglobin som möjligt för att transportera mycket syrgas. 

  • Varje röd blodkropp innehåller 250 miljoner hemoglobinmolekyler som var och en kan transportera 4 syrgasmolekyler. 

Hur gick blodtransfusioner förr i tiden?

Förr i tiden gick blodtransfusioner ibland jättebra och ibland jättedåligt. Detta pga att de röda blodkropparna varierar i vilka antigen de har på sin yta.

Vilka två saker är viktigt att tänka på inför blodtransfusioner?

1. Vilka antigen de röda blodkropparna har på sin yta och vilka antikroppar blodplasman då har (Det är när antikropparna stöter på fel antigen som farliga reaktioner sker.)

• De har antikroppar för de antigenen de inte har:

  • ex har A antigen <=> har antikropp mot B-antigen

  • ex har A och B antigen <=> har inga antikroppar för då hade de koagulerat sitt blod

  • O- blod kan ges till alla

  • AB+ kan ta emot blod av alla

2. RH-faktorn

• är också proteiner som sitter på ytan av våra röda blodkroppar

  • om man har RH faktorn => RH+

  • om man inte har RH faktorn => RH-

Vad händer om en RH- person får i sig RH+ blod?

Om en RH- person får i sig RH+ blod kommer det att startas en immunologisk reaktion. Detta leder till att immunceller(B-lymfocyter) börjar skapa antikroppar mot RH-faktorn. Första gången en RH- får RH+ blod kommer inte leda till någon fysiologisk reaktion men om det sker igen kommer antikropparna redan finnas och attackera RH+ blodet. 

Om en RH+ person får i sig RH- blod händer ingenting. Det finns ingenting att reagera på.

Vad är farorna för gravida gällande RH-faktorn? Hur löser sjukvården detta?

Om en RH- kvinna blir gravid och barnet är RH+ kommer RH-faktorer läcka in från fostrets blodomlopp till mammans blodomlopp som börjar skapa antikroppar mot RH-faktorerna. Under första graviditeten skapar detta inget problem, men om mamman blir gravid igen och det fostret också har RH+ blod => antikroppar mot RH-faktorerna läcker över från mamman till fostret och orsakar skador i hjärnan. 

• Sjukvården ger medicin till RH- kvinnor under graviditet + förlossning som minskar antikroppsproduktionen.