1. No category

Fysiologi 1

Fysiologi handlar om hur olika celler och organ
fungerar.

Alltifrån encelliga till flercelliga organismer

Alltifrån organeller till specialiserade celler som bildar
vävnader

Det finns 200 celltyper som bygger upp vävnader,
organ och organsystem.
Del 1. Organ, organsystem och vävnader
Del 2. Matspjälkning
Del 3. Andning och gasutbyte
Del 4. Cirkulation
Del 1. Organ och organsystem (11 st.)
1. Matspjälkning.
Mun, tänder, svalg, mage, tarmar, lever, bukspott och anus.
Intag, sönderdelning, matspjälkning, absorption, eliminering.
2. Transportsystem.
Hjärta, blodkärl och blod.
Distribution av näringsämnen, avfall, salter, hormoner och gaser.
3. Respiratoriskt system.
Lungor, trakéer och alveoler
Gasutbyte, O2-CO2
4. Immun och lymfsystem.
Benmärg, lymfnoder, thymus, lymfkärl, vita blodkroppar.
Försvar mot infektioner och cancer.
5. Exkretoriskt system.
Njurar, urinblåsor och urinrör.
Avyttrande av metaboliskt avfall och osmotisk reglering av blodet.
Organ och organsystem (forts.)
6. Endokrint system.
Hypotalamus, hypofys, sköldkörtlar, bukspott, binjurar mm.
Koordination av kroppsaktiviteter (matspjälkning, flykt, vila mm.)
7. Reproduktivt system.
Äggstockar, testiklar och associerade organ.
8. Nervsystem.
Hjärna, ryggmärg, nerver och sinnesorgan.
Koordination av kroppsaktiviteter, upptäckt och respons på yttre stimuli.
9. Integument.
Skinn, hår, naglar och hudkörtlar.
Skydd mot infektion och energi/mekanisk påverkan samt uttorkning.
10. Skelett.
Ben, ligament, senor, brosk och bindväv.
Upprätthållande av kroppen och organskydd.
11. Muskler. Skelettmuskulatur. Rörelse.
4 olika typer av vävnader.
1. Epitelvävnad, täcker hud, slemhinnor, tarmar, blodkärl mm.
Fungerar som skydd mot skador, mikroorganismer och hindrar
vattenförlust ( Cellerna är 0,001-0,1 mm).
Pseudostatifierade
celler står för
sekretion,
absorption och
transport. Näsa,
Stratifierade
plattceller tål stort
slitage i svalg,
anus, hud
(barriär).
strupe och lungor.
Kubiska celler
handhar sekretion i
körtlar, lever och
munhåla (saliv).
Enkla plattceller
Utbyte, diffusion i
blodkärl och lungor
Stratifierade
kolumnceller finns
i urinblåsan och på
insida av organ
som är töjbara
Kolumnceller finns
i tarmar och avger
sekret och tar upp
näring
2. Stödjevävnad
Bindväv, brosk, ben och fettvävnad fungerar som stöd
och förbindelse mellan vävnader och organ. Fettvävnad fungerar som
energiupplag (bruna och vita),
stötdämpare och isolation.
Subkutan och viceral fettvävnad.
Blodkärl
transport, alla celler
måste ha tillgång till blodkärl.
Brosk är en mycket flexibel
vävnad som består av
chondrocyter, samt ett matrix av
kollagen och chondroitinsulfat.
Stödjer och skyddar leder, ben och
luftstrupen, bronker, näsa.
Fibrös bindväv består av
Lucker bindväv finns överallt i kroppen och stödjer och håller
organ på plats. Består av elastiska fibrer med elastin, retikulära
fibrer och kollagen fibrer.
Ben
är mineraliserad hydroxyapatit och kollagen, stödjevävnad
som består av osteoblastceller som i sin tur bygger upp ett s.k.
Haversianskt system med central belägna blodkärl.
kollagenfibrer som är parallellt
packade, mycket starka och
oelastiska. Ligament, senor,
korsband och senskidor. Få celler och
blodkärl.
Kollagen är det vanligaste proteinet i djurvärden och
bygger upp stödjevävnad såsom:
•
•
•
•
lucker bindväv som fyller ut tomrum mellan vävnader.
senor som förbinder ben och muskler.
ledband och ligament som förbinder ben med ben.
är även viktiga beståndsdelar i brosk och benvävnad.
Elastin ett gummiliknande protein finns i mjuk stödjevävnad och komplimenterar
ofta kollagenet. (nyp dig i skinnet)
Keratin hornämne, är ett svavelhaltigt fibröst protein och utgör grunden för hår,
naglar, horn och intermediära trådar, som är en viktig del av cellskelettet.
Skelettben lagrar in kalcium, magnesium och fosfat som bildar mineralet
hydroxyapatit som tillsammans med kollagenet gör benet både starkt och elastiskt.
Kvoten
hydroxyapatit/
kollagen avgör
benens struktur
och funktion.
Revben, skallben
och tandben
3. Muskelvävnad
Upptar 40-50% av kroppsvikten
och är specialiserad för
kontraktion vid arbete och
rörelse.
Uppdelade i :
Tvärstrimmiga muskler
Muskelfibrer består av långa raka
cylindriska celler med multipla
cellkärnor. Starka i längdriktningen.
Medveten användning.
Hjärtmuskler
Grenade muskelfibrer som är starka i
längd och flexibla i bredd.
Omedveten användning.
Glatt muskulatur
Grenade muskelfibrer som är flexibla i
både längd och bredd med inte lika
starka som ovanstående. Tarmar,
urinvädar och blodkärl. Omedveten
användning.
4. Nervvävnad
• Nervcellerna (neuronerna) är
specialiserade på att
förmedla elektriska impulser.
Det finns över 15 olika typer.
• Känner av stimuli och sänder
signaler från en del till en
annan hos organismen.
• Nervsystemet består av en
central del (hjärna och
ryggmärg) och en perifer del,
den som leder signaler till
och ifrån den centrala delen.
Del 2. Matspjälkning
 Djur är heterotrofa och behöver äta
andra organismer för att få organiska
molekyler till uppbyggnad och grund
till energiutvinning.
 Hos herbivorer, karnivorer och
omnivorer sönderdelas proteiner,
kolhydrater och fetter genom
hydrolys till aminosyror, glukos och
fettsyror.
Specialiserade celler sköter ämnesutbytet
genom strukturer som bildar veckningar
eller förgreningar som maximerar ytan
och därmed utbytet.
Lungor, blodsystem, tarmar, njurar, lever och
celler
Respiration, cirkulation, matspjälkning,
cellutbyte och utsöndring.
Ämnesutbyte och transportsystemet. var och vad tas in, hur transporteras det runt och
vad och var avges restprodukter ? Sid 101.
Matspjälkning hos encelliga och flercelliga
organismer
Toffeldjuret tar in
födopartiklar genom
endocytos, transporterar den
i vakuoler, bryter ned den
enzymatiskt och utsöndrar
rester genom exocytos.
Hydran har fångstentakler,
en mun och kroppshåla.
Födan bryts ned med
enzymer från körtelceller,
som bryter ner födan
varefter den tar upp
födopartiklar och utsöndrar
rester genom munnen.
Näringsupptag och
födomekanismer
Filtrerare, musslor och valar
Sil-lameller, fångstarmar, barder.
Substrats ätare, lever i och äter av
växten/värden. Hud absorbering.
Vätske ätare, blod eller växtsafts sugare.
Detritus ätare, jord eller slam ätare.
Finfördelar jorden eller botten.
Volym ätare, växtätare eller predatorer med
käkar, tänder, klor eller kniporgan
För många djur är ät frekvens och bytesstorlek
begränsade.
När man väl träffar på ett bytesdjur måste man
kunna äta det. Pelikanål, ormar, krokodiler mm.
Kvoten
kroppsstorlek/
bytesstorlek (0,85-1,25)
Fundamentala skillnader mellan små och stora djur.

Den metabolisk hastigheten (kJ/g
djur) är relaterad till kroppsstorleken.

En mus har 10 ggr högre metabolisk
hastighet per gram än vad en elefant
har.
Proportionerligt behöver musen tio
ggr så mycket föda och syre per
tidsenhet vilket också innebär att de
har jämförelsevis tio ggr så mycket
blod och snabbare hjärtfrekvens än
en elefant.


Den med kroppsstorlek inverterade
metaboliska hastigheten innebär att
små djur måste äta nästan
oavbrutet.
Fundamentala skillnader mellan jämnvarma och
växelvarma djur
Den årliga energiåtgången för
olika aktiviteter hos jämnvarma
och växelvarma djur.
Den dagliga energiåtgången
per viktenhet (kg) skiljer sig
markant mellan små och stora
däggdjur. Mus/Människa 12 ggr.
Fördelar och nackdelar för
jämnvarma / växelvarma djur.
Kostnaden för temperatur
reglering ökar % med minskad
kroppsstorlek hos däggdjur men
är 0 hos ormen.
Ormen kan lägga % mer energi på tillväxt och fortplantning än däggdjuren kan men är
beroende av omgivande temperatur för sina aktiviteter. (Ruvar äggen!)
Var bör vi hitta små och stora däggdjur? (anpassningar). Var bör vi inte hitta växelvarma djur i stor
utsträckning? Var bör vi hitta stora groddjur, kräldjur och sköldpaddor. Hur är det med fiskar?
Skillnader mellan växtätare och köttätare
Specialiserade rovdjur har vassa,
spetsiga fram och hörntänder för
att kunna hålla fast bytet och slita
bort bitar. Kindtänderna är
saxliknande för att kunna stycka upp
kött. Molarerna är trubbiga för att
krossa ben.
Växtätare har endast vassa
framtänder för att skära av växter och
trubbiga ås-försedda kindtänder för
att kunna mala och krossa växtdelar.
Människan är omnivor och har ett
mellanting i tanduppsättning.
Bita itu, slita, klippa, mala och krossa
Bitstyrka i kg: Alligator-1343, hyena454, människa-77.
Skillnader mellan växtätare och köttätare finns även i
uppbyggnaden av matspjälknings apparaten
Två likstora däggdjur, prärievarg och koala skiljer sig inte bara i beteende utan även i
födoval och därmed har de stora skillnader i alimentarisk uppbyggnad.
Koalan har en 2m lång blindtarm och
en 3m lång tjocktarm. Varför?
Däggdjurens matspjälkning

Munhålan

Nedbrytningen börjar redan i munhålan
där tänderna krossar, sliter sönder eller
mal ner födan till mindre delar.
Antal tuggor är korr. med MSP hastighet
och energiutvinning/tid. Krampar!?

En liter saliv bildas per dag som innehåller
enzymerna lysozym som är
bakteriedödande och amylas som bryter
ner stärkelse. Mucin
Tugga bröd

Matstrupen (pharynx) består av

Sfinktrar förhindrar att maten kan
komma upp. Kräkningsreflex.
Matstrupen mynnar i övre magmunnen i
magsäcken

bindväv och muskulatur. Struplocket
stängs och matstrupen för ner födan
genom peristaltiska
muskelsammandragningar. Vi sväljer ofta fel.
Magsäcken

Bearbetar maten 2-6 timmar i en sur
(pH-2, dödar de flesta
mikroorganismer) miljö innehållande
saltsyra där proteiner denatureras
och spjälkas av enzymet pepsin.

Syn-, doft- och smakintryck
stimulerar bildningen av hormonet
gastrin som i sin tur påverkar
produktionen av magsaft (HCL).
Kurr i magen

Parietalceller som har stor yta mot
blodkärl tar upp vatten och koldioxid
och bildar kolsyra med hjälp av
enzymet karbanhydras.

Kolsyran omvandlas till vätejoner och
vätekarbonatjoner. H+-joner och Cljoner transporteras aktivt till
magsäcken.
Magsäcken forts.
Ett flertal specialiserade celltyper ingår i
magsäckens funktion.
Körtelceller som parietalceller bildar
saltsyra som sagt och huvudceller
bildar pepsinogen.
Pepsinogen utsöndras och träffar på
saltsyra och omformas då till det aktiva
proteinnedbrytande pepsinet.
Halsceller bildar ett slemskikt som
skyddar alla celler mot nedbrytning av
pepsinet och saltsyra samt mot
mekanisk skada.
Epitelceller nybildas hela tiden och
ersätts under en tidsperiod av tre dygn.
Sker inte nybildningen fullständigt och en för liten slemproduktion uppstår, så kan
saltsyra och pepsin nå ned till dessa celler, skada dessa varvid bakterien (Heliobakter
pylori ) få fotfäste varvid ett magsår har bildats. Stress och magsår ?
Tunntarm
Yt-förstoring genom
microvilli, villi och veckade åsar.
Huvuddelen av födan bryts ner här.
(6m, 300m²)
Till tolvfingertarmen kommer en
liter galla från levern och två liter
bukspott från bukspottskörteln
dagligen.
Gallan innehåller gallsalter (som sönderdelar fett) och rester från nedbrytning av
blodkroppar (bilirubin).
Bukspott är starkt basiskt och neutraliserar saltsyra rester från magsäcken (pH 8)
samt innehåller amylas som fortsätter nedbrytningen av socker (munhålan).
Proteinnedbrytningen som började i magsäcken slutförs här i flera steg med ett
flertal inblandade enzymer som pepsin, trypsin och dipeptidas (se tabell bok).
Peristaltiska muskelsammandragningar driver födan framåt varvid epitelceller
absorberar socker, aminosyror, glycerol och fettsyror genom aktiv transport.
Tunntarm (forts.)
Socker och aminosyror
transporteras i blodet och mestadelen
(75%) går till levern.
I levern lagras socker i form av
glykogen (konstant energireserv 0,1%).
Aminosyror omvandlas även till glukos om
blodsockerhalten i levern är för låg.
Fettdropparna bryts ned med hjälp av
lipas varvid de syntetiseras till fett,
förpackas i proteiner och transporteras i
lymfsystemet.
Mutualistiska mjölksyrabakterier:
Stimulerar immunförsvaret
Producerar B-vitaminer
Förbättrar tarmmotorik
Dödar invasiva bakterier
Probiotiska produkter (Acidofilus)?
Epitelceller med stor transportförmåga
(membranproteiner) står i förbindelse
med blod och lymfkärl
Leverns roll
Lagrar socker som energireserv (glykogen) som
omvandlas till glukos vid behov. Aminosyror
omvandlas till glukos om blodsockerhalten är låg
och därefter (10-15 min) börjar fett brytas ned
för produktion av glukos.
Levern reglerar/syntetiserar även halterna av
aminosyror och fetter i det utgående blodet.
Levern utsöndrar galla som finfördelar fetter i
tunntarmen för transport i bl.a. lymfsystemet
och för lagring i fettceller. (Homogeniserad mjölk)
Levern fungerar också som ett filter där
avfallsprodukter och gifter från cellerna och
mag-tarmkanalen omvandlas av enzymer, görs
vattenlösliga för lättare och snabbare transport
till njurarna och utsöndring. (Urinämne).
Bryter även ned röda blodkroppar och reglerar
blodets vattenpotential (plasmaproteiner).
Funktionsstörning i levern kan leda till gul hud/gulsot pga.
hög bilirubinhalt.
Leverartären för syreriktblod till leverns
celler. Portådern leder näringsrikt blod till
levern (75% av allt från matspjälkningen.).
T.ex. alkohol oxideras till acetataldehyd som
i sin tur bildar ättiksyra som sönderdelas till
koldioxid
och vatten.
.
Vi stor alkoholkonsumtion lagras energin
som fett i levern varvid funktionen störs
(skrumplever). Omvandlingen av ammoniak
till urinämne störs bl.a.
Tjocktarmen
 Tunntarmen (1) övergår i den 1,5 m
långa tjocktarmen (2) och vid
övergången från tunntarmen ligger
blindtarmen med sitt bihang (appendix)
 Tjocktarmen återvinner 7 liter
vatten per dygn genom osmos.
 Symbionta bakterier som E-coli och
andra, producerar gaser (5 liter/dygn,
metan och svavelväte) samt vitaminer
som (C, folsyra, K och flera B-vitaminer) som
biprodukt vilka absorberas av blodet.
 Exkrementer består av ospjälkade
matrester, cellulosa, celldelar och
bakterier, (brunfärgat av bilirubin som
är en restprodukt vid nedbrytningen av
hemoglobin).
3
Blindtarmsbihanget (3), en liten ihålig
tarmdel, en rest, rudiment, från våra bladätande
förfäder. En del föds utan den.
Blindtarmsinflammation är vanligt, 1/15 och 20%
dödlighet före kirurgins tidevarv. 99%.
Varför har inte bihanget selekterats bort?
Har den en funktion som är viktig? Bakteriereservoar?
En evolutionär återvändsgränd?
Flera rudimentära strukturer? Coccyx -svanskotor,
arrector pili-hårmuskler, öronmuskler och blinkhinnan.
Restgener. C-vitamin.
Födan och ämnesomsättning
Huvuddelen av födan består alltså av kolhydrater
fetter och proteiner. (55, 30 och 15 % ??). LCHF?
Maten fungerar som byggnadsmaterial eller
energikälla (glukos) vilket mäts i (kj/kcal).
1 gram kolhydrater eller protein ger 17 kJ medan fett ger 39 kJ.
Kroppens basalmetabolism ligger vid 60007500kJ/dygn eller 1600-1800 kcal/dygn då
nervsystem, cirkulationssystem och
andningsorgan är igång vid fullständig vila.
Däggdjur och fåglar är jämnvarma och har högst
basalmetabolism medan fiskar groddjur och
kräldjur är växelvarma.
Jämn kroppsvärme (370C) är alltså en effekt av
energiöverskottet i cellernas metabolism och om
energiintaget överskrider behovet så lagras
överskottet först som glykogen i muskler och
levern sen när dessa depåer är fulla så bildas fett
av proteiner och kolhydrater i levern,
transporteras till och lagras i fettceller.
Vi behöver även essentiella födoämnen som 8
aminosyror, fleromättade fettsyrorna linol och
linolensyra, vitaminer (se sid 75) samt mineraler och
spårämnen (sid 76).
De åtta aminosyror som är essentiella för
vuxna är fenylalanin, isoleusin, leucin, lysin,
metionin, treonin, tryptofan och valin.
Del 3. Andning och gasutbyte





Heterotrofa organismer behöver syre som
oxidationsmedel vid cellandningen.
Luft innehåller 21% syrgas medan vatten
innehåller 0,5 % och ändå sker all gasutbyte
genom diffusion av syrgas i vatten med avstånd
mindre än 1mm.
Encelliga organismer har inga särskilda
andningsorgan utan syre tas upp genom
cellmembranen.
Större flercelliga organismer har speciella
organ för transport och utbyte av gaser såsom
syre och koldioxid. Detta beror på att den
effektiva ytan inte räcker till för cellernas behov,
kroppsvolymen är större hos dessa i förhållande
till kroppsytan.
Yta>volym
encelliga
diffusion
Yta<volym
flercelliga
organ
Gemensamt för både vatten och luftbaserade
andningsorgan är att ytan där gasutbytet sker är
maximerat och mycket tunn samt att blod och
blodkärl använd för gastransport (O2 , CO2)
Vattenliv
 Gälar förekommer hos flera
djurgrupper, som
havsborstmaskar, blötdjur,
kräftdjur, fiskar och en del
groddjur
 Utveckling av förgrenade gälar
effektiviserade djuren
metabolism och gjorde dessa
rörliga och snabba och kunde
söka upp sin föda (betare &
senare rovdjur)
 Dock var utanpåliggande gälar
väldigt sårbara så många
djurgrupper utvecklade olika
typer av skydd
Axolotl
Vattenliv forts.

Det finns både fördelar och nackdelar att
andas i vattnet.

En fördel är att cellerna i andningsorganen
hela tiden hålls fuktiga vilket underlättar god
diffusion.
En nackdel är att vattnet håller lite syre 0,5% i
150C. Detta medför att vattenlevande djur på
olika sätt aktivt pumpar vatten förbi sina gälar,
ett arbete som hos fiskar kan uppgå till 20% av
det totala muskelarbetet.


Hos fiskar pressas på så sätt vatten över de
blodrika gälarna från munhålan ut genom
gällocken.

Blodet i blodkärlen går i motsatt riktning så att
vatten och blodström möter varandra vilket
möjliggör att blodet hela tiden möter vatten
med en högre syrehalt. Detta leder till att över
80% av vattnets syre diffunderar ut i blodet i
stället för 50%.
Motströmsprincip (se bok)
Landliv
 Landdjur behöver bara avsätta
en tiondel så mycket energi
(2%) till andningsmuskulaturen
i jämförelse med vattenlevande.
 Dock kan inte landdjuren ha
sina andningsorgan i perifera
delar av kroppen eftersom det
skulle innebära för stora
vätskeförluster.
Hos insekter leds syre in genom trakéerna antingen genom aktivt pumpande
(som hos stora insekter) eller genom diffusion hos små.
Flygande insekter gör av med 10-200 ggr mer O2 än när de vilar vilket lett fram till
att själva vingrörelserna förutom att hålla insekten flygande även med hög frekvens
pumpar syre genom trakéerna. Ofta luftblåsor.
Det finns en övre gräns för trakéernas storlek och syrets diffunderings kapacitet
vilket har begränsat insekternas kroppsstorlek utifrån ett evolutionärt perspektiv.
Kan O2 –halten (21%) varierat?
Landliv forts.

Hos djur som har lungor finns
direktkontakten bara mellan luften och
specialiserade celler i lungan. Detta gäller
de flesta groddjur, kräldjur, fåglar och
däggdjur.

Groddjur kan förutom lungandning ta upp
en stor del av syrebehovet genom den
fuktiga huden, sköldpaddor tar upp en del
syre i munnen genom tungan.

Fåglar har i allmänhet en liten kropp vilket
ger en stor yta i förhållande till volymen och
därmed stora värmeförluster.
Värmeförluster kompenseras i allmänhet av
en hög ämnesomsättning och därmed ett
stort syrebehov.

Fåglarnas andningsorgan är därför mycket
effektiva eftersom dom förutom lungor har
luftsäckar i kroppshålan och de stora benen.
Detta medför att syre diffunderar ut i blodet
effektivt i alveolerna både vid in och
utandning.
Kolibrier och små fladdermöss har en extrem hög
ämnesomsättning. Hjärtat slår 1000 ggr/min vid flykt. Dessa
måste äta kontinuerligt. Dvala.
Människans andningsorgan






Luften tas in, fuktas och värms upp i näshåla
m.h.a. ytförstorande näsmusslor och ytliga blodkärl.
Näshår, slem och cilier filtrerar bort partiklar som
transporteras till svalget. (Spottas ut eller sväljs)
Struplocket öppnas vid andning och stängs vid
sväljrörelse. (Sväljreflex)
Struphuvud och luftstrupe är förstärkt med
hästskoformade broskringar som ger stadga och
håller luftstrupen öppen.
Luftstrupen fördelas i två luftrör (bronker) som sen
fördelas i bronkioler som sedan förgrenas till går till
lungblåsor (alveoler). Bioteknik
Alveoler är 0,1 mm stora och det finns 400 miljoner
stycken vilket bildar en totalyta på ca: 100m2.

Vid inandningen (500 ml (vila) – 3-5 l (jogga))
kontraherar revbensmuskler och mellangärdet så
bröstkorgen lyfts varvid luft sugs in i lungorna. När man
andas ut slappnar muskler av och lungvävnaden som är
töjbar pressas luften passivt ut ur lungorna.

In- och utandningen styrs av signaler som kommer från
andningscentrum i hjärnstammen samt påverkas av
censorceller som känner av CO2. Man kan även påverka
andningen med viljan och det sker från storhjärnans
bark.
Hyperventilering?
CO2 sänks, pH ökar, albumin frigör H+ som
binder till hemoglobin. Syreupptag minskar,
Ca+ brist. Kramp, känselbortfall.
Människans gasutbyte.





Koncentrationsskillnader (gastryck) av O2 och
CO2 i kapillärerna resulterar i gasernas motsatta
diffusion i kapillärceller. Ut och in i vävnadsvätskan.
Hög CO2 produktion pga. arbete sänker pH (+/7,4) och hindrar O2 upptag och varför vi ökar
andningsfrekvensen och därmed pH.
95 % av CO2 diffunderar in i erytrocyterna och
70 % bildar kolsyra medan 25 % binds till
hemoglobinet.
97% av syret binds till hemoglobinet i de röda
blodcellerna (erytrocyter 5 milj/mm3) som
innehåller 250 miljoner hemoglobinmolekyler
som binder 4 O2 var.
Endast 4,5 ml O2/L kan lösas i blodet, men med
respirationspigmentet hemoglobin kan 200 ml
bindas per liter.

Hjärtat pumpar 12,5 l blod/min (5-35 l/min).Om vi inte hade
hemoglobin så behöver vi 500l blod och ett hjärta stort som en
medicinboll.

Kräftdjur och musslor har hemocyanin med Cu
som respirationspigment. Hemocyaninet svävar
fritt i kroppsvätskan i det öppna blodsystemet.
CO2 bildar kolsyra som sedan faller sönder
i HCO3- varvid H+ ersätter och frigör syret
på hemoglobinmolekylen. Jämnvikt pH
Del 4. Cirkulation

Organismernas celler behöver kunna utbyta
ämnen med omgivningen, vilket förutsätter
att ämnena löses i vatten.
Syre, näring, hormoner, enzymer och
restprodukter som urinämne och koldioxid.

Cirkulationen effektiviseras av blod, kärl och
hjärtan.
Slutna system hittar vi i hos ryggradsdjur,
bläckfiskar, maskar och tagghudingar. Här
sker cirkulationen med hjälp av blodsystem
dvs blod, kärl och hjärtan. Slutna system är
snabba och effektiva men kostsamma.
 I öppna system finns ingen egentlig
skillnad mellan blod och kroppsvätska
(hemolyfa). Blodet och kroppsvätskan
pumpas ut i kroppshålan och fördelas. Öppna
system hittar vi hos insekter, kräftdjur och
mollusker. Öppna system är långsamma men
inte energikrävande.

Cirkulation forts.
 Fiskar har ett tvårummigt hjärta
där blodet bara passerar hjärtat en
gång.
 När blodet passerar gälarna sjunker
blodtrycket väsentligt varför blodet
når organen med lågt tryck.
Cellandningen sker därför långsamt
med liten ATP bildning och
spillvärme varför fiskarna ”tvingas”
vara växelvarma.
 Groddjur har trerummigt hjärta
men med viss blandning av blod,
växelvarma.
 Kräldjur har trerummigt men med
mindre uppblandning.
Blodomloppet hos däggdjur




Är dubbelt och pumpas med ett fyrrummigt
hjärta med högt tryck till cellerna utan
uppblandning av blod.
(1) höger kammare pumpar blod till
lungorna via (2) lungartärerna vilka är de
enda artärerna som innehåller syrefattigt
blod.
När blodet strömmar igenom kapillärerna i
vänster och höger lunga (3) tas syre upp
varvid koldioxid avges. Det syrerika blodet
återvänder till vänster förmak (4) via
lungvenerna de enda vener som innehåller
syrerikt blod.
Därifrån pumpas det vidare till vänster
kammare (5) och därifrån till aortan (6) som
är kroppens största artär som leder blodet
till kroppens olika organ, som magsäck,
lever, njurar och muskler samt mindre
artärer som krans, huvud, ben och armartärer (7, 8)
Artärerna blir successivt mindre och övergår till slut i kapillärer (8 µm) och består av ett lager epitelceller.
Ingen cell befinner sig längre bort än 130 µm från en kapillär. Blodet från kapillärerna samlas upp i vener
(9, 10) som för blodet tillbaka till höger förmak (11) varefter det pumpas till höger kammare (1) och
kretsloppet är slutet.
Hjärtslagen regleras av ett impulscentrum vid höger förmak som skickar elektriska signaler som får de
olika hjärtdelarna att kontrahera i en bestämd ordning. Påverkas av hormoner och signaler från CNS
Skillnader i veners respektive artärers uppbyggnad
Elastiska fibrer (kollagen, fibrin). Glatt muskulatur och klaffar
Blodtryck och aktivitet i kapillärerna

Blodtrycket är ett mått på det tryck som blodet
utövar på kärlväggarna. Trycket är högre i artärer än
i vener och är som allra högst i hjärtats arbetsfas,
systole.

Det systoliska trycket för en frisk 20 åring är cirka
115 mm Hg och mäts i överarmens artärer. Under
hjärtats vilofas, diastole, sjunker trycket till omkring
70 mm Hg. Med stigande ålder ökar värdena och i
50-årsåldern kan det vara omkring 140/80.

Slagvolymen ca 50-70 ml ur vänstra kammaren.
Hjärtfrekvens 35-90/min och 5-30 liter/min.

Hjärtat anpassar sig vid långvarig belastning och blir
kraftfullare och pulsen sänks.

Blodtrycket är mycket lågt i venerna och
transporteras mot hjärtat genom att skelettmuskler
som ligger parallellt med venerna kontraheras. Klaffar
i venerna hindrar blodet från att pressas åt fel håll.
Sfinktrar
 Blodet kan kanaliseras till olika delar av
kroppen eftersom mängden blod som
rinner genom ett kapillärnät regleras av
sfinktrar som består av glatt muskulatur.
 Sfinktrarna kan dras ihop så att
kapillärerna stängs och mindre mängd blod
flyter genom det aktuella kapillärnätet
 Vid löpträning slappnar sfinktrarna av i
skelettmuskler i benen och mer blod
strömmar genom musklerna.
 Efter en måltid sluts sfinktrarna i
skelettmusklernas kapillärer, medan
sfinktrar runt kapillärer vid tarmkanalen
öppnas. Mer blod strömmar då förbi
matspjälkningskanalen och mer näring kan
tas upp av blodet.
Kapillärer
Struktur och funktion hos
hjärta, artärer och vener kan
ses som medel för att nå det
egentliga målet för
cirkulationssystemets aktivitet.
 Nämligen ett effektivt
ämnesutbyte mellan blod och
vävnadsceller i kapillärerna.
 Ämnen utväxlas mellan blod
och celler genom diffusion och
filtration. Vävnadsvätskan
Kapillärernas minsta storlek är
något större än blodkropparnas
ca: 9-10 µm.
Ingen cell befinner sig längre
bort än 130 µm från en kapillär.
100 000 km kapillärer.
Ämnesutbyte i kapillärerna

Blodtrycket i den arteriella delen av kapillärerna är högre än i den
venösa delen.

Det leder till att blodplasman filtreras så att små joner och molekyler
som salter, socker, koldioxid och syre pressas ut från kapillärerna till
vävnadscellerna.

Kvar i blodet finns många stora proteiner och röda blodkroppar nu
i en högre koncentration eftersom vatten försvunnit, vilket ger en låg
vattenpotential och ett osmotiskt sug efter vatten från cellerna runt
omkring kapillären.
Nu diffunderar därför
vatten, CO2 och
cellens restprodukter
in i kapillären.
Blodet

Blodet uppgår till ungefär 8 % av
människans kroppsvikt.

Röda, vita blodkroppar samt blodplättar.

Plasman som uppgår till 55% av blodet
består till 90 % av vatten. De flesta
ämnen som cellerna behöver och de
restprodukter som avges från cellerna
transporteras lösta i plasman. (Undantag är
merparten av syre och koldioxid.)

I plasman finns också speciella
blodproteiner (7%) som fibrinogen som
deltar i koaguleringen av blodet och
albumin som reglerar den osmotiska
balansen och transport av fettsyror.

Här finns även hormoner, salter,
vitaminer, socker och antikroppar som
deltar i immunförsvaret.
Varje kubikmillimeter blod innehåller cirka 4-5 miljoner röda blodkroppar. En vuxen
människa har omkring 25 biljoner röda blodkroppar. Ge blod? Åderlåtning?
Blodkropparna är av 3 typer.
1. Röda blodkroppar (erytrocyter).

Syretransporten och gas utbytet gynnas av att de
röda blodkropparna är platta och små (7-8 µm i
diameter) vilket ger cellerna en stor sammanlagd yta
där gaser kan diffundera in och ut.

Röda blodkropparna innehåller ingen cellkärna, inga
ribosomer eller mitokondrier som förbrukar O2. Det
finns 250 milj. hemoglobinmolekyler/cell.

De röda blodkropparna får energi enbart genom
anaerob förbränning. Finns i blodbanorna i fyra
månader varefter de bryts ned i levern och järnet
transporteras till benmärgen.
Bildningstakten av nya blodkroppar regleras av
hormonet erythropoietin som bildas i njurarna.
Syrefattiga miljöer t.ex. hög höjd stimulerar
produktion av hormonet och därmed antalet
blodkroppar. (Höghöjds träning/Epo- dopning).
2. Vita blodkroppar (leukocyter) som
deltar i kroppens försvar mot
smittämnen.
 Neutrofiler och monocyter är
makrofager som äter bakterier
genom fagocytos.
 Basofiler utvecklas till granulocyter
som är mindre fagocyter.
 Eosinofiler bildar NK-celler och
lymfocyter bildar B & T celler.
3. Blodplättar (trombocyter, platelets) som
deltar vid koagulering av blod.
Alla blodkroppar bildas i den röda benmärgen
som finns i bröstben, revben och de längre
skelettbenen i armar och ben.
Fibrintrådar och blodplättar vid koagulering.
(Blödarsjuka kan inte bilda fibrinogen)