Fiziologija životinja

FIZIOLOGIJA• physis (priroda) i logos (nauka)

• Biološka disciplina koja proučava funkcije živih organizama kao i fizičke i hemijske procese koji leže u osnovi tih funkcija.

• ZADATAK: utvrđivanje zakonitosti po kojima se životni procesi odvijaju, da ih opiše i objasni, kao i da utvrđivaje regulacionih mehanizama životnih procesa

• PREDMET izučavanja: svi nivoi organizacije živih sistema (ćelije, organi, organski sistemi) kao i organizam u celini

Discipline fiziologije• fiziologija životinja i fiziologija biljaka• FIZIOLOGIJA ŽIVOTINJA

– opšta i sistemska fiziologija (osnovni principi po kojima različiti životinjski organizmi funkcionišu)

– uporedna fiziologija (sličnosti i razlike između vrsta)– ekološka fiziologija (interakcije organizama sa

sredinom)– evoluciona fiziologija (promene pojedinih fizioloških

osobina kroz vreme i nastanah novih pod uticajem prirodne selekcije)

– fiziologija čoveka• patološka fiziologija (funkcionalni poremećaji u ljudskom

organizmu)

Veza fiziologije sa drugim naukama

• Anatomija– da bi se proučili životni procesi, neophodno je

poznavanje građe ćelija, organa, organizma.

• Fizika i hemija– životni procesi koji se odigravaju u ćeliji i

organizmu odigravaju se po zakonima fizike i hemije

• npr. disanje, razmena gasova, delovanje enzima, procesi u nervnim i mišićnim ćelijama

• U sistemu bioloških disciplina fiziologija je posebno povezana sa biohemijom i biofizikom.

Značaj fiziologije

• fundamentalni (teorijski) značaj– uočavanje sličnosti i razlika između vrsta

• praktični značaj– primena eksperimentalnih nalaza sa životinja

na čoveka

Nivoi organizacije živih sistema

biosferabiom

ekosistembiocenoza

populacija

ORGANIZAMSISTEM ORGANA

ORGANSKI APARATORGANTKIVOĆELIJA

organele biomolekuli

Ćelijaosnovna jedinica građe i funkcije svakog organizma

TkivoViši nivo organizacije. Ćelije se integrišu u tkivo.

Tkivo je grupa ćelija istog oblika, građe, funkcije i embrionalnog porekla.

OrganU sastav jednog organa ulazi više vrsta tkiva.

Svaki organ vrši određenu funkciju npr. pluća -razmenu gasova; bubrezi-izlučivanje; srce-cirkulaciju krvi.

Organski aparatČine organi koji su funkcionalno i anatomski povezani.

Svaki organ u okviru aparata vrši određenu funkciju koja je podređena organskom aparatu.

Čulo vida (oko) i čulo sluha i ravnoteže (uho).

Organski sistemOrgani su funkcionalno i anatomski povezani (npr. sistem organa za varenje, disanje,

krvotok). Organski sistem mogu graditi organi među kojima postoji samo funkcionalna veza.

Npr. endokrini sistem. Endokrine žlezde su u organizmu prostorno jako udaljene, povezuju se putem krvi koja prenosi hormone.

OrganizamNajviši nivo organizacije žive materije. Strukturna i funkcionalna celina.

Ostvaren je visok stepen integracije svih podređenih delova.npr. poremećaj u radu jednog organa može se odraziti i na rad drugih

organa a to se može odraziti na nivou organizma kao celine.

Integracija

• Visok stepen integracije delova na nivou organa, kao i njihovo koordinirano delovanje obezbeđuju dva sistema u organizmu: endokrini i nervni sistem.

Биолошке адаптације

• Адаптација

• Аклимација

• Аклиматизација

• Тренутно прилагођавање

Регулатори и конформисти

– Гмизавци– Морске звезде (осмоконформисти,

волуменоконформисти)– Неки црви (оксиконформисти)– Пустињски скочимиш

• проблем: температура и вода• комбинација адаптација (миграција, ноћни живот,

концентрована мокраћа, сув измет)– Камиле

• проблем: температура и вода• Повећавају телесну температуру, резистенција на

повећану конц. Урее– Сисари (терморегулатори, осморегулатори,

оксирегулатори)

Hemijski sastav ćelije

НЕОРГАНСКE МАТЕРИЈE•ВОДА

•МАКРОЕЛЕМЕНТИ–кисеоник, водоник, угљеник, азот, фосфор, натријум, калијум, калцијум, магнезијум, гвожђе

•МИКРОЕЛЕМЕНТИ–јод, бакар, манган, кобалт, цинк

•КАТЈОНИ–Na+, K+, Mg+, Ca++

•АНЈОНИ

–Cl-, SO4--, PO4--

Molekulska formula:

Strukturna formula:

Modeli molekula:

Voda

ОРГАНСКА ЈЕДИЊЕЊА

•УГЉЕНИ ХИДРАТИ–структурни, енергетски

•МАСТИ (ЛИПИДИ)-–енергетски

•ПРОТЕИНИ–структура, биокатализатори

•НУКЛЕИНСКЕ КИСЕЛИНЕ

– наследна информација

ЧЕТИРИ ГЛАВНА ТИПА МАКРОМОЛЕКУЛА КОЈИ СЕ НАЛАЗЕ У ЋЕЛИЈИ

МАКРОМОЛЕКУЛ

ЕЛЕМЕНТИМОНОМЕРИ(градивни блокови)

ПОЛИМЕР ПРИМЕР УЛОГА

Угљени хидрати

C, H, O Прости шећери (10)

полисахарид

скроб, гликоген, целулоза, хитин

Депои енергије, структурна (ћелијски зидови, егзоскелет)

Липиди C, H, O Масне киселине (10) и глицерол

липид масти, уља, стероиди, фосфолипиди

Депои енергије, структурна (ћелијска мембрана)

Протеини C, H, O, N, S

Амино киселине (20)

полипептиди

Кератин, пепсин, инсулин

СтруктурнаЕнзимиХормониАнтитела

Нуклеинске киселине

C, H, O, P

Нуклеотиди (5)

полинуклеотиди

DNA, RNA Информациона

УГЉЕНИ ХИДРАТИМОНОСАХАРИДИ

• ТРИОЗЕ• ПЕНТОЗЕ

– рибоза– дезоксирибоза

• ХЕКСОЗЕ– ГЛУКОЗА– ФРУКТОЗА– галактоза

ДИСАХАРИДИ• МАЛТОЗА• САХАРОЗА• лактоза

ПОЛИСАХАРИДИ• СТРУКТУРНИ

– ЦЕЛУЛОЗА - биљке– ХИТИН - животиње

• РЕЗЕРВНИ– СКРОБ - биљке – ГЛИКОГЕН - животиње

МАСТИ (ЛИПИДИ)ТРИГЛИЦЕРИДИ СТЕРОИДИФОСФОЛИПИДИ

ПРОТЕИНИ

• СТРУКТУРНИ– КЕРАТИН

• ЕНЗИМИ– АМИЛАЗА

• ХОРМОНИ – ИНСУЛИН

• АНТИТЕЛА– ИМУНОГЛОБУЛИНИ

Општа структура амино киселина

-R остатак има различиту структуру и особине има различиту структуру и особине (растворљивост, наелектрисање, елементарни састав)(растворљивост, наелектрисање, елементарни састав)

Карбоксилна група (-COOH)Aмино група (-NH2)

Пептидна веза

N- терминус С- терминус

PRIMARNA STRUKTURA

SEKUNDARNA STRUKTURA

TERCIJARNA STRUKTURA

Dva ili više polipeptidna lanca

KVATERNERNA STRUKTURA

Uvijeni lanac

- β paralelne ploče

- α heliks

- nepravilno klupče

linearna sekvenca amino kiselina

• ПРИМАРНА СТРУКТУРА – секвенца АК (редослед и састав!!!)

• СЕКУНДАРНА СТРУКТУРА – α хеликс, β паралелне плоче

• ТЕРЦИЈАРНА СТРУКТУРА– линеарни или глобуларни

• КВЕРТЕНЕРНА СТРУКТУРА – више субјединица

НУКЛЕИНСКЕ КИСЕЛИНЕ

Грађа ДНК• Молекул ДНК се

састоји од два полинуклеотидна ланца који се спирално увијају и повезани су водоничним везама.

timin

dezoksiriboza

NUKLEOTIDdezoksiribonukleotid

fosfat

Сваки нуклеотид састоји се из три молекула

•пентоза десоксирибоза•азотна база (пуринске: аденин и гуанин и пиримидинске: цитозин и тимин)•фосфорна киселина или фосфатна група

Vodonične veze

Fosfodiestarske veze

Komplementarno sparivanje baznih parova

A

adenin

C

citozin

T

timin

G

guanin

Грађа RNK• РНК гради 1 полинуклеотидни ланац • Нуклеотид РНК се састоји од:

– пентозе рибозе– азотне базе (пуринске: аденин и гуанин;

пиримидинске: цитозин и урацил)– фосфатне групе.

• Постоје 3 типа РНК:– информациона РНК (iRNK, mRNK -

messenger)– рибозомална РНК (rRNK)– транспортна РНК (tRNK)

Разлике молекула РНК и ДНК

РНК• молекул је

једноланчан,

• садржи шећер рибозу у нуклеотидима

• уместо тимина, садржи урацил.

ДНК• молекул је

дволанчан, • садржи шећер

дезоксирибозу у нуклеотидима

Transport kroz ćelijsku membranu

• Materije se kroz ćelijsku membranu mogu prenositi:

1. pasivnim transportom – difuzijom• nasumično kretanje čestica koje je uslovljeno

njihovom kinetičkom energijom, a kretanje se odvija u pravcu koncentracijskog gradijenta.

2. aktivnim transportom• Aktivni transport se odvija nasuprot

koncentracijskog gradijenta, tako da je za ovaj transport potrebna hemijska energija i nosači.

Pasivni transport - difuzija

• Difuzija kroz ćelijsku membranu se može odvijati:– rastvaranjem u lipidima– kroz pore membrane

Difuzija rastvaranjem u lipidima

• se kroz kroz membranu prenose CO2, O2, masne kiseline i alkoholi.

• Kada ove materije dođu u dodir sa lipidnim dvoslojem membrane, odmah se rastvaraju, a zatim difunduju kroz lipidni dvosloj.

• faktor koji određuje brzinu difuzije kroz lipidni dvosloj membrane je rastvorljivost materije u lipidima.

• npr. O2 se lako rastvara u lipidima i on zato kroz lipidni dvosloj membrane prolazi nekoliko puta brže nego kroz vodu.

Difuzija kroz pore membrane

• difunduju molekuli čiji je promer manji od promera pora i joni: molekuli H2O, uree i razni joni

• Pore membrane predstavljaju pukotine u membrani koje su oivičene proteinima. One su put za kretanje materija rastvorljivih u vodi.

• Proteini pore su pozitivno naelektrisani

• Faktori koji određuju brzinu difuzije su veličina i naelektrisanje čestice– kako su molekuli vode manji od molekula uree,

oni brže difunduju. – Katjoni teže prolaze zbog svog pozitivnog

naelektrisanja koje se odbija sa pozitivnim naelektrisanjem proteina pore.

– Katjoni sa manje pozitivnog naelektrisanja lakše prolaze (Na+ i K+ lakše prolaze od Mg2+ i Ca2+, a oni brže od feri jona: Fe3+). Anjoni brže prolaze od katjona jer ih privlači pozitivno naelektrisanje proteina pore.

Olakšana difuzija

• Ovim procesom kroz membranu prolaze neki šećeri, pre svega glukoza i neke materije se slabo rastvaraju u lipidima.

• Da bi se materija kroz membranu prenosila na taj način, mora postojati koncentracijski gradijent i nosač u membrani za tu materiju.

Olakšana difuzija glukoze• glukoza se na spoljnoj strani membrane veže

za molekul nosača i nastaje spoj nosač-glukoza.

• Ovaj spoj je rastvorljiv u lipidima i taj kompleks difunduje kroz lipidni dvosloj: nosač rotira od spoljašnje ka unutrašnjoj strani membrane, gde će glukozu otpustiti u ćeliju, a zatim će se vratiti na spoljašnju stranu membrane da bi vezao novi molekul glukoze i preneo ga u ćeliju.

• Uloga nosača je da glukozu učini rastvornom u lipidima, bez čega se ona ne bi mogla preneti kroz membranu.

• Faktori od kojih zavisi dinamika olakšane difuzije:

1. Količina materije koja se prenosi olakšanom difuzijom zavisi od koncentracijskog gradijenta za tu materiju i količine raspoloživog nosača.

– hormon insulin prenos glukoze ubrzava 7-10 puta, mada se ne zna kako insulin deluje: da li ubrzava vezivanje nosača i glukoze ili povećava količinu nosača u membrani.

2. veličina jona (stepen hidratacije)– Npr. hidrirani jon Na+ je za 30%

veći od hidriranog jona K+, pa zato oko 100 puta teže difunduje.

3. manjak Ca u vanćelijskoj tečnosti povećava propustljivost pora.

4. hormon ADH (antidiuretični hormon) povećava promer pora.

Aktivni transport• Aktivni transport je transport kroz

ćelijsku membranu nasuprot koncentracijskog gradijenta

• zahteva energiju.

• Kroz ćelijsku membranu aktivnim transportom se ubacuju Na, K, Ca, Fe, H, a kroz neke membrane se mogu prenositi šećeri i aminokiseline.

Opšti mehanizam aktivnog transporta:

1. neka materija T iz vanćelijske tečnosti treba da se ubaci u ćeliju,

2. koncentracija T u ćeliji mnogo je veća nego u vanćelijskoj tečnosti,

3. Materija T se na spoljašnjoj strani membrane vezuje za nosač N

4. nastaje kompleks NT

5. zatim se na unutrašnjoj strani membrane materija otpusti u ćeliju

6. nosač se vrati ka spoljašnjoj strani membrane.

Zavisnost aktivnog transporta od energije• Ovom transportnom sistemu treba dodati

energiju, jer se vrši nasuprot koncentracijskog gradijenta.

• Bez obzira na način korišćenja energije, ona se transportnom sistemu mora dodati na unutrašnjoj strani membrane, jer se tu nalazi ATP koji daje energiju za transport.

• Da bi ATP dao energiju, mora postojati enzim ATPaza koji razgrađuje ATP.

• Nosači membrane su u isto vreme i enzimi koji razgrađuju ATP.

• Nosači su ili proteini membrane ili lipoproteini. • Protein uvek sadrži receptorsko mesto za materiju

koja se prenosi aktivnim transportom

Aktivni transport Na+ i K+

“pumpa za Na+ i K+”

• Na+ je ekstracelularni jon i njegova koncentracija u vanćelijskoj tečnosti je jako visoka.

• Na+ se aktivnim transportom stalno izbacuje u vanćelijsku tečnost.

• K+ je intracelularni jon i njegova koncentracija u ćeliji je mnogo veća nego u vanćelijskoj tečnosti.

• K+ se stalno iz vanćelijske tečnosti ubacuje u ćeliju.

Mehanizam Na+ / K+ pumpe: 1. na unutrašnjoj strani membrane se Na+ vezuje za nosač Y

i nastaje kompleks Na+ Y. 2. Nosač Y ima tri domena i tri mesta za vezivanje Na+

3. kompleks Na+ Y se okreće ka spoljašnjoj strani membrane gde se Na+ otpušta u vanćelijsku tečnost,

4. nosač Y delimično menja svoju konformaciju i postaje nosač X.

5. X na spoljašnjoj strani membrane veže K+, nastaje kompleks K+X koji se kreće ka unutrašnjoj strani membrane.

6. ATP daje energiju za otpuštanje K+ u ćeliju, pri čemu će enzim ATP-aza izgrađivati ATP, a za ovaj proces neophodni su i joni Mg2+.

• ovaj transportni sistem prenosi 3 jona Na prenese se 1 jon K.

• Nosač je lipoprotein koji igra ulogu ATP-aze

• Mehanizam prenosa Na i K važan je u mnogim ćelijama i funkcionalnim sistemimaorganizma. Poseban značaj ima u nervnim i mišićnim ćelijama u prenosu nervnog impulsa. U drugim ćelijama aktivni transport Na i K sprečava bubrenje ćelije jer se zajedno sa Na iz ćelije izbacuje i voda. Aktivni transport Na i K označen je kao K-Na pumpa.

Aktivni transport glukoze• Kroz neke membrane aktivnim transportom

se prenosi i glukoza: kroz epitel tankog creva i epitel bubrežnih tubula.

• Iz lumena creva, glukoza se aktivnim transportom prebacuje u krv, gde je njena koncentracija mnogo veća.

• Zbog takvog aktivnog transporta, glukoza se ne izbacuje fecesom i mokraćom.

KOTRANSPORT• aktivni transport glukoze kroz neke

membrane, on zavisi od akivnog transporta Na (Na/K- pumpe) jer taj proces daje energiju za aktivni transport glukoze.

• Smatra se da nosač koji aktivno prenosi Na ima još jedno receptorsko mesto za glukozu. Nosač neće prenositi glukozu ako se za njega ne veže Na.

Aktivni transport aminokiselina

• Aminokiseline se takođe aktivnim transportom prenose kroz neke organe, epitel creva i bubrežnih tubula.

• Aktivni transport aminokiselina takođe zavisi od aktivnog transporta Na (tj. od energije tog sistema).

• Zavisi i od nekih hormona kao što su: hormon rasta, insulin, glikokortikoidi (oni ubrzavaju aktivni transport aminokiselina u ćeliji).

Endocitoza

• To je oblik ulaska velikih molekula i krupnih čestica u ćeliju. Postoje 2 oblika endocitoze:

1. pinocitoza

2. fagocitoza

1. Pinocitoza

• To je mehanizam kojim ćelija iz vanćelijske tečnosti uzima krupne molekule, uglavnom proteine. Molekuli proteina koji su u vanćelijskoj tečnosti se apsorbuju na membranu, zatim se membrana na tom delu gde su se apsorbovali proteini ugiba i taj ugnuti deo membrane se odvaja u vidu pinocitoznog mehurića. Pinocitozni mehurić se zatim spaja sa lizozomom. Lizozom sadrži enzime koji razgrađuju proteine do aminokiselina; zatim aminokiseline pređu u citoplazmu gde se dalje koriste.

2. Fagocitoza

• To je mehanizam kojim ćelija iz vanćelijske tečnosti uzima krupne čestice: bakterije drugih ćelija ili čestice oštećenog tkiva. Mehanizam fagocitoze je sličan mehanizmu pinocitoze. Čestice koje se fagocitozom uzimaju apsorbuju se na površini membrane, koja se tu ugiba i ugnuti deo se odvaja u vidu fagocitoznog mehurića. Fagocitozni mehurić se spaja sa lizozomom koji sadrži enzim za razgradnju čestica fagocitoznog mehurića

Egzocitoza

• To je proces suprotan endocitozi. Karakterističan je za sekretorne ćelije koje izlučuju određene materije: ćelije endokrinih i egzokrinih žlezda. Egzocitoza uključuje granulirani endoplazmatični retikulum (GER) i goldži-aparat. Ribozomi GER-a sintetišu proteine koji trebaju da budu sekretovani (izlučeni) iz ćelije. Ti proteini onda dospevaju u kanaliće endoplazmatičnog retikuluma i putem njih do goldži-aparata. U goldži-aparatu se ti proteini okruže membranom i u vidu sekretorne granule se odvoje od goldži-aparata. Sekretorna granula citoplazmom putuje do ćelijske membrane, gde se membrana granule spaja sa ćelijskom membranom, a proteini se izluče u vanćelijsku tečnost.

Основни принципи функционисања и регулације

живих система

• ukupna aktivnost sistema organa dovodi do efekta kreiranja unutrašnje sredine unutar organizma koja je neophodna za normalno funkcionisanje svih ćelija– stalan sastav vanćelijske tečnosti i plazme– stalna telesna temperatura

Unutrašnja sredina

Homeostaza

• regulacija unutrašnje sredine u relativno uskim granicama

• nastojanje održanja stabilnosti stanja unutrašnje sredine

• HOMEOSTAZA održava relativnu nezavisnost organizma od spoljašnje sredine i uslov je njegovog opstanka

Biološki kontrolni sistemi

• nervni sistem

• endokrini sistem

• princip samoregulacije i povratne sprege

Povratne sprege• Živi sistemi funkcionišu i održavaju se na principu

povratne sprege koja može biti negativna i pozitivna.

• Povratne sprege u biološkim sistemima: proizvod procesa reguliše sam proces

• NEGATIVNA POVRATNA SPREGA – usporava ili zaustavlja procese– proces termoregulacije

• POZITIVNA POVRATNA SPREGA – ubrzava ili aktivira procese– ako povećano B povećava A

Negativna povratna sprega

• Putem negativne povratne sprege reguliše se funkcija endokrinog sistema. Hormoni koje luče endokrine žlezde deluju na ciljne ćelije ili tkiva. Ciljne ćelije i tkiva poseduju sopstvene autoregulativne mehanizme koji funkcionišu u okviru hormona, samo u tom slučaju brzina i količina odgovora je mala. Ako se kao ciljne ćelije uzmu ćelije štitne žlezde, onda funkcija ćelija štitne žlezde zavisi od količine jodida u plazmi, tj. kad ima jodida, mogu se sintetisati hormoni štitne žlezde. Međutim, sinteza hormona štitne žlezde u odsustvu tireostimulirajućeg hormona hormona TSH je nedovoljna. Za normalnu funkciju štitne žlezde i zadovoljenje potreba organizma neophodna je kontrola aktivnosti ove žlezde preko hipofize i njenog hormona TSH.

• U organizmu kičmenjaka sistemhipotalamus-hipofiza ima centralno mesto u regulaciji funkcije više endokrinih žlezda. Mnoga endokrina tkiva hijerarhijski su podređena sistemu hipotalamus - hipofiza. Sistem hipotalamus - hipofiza - endokrina žlezda funkcioniše na sistemu negativne povratne sprege.

• Hipotalamus-hipofiza-štitna žlezda

• U hipotalamusu je centar za termoregulaciju. Ako je u organizmu nizak nivo temperature, u hipotalamusu dolazi do sinteze faktora oslobađanja tireotrofina (TRF) koji se preko krvotoka hipotalamus-hipofiza prenosi u prednji režanj hipofize (adenohipofizu) iz koje se oslobađa tireostimulirajući hormon (TSH). TRF direktno deluje na ćelije adenohipofize i povećava sekreciju TSH. TSH putem krvi dolazi do štitne žlezde i iz ćelija štitne žlezde oslobađa hormone: T4 (tiroksin) i T3 (3 jod tironin). Naime, hormoni T3 i T4 u štitnoj žlezdi su u kompleksu sa proteinima tireoglobulinima i TSH aktivira enzim proteazu koji će osloboditi T3 i T4 iz kompleksa sa tireoglobulinima. Međutim, TSH utiče i na prebacivanje jodida iz plazme u štitnu žlezdu, što za posledicu ima povećanu sintezu T3 i T4. Kada se T3 i T4 oslobode u cirkulaciju, oni deluju na ćeliju tako što povećavaju nivo oksidacionih procesa. Usled intenzivnog oksidacionog procesa, nivo temperature u organizmu raste. što registruje centar za termoregulaciju u hipotalamusu. To za posledicu ima smanjeno oslobađanje TRF, TSH, T3, T4, tj. nivo oksidacionih procesa se ponovo vraća na normalu.

• Mnoge žlezde funkcionišu na principu negativne povratne sprege, pri čemu je isključen uticaj sistema hipotalamus-hipofiza. Hormoni endokrinih žlezda mogu delovati na ciljnu ćeliju i dovesti do oslobađanja supstance koja će sad mehanizmom povratne sprege smanjiti oslobađanje tog hormona. Ovako funkcionišu paraštitne žlezde i pankreas.

• Paraštitne žlezde luče parathormon. On utiče na promet Ca u organizmu tako što stimulira reapsorpciju Ca iz creva i oslobađa Ca iz kostiju. To za posledicu ima povećanje nivoa Ca u plazmi. Pad koncentracije Ca u plazmi je stimulus paraštitnim žlezdama da luče parathormon, koji sada iz kostiju oslobađa Ca i povećava njegovu reapsorpciju iz creva. Usled toga nivo Ca u plazmi raste, što je sada inhibitorni uticaj na paraštitne žlezde i lučenje parathormona.

• Pankreas luči hormon insulin koji utiče na nivo glukoze u krvi tako što prebacuje glukozu iz krvi u ćelije. Stimulus pankreasu da luči insulin je povećani nivo glukoze u krvi. Insulin onda prebacuje glukozu iz krvi u ćelije, što za posledicu ima pad koncentracije glukoze u krvi. To je inhibicija za pankreas i lučenje insulina.

Pozitivna povratna sprega

• Koagulacija krvi• Na proces koagulacije (zgrušavanja) krvi deluje

više od 30 materija. One se dele na:– materije koje taj proces pospešuju - faktori

prokoagulacije– materije koje taj proces koče - faktori antikoagulacije

• Da li će se krv zgrušati ili ne, zavisi od ravnoteže ova 2 faktora. Normalno u cirkulaciji preovlađuju faktori antikoagulacije, tako da krv ne gruša. Međutim, kod povrede tkiva krvnih žila preovlađuju faktori prokoagulacije i nastaje krvni ugrušak (koagulum) koji zatvara povređen krvni sud.

• Koagulacija se odvija u 3 faze:– usled povreda krvnih žilanastaje materija

aktivator protrombina– aktivator protrombina će protein plazme

protrombin prevoditi u trombin koji je protolitički enzim

– nastali trombin fibrinogen plazme se prevodi u fibrin koji je u vidu niti. Fibrinske niti obrazuju mrežu u koju se zapletu eritrociti, trombociti i plazma i tako nastaje krvni ugrušak.

I faza

• Mehanizam formiranja aktivatora protrombina može se uključiti pri povredi tkiva ili pri povredi krvnih žila ili krvi. Postoje dva osnovna mehanizma ili puta formiranja aktivatora protrombina:

– spoljašnji mehanizam ili put – unutrašnji mehanizam ili put

• Spoljašnji mehanizam formiranja aktivatora protrombina javlja se prilikom povrede tkiva van krvnih žila. Kada krv dođe u dodir s povređenim tkivom povređeno tkivo oslobađa dva važna faktora koagulacije:

– tkivni faktor– tkivni fosfolipidi

• Tkivni faktor reaguje sa 7. faktorom koagulacije u prisustvu tkivnih fosfolipida i prevodi faktor 10 u aktivni faktor 10. Aktivni faktor 10 reaguje sa 5. faktorom koagulacije u prisustvu tkivnih fosfolipida i tako nastaje aktivator protrombina.

• Unutrašnji mehanizam formiranja aktivatora protrombina otpočinje povredom same krvi i nastavlja se jednom serijom kaskadnih reakcija. Prilikom povrede krvi izmene dva važna faktora koagulacije i to su: faktor12 i trombociti, tj.kod povrede krvnog suda faktor 12 dolazi u dodir s kolagenom koji se oslobađa iz povređenog krvnog suda i taj kolagen ga prevodi u aktivni faktor 12. Trombociti kada dođu u dodir s kolagenom, iz njih će se osloboditi fosfolipidi trombocita. Aktivni faktor 12 delovaće na faktor 11 koagulacije i prevešće ga u aktivni faktor 11. Aktivni faktor 11 delovaće na faktor 9 koagulacije i prevešće ga u aktivni faktor 9. Aktivni faktor 9 u prisustvu 8. faktora koagulacije i fosfolipida trombocita delovaće na faktor 10 koagulacije i prevesti ga u aktivni faktor 10. Aktivni faktor 10 reaguje sa faktorom 5 koagulacije i sa fosfolipidima trombocita i tako nastaje aktivator protrombina.

II faza • Pošto nastane aktivator protrombina kao

posledica prekida krvnih žila ili usled povrede krvi i trombocita, on će prevoditi protrombin u protolitički enzim trombin. Protrombin je protein plazme, i on se najvećim delom sintetiše u jetri,a troši se u procesu koagulacije. Za sintetisanje aktivatora protrombina potreban je vitamin K. Što je povreda veća nastaje više aktivatora protrombina, što je više aktivatora protrombina više će se protrombina prevoditi u trombin

III faza• nastali trombin će fibrinogen plazme prevoditi u fibrin. Fibrinogen je

protein plazme i najveći deo fibrinogena sintetiše se u jetri. Trombin na fibrinogen deluje tako što od njega otkine dva polipeptida pri čemu nastane fibrinski monomer. Fibrinski monomeri se automatski polimerizuju pri čemu nastaju duge niti fibrina koji će formirati fibrinsku mrežu u koju se upliću trombociti, eritrociti i plazma i tako nastaje krvni ugrušak koji zatvara povređeni krvni sud i krvarenje se sprečava. Kada ugrušak počne da se formira proces se za nekoliko minuta proširi na okolnu krv. Nastali ugrušak stimulira sve procese koji vode dalje koagulaciji. Pošto proces koagulacije teče po principu pozitivne povratne sprege to bi značilo da kad koagulacija otpočne mogla bi da zahvati čitavu krv. Međutim, to se ne događa zato što se koagulacija odvija samo u krvi koja miruje. Kada ugrušak dođe u dodir sa krvlju koja teče određenom brzinom koagulacija se prekida zato što krv koja teče odnosi faktore koagulacije i ne može da se obezbedi granična koncentracija tih faktora za proces koagulacije i ona se prekida