Prof.Prof. dr dr Vladimir Jakovljevic Vladimir Jakovljevic

Predsednik Društva fiziologa Repubilke Srbije,Council Member International Atherosclerosis Society

Sreda, 02.10.2013. god

PREDMET PROUČAVANJA FIZIOLOGIJE TELESNE TEČNOSTI: PROMENE U TOKU FIZIČKE AKTIVNOSTI

DEHIDRACIJA I UTICAJ NA FIZIČKU SPOSOBNOST REHIDRACIJA I VRSTE REHIDRACIJE, REMINERALIZACIJE

ФИЗИОЛОГИЈА

Biologija ćelije

Patofiziologija

Molekularna biologija

Anatomija,Histologija

Farmakologija Biohemija

Biofizika

Klinička medicina

Neuronauka

ODNOS I POVEZANOST FIZIOLOGIJE SA DRUGIM BLISKIM MEDICINSKIM DISCIPLINAMA

Oplođena jajna ćelija

Deoba i rast ćelije

Diferencijacija ćelije

SPECIJALIZOVAN TIP ĆELIJE Епителна

ћелијаЋелија везивног

ткива

Нервна ћелија

Мишићна ћелија

TKIVA

ФУНКЦИОНАЛНА ЈЕДИНИЦА (нефрон)

Нефрон

Organ (npr.bubreg)

ORGANSKI SISTEM (npr. urinarni sistem)

ORGANIZAM U CELINI

STEPENI CELULARNE

ORGANIZACIJE

SISTEM GLAVNI ČINIOCI REPREZENTATIVNE FUNKCIJE

1. Кardiovаskularni Srce, krvni i limfni sudovi, krv, limfa Povezuje unutrašnju i sponjnu sredinu tela: transport materija putem krvi

2. Nervni Mozak, kičmena moždina, periferni nervi iganglije, specijalni senzorni organi

Kontroliše i integriše telesne aktivnosti, govor, mišljenje i ponašanje

3. Endokrini Žlezde sa unutrašnjim lučenjem Kontroliše i integriše telesne aktivnosti

4. Bubreg i puferski sistem Bubrezi, ureteri, mokraćna bešika, uretra Eliminiše različite krajnje produkte metabolizma

5. Respiratorni (disajni) Nos, dušnik, bronhije, pluća Prenosi kiseonik i ugljen dioksid

6. Gastrointestinalni (crevno-želudačni) Usta, jednjak, želudac, tanki i debelo crevo, gušterača, jetra i žučna kesa

Unos , apsorpcija i varenje hranjivih materija

7. Mišićni Skeletni mišići Pokreće telo i njegove delove

8. Integumentni (zaštitni) Koža i pridružene strukture Štiti unutrašnje telesne strukture, održava termoregulaciju

9. Skeletni Kosti (duge i pljosnate), Kosti (duge i pljosnate) Podržava i štiti meka tkiva i organe

10. Reproduktivni Ženski: jajnici, jajovodi, materica, vafina, mlečne žlezde

Muški: testisi, semene kesice, prostata, penis, i semevodi

Proizvodnja muških i ženskih gameta

11. Imunski Sistem razbacanih po organizmu i u korelaciji je sa svim ostalim sistemima

Odbrana organizma

JEDANAEST MAJORITETNIH ORGANSKIH SISTEMA

PROTOK INFORMACIJE OD DNA I RNA DO PROTEINA

Feed Forward (progresivna) sprega

INTEGRATIVNI CENTAR EFEKTOR

(NORMALA) SET POINT

( željena vrednost)

SENZORREGULIŠUĆA

VARIJABLA

STANDARDNI HOMEOSTATSKI SISTEM SA PET ELEMENATA

X A B X A Ba) b)

SHEMATSKI PRIKAZ NEGATIVNE (a)

I POZITIVNE (b) SPREGE U BIOLOŠKIM SISTEMIMA

A i B su parametri funkcionalno povezani mehanizmom povretne sprege, X predstavlja biološki regulišući mehanizam ili mehanizme,

puna linija označava stimulaciju, a isprekidana linija inhibiciju

STRES

MOZAK/NERVNI SISTEM

NEUROENDOKRINI SISTEM

IMUNSKI SISTEM

I/ILIHORMONI INTEGRACIJA

NEUROPEPTIDI

CITOKINI

HORMONI

NEGATIVNA POVRATNA SPREGA

ODNOSI IZMEĐU CENTRALNOG NERVNOG, NEUROENDOKRINOG I IMUNSKOG SISTEMA

ODELJCI TELESNIH TEČNOSTI

Procenat telesne vode u odnosu na ukupnu telesnu masu u zavisnosti od starosti

Procentualna distribucija telesne vode u odnosu na pol i starost

Starost Muški pol Oba pola Ženski pol

0-1 mesec 76

1-12 meseci 65

1-10 godina 62

10-16 godina 59 57

17-39 godina 61 50

40-59 godina 55 52

60 godina i više 52 46

Intracellular water(40% body weight; 28 L)

Interstitial fluid and lymph water

(40% body weight; 10.5 L)

Plasma water (5% body weight; 3.5L)

extracellular water(20% body weight; 14 L)

Total body water (60% body weight; 42 L)

DISTRIBUCIJA VODE U TELU

Plazma3.0 L

Kapilarna membrana

Intersticиjumska tečnost 11.0 L

Ćelijska membrana

Intercelularna tečnost 28.0 L

UNOS

IZDAVANJEBubreziPlućaFecesZnojKoža

Eks

tra

celu

larn

a t

ečn

ost

(1

4.0

L

)

Lim

foto

k

ODELJCI TELESNIH TEČNOSTI I NJIHOVA HOMEOSTAZA

Osmolarne supstance u ekstracelularnoj i intracelularnoj tečnosti

Na+ 142 139 14

K+ 4.2 4.0 140Ca2+ 1.3 1.2 0Mg2+ 0.8 0.7 20Cl- 108 108 4

HCO3- 24 28.3 10

HPO4-,H2PO4

- 2 2 11SO4

- 0.5 0.5 1Fosfokreatin 45Karnozin 14Aminokiseline 2 2 8Kreatin 0.2 0.2 9Laktat 1.2 1.2 1.5Adenozin trifosfat 5Heksozo monofosfat 3.7Glikoza 5.6 5.6

Proteini 1.2 0.2 4Urea 4 4 4Ostalo 4.8 3.9 10Ukupno mOsm/l 301.8 300.8 301.2Korigovana osmolarna aktivnost (mOsm/l) 282 281 281

Plazma (mOsm/l H2O)

Interstic. (mOsm/l H2O)

Intracel. (mOsm/l H2O)

Ukupan osmotski pritisak na 37°C (mmHg) 5443 5423 5423

80

151.5 mmol/L 151.5 mmol/L 150 mmol/L 150 mmol/L

Na+ 143

KATJONI KATJONIANJONI ANJONI

Na+ 142

Ca2+ 2.4 Ca2+ 1.2

K- 5

Mg2+ 1.0

K+ 5

Mg2+ 1.0

CL- 104

H+

=4

0±2

nm

ol/L

CL- 114

HCO3- 27

SO32- 0.5

PO43- 1

Organske kiseline i 19 proteini

HCO3- 30

SO32- 1

PO43- 1

Organske kiseline i 4 proteini

KA

PIL

AR

NI

Z

ID

ekvilibrijum gradijent

Na+ 10-15

KATJONI

Ca2+ µmol/L

(10-7 mol)

K+ 150

Mg2+ 20

ANJONI

CL- 4

HCO3- 10

SO32-

PO43-

Organske kiseline i proteini

90

185 mmol/L 185 mmol/L

ĆE

LIJ

SK

A M

EM

BR

AN

A

Plazma Plazma intersticijumska tečnost

Ekstracelularna tečnost (ECT) Intracelularna tečnost (ICT)

DNEVNI UNOS I GUBITAK VODE: PROMENE U TOKU FIZIČKE AKTIVNOSTI

(u ml/dan)Normalno DugotrajnoDugotrajno fizičkofizičko opterećenjeopterećenje

Unos Uneta tečnost 2300 ? Metabolička 300 300 Ukupno 2600 ?

Izdavanje Koža 400 400 Pluća 600 900 Znoj 100 5000 Feces 100 100 Urin 1400 500 Ukupno 2600 6900

DEHIDRACIJA

DEHIDRACIJA I UTICAJ NA FIZIČKU SPOSOBNOST

• GUBITAK VODE TOKOM FIZIČKE AKTIVNOSTI USLED:

1) obilnog znojenjenja i

2) isparavanja (perspiratio)

• DOVODI DO:

1) smanjenje volumena krvi i TA,

2) povećanja osmolarnosti,

3) prelaska vode iz intersticijuma u kapilare

4) prelaska vode iz ćelija u intersticijum (osmoza)

ALGORITAM DOGAĐAJA U DEHIDRACIJI TOKOM FIZIČKE AKTIVNOSTI

EFEKTI DEHIDRACIJE NA FIZIČKU AKTIVNOST(procentualni gubitak telesne vode u odnosu na telesnu težinu)

GLAVNI ZNACI DEHIDRACIJE

REHIDRACIJA

VAŽNOST REHIDRACIJE

• Voda & elektroliti su važni za obavljanje fizičke aktivnosti jer:

1. Održavaju volumen krvi & osmolarnost za efikasan transport O2 i regulaciju TA

2. Uklanjaju toksine i produkte razgradnje

3. Omogućavaju nervnu kondukciju za funkciju mišića

4. Regulišu telesnu temperaturu mehanizmom znojenja

5. Obnavljaju energetske depoe (npr. mišićni glikogen) tokom oporavka

6. Održavaju homeostazu metaboličkih & enzimskih funkcija

7. Omogućavaju brojna absorbciona & lubrikantna svojstva

Fiziološki rastvori

su rastvori koji prema svojim fizičko-hemijskim osobinama imitiraju unutrašnju sredinu organizma u kojoj ćelije zadržavaju svoj normalni oblik i funkciju

• Podela fizioloških rastvora:

1) Prosti * (0,9% NaCl, 5% glukoza)

* samo izotonija

2) Složeni * (Ringer, Krebsov)

* Izotonija, izojonija, izohidrija, izotermija

Vrste rastvora koje se najčešćeprimenjuju u kliničkoj praksi

1) Slani rastvori (NaCl)

-Različitih koncentracija: hipotoničan (0,2%), izotoničan (0,9%),

hipertoničan (5%)

2) Dekstroza u slanom rastvoru

-Glukoza se brzo metaboliše do CO2 + H2O

-Uneti volumen se zbog toga distribuira i intracelularno kao i ekstracelularno

-Unosi se u različitim koncentracijama (5%, 10%, 20%, 25%, 50%)

-Koriste se istovremeno za nadoknadu vode kao i u energetske svrhe

3) Dekstran

-Dugolančani polisaharid

-Predstavlja zamenu za plazmu

1) Akumulacija mlečne kiseline, laktata (CH3-CH(OH)-COOH):

• Disocijacijom mlečne kiseline se povećava koncentraciju H+ jona

• Povećanje koncentracije H+ jona-smanjenje pH

• Smanjenje intraćelijskog pH inhibira enzimske sisteme u ćeliji

• Smanjenje kontraktilne sposobnosti mišićne ćelije

• Upala mišića

VEŽBA:VEŽBA: prikaz biohemijskih promena u vanprikaz biohemijskih promena u vanććelijskoj teelijskoj teččnosti nosti u toku fiziu toku fiziččke aktivnosti razlike aktivnosti različčitog intenzitetaitog intenziteta

• Predstavlja opterećenje pri kome dolazi do povećanja koncentracije laktata u krvi pri rastućem intezitetu fizičkog vežbanja

• Mera anaerobnog metabolizma• Početak akumulacije laktata u krvi- od 4mM

• se često izražava i kao procenat VOse često izražava i kao procenat VO22max pri kome nastaje-max pri kome nastaje-

sposobnost podnošenja opterećenja bez akumulacije laktata u krvisposobnost podnošenja opterećenja bez akumulacije laktata u krvi

• Determiniše sportske performanse

Laktatni pragLaktatni prag

2) Tranzitorna lokalna hiperkalijemija:

• Prolazno povećanje koncentracije K+ jona ekstracelularne tečnosti

• K+ joni podstiču vazodilataciju-bolju prokrvljenost mišića

• Bolja perfuzija mišića-efikasnije snabdevanje O2 i eliminisanje CO2

• Nakon fizičke aktivnosti K+ se vraća u mišićne ćelije

VEŽBA:VEŽBA: prikaz biohemijskih promena u vanprikaz biohemijskih promena u vanććelijskoj teelijskoj teččnosti nosti u toku fiziu toku fiziččke aktivnosti razlike aktivnosti različčitog intenzitetaitog intenziteta

HVALA NA PAŽNJI HVALA NA PAŽNJI !!