Introduktion fysiologiska principer

7 centrala fysiologiska principer

fysiologisk princip = grundläggande mekanisk
- Kan användas på olika sätt för olika fysiologiska funktioner
Transport av elektriska laddningar
Kommunikation mellan celler
Diffusion
Affinitet mellan protein och ligand
- Dissosiationskonstanter
Reglering mellan feedback
- +/-
Massbalans
Flöde (av vätska eller luft) med tryckgradient
- Gradienter i tryck leder till flöde

Transport av elektriska laddningar:

Alla celler har en membranpotential
- Laddningen kan skilje mellan innanför och utanför membranet
  - Insidan ofta lite mer negativ
  - Skillnaden = membranpotentialen
    - Variation i membranpotential = hur elektriska signaler skickas
K+ vanligast inne i cellen…
Kommunikationen mellan nervceller handlar om öppna jonkanaler → membranpotentialen förändras
Transport av elektriska laddningar sker i:
- Nervsystemet
- Hjärtat
  - Viktigt att sammandragning sker koordinerat i hela hjärtat
    - Muskelcellerna kommunicerar genom transport av elektriska laddningar
- Glatt muskulatur
Gap-junctions
- Finns motsvarande struktur i växter
Så fort nervcell stimuleras börjar jonkanalerna öppnas och stängas enligt mönster
- Aktionspotentialen “sätter igång”

Affinitet mellan protein och ligand

Dissociationskonstanter
- Du behöver inte kunna räkna ut konstanten
- Högt värde = låg affinitet
- Lågt värde = protein har hög affinitet för liganden
En ligand och ett protein som binder till varandra i en reversibel reaktion
Hamnar i tillstånd av jämvikt som påverkas av yttre faktorer
- Binder eller hellre släpper ifrån bundna
Dynamiskt tillstånd
Ex:
- Hemoglobins affinitet för O2
  - Pigment (rött pga Heme-gruppen med Fe)
    - 4 subenheter som kan binda 2 st O2 var
  - Alla ryggradsdjur har hemoglobin som respiratoriskt pigment
    - Däggdjur i röda blodkroppar
  - O2 = ligand, Hemoglobin = protein
  - pH och mängd koldioxid närvarande påverkar hur hårt binder syre/om släpper ifrån sig
Ex:
- Neurontransmittorns affinitet för re…
  - Inne i terminalen finns blåsor fulla av transmittorsubstans
  - Övergår till dendriterna genom kemisk synaps
    - Ligand (transmittorn) övergår till receptorprotein (mottagaren)

Massbalans:

Homeostasis = organismer med inre balans av olika ämnes nivåer
Mycket koldioxid bildas ofta → löses i vatten och bildar kolsyra → sänkt pH (pH väldigt viktigt i organismer och viktigt att hålla stabilt)
- Därför finns processer som håller balansen så att ex pH inte ändras på detta sätt
Organism = öppet system
- Massbalans upprätthåller homeostasis
- Ta upp och avge ämnen till omgivningen
  - För att ett ämne ska hållas balanserat måste tillskottet av ämne balanseras av lika stor bortforsel av ämnet
    - Upptag, utsöndra, förbruka, produktion
Massbalans = alltid ett ämne åt gången man talar om
Ex:
- Vatten
  - Tillskott via mat/dricka och metabolism
  - Utsöndring via…
  - Lika mycket in som ut = massbalans
Ex:
- Koldioxid
  - Produktion metabolism
  - Utsöndring respiration
- Mycket koldioxid bildas ofta → löses i vatten och bildar kolsyra → sänkt pH (pH väldigt viktigt i organismer och viktigt att hålla stabilt)
  - Därför finns processer som håller balansen så att ex pH inte ändras på detta sätt
Ex:
- Syre
  - Upptag respiration
  - Förbrukning metabolism

Kommunikation mellan celler:

Ex
- Hormon = exempel på kommunikation mellan celler
  - Hormonproducerande cell (ex körtel) → cirkulation → målceller (har receptor [affinitet mellan ligand och protein])
Ex:
- Signaler i nervsystem
Ex:
- Muskelceller
  - Kan ske på väldigt nära håll eller på längre håll^^^
    - Ex: När ämnen från skadade celler läcker ut attraheras blodplättar till skadan

Diffusion:

Kraften bakom diffusionen är gradienten
- Koncentration
- Laddning
  - Transport av elektriska laddningar
- Partialtryck
  - Gaser
  - Ex syre diffunderar från högre partialtryck till områden med lägre partialtryck
Passiv transport
- Ingen energi utifrån krävs (ATP)
- Finns inneboende energi i gradienten
Ex:
- Elektriska laddningar i nervceller
  - Koncentration och kanske laddning också
Ex:
- O2 och CO2 mellan blod och lungornas alveoler
  - Partialtrycksgradient

Reglering av feedback

Inte homeostatisk reglering
Positiv feedback
- Händelsekedja sätts igång och förstärker sig själv (tills något stoppar den, ex någon yttre faktor [barnet föds])
- →A → B → C→
  - Så fort C händer påverkar C, A → loop
Negativ feedback
- Resultatet i händelsekedja stänger av händelsekedjan
- A → B → C→
  - →A → x
  - C påverkar A genom att stoppa kedjan

Flöde (…