Praktikum Medicina 2018 Na 19.docx

PRAKTIKUM IZ FIZIOLOGIJE

AUTORI

za studente medicine

Prof dr Mara Drecun Prof dr Zvezdana Kojic Prof dr Nenad Ponorac

UREDNIK

Doc dr Igor Pantic

Prof dr Siniša Ristić

Ass dr Bojana Letić Ass dr Jelena Ščekić Ass dr Lidija Blagojević Ass dr Milica Kunarac Ass dr Suncica Starović-Bajčetić Ass dr Bojana Lozo Djeric

1

Neurofiziologija Tijelo neurona sa dendritima

zona sabiranja postsinaptičkih potencijala

Inicijalni segment

zona nastanka akcionog potencijala

zona provođenja akcionog potencijala

Akson

Presinaptički završetak

..

Dinamička polarizovanost neurona

2

zona sinaptičkog prenosa

I VJEŽBA

Prosta difuzija predstavlja kretanje čestica u rastvoru zahvaljujući kinetičkoj energiji, koju njihovi molekuli posjeduju. Difuzija kroz ćelijsku membranu može se odvijati kroz proteinske kanale (npr.

Za razumjevanje i izvođenje vježbe student treba da pripremi gradivo iz udžbenika Gajton i Hall: Medicinska fiziologija, poglavlje 4 i 5.

jonske kanale) ili kroz lipide membrane. Difuzija je moguća samo ukoliko je materija liposolubilna ili je kod neliposolubilnih materija dijametar njene čestice manji od dijametra otvora proteina ćelijske membrane. Liposolubilne čestice naročito lako difunduju, a brzina difuzije zavisi od stepena liposolubilnosti.

TRANSPORT KROZ MEMBRANU Svaka ćelija obavijena je ćelijskom membranom, koja predstavlja njenu sponu i branu od ekstracelularnog prostora. Propustljivost ćelijske membrane za odredjene materije je selektivna tj. neke materije membrana propušta lakše od drugih, što je razlog za različit sastav intracelularnog i ekstracelularnog prostora.

U ovoj vježbi postoje dva suda, pri tome desni sud predstavlja intracelularnu tečnost, dok lijevi sud predstavlja ekstracelularnu tečnost. Između ovih sudova postoji držač za membranu u koji je moguće postaviti četiri dijalizne membrane. Svaka od ove četiri membrane ima različitu, tzv. „najveću vrijednost molekulske mase čestice koja može proći kroz membranu“ (MWCO), a koja iznosi 20, 50, 100, 200 za svaku od tih membrana. To je razlog zbog čega ne prolaze sve supstance kroz sve 4 membrane. Treba izvesti eksperimente posebno sa svim supstancama i jonima koji su predloženi u vježbi, upotrebljavajući sve membrane. Pri tome treba uočiti selektivnost transporta kroz membranu koja je zavisna od MWCO.

Transport materija kroz ćelijsku membranu se obavlja na više načina, tako određene materije prolaze kroz lipide, dok druge materije prolaze kroz proteine membrane. Male, nepolarne čestice (kao što su O2 i N2) i mali nenaelektrisani polarni molekuli, kao što je CO2 difunduju kroz lipide ćelijske membrane. Membrana je ograničene permeabilnosti za druge supstance, kao što su glukoza, urea, aminokiseline, peptidi i oni prolaze posredstvom proteina membrane: vezikula, nosača, kanala ili pumpi.

Zadaci i pitanja:

Takođe, odredjene materija kroz membranu prolaze samo uz potrošnju određene količine energije (u obliku ATPa), dok transport drugih materija nije zavisan od potrošnje energije.

1. Koja dijalizna membrana propušta oba jona ( Na+ i Cl-)? 2. Koje materije su difundovale iz lijevog suda u desni i objasnite zašto se to dešava kod svake od membrana koje u vježbi stoje na raspolaganju?

Oprema: Virtuelna laboratorija – Physioex

Prosta difuzija- demonstriranje

3

Olakšana difuzija- demonstriranje

ekstracelularni prostor

Na+ 145 mmol/L

Olakšana difuzija predstavlja oblik pasivnog kretanja čestica, tj. sa mjesta veće ka mjestu manje koncentracije, bez utroška energije, uz

K+ 5 mmol/L

++++++++

+++++++ Na+

korištenje nosača što ga razlikuje od proste difuzije. Krajnji rezultat olakšane i proste difuzije je isti.

_ _ _ _ _ _ _ _ _Na+

Na+

K+

+++

Na+

Na+ _________ K+

K+ K+

____

Na+ ATP

Lijevi sud sadrži glukozu i Na+Cl- (po 9 mM obje supstance), dok se u desnom sudu nalazi dejonizovana voda, a izmedju ovih sudova se nalazi nosač u koji mogu da se umetnu četiri vrste membrane koje posjeduje 300, 500, 700 i 900 nosača glukoze.

Na+ 15 mmol/L

K+ 155 mmol/L

ATP intracelularni prostor

Na+/K+ jonska pumpa

Posmatrajte dinamiku kretanja glukoze i NaCl kroz dijaliznu membrane.

Zadaci i pitanja: 1. Objasni povezanost između naelektrisanja jona i naelektrisanja membrane na površini ćelije u procesu olakšane difuzije! 3. Kako se mijenja vrijeme potrebno za postizanje ravnoteže između dva suda primjenom različitog broja nosača?

Aktivni transport - demonstriranje Aktivni transport predstavlja transport materije sa mjesta manje na mjesto veće koncentracije, uz pomoć nosača i utroška energije (najčešće ATP) nasuprot koncentracijskom i električnom gradijentu. Simulacija vježbe aktivnog transporta slična je kao i prethodna vježba, s tim da postoji dodatak ATP rezervoara na vrhu suda.

4

Tabela 1: Oblici transporta materija kroz membranu Mehanizam transporta pasivni

5

Kretanje materija

Smjer kretanja

Nosač

Energij a

vanjska strana membrane elektropozitivna, a unutrašnja elektronegativna. U toku mirovanja postoji ograničeni tok Na+ jona u ćeliju pod uticajem koncentracionog i električnog gradijenta i izraženiji

Osmoza

tok K+ jona iz ćelije pod uticajem koncentracionog gradijenta i u ćeliju pod uticajem električnog gradijenta u uslovima vrlo bliskim ekvilibrijum potencijalu za K+. Permanentni rad Na+/K+ jonske pumpe koja izbacuje tri Na+ i ubacuje dva K+ održava približno stalne vrijednosti koncentracija jona i električne razlike na membrani.

aktivni

POTENCIJALI CELIJSKE MEMBRANE Kada ne celijsku membranu ne djeluju draz, ili ona nema osobine autoaktivacije, registrujemo membranski potencijal mirovanja (MPM). Kada na celijsku membranu djeluje neka draz ili ona ima osobine autoaktivacije, mozemo da registrujemo 1. elektrotonicke ili lokalne potencijale (ETP), 2. Akcione potencijale (AP). Koje sile omogucavaju pasivno kretanje jona kroz membranu i stvranje ovih potencijala: sila koncentracionog gradijenta i sila elektricnog gradijenta. Koncentracioni gradijent je sila koja omogucava kretanje jona sa mjesta njihove vece ka mjestu njihove manje koncentracije, difuzijom kroz otvorene jonske kanale. Elektricni gradijent posljedica je razlicitog naelektrisanja obe strane membrane, on otezava prolazak istoimenog naelektrisanja a olaksava da prodju joni koji imaju razlicito naelektrisanje.

1

MEMBRANSKI POTENCIJAL MIROVANJA

3

2

4

Karakteristika ekscitabilnih tkiva je da odgovaraju promjenom polariteta ćelijske membrane kada su izloženi različitim vrstama stimulacije. Mirujući membranski potencijal nervnih i mišićnih vlakana zavisi od vrste ćelija i kreće se u rasponu od –70 do –90 mV pri čemu je

Nerstova jednacina

6

Goldmanova jednacina

U trenutku registrovanja MPM njegova vrijednost je posljedica:

E c /koncentracioni gradijent/

=

Ee/

J K+ ( i e) = P K+ Δ CK+

- prisustva organskih anijona s unutrasnje strane membrane koji ne mogu da prodju kroz membranu, pa se ne pojavljuje sila elektricnog a ni

Ec ~ ln

[ K+ e ]

električni gradijent/

JK+ ( e GK+ EK+

=

i)

Ee = n z V F

[ K+ i ]

koncentracionog gradijenta.

Ec = nRT ln [ K+ e ]

- hloridni joni: za njih su koncenracioni i elektricni gradijenti u ravnotezi – pa nema kretanja ovih jona kroz membranu

[ K+ i ]

F – Faradejeva konstanta, 96 500 Kulona po molu R – gasna konstanta/ porast kinetičke energije od 8.316 J/mol za svaki stepen porasta temperature

T – apsolutna temperatura / 0 K = - 273 C

/

z – valencija n – broj čestica

ln – prirodni logaritam

- Joni K: koncentracioni gradijent je veci od elektricnog gradijenta, pa pri otvorenim jonskim kanalima dolazi do prodora ovih jona kroz membranu prema vancelijskoj tecnosti. Pri tome se registruje vrijednost potencijala membrane od - 75 mV.

Vjezba: izracunavanje Goldmanove jednacine

potencijala

Parametar

membrane

preko

Nerstove

Potencijal membrane

IC i EC K - fiziolosk,

. Na joni: oba gradijenta su usmjerena u istom smjeru: prema unutarcelijskoj tecnosti (u celiju): Pri tome se registruje vrijednost potencijala membrane od - 75 mV

EC K - povecan/smanjen IC K IC K - povecan/smanjen IC K

- U situaciji da membrana nije propustna ni za jedan od pomenutih jona, njena vrijednost potencijala se krece oko - 65 mV.

Parametar koji se mjenja

Potencijal membrane, IC K - fiziolosk, EC fiziolosk,

++++++++++++++++++++++++++++++

TEMPERTURA

37

_ __ __ __ _ _ _ _ ___ _ __ _ _

MP

MEMBRANSKI POTENCIJAL

Na+ 142 mmol/l

Na+ 15 mmol/l Koncentracioni i električni gradijent za Na+ su usmjereni u ćeliju. Difuzija nije značajna.

K+ 2-5 mmol/l

K+ 150 mmol/l

Izlazi zbog koncentracionog gradijenta

Uzlazi zbog električnog gradijenta

Koncentracioni i električni gradijent za K+ su suprotstavljeni. Difuzija je značajna i održava ravnotežu.

Parametar EC K - povecan/smanjen IC K IC K - povecan/smanjen IC K IC i EC Na - fiziolosk,

7

 37

< 37

Potencijal membrane

i

podložnost sumaciji i širenje sa dekrementom, a takodje I zavisnost trajanja I amplitude promjene potencijala od trajanja I intenziteta draži (gradirani odgovor).

EC Na - povecan/smanjen IC Na IC Na - povecan/smanjen IC Na

Parametar koji se mjenja

Pod uticajem pražnog stimulusa, hipopolarizacija na membrani dostiže prag okidanja (kritičnu tačku depolarizacije) i nastaje akcioni potencijal. Kod voltažno zavisnih kanala koji su prisutni na membranama aksona i mišićnih vlakana, hipopolarizacija do praga okidanja izaziva konformacione promjene jonskih kanala I njihovo otvaranje sa eksplozivnim ulaskom Na+ u ćeliju pod uticajem električnog i koncentracionog gradijenta. To dovodi do depolarizacije i inverzije potencijala na membrane, pa vanjska strana postaje elektronegativna, a unutrašnja elektropozitivna. Porast permeabiliteta za K+ jone koji uslijedi dovodi do izlaska K+ i repolarizacije, pa vanjska strana ponovo postaje elektropozitivna, a unutrašnja elektronegativna.

Potencijal membrane

IC i EC Cl - fiziolosk, EC Cl - povecan/smanjen IC Cl IC Cl - povecan/smanjen IC Cl

LOKALNI I AKCIONI POTENCIJAL Membranski potencijal većine membrana je stabilan. Promjena potencijala i razdraženje se dešavaju pod uticajem stimulusa za razliku od ćelija koje imaju sposobnost autoaktivacije (ćelije sprovodnog sistema srca, neki neuroni retikularne formacije) čiji potencijal spontano klizi do nivoa okidanja. Stimulusi primjenjeni na membranu dovode do promjene permeabiliteta membrane za jone, što za posljedicu ima promjenu tokova jona kroz membranu i narušavanje razlike potencijala na membranu. Hiperpolarišući stimulusi dovode do povećanja razlike potencijala između vanjske i unutrašnje strane membrane (od –90 mV ka –95 mV, -98 mV itd. ) I tada je membrane manje osjetljiva i manje podloža razdraženju. Ova promjena je lokalnog karaktera i širi se sa dekrementom/opadanjem. Hipopolarišući stimulusi dovode do smanjenja razlike potencijala između vanjske i unutrašnje strane (od – 90 mV ka –85 mV, itd. ), što je čini osjetljivijom. Podpražni stimulus stvara lokalno polje hipopolarizacije na membrani koje povećava njenu osjetljivost, ali ne dovodi do aktivacije/pojave akcionog potencijala. To je elektrotonički/lokalni potencijal čija je karakteristika lokalna pojava,

neurotransmiter

Na+

- 70 mV Jonski kanal Postsinaptički receptor

EPSP ekscitatorni postsinaptički potencijal

- 70 mV

neurotransmiter Cl-

IPSP inhibitorni postsinaptički potencijal

Akcioni potencijal se odvija kao pojava sve ili ništa. Veća hipopolarizacija od neophodne za depolarizaciju neće povećati vrijednost akcionog potencijala, a manja neće uopšte dovesti do akcionog potencijala.

8

Sirenje sa dekrementa

dekremenra/bez

Hipopolarizacija/hiperpolarizacija Trajanje odgovara drazi/konstantno je

trajanju

Zadaci i pitanja Nacrtajte grafik akcionog potencijala nerva sa fazama: 1. Membranski potencijal mirovanja, 2. Elektrotonicka depolarizacija, 3. Prag okidanja (kritička tačka depolarizacije), 4. Depolarizacija, 5. Repolarizacija, 6 Postpotencijali

Objasnite razlog zbog cega se draz, arteficijalno aplikovana na akson, prenosi na obe strane aksona, a fizioloski akcioni potencijal se uvijek krece jednim smjerom – od aksonskog brezujka ka aksonskom terminal. Koji znacaj u tome ima fenomen refraktarnosti membrane.

LOKALNI ILI ELEKTROTONICKI POTENCIJALI KARAKTERISTIKE

LOKALNI POTENCIJA

AKCIONI POTENCIJ Definisite pojam: frekventni kod

Sumacija - prostorna i vremenska Gradirani odgovor/zakon sve ili nista - nema ga ili je maksimalan

9

2 vjezba PROMJENA PODRAŽLJIVOSTI NERVNO-MIŠIĆNOG PREPARATA PRI PROMJENI HEMIJSKOG SASTAVA ECT

mijelinizacija

Nervno-mišićni preparat se održava u rastvoru čiji je hemijski sastav sličan ekstracelularnoj tečnosti (Ringerov rastvor). Promjena koncentracije sastavnih dijelova rastvora izvan fizioloških granica ili dodavanje supstanci koje prirodno ne postoje u ekstracelularnoj tečnosti, utiču na normalno funkcionisanje membrane, što se može odraziti na njenu osjetljivost i reaktivnost. Slika 86. kondukcija akcionog potencijala kroz mijelinizovana i nemijelinizovana nervna vlakna

Razlog za promjenu osjetljivosti membrane je narušavanje elektrohemijskih gradijenata za jone ili promjena permeabiliteta za jone, što utiče na tokove jona i na taj način na razliku potencijala na membrani. Mehanizmi kojima se postiže promjena osjetljivosti zavise od prirode hemijskog konstituenta, bilo da se mijenja njegova fiziološka koncentracija u ekstracelularnom medijumu ili on fiziološki ne postoji u ekstracelularnoj tečnosti, već se dodaje i ostvaruje interakciju sa membranom. Širenje akcionog potencijala

Zadatak 1 Ispitati uticaj povećane koncentracije K+ u inkubacionom rastvoru na podražljivost nervno-mišićnog preparata Kalijum je normalno prisutan u ekstracelularnoj tečnosti u koncentraciji od 4 mmola/l, dok je njegova intracelularna koncentracija 155 mmol/l. Membrane nervnih i mišićnih vlakana su u stanju mirovanja relativno dobro permeabilne za K+. Permeabilitet za K+ (2 x 10-6 cm/sec. ) je oko 100 puta veći u odnosu na Na+. To omogućava difuziju K+ iz ćelije na osnovu koncentracionog gradijenta. S obzirom da su organski anioni nedifuzibilni, oni ostaju u ćeliji tako da unutrašnja strana ćelijske membrane postaje sve više negativna. To povećava električni gradijent koji uslovljava difuziju K+ iz ekstracelularnog prostora u ćeliju.

Mijelinizovano vlakno – sirenje akcionog potencijala

Nemijelinizovano vlakno +++++++++++ _ _ _ +++++++++++ +++++++++++ _ _ _

+++++++++++

Mijelinizovano vlakno Ranvijerov čvor

+ +

-

+

+

-

+

+

Pri vrijednosti mirujućeg membranskog potencijala obrnuti tokovi difuzije K+ na osnovu koncentracionog i električnog gradijenta su približno jednaki (ekvilibrijum potencijal za K+ je blizu vrijednosti mirujućeg membranskog potencijala). Zahvaljujući difuziji K+ održava s razlika potencijala na membrani na vrijednosti mirujućeg membranskog potencijala. Promjena ekstracelularne koncentracije K+ narušava

10

koncentracione i električne gradijente i na taj način utiče na veličinu difuzije jona. Povećanje difuzije K+ iz ćelije u ekstracelularni prostor povećava razliku potencijala i dovodi do hiperpolarizacije membrane,

Koncentracija K+ od 15 mmol/l u ekstracelularnoj medijumu je tri puta veća nego normalna i značajno utiče na smanjenje koncentracionog gradijenta. To će kao posljedicu imati smanjenje difuzije K+ iz ćelije i

dok smanjenje difuzije K+ iz ćelije dovodi do hipopolarizacije i povećanja osjetljivosti membrane.

narušavanje razlike potencijala na membrani u smislu hipopolarizacije: vanjska strana postaje manje elektropozitivna, a unutrašnja manje elektronegativna. Membrana u stanju hipopolarizacije pokazuje povećanu osjetljivost, snižen je prag za podraživanje tako da stimulusi manjeg intenziteta mogu da izazovu razdraženja.

Oprema: Komorica, stimulator, kimograf, Ringerov rastvor, rastvor sa koncentracijom K+ od 15 mmol/L, nervno-mišićni preparat

Zadatak 2 ispitati uticaj promjenjene koncentracije ca2+ u inkubacionom rastvoru na podražljivost nervno-mišićnog preparata

I z v o đ e nj e v j e ž b e Nervno-mišićni preparat postaviti u komoricu ispunjenu do pola Ringerovim rastvorom. Sve pripremiti kao za prethodnu vježbu:

Kalcijum je prisutan u ekstracelularnoj tečnosti u koncentraciji 2, 5 mmol/l. Vanjska koncentracija kalcijuma mijenja električnu ekscitabilnost nervnih i mišićnih membrana. Kalcijumovi joni utiču na voltažnu zavisnost mehanizma za otvaranje jonskih kanala za Na+. Kod snižavanja vanjske koncentracije kalcijumovih jona mogućnost da se Na+ kanali otvore pri bilo kojoj voltaži se povećava, što membrane čini ekscitabilnijim. Povećanje ekstracelularne koncentracije kalcijumovih jona djeluje obrnuto.

a) odrediti pražni intenzitet stimulusa za izazivanje minimalne mišićne kontrakcije stimulacijom nerva (prebacivanje nerva preko elektroda) i direktnom stimulacijom mišićnih vlakana (prislanjanjem elektrode na mišić); b) izvaditi Ringerov rastvor iz komorice i zamijeniti ga rastvorom u kome je koncentracija K+ 15 mmol/l; c) odrediti pražni intenzitet stimulusa za izazivanje minimalne mišićne kontrakcije stimulacijom nerva i direktnom stimulacijom mišićnih vlakana.

I z v o đ e nj e v j e ž b e Nervno-mišićni preparat se postavi kao za prethodnu vježbu:

Objašnjenje

a) odrediti pražni intenzitet stimulusa za izazivanje minimalne mišićne kontrakcije stimulacijom nerva i direktnom stimulacijom mišića;

Potreban je manji intenzitet stimulus za izazivanje mišićne kontrakcije ako se eksperiment izvodi sa rastvorom sa povećanom koncentracijom K+. Smanjenje potrebnog intenziteta stimulusa se uočava i pri draženju nerva i pri direktnom draženju mišića.

b) izvaditi Ringerov rastvor iz komorice i zamijeniti ga rastvorom u kome je koncentracija kalcijumovih jona povećana;

11

c) odrediti pražni intenzitet stimulusa za izazivanje minimalne mišićne kontrakcije stimulacijom nerva i direktnom stimulacijom mišića.

OPREMA -

Nervno mišićni preparat žabe (n. ischiadicus-m. gastrocnemius) (slika 4)

Objašnjenje: Potreban je veći intenzitet stimulusa za izazivanje mišićne kontrakcije, ako je ekstracelularna koncentracija kalcijuma povećana iznad fiziološke granice. Pri tome se gubi odgovor i sa nerva i sa mišića. Kalcijumovi joni se vezuju za vanjsku stranu kanala i tako se stvara lokalno električno polje koje utiče na mehanizam otvaranja jonskih kanala za Na+. Posljedica je stabilizovanje membrane, tako da je potreban snažniji stimulus za pokretanje konformacionih promjena vezanih za otvaranje Na+ kanala.

-

Stimulator sa kimografom (slika 5)

-

Ringerov rastvor za hladnokrvne životinje

-

Ampula 2% rastvora lidokain hloridaIZVOĐENJE VJEŽBE

Nervno-mišićni preparat postaviti u komoricu sa Ringerovim rastvorom za hladnokrvne životinje (slika 5)Odrediti pražni intenzitet stimulusa za izazivanje minimalne mišićne kontrakcije: a. Direktnom stimulacijom nerva (slika 6) b. Indirektno stimulacijom mišića (slika 7) U Ringerov rastvor za hladnokrvne životinje dodati lokalni anestetik lidokain hlorid (ampula 2% rastvora) ili preparat direktno inkubirati u čašici sa sadržajem jedne ampule lidokainaSačekati nekoliko minuta. Student sam određuje potrebno vreme za delovanje lokalnog anestetika započinjanjem stimulacije 2 minuta nakon inkubacije.

ELEKTROFIZIOLOŠKI EFEKTI LOKALNIH ANESTETIKA Bol je neprijatan, senzorni i emocionalni subjektivni doživljaj, koji je udružen sa postojećim ili mogućim oštećenjem tkiva, nastalim kao posledica dejstva nadražaja prejakog intenziteta. To je zaštitni mehanizam čija je funkcija da organizam postane svjestan opasnosti i reaguje kako bi uklonio bolni nadražaj, međutim ukoliko se bolni nadražaj ne može ukoniti, javlja se hronični bol koji nema više zaštitnu funkciju već dodatno opterećuje obolelog.

ponovo odrediti pražni intenzitet za izazivanje minimalne mišićne kontrakcije: A. Direktnom stimulacijom nerva I B. Indirektno stimulacijom mišića. Nakon dovoljno duge inkubacije konstatovati potpunu nepodražljivost nervno-mišićnog preparata. Disocirani, pozitivno naelektrisani dio molekula lokalnog anestetika vezuje se za receptore kanala za Na+. Tim vezivanjem se smanjuje propustljivost kanala za Na+, smanjuje se ekscitabilnost i onemogućava nastanak akcionog potencijala.

Lokalni anestetici djeluju inhibitorno na podražljivost ekscitabilnih membrana. koriste se za reverzibilno blokiranje nastanka i provođenja akcionog potencijala na nervnim vlaknima. Inhibitorni efekat se ranije ispoljava kod tanjih vlakana, pa su među prvim zahvaćena vlakna za bol.

PITANJA

ZADATAK 1. Ispitati uticaj lokalnog anestetika na podražljivost nervnomišićnog preparata (n. ischiadicus-m. gastrocnemius)

12

1.

Šta su lokalni anestetici?Objasni mehanizam dejstva lokalnog anestetika na podražljivost membrana ekscitabilnih tkiva?Koji jonski kanali su najosjetljiviji na dejstvo lokalnog anestetika?

2.

Kada se nervno-mišićni preparat inkubira u rastvoru sa lokalnim anestetikom kakav intentzitet pražne draži je potreban za izazivanje akcionog potencijala u odnosu na intenzitet pražne draži potreban za izazivanje akcionog potencijala u Ringerovom rastvoru za hladnokrvne životinje? Objasnite dobijeni rezultat.

3.

Da li lokalni anestetik utiče na membranu mišićne ćelije i kako mi to možemo dokazati koristeći nervno mišićni preparat?Da li lokalni anestetik djeluje na funkciju nervno-mišićne veze?

Slika 4. Nervno-mišićni preparat (n. ischiadicus-m. gastrocnemius). Slika 8. Izolovani periferni nerv žabe (n. ischiadicus) Slika 9. Oprema za ekstracelularnu registraciju Slika 5. Kimograf sa stimulatorom Stimulacija nervno-mišićnog preparata direktno preko nerva te indirektno preko mišića

ZADATAK 2. Ispitati uticaj lokalnog anestetika na podražljivost izolovanog perifernog nerva (n. ischiadicus).

OPREMA

13

-

Izolovani periferni nerv žabe (n. ischiadicus) (slika 8)

-

Oprema za ekstracelularnu registraciju zbirnog akcionog potencijala nerva (slika 9): Stimulator, Izolaciona jedinica, Kadica za nerv,

Diferencijalni pojačivač, Digitalni osciloskop I Parovi stimulišućih i registrujućih elektroda -

Ringerov rastvor za hladnokrvne životinje

-

Rastvora 0. 5 mmol/L lidokain hlorida

Slika 10. Zbirni akcioni potencijal prije I poslije dejstva lidokain hlorida OBJAŠNJENJE VJEŽBE

Slika 2. Konformaciona stanja Na+ kanala

Stimulisanjem izolovanog perifernog nerva dražima pražnog i nadpražnog intenziteta dobija se zbirni akcioni potencijal, koji predstavljaju sumu svih akcionih potencijala nervnih vlakana jednog nerva (slika 10).

Slika 3. Receptorsko mjesto za lokalne anestetike na Na+ kanala IZVOĐENJE VJEŽBE Izolovani periferni nerv postaviti u kadicu za nerv preko elektroda (slika 9). Stimulišući i registrujući par elektroda postaviti na udaljenost od 2. 5 cm. Na stimulatoru podesiti voltažu električnog impulsa na 5. 0 V i podražiti nerv. Registrovati na ekranu osciloskopa odgovor nerva na podražaj. izolovani periferni nerv inkubirati u rastvoru 0. 5 mmol/L lidokain hlorida 1 minut i ponoviti postupak stimulacije nerva i registracije odgovora. Nakon toga izolovani periferni nerv ponovo inkubirati u rastvoru 0. 5 mmol/L lidokain hlorida 1 minut i ponoviti cjelokupan postupak.Ponavljati postupak svakog minuta do momenta gubitka ogovora neva na stimulaciju. Zabilježiti vrijeme inkubacije potrebno za izazivanje potpune nepodražljivosti izolovanog nerva.

Nakon inkubacije izolovanog perifernog nerva u rastvoru lidokain hlorida dolazi do blokiranja nervnih vlakana. Prvo nastaje blokada najosjetljivijih nervnih vlakana. Međutim, ako se nerv inkubira duže vrijeme nastaje blokada i ostalih nervnih vlakana. Stoga se zbirni akcioni potencijal nerva smanjuje nakon dejstva lidokain hlorida (slika 11). Produžavanjem trajanja inkubacije doći će do potpunog gubitka zbirnog akcionog potencijala nerva, jer su blokirana sva nervna vlakna izolovanog perifernog nerva. Osjetljivost vlakana na dejstvo lidokain hlorida je veća ako su vlakna tanja (nezavisno od prisustva mijelina) i ako su nemijelinizovana.

14

PITANJA 1. Nakon koliko vremena počinje djelovanje anestetika na preparat? 2. Šta je zbirni akcioni potencijal izolovanog perifernog nerva? Objasni kako se mijenja zbirni akcioni potencijal nakon inkubacije izolovanog perifernog nerva u lokalnom anestetiku? 3. kako lokalni anestetik djeluje na nervna vlakna u zavisnosti od njihove debljine I od stepena mijelinizacije? prebačaj 0 mV

prag okidanja -75 mV -90 mV stimulus

Na+ K+ ++++++ --- +++ ++++++++ -- - ++ + + ----------- ++ -------------++ ----Na+ difuzija

Grafik broj---- Vajs-La Pikova krivulja

K+ +++++++++ +++++++++ +

------------------------

aktivni transport

1. Popunite narednu tabelu rezultatima eksperimenta Akcioni potencijal

Pražni intenzitet stimulacija

Objasnte zbog cega dolazi do progresivnog povecanja temperature u nervu tokom generisanja i prenos4nja niza akcionih potencijala

nerva mišićnih vlakana

Na koji nacin moze da se odredi brzina provodjenja AP kroz nervna vlakna

15

FIZIOLOŠKI USLOVI

ANESTETIK

procesa (akcionog potencijala – nervnog impulsa) i odgovora mišića sadržanog u mišićnoj kontrakciji. Kalcijumovi joni se vezuju za troponin izazivajući konformacionu promjenu troponin – tropomiozin inhibitornog

Treca vjezba Za razumjevanje i izvođenje vježbe student treba da pripremi gradivo iz udžbenika Gajton i Hall: Medicinska fiziologija, poglavlje 5-8.

kompleksa. Time se postiže otkrivanje aktivnih mjesta na aktinskim filamentima i mogućnost vezivanja glavice miozinskih molekula. Kontraktilni proces se zasniva na mehanizmu vezivanja glavice za aktin, njenom pokretanju prema sredini sarkomere uz istovremeno povlačenje aktinskih niti u istom smjeru. Vidi sliku 1.

REGISTRACIJA i ANALIZA PROSTE MIŠIĆNE KONTRAKCIJE Osnovna histološka jedinica mišića je mišićno vlakno, a osnovna funkcionalna karakteristika je sposobnost kontrakcije. Uslov koji je neophodan da bi došlo do mišićne kontrakcije je razdraženje koje izaziva promjene potencijala na membrani. Poprečno-prugasta mišićna vlakna izgrađuju skeletne mišiće. Mišićna vlakna su duge višejedarne ćelije složena paralelno. Unutrašnja struktura vlakna čine miofibrile, koje su građene od niza sarkomera koje se nastavljaju jedna na drugu. Poprečno-prugasti mišići imaju voljnu inervaciju. Inervišu ih motorni neuroni centralnog nervnog sistema čiji aksoni u sastavu motornih nerava dolaze do mišića. Prelazak nervnog signala sa nerva na mišić ostvaruje se preko neuromuskularne veze. Neuromuskularnu vezu ili perifernu sinapsu izgrađuju aksonsko proširenje motornog nerva (presinaptička membrana) i specifično građena membrana mišića (postsinaptička membrana ili motorna ploča).

Slika 1 Shema sarkomere u stanju relaksacije i stanju kontrakcije

Akcioni potencijal koji nastaje na mišićnoj membrani širi se T tubulima u unutrašnjost vlakna. Pod njegovim uticajem povećava se permeabilitet membrane cisterni sarkoplazmatskog retikuluma, što omogućava difuziju kalcijumovih jona u sarkoplazmu mišićnog vlakna. Kalcijumovi joni imaju ulogu funkcionalne veze između električnog

u određenom položaju glavica se odvaja i vraća u početni položaj. Kontraktilni proces je energetski zavisan isključivo od ATP. ATP obezbjeđuje energiju za kretanje glavice miozinskeg molekula, a takođe

16

i za prestanak kontrakcije sarkoplazmatskog retikuluma.

vraćanjem

kalcijuma

u

cisterne

Prosta mišićna kontrakcija je izolovana kontrakcija koja nastaje

hemijske promjene neophodne za pokretanje kontraktilnog procesa. Akcioni potencijal izazvan stimulacijom širi se duž membrane, kalcijumovi joni difunduju iz cisterni i vezuju se za inhibitorni troponin –

pod uticajem jednog impulsa. Može da se registruje jedino u eksperimentalnim uslovima. U fiziološkim uslovima u organizmu, mišići su pod uticajem serije nervnih signala koji dovode do sumacije kontrakcija.

tropomiozin kompleks, čime se otkrivaju aktivna mjesta na aktinu. Na registrovanom miogramu se ne može automatski označiti momenat aplikacije stimulusa, tako da se latentna faza može samo orijentaciono odrediti.

Zadatak: Registrujte prostu mišićnu kontrakciju i analizirajte trajanje njenih faza (faza latencije, faza kontrakcije i faza relaksacije)

Oprema: Komorica, stimulator, kimograf, Ringerov rastvor, nervnomišićni preparat Slika 81Shema sarkomere u stanju relaksacije i stanju Slika 2 Prosta mišićna kontrakcija, 1. Latentni period. , 2. Faza kontrakcije, 3 faza relaksacije

I z v o đ e nj e v j e ž b e Nervno – mišićni preparat se postavi u komoricu sa Ringerovim rastvorom. Preparat se podražuje pojedinačnim električnim stimulusom maksimalnog intenziteta, a krivulja se registruje na kimografu sa brzim okretanjem. Odredi se intenzitet stimulusa kojim se dobija maksimalna mišićna kontrakcija.

U fazi kontrakcije (uzlazna grana miograma) dolazi do vezivanja miozinskih glavica za aktivna mjesta na aktinu i povlačenja aktinskih niti prema sredini sarkomere. Usljed toga dolazi do skraćivanja sarkomere, odnosno skraćivanja cijelog mišića, hemijska energija prelazi u mehanički rad. To dovodi do podizanja pera i registrovanja uzlazne grane miograma.

Analiza krivulje proste mišićne kontrakcije Na kimografu će se registrovati prosta mišićna kontrakcija (slika 2). Na krivulji proste mišićne kontrakcije treba odrediti trajanje latentne faze (1), faze kontrakcije (2) i faze relaksacije (3).

U fazi relaksacije kalcijumovi joni se odvajaju od troponina, aktivnim transportom se vraćaju u cisterne sarkoplazmatskog retikuluma. Troponin – tropomiozin kompleks zauzima prvobitni položaj i onemogućava dalje vezivanje miozina za aktin. Sarkomera se vraća u

Latentna faza traje od momenta primjene stimulusa do početka uzlazne grane miograma. U latentnoj fazi se dešavaju električne i

17

prvobitni položaj, mišić se opušta, pero registruje silaznu granu na miogramu.

Oprema: Komorica, stimulator, kimograf, Ringerov rastvor, nervnomišićni preparat

Zadaci i pitanja 1. zbog čega pojačavanjem intenziteta stimulus do odredjene veličine, dobivamo sve jaču (intenzivniju) mišićnu kontrakciju 2. šta je razlog za ograničenje daljeg pojačavanja snage kontrakcije pri djelovanju stimulusa koji je doveo do mišične kontrakcije koju registrujemo kao kontrakciju maksimalne snage (intenziteta),

Slika 3. Sumacija efekata dvije draži na mišić, A. drugi stimulus pada u fazu kontrakcije, B. drugi stimulus pada u fazu relaksaciji Registrovanje različite oblike tetaničke kontrakcije, primjenom serije elektricnih stimulusa različite frekvencije i intenziteta

Registrovanje efekata sumacije dejstva dvije draži na mišić Kontraktilni proces podliježe sumaciji. Draži koje se primjene na mišić u malom vremenskom razmaku, prije nego što se prethodna kontrakcija završi mogu da dovedu do sumacije. Ako sljedeći stimulus pada -

Skeletni mišići u fiziološkim uslovima izloženi su seriji stimulusa koji dolaze preko motornog nerva, tako da je njihov odgovor serija sumiranih kontrakcija ili tetanus.

u latentnu fazu prethodne kontrakcije, neće doći do sumacije jer se mišićna membrana nalazi u stanju refraktarnosti izazvane prethodnim stimulusom.

-

u fazu kontrakcije, registrovaće se jednogrba mišićna kontrakcija veće amplitude u odnosu na prvobitnu.

-

u fazu relaksacije, registrovaće se dvogrba mišićna kontrakcija.

U eksperimentalnim uslovima složene mišićne kontrakcije – tetanusi se mogu dobiti kombinacijom draži različite jačine i frekvencije. Draži velikog intenziteta i velike frekvencije izazivaju trajno potpuni tetanus. Svaki sljedeći stimulus pada u fazu kontrakcije prethodne kontrakcije. Draži malog intenziteta i male frekvencije daju trajno nepotpuni tetanus. Svaki sljedeći stimulus pada u fazu relaksacije

Osnov za sumaciju mišićnih kontrakcija je povećanje nivoa kalcijumovih jona u sarkoplazmi izazvano pojedinačnim impulsima sa malim vremenskim razmakom. Na kontraktilni proces izazvan jednim stimulusom nastavlja se kontraktilni proces izazvan drugim stimulusom. Ako je razmak između stimulusa duži od završetka relaksacije, kalcijumovi joni se povuku u cisterne tako da nema sumacije već se radi o dvije odvojene kontrakcije.

prethodne kontrakcije. Potpuni tetanus sa prelazom u nepotpuni dobije se sa dražima malog intenziteta i velike frekvencije, a nepotpuni sa prelazom u potpuni dobija se sa dražima velikog intenziteta, a male frekvencije (slika 4). Mijenjanje oblika sumiranih kontrakcija je posljedica zamora koji utiče na promjenu trajanja pojedinih faza kontrakcije.

18

Oprema: Komorica, stimulator, kimograf, Ringerov rastvor, nervnomišićni preparat

Oprema: Komorica, stimulator, kimograf, Ringerov rastvor, nervnomišićni preparat

I z v o đ e nj e v j e ž b e: mijenjati frekvencu i intenzitet stimulusa. Registrovati različite oblike tetanusa.

I z v o đ e nj e v j e ž b e Registrovati prostu mišićnu kontrakciju. Stimulisati nerv preparata nekoliko minuta frekventnim stimulusima i nakon toga registrovati mišićnu kontrakciju stimulacijom nerva i stimulacijom mišića. Uporediti dobijene krivulje sa miogramom registrovanim prije zamora. Ustanoviti da je zamor izazvao produženje latentnog perioda, smanjenje amplitude kontrakcije i produženje faze relaksacije. Ustanoviti da li postoji razlika u miogramima registrovanim nakon zamora pri stimulaciji nerva i stimulaciji mišića. Ukoliko razlike postoje, objasnite im razlog .

Slika 4. Različiti oblici tetanusa, A. Potpuni tetanus, B. Potpuni tetanus sa prelazom u nepotpuni, C. Nepotpuni tetanus, D. Nepotpuni tetanus sa prelazom u potpuni

MAKSIMALNE MIŠIĆNE KONTRAKCIJE PRI OPTEREĆENJU Postoje dva tipa mišićnih kontrakcija, izometrijske i izotonične. Kod izometrijskih kontrakcija raste napetost u mišiću, ali se mišićna vlakna ne skraćuju, mišić ne obavlja vanjski rad. Kod izotonične kontrakcije napetost u mišićnim vlaknima raste, dok ne savlada silu protiv koje se obavlja mišićni rad. Mišićna vlakna se tada skraćuju, a mišić vrši vanjski rad, pokreće predmete u prostoru.

UTICAJ ZAMORA NA PROSTU MIŠIĆNU KONTRAKCIJU Zamor u mišiću nastaje kao posljedica dugotrajne ili intenzivne mišićne aktivnosti. Razlozi za nastajanje zamora su različiti od poremećaja lokalnog protoka krvi, nagomilavanja metabolita do slabljenja funkcije sinaptičke transmisije na neuromuskularnoj vezi.

Malo opterećenje na početku eksperimenta isteže sarkomere, dovodi aktomiozinski kompleks u povoljniji položaj tako da se efikasnost mišićne kontrakcije povećava. Sa povećanjem opterećenja smanjuje se amplituda kontrakcije, ali se ukupni rad mišića povećava. Dobije se serija izotoničnih kontrakcija sve manje amplitude. Kada opterećenje postaje tako veliko da mišić ne može da se skrati i pokrene pero, znak je da je kontrakcija prešla u izometrijsku formu

Zadatak: Registrujte prostu mišićnu kontrakciju u uslovima zamora (nakon zamora) i ustanovite da li pri tome postoji razlika pri stimulaciji nerva i direktnoj stimulaciji mišića

19

Zadatak: Registrujte maksimalnu prostu mišićnu kontrakciju tokom opterečenja mišića različitim masama tegova. Izračunati obavljeni rad iz formule: Rad = opterećenje x amplituda kontrakcija. Prikazati rezultate tabelom i grafikonom

Oprema: Komorica, stimulator, kimograf, Ringerov rastvor, tegovi, nervno-mišićni preparat I z v o đ e nj e v j e ž b e Podražiti mišić stimulusom koji daje maksimalnu mišićnu kontrakciju i registrovati kontrakciju na kimografu koji se ne okreće. Rukom okrenuti kimograf za 1 cm, na pero za registraciju okačiti teg od 5 gr i ponovo stimulisati mišić i registrovati mišićnu kontrakciju. Postupak ponavljati sa sve većim opterećenjem sve dok se registruje otklon pera, odnosno izotonična kontrakcija (slika 5).

Slika 5. Maksimalna mišićna kontrakcija pri opterečenju

20

4 vjezba INTENZITETA MIŠIĆNOM PREPARATU

ELEKTRIČNE

DRAŽI

NA

NERVNO-

Odgovor mišićnog preparata na električnu stimulaciju će se ispoljiti kao mišićna kontrakcija. To se može postići podraživanjem preparata preko nerva (prebacivanjem nerva preko elektroda) ili direktno

Promjena polariteta ćelijske membrane pokazuje zavisnost od

stimulacijom mišića (prislanjanjem elektroda uz mišić). U oba slučaja odgovor će se dobiti ukoliko stimulus može da izazove akcioni potencijal na nervu i mišiću. Akcionim potencijalom na mišićnoj membrani započinje niz hemijskih i mehaničkih promjena u mišiću koji rezultuju mišićnom kontrakcijom. S obzirom da su vidljivi i mjerljivi efekti razdraženja – mišićna kontrakcija posljedica generisanja akcionog potencijala, primjenjeni stimulus mora imati osobine koje omogućavaju njegovo generisanje: odgovarajuće vrijeme trajanja i intenzitet.

karakteristika stimulusa: intenziteta, trajanja i brzine postizanja traženog nivoa intenziteta stimulusa. Za eksperimetalni rad je najpogodnija primjena električnih stimulusa zato što se oštećuje membrana, pa se isključivanjem stimulusa membrana brzo potpuno oporavi, a moguće je tačno normirati i mijenjati osobine stimulusa za izazivanje razdraženja. U eksperimentima se obično koriste pravougli stimulusi kod kojih se zadati intenzitet postiže velikom brzinom. Osobine pravouglih stimulusa koje se odnose na intenzitet i trajanje moraju biti prisutne u odgovarajućim odnosima, da bi stimulus mogao da izazove razdraženje. Minimalni intenzitet stimulusa sa kojim je moguće dobiti razdraženje (akcioni potencijal) naziva se pražni intenzitet. Najkraće vrijeme trajanja takvog stimulusa je korisno vrijeme. Produžavanjem vremena trajanja stimulusa pri istom intenzitetu neće se dobiti promjena u odgovoru. Međutim, smanjivanjem vremena trajanja stimulusa ispod vrijednosti korisnog vremena odgovor će izostati. Smanjenje vremena trajanja se može kompenzovati porastom intenziteta pri čemu se ponovo pojavljuje pražni odgovor. Membrane ekscitabilnih ćelija se mogu ograničeno prilagođavati promjenama karakteristika stimulusa.

Zadatak: Odrediti intenzitet pražne draži i utvrditi karakteristike kontrakcije mišića pri primjeni draži pražnog i nadpražnog intenziteta

Oprema: Komorica, stimulator, kimograf, Ringerov rastvor, nervnomišićni preparat I z v o đ e nj e v j e ž b e Nervno-mišićni preparat postaviti u komoricu do pola napunjenu Ringerovim rastvorom. Nerv prebaciti preko elektroda. Stimulator podesiti za pojedinačne stimulus uz trajanja stimulusa na 10 msec.

Odnos između minimalnih vrijednosti intenziteta stimulusa, koji može da izazove razdraženje i vremena trajanja može da se predstavi grafički Weiss-Lapicque-ovom krivuljom. Minimalni intenzitet stimulusa neophodan za izazivanje razdraženja pri neograničenom trajanju naziva se reobaza, a minimalno trajanje stimulusa sa intenzitetom dvostruke reobaze koji može da izazove razdraženje naziva se hronaksija.

1) Započeti stimulaciju sa stimulusima najmanjeg intenziteta i konstatovati da izostaje mišićna kontrakcija;Povećavati intenzitet stimulusa dok se ne dobije minimalna vidljiva kontrakcija i zabilježiti vrijednost pražnog intenziteta stimulusa;

21

2) Povećavati intenzitet stimulusa i konstatovati povećanje amplitude mišićne kontrakcije;Zabilježiti intenzitet stimulusa pri kome se dobije maksimalna kontrakcija. Konstatovati da dalje povećanje intenziteta

usljed toga ne dolazi do povećanja odgovora zbog prirode akcionog potencijala (odgovora ili nema ili je maksimalan).

stimulusa ne dovodi do povećanja amplitude kontrakcije; 3) Postupak ponoviti direktnom stimulacijom mišića i uporediti sa vrijednostima dobijenim stimulacijom preko nerva. (Prava direktna stimulacija mišića dobije se kod prekida nervno-mišićnog provođenja). Objašnjenje Dešavanja na nivou motorne jedinice: Svaki motorni akson inerviše skup mišićnih ćelija. Takva struktura se zove motorna jedinica. Motorna jedinica odgovara na stimulaciju po zakonu sve ili ništa. Prag podražljivosti različitih motornih jedinica je različit. Primjenom stimulusa podpražnog intenziteta izostaje mišićna kontrakcija, jer elektrotonički potencijal ne može da izazove kontrakciju. Najmanji intenzitet, pri kome se dobila vidljiva minimalna kontrakcija, dostigao je prag razdraženja najosjetljivijih motornih jedinica. Progresivno povećanje amplitude mišićne kontrakcije, pri povećanju intenziteta stimulusa, rezultat je dostizanja pražnog nivoa razdraženja za motorne jedinice manje osjetljive i njihovo pridruživanje odgovoru. Izostanak daljeg povećanja amplitude odgovora, pri supramaksimalnom intenzitetu, znak je da su sve motorne jedinice uključene u odgovor. Dešavanja na nivou jednog nervnog i mišićnog vlakna: Primjenom stimulusa podpražnog intenziteta doći će do promjene potencijala membrane nerva i mišića, nastaće elektrotonični potencijal koji je nedovoljan da se izazove akcioni potencijal.

UTICAJ MIŠIĆNOG MIŠIĆNE VEZE

Primjenom stimulusa pražnog intenziteta na membranu nervnog i mišićnog vlakna nastaje akcioni potencijal kao pojava sve ili ništa, a

RELAKSANTA

NA

FUNKCIJU

NERVNO-

Kontrakcija skeletnog mišića u fiziološkim uslovima može da se izvede jedino pod uticajem nervnog signala. Na mjestu kontakta alfa

22

motoneurona i skeletnog mišića formira se neuromišićna veza ili nervno mišićna spojnica, koja predstavlja perifernu sinapsu (sinapsu u perifernom nervnom sistemu). Preko neuromišićne veze vrši se transfer

ACh se brzo hidrolizuje do acetata i holina pod dejstvom enzima acetilholinesteraze (AChE), koji se nalazi na motornoj ploči sarkoleme neposredno uz ACh receptore.

nervnog signala sa alfa motoneurona na mišićno vlakno. Akcioni potencijal nerva dovodi do otvaranja voltažno-zavisnih Ca2+ kanala što povećava permeabilitet za kalcijumove jone membrane u presinaptičkom proširenju aksona (presinaptičke membrane) i dovodi do ulaska Ca2+ jona u citoplazmu nerva. Ćelijska membrana neurona i mišićnog vlakna razdvojene su uskim prostorom (širine 20 nm) koji se zove sinaptička pukotina. Difuzija kalcijevih jona omogućava kretanje vezikula i oslobađanje transmitera u sinaptičku pukotinu. Povećanje koncentracije Ca2+ u citoplazmi nerva omogućava fuziju vezikula u kojima se nalazi neurotransmiter (acetilholin - ACh) sa presinaptičkom membranom, nakon čega uslijedi oslobađanje transmitera u sinaptičku pukotinu.

Kad se jonski kanal ACh receptora zatvori, dolazi do repolarizacije motorne ploče. Natrijumovi kanali sarkoleme se takođe zatvaraju, a kalcijum se uz pomoć pumpe vraća u sarkoplazmatski retikulum, što dovodi Mišićni relaksansi se dijele u dvije velike grupe: Depolarišući (leptosukcin) vezuju se za ACh receptor i izazivaju depolarizaciju. Kontrakcije nastale nakon primjene depolarišućeg miorelaksanta su nesvrsishodne i nekoordinisane i nazivaju se fascikulacijama. Kako ne postoji specifičan i efikasan enzim za razgradnju depolarišućeg miorelaksanta (kao što je to AChE za ACh), depolarizacija duže traje, nekoliko minuta do nekoliko časova, a za to vrijeme je postsinaptička membrana u stanju apsolutne refraktarnosti i ne može da odgovori na nervne impulse. Zbog toga, nakon inicijalnih generalizovanih fascikulacija slijedi period paralize, koji traje sve dok se relaksant ne razgradi (od 5-10 minuta, pa do nekoliko sati).

Molekuli Ach potom difunduju sinaptičkom pukotinom i vezuju se za nikotinske holinergičke receptore na postsinaptičkoj membrane (motornoj ploči). Vezivanje ACh za receptore motorne ploče obezbjeđuje elektrotonički potencijal dovoljne jačine da odmah generiše akcioni potencijal na mišićnoj membrani. Svaka nervno-mišićna spojnica ima oko 5 000 000 ovih receptora, ali je aktivacija njih svega 500 000 dovoljna za mišićnu kontrakciju. Na taj način, postsinaptički potencijal, iako po prirodi elektrotonički potencijal, u fiziološkim uslovima uvijek je dovoljan da izazove mišićnu kontrakciju. Akcioni potencijal se zatim širi duž sarkoleme i sistema T-tubula, dovodi do otvaranja voltažno-zavisnih kanala i oslobađanja kalcijuma koji je neophodan za dalji proces mišićne kontrakcije iz sarkoplazmatskog retikuluma (tzv. povezivanje ekscitacije i kontrakcije).

Nedepolarišući (tubokurare, pavulon) vezuju se za ACh-receptor ne izazivajući depolarizaciju, ali zauzimaju mjesto acetilholinu, što onemogućavaju njegovo vezivanje za receptor, a time i depolarizaciju. Blokada razgradnje acetilholina (inaktivacija acetilholinesteraze - AChE) onemogućava repolarizaciju motorne ploče I dejstvo novog akcionog potecijala nerva na mišić (tzv. depolarizacioni blok) – ovako djeluje neostigmin i fiziostigmin. Prenos impulsa sa nerva na mišić može da se izmijeni ili blokira I na nivou presinaptičke membrane, tj. smanjenjem sinteze i sekrecije acetilholina, djelovanjem na Ca kanale. (prokain);

23

stimulacijom nerva, a potom i direktnom stimulacijom mišića. Dobijene rezultate zabilježimo. b) Nervno mišićni preparat izvadimo iz komorice, pa inkubiramo u čašici sa 2 ml mišićnog relaksanta (pavulon, leptosukcin) 1 minut, 2 minuta i 3 minuta. Nakon svake inkubacije preparat vratimo u komoricu i odredimo pražni stimulus stimulacijom nerva i stimulacijom mišića. Dobijene rezultate zabilježimo - pri kojoj dužini inkubacije u pavulonu prestaje odgovor mišića kao i da li mišićni relaksans ima uticaja na sposobnost mišića da odgovara na direktnu stimulaciju.

Slika 88 Mehanizam djelovanja kompetitivnih blokatora i depolarišućeg blokatora neuromuskularne transmisije –

Oprema: Neuromišićni preparat žabe, Rastvor mišićnog relaksansa (Pavulon i Leptosukcin), Ringerov rastvor za hladnokrvne životinje, Električni stimulator sa kadicom za postavljanje preparata.

Pitanja i zadaci: Slika 87 Nervnomišićni spoj

1. Popunite narednu tabelu rezultatima eksperimenta Pražni intenzitet STIMULACIJA

Zadatak je da utvrdimo a) pri kojoj dužini inkubacije u mišićnom relaksantu prestaje odgovor mišića na stimulaciju nerva;

/

FIZIOLOŠKI USLOVI

MIORELAKSAN S

Nerva mišićnih vlakana

b) da li mišićni relaksant ima uticaja na sposobnost mišića da odgovara na direktnu stimulaciju

2. Pri kojoj dužini inkubacije preparata u mišićnom relaksansu prestaje odgovor mišić

IZVOĐENJE VJEŽBE: ELEKTROMIONEUROGRAFIJA Elektromioneurografija /EMNG/ je neurofiziološka metoda ispitivanja anatomskog i funcionalnog stanja perifernih nerava, neuromuskularne

a) Pripremimo nervno mišićni preparat, postavimo ga u kadicu sa Ringerovim rastvorom i odredimo pražni intenzitet stimulusa

24

spojnice i mišića. Električnu aktivnost koja se odvija u mišiću moguće je registrovati putem površnih elektroda /najčešće se primjenjuju kod novorođenčadi/ i iglenih koaksijalnih elektroda /bipolarne i multipolarne/,

Slika MUAP EMG metodom ispitujemo praktično svaki poprečno-prugasti mišić u

koje se ubadaju u trbuh proprečno-prugastih mišića. Ovako dobijenu električnu aktivnost u mišiću višestruko pojačavamo pomoću pojačivača i registrujemo na ekranu osciloskopa.

organizmu. Za procjenu funkcionalnog statusa neuromišićne spojnice koristimo test repetitivne stimulacije. Elektroneurografijom ispitujemo anatomski i funkcionalni integritet senzitivnih i motornih nerava. Pored ovoga ENG metodom ispitujemo i M potencijal /mišićni potencijal na stimulaciju nerva/, H refleks /Hoffman/ i F odgovor. U okviru ove metode ispituju se samo mijelinizovani nervi.

EMG metodom se dobijaju mišićni potencijali koji su posljedica aktivacije grupe miofibrila. To je makro EMG metoda. U mogućnosti smo da posebnim elektrodama registrujemo aktivnost samo jednog miofibrila /SFEMG-single fiber EMG/. Dobijeni prikaz makro EMG metodom predstavlja zajednički mišićni potencijal /compound motor unit action potential-cMUAP/. Fiziološki cMUAP je bifazan ili trifazan. Broj faza je rezultat električnih efekata talasa depolarizacije koji se kreću istom brzinom, ali kroz miofibrile različitog dijametra i čiji je prag ekscitacije različit. Amplituda cMUAP-a je broj depolarizovanih miofibrila u jednoj motornoj jedinici poprečno-prugastog mišića. Fiziološke vrijednosti amplitude su od 100 mikroV do 3 mV. Trajanje MUAP je vrijeme potrebno za depolarizaciju kompletne motorne jedinice i ono zavisi od veličine motorne jedinice. Fiziološke varijacije trajanja MUAP su od 3-10 msec.

H refleks predstavlja monosinaptički refleks čiji aferentni dio luka čine vlakna nervus tibialis posteriora (tip Ia). Refleksni centar je u nivou S1 segmenta kičmene moždine, a eferentni dio luka su alfa motoneuroni istog nerva. Latencija pojavljivanja iznosi 25-35 msec. Produžena latencija ili odustvo H refleksa je siguran znak oštećenja radiksa S1. F talas predstavlja centrifugalno pražnjenje motoneurona perifernog nerva na supramaksimalnu antidromnu električnu stimulaciju perifernog nerva. Električni impulsi koji izazivaju F talas prenose se alfa motoneuronima do spinalnog centra i istim vlaknima se vraćaju do mišića gdje se registruje. Latencije je 45-50 msec. Za mjerenje motorne brzine provođenja (slika 117) uzimamo dvije referentne tačke na ekstremitet, distalnu (u nivou ručnog ili skočnog zgloba) i proksimalnu (u nivou lakta, odnosno koljenog zgloba). Moguće je i multisegmentalno ispitivanje nerva, praktično duž cijelog nervnog stabla. To ispitujemo na gornjim ekstremitetima od plexus brachialis-a do zgloba ručja, odnosno, za donje ekstremitete, od plexus lumbalis-a do skočnog zgloba. Na primjenjenu električnu draž stimulacionom elektrodom na stablo nerva, registracionom elektrodom detektujemo

25

mišićni odgovor u vidu mišićne kontrakcije /M potencijal/. Dobijene vrijednosti latencije pojavljivanja M potencijala između distalne i proksimalne tačke stimulacije izražavamo u msec. Mjerenjem distance /rastojanje u mm/ između distalne i proksimalne stimulacione tačke, dobijamo brzinu provođenja kroz motorni nerv. Izražavamo ga m/s. Normalne vrijednosti distalnih latencija iznose od 3-5 msec, a proksimalnih do 10 msec. Brzine motornog provođenja za periferne nerve su 42-65 m/s. Ovako dobijeni rezultati se prezentuju tzv. motornim neurogramom.

Slika 117. Motorni neurogram, sezorni neurogram

Za mjerenje senzitivne brzine provođenja impulsa koristimo prstenaste elektrode, kao stimulacione. Postavljaju se na odgovarajući periferni dermatom senzitivnog nerva /kažiprst, mali prst, palac noge/, a dvije detekcione elektrode postavljamo na distalnu i proksimalnu tačku duž stabla senzitivnog nerva. Dobijeni senzitivni potencijal je niskovoltiran i kratkog trajanja. Izračunavanje brzine senzitivnog provođenja se dobija na isti način, kao i motornog.

Zadatak: Demonstrirajte elektromioneurogram

registrovanje

I

analizirajte

Izvodjenje: Registrujte senzitivni elektromioneurogrami I odredite brzinu senzitivnog sprovodjenja registrovanog nerva. Potom, registrujte senzitivni elektromioneurogram I odredite brzinu senzitivnog sprovodjenja registrovanog nerva

26

Zadatak: Ispitati površinski senzibilitet, odnosno osječaj dodira i toplote, duboki senzibilitet odnosno osječaj vibracije i pozicije tijela kao i kortikalni senzibilitet.

5 VJEŽBA

Za razumjevanje i izvođenje vježbe student treba da pripremi gradivo iz udžbenika Gajton i Hall: Medicinska fiziologija, poglavlje i 47, 48, 49 (senzibilitet) i 53 (uho)

Oprema: Vata, iglica, šestar, hladan, topao i vruć predmet (epruveta sa vodom odredjene temperature), zvučna viljuška

ISPITIVANJE SENZIBILITETA Izvodjenje vježbe

Senzorni sitem analizira 4 aspekta stimulusa: modalitet (tip – npr. temperatura, ukus, zvuk, pritisak), intenzitet, lokalitet i trajanje. Kao

1. ISPITIVANJE POVRŠNOG SENZIBILITETA

rezultat stimulacije receptora lociranih u koži, mišićima, tetivama, sluzokoži itd stvara se receptorski ili generatorski potencijal, a na nivou prvog neurona mogu se generisati akcioni potencijali koji se šalju duž nervnih vlakana do centralnog nervnog sistema, u čijim senzitivnim područjima se projektuju.

Ispitivanje taktilne lokalizacije - vrhom zašiljenog komada vate ili papirom ili lakim dodirom jagodica prstiju.

Pregled senzibiliteta se koristi da bi se otkrila područja izmijenjenog ili odsutnog senzibiliteta ukoliko postoje tip i kvalitet promjene, kao i stepen zahvaćenosti određenih regija. Pregled senzibiliteta uključuje evaluaciju različitih tipova senzacija, uključujući bol, temperaturu, pritisak i pozicioni senzibilitet. Ispitivanje senzibiliteta možemo podijeliti na ispitivanje somatskog i ispitivanje kortikalnog senzibiliteta, a somatski se još dijeli na površni (kožni) i duboki. Za pravilno izvođenje ovog pregleda simetrično je ključna riječ, tj poredimo lijevu i desnu stranu ispitanika, kako nemamo tabele s kojima bismo poredili dobijene odgovore,

27



Naložiti ispitaniku da zatvori oči, Započinje se grubom procjenom očuvanosti osjeta, tako što jagodicama prstiju ispitivač prelazi preko simetričnih tačaka na obje polovine tijela (nadlaktice, podlakice, šake, grudni koš, trbuh, natkoljenice, potkoljenice, stopala). ntenzitet dodira treba da bude takav da se koža ne ugiba, jer se u tom slučaju draže dublje strukture.



Pregled se radi uvijek simetrično uz pitanje “da li je ovo prirodan dodir ili ne i da li je isti s obje strane? ”Odgovor zavisi i od brzine draženja, pa se truditi da prilikom pregleda zadržimo konstantnim i ovaj parametar.



Grubi dodir se može ispitati glavom čiode (tupim vrhom),



Gubitak osjećaja dodira se naziva anestezija, dok je snižen osjećaj hipoestezija, a povišen hiperestezija. Ukoliko se utvrdi postojanje izmijenjenog osjećaja dodira, treba ograničiti zahvaćeno područje i uz pomoć vate preciznije odrediti granice izmijenjenog osjećaja i stepen oštećenja.

Ispitivanje osječaja toplote

očima. Ukoliko je test pozitivan i sa otvorenim i sa zatvorenim očima, ukazuje na oštećenje centra za ravnotežu.

Ispitaniku naložimo da zatvori oči, pa ga naizmjenično dodirujemo epruvetom sa toplom vodom (60o)ili hladnom vodom (ispod 10o, najbolje iz frižidera), zahtijevajući da nam kaže da li je osjetio toplo, hladno ili samo dodir.

Orjentaciono odredjivanje pozicionog senzibiliteta na rukama i nogama pozicioni senzibilitet Naložimo ispitaniku da zatvori oči, a potom mu pomjeramo prste u zglobovima (držeći ih sa strane uz pomoć naša dva prsta). Od ispitanika zahtijevamo da kaže u kom smjeru smo pomjerili njegov prst (gore – dole). Ukoliko pokrete u zglobovima prstiju ne razlikuje, prelazimo na veće zglobove (ruke, lakta, ramena; skočni zglob, koljeno, kuk) – aktivira se veći broj receptora, a to olakšava omogućava orijentaciju.

2. ISPITIVANJE DUBOKOG SENZIBILITETA a) Vibracioni senzibilitet aktivirana zvučna viljuška C128, postavlja se na mjesta gdje je koštana struktura prekrivena samo kožom, prvo na distalnim, a zatim i na proksimalnim dijelovima tijela (maleolusi, tibia, spina iliaca superior anterior, sternum, clavicula, processus styloideus ulnae & radii, spinozni nastavci kičmenih pršljenova, prsti, mastoid). Po pravilu, odredimo lijevu i desnu stranu ispitanika ili njegov osjećaj sa našim.

3. ISPITIVANJE KORTIKALNOG SENZIBILITETA

Ako je osjećaj vibracije očuvan, ispitanik će osjećati “zujanje”, “struju”, “vibracije”. Takođe, treba da kaže i kada prestane da osjeća vibracije. Poželjna je povremena “stimulacija” neaktiviranom viljuškom da se isključi sugestibilnost kod pojedinih bolesnika, koji će i u tom slučaju osjećati vibracije.

a) Grafestezija - mogućnost “čitanja” znakova (brojevi, slova, krstić, kružić) “ispisanih” na koži. Ispitaniku naložimo da zatvori oči. Tupim predmetom (štapić, zatvorena hemijska olovka…) ispisujemo brojeve ili slova po njegovoj koži. Ukoliko se sumnja na abnormalnosti, prvo “pišemo” po onoj strani koja je potencijalno oštećena, a zatim simetrično po suprotnoj strani.

b) Pozicioni senzibilitet

b) Ispitivanje sposobnosti prostorne diskriminacije - sposobnost raspoznavanja dvije tačke kao odvojene Naložiti ispitaniku da zatvori oči. U nepravilnim razmacima i bez reda se ispitanik naizmjenično dodiruje jednim ili sa oba vrha Weberovog šestara (može i običan šestar sa tupim vrhovima) i od njega se zahtijeva da kaže da li je osjetio dodir na jednom ili dva mjesta. Razmak između vrhova šestara se postepeno tokom pregleda smanjuje, pa je tako moguće utvrditi najmanji razmak pri kojem ispitanik još uvijek osjeća dvije tačke kao odvojene. Normalno, ovo rastojanje na jagodicama

Rombergov test: bolesniku se naloži da stane pravo sa čvrsto sastavljenim stopalima i rukama ispruženim ispred sebe. Test je pozitivan ukoliko bolesnik nije u stanju da održi ravnotežu i pada na bilo koju stranu. Kod oštećenog pozicionog senzibiliteta jako je pozitivan kad se izvodi sa zatvorenim očima, a negativan sa otvorenim

28

Oštećenjem pužnice ili slušnog živca nastaje živčana (perceptivna) nagluhost. Svakako, moguća su i kombinovana oštećenja, pa govorimo o mješovitoj nagluhosti.

prstiju iznosi 2-4m, na dlanu 8-12mm, a na leđima 20-30mm. Najmanje je na jeziku, svega 1mm.

Da bi se odredio intenzitet oštećenja, koriste se elektronički oscilatori audiometri (audiometrija). Dijagnoza vrste nagluhosti (kvalitativna), tzv. akumetrija, može se odrediti uz pomoć zvučne viljuške. Direktnim prislanjanjem ustitrale viljuške uz kosti lobanje, titranje se prenosi kroz kost do tečnosti u pužnici, pa se zvuk, provodi mimo provodnog aparata uha. Na taj način je moguće razlučiti oštećenja provodnog od perceptivnog dijela slušnog aparata. Fiziološki je put provođenja zvuka je kroz provodni aparat, preko sistema slušnih koščica, dok se zvuk na granici vazduh-kost reflektuje i ne dovodi do osjeta sluha.

c) Stereognozija -sposobnost prepoznavanja predmeta pipanjem. Naložiti ispitaniku da zatvori oči. Ispitaniku se stavi u šaku neki predmet iz svakodnevne upotrebe (ključ, upaljač, olovka, …), a od njega se traži da kaže koji je to predmet. Ispituju se obje ruke simetrično. Lakša forma poremećaja je kada ispitanik nije u stanju da imenuje predmet, ali može da ga tačno opiše (gladak, hrapav, okrugao, duguljast…)

Zadatak: Ispitati sluh uz pomoć zvučne viljuške, odrediti (moguću) vrstu nagluhosti. Potrebna oprema: Zvučna viljuška s frekvencijom titranja 256 ili 512 Hz. Opisite sposobnost razlikovanja dvije bliske tacke u prostoru od strane senzitivnog sistema. Ispitivanje sluha zvučnim viljuškama Zvuk je longitudinalno mehaničko titranje čestica neke sredine, koje se kao područja zgušnjenja i razrjeđenja širi prostorom. Zdravo uho čuje zvukove čije su frekvencije titranja između 20 i 20 000 Hz. Izvan tog raspona su infrazvuk i ultrazvuk. Oštećenje sluha - nagluhost, može biti posljedica oštećenja provodnog aparata uha i tada govorimo o provodnoj (konduktivnoj) nagluhosti. .

Načini postavljanja zvučne viljuške: a) na tjemenu, b) ispred vanjskog slušnog hodnika, c) na mastoidnom nastavku Izvođenje vježbe

29

Da bi se pristupilo utvrđivanju vrste nagluhosti, najprije, zapravo, treba ustanoviti postojanje nagluhosti. To se čini tako da ispitivač (za kog se pretpostavlja da ima normalan sluh) postavlja naizmjenično ustitralu

konduktivnog oštećenja ka uhu sa težim oštećenjem. Kod perceptivnog oštećenja sluha ton lateralizuje na zdravu stranu . Ako je u pitanju obostrano oštećenje lateralizovaće na zdraviju stranu.

viljušku tik ispred uha ispitanika (slika 89b) i ispred svog uha. U trenutku kad ispitanik kaže da je prestao čuti ton, viljušku osluškuje ispitivač da bi utvrdio preostalu jačinu tona (ukoliko ona postoji). Postupak se ponavlja za drugo uho ispitanika. Ispitivač treba ustanoviti da li ispitanik ima nagluhost na jednom i/ili drugom uhu, tj. da li "čuje", "čuje skraćeno" ili "čuje jako skraćeno". Zatim se pristupa ogledima kojim se utvrđuje vrsta nagluhosti.

Bing-ov ogled se nastavlja na prethodni. Nakon što ispitanik prestane čuti ton ustitrale viljuške na tjemenu, treba prstom zatvoriti vanjski slušni kanal: ovim simuliramo začepljenje kakvo bi nastalo usljed provodne nagluhosti. Tako se spriječava da buka izvana ometa slušanje zvuka koji se prenosi kroz kost, te bitrebalo da se zvuk bolje čuje. Ako ispitanik ponovo odmah čuje ton - radi se o normalnom sluhu, a ako se tone desi, radi se o provodnoj nagluhosti. Razlog tome je što je zbog oštećenja provodnog aparata uha već bilo onemogućeno zaglušivanje vanjskom bukom, pa kada se prstom začepi vanjski slušni kanal, zapravo se ništa nije promijenilo.

ovo je kvalitativna akumetriska metoda ispitivanja sluha. Zvučne viljuške predstavljaju specijalno konstruisani metalni instrument u u obliku slova „u“ sa drškom na donjem kraju koji je može da proizvede čisti ton u određenoj frekvenciji :32 hz, 64 hz, 128hz, 256 hz, 512hz, 1024hz, 2084hz, 4096hz. Zvučnim viljuškama možemo ispitivati vazdušnu i koštanu vodljivost, tako možemo odrediti vrstu i mjesto ali ne i stepen oštećenja sluha .

Rinneov test se vrši upoređivanje koštane i vazdušne percepcije tona na ispitivanom uvu. Upotrebljava se viljuška od 512 hz . Osobe sa normalnim sluhom čuju bolje ton vazdušnom nego koštanom vodljivosti, odnosno zvuk se duže čuje vazdušnim nego koštanim putem. Test se izvodi tako što ozvučenu viljušku stavimo ispitaniku na mastoidni predio;kada bolesnik više ne čuje ton , zvučnu viljušku primaknemo ulazu spoljašnjeg slušnog kanala i pitamo ispitanika da li još čuje ton ili ne. Možemo imati slijedeće slučajeve

Najčešći testovi koji se izvode zvučnim viljuškama su:weber-ov test, rinne-ov test, schwabach-ov test, bingov test. Weberov test ili test lateralizacije izvodi se na taj način što se zvučna viljuška koja vibrira prisloni drškom na tjeme, čelo ili zube ispitivane osobe, u medialnoj lniji glave koja je podjednako udaljena od oba uha. Osoba koju ispitujemo treba da odgovori , odnosno lokalizuje mjesto gdje čuje ton. Kada je sluh normalan pacijent ima utisak da ton čuje u sredini glave. U tom slučaju kažemo da nema lateralizacije zvuka. Kod oštećenja konduktivnog tipa (sprovodnog) ton se jače čuje na bolesnom uhu odnosno weber lateralizuje na bolesnu stranu, a kod obostranog

- rinne pozitivan test: srećemo kod normalnog sluha (ispitanik će čuti zvuk duže vazdušnim putem) -rinne negativan test: srećemo kod konduktivnog oštećenja sluha (duže se čuje zvuk preko kosti) -rinne skraćeno pozitivan: srećemo kod perceptivnog oštećenja sluha (odnos vazdušne prema koštanojj vodljivosti ostaje isti kao kod normalnog sluha, međutim i jedan i drugi tip provođenja su skraćeni

30

-lažno negativan rinne: srećemo kod jednostrane teške perceptivne nagluvosti.

Weber-ov ogled se koristi u klinici za jednostavno određivanje vrste nagluhosti, posebno jednostrane.

Schwabachov test mjeri odnos koštane vodljivosti ispitivane osobe i

Bing-ov ogled Ovaj se ogled nastavlja na prethodni. Naime, nakon što

ispitivača (pod uslovom da ispitivač ima normalan sluh). Test se izvodi na taj način što se ozvičena zvučna viljuška stavlja na mastoid ispitivača i pacijenta naizmjenično dok jedan od njih ne prestane da čuje ton.

ispitanik prestane čuti ton ustitrale viljuške na tjemenu, treba prstom zatvoriti vanjski slušni kanal: ovim simuliramo začepljenje kakvo bi nastalo usljed provodne nagluhosti. Tako se spriječava da buka izvana ometa slušanje zvuka koji se prenosi kroz kost, te bi trebalo da se zvuk bolje čuje. Ako ispitanik ponovo odmah čuje ton - radi se o normalnom sluhu, a ako se to ne desi, radi se o provodnoj nagluhosti. Razlog tome je što je zbog oštećenja provodnog aparata uha već bilo onemogućeno zaglušivanje vanjskom bukom, pa kada se prstom začepi vanjski slušni nal, zapravo se ništa nije promijenilo.

Schwabach skraćen test znači da osoba kojoj ispitujemo sluh čuje kraće vrijeme ton od ispitivača-perceptivno oštećenje sluha Schwabach produžen test je kad osoba kojoj ispitujemo sluh čuje duže od ispitivača-konduktivno oštećenje sluha Schwabach normalan test: ispitanik i ispitivač u isto vrijeme prestaju da čuju ozvučenu viljušku

Rinne-ov ogled Izvodi se tako da se ustitrala viljuška naizmjenično (svakih nekoliko sekundi) drži tik ispred vanjskog slušnog kanala ispitanika, a potom se drškom pritisne na mastoidni nastavak temporalne kosti (slika 89c). To se čini sve dok se u jednom od tih položaja ne prestane čuti ton. Kod zdravog je uha duža vazdušna vodljivost (viljuška ispred uha). Ako je duža koštana vodljivost (držak viljuške na mastoidu), radi se o provodnoj nagluhosti (jer je zbog oštećenja provodnog sistema uha uticaj vanjske buke, u smislu zaglušivanja, manji, pa su uslovi percepcije tona kroz kost bolji). Ispitivanje se vrši za svako uho posebno. Koristi se u klinici da se odredi postoji li smetnja u provodnom aparatu uha. Schwabach-ov ogled Koristi se kod određivanja obostrane nagluhosti, jer je referentno zdravo uho ispitivača (za razliku od jednostrane nagluhosti koja se određuje u Weber-ovom ogledu, gdje je referentno zdravo uho ispitanika). Izvodi se tako da se držak ustitrale viljuške naizmjenično stavlja na mastoid ispitivanog uha (ispitanika) i mastoid zdravog uha ispitivača. Ako oba prestanu čuti ton praktično

Rezultati ovih testova se zajedno bilježe jer se međusobno dopunjuju i koriguju, i ni jedan nije dovoljan za tačnu diagnozu. Weber-ov ogled. Drška ustitrale viljuške čvrsto se prisloni na tjeme ispitanika (prethodno razmaknuti kosu) (slika 89a). Zvuk do unutrašnjeg uha sada dolazi kroz kost, jer titranje viljuške, čvrsto prislonjene uz kost, uzrokuje titranje kosti. Tako se zvuk provodi mimo provodnog aparata uha. Ispitanik sa obostrano normalnim sluhom lokalizovaće izvor zvuka u sredini glave. Ukoliko ispitanik lokalizuje ton na stranu zdravog uha (tj. uha s boljim sluhom), radi se o živčanoj nagluhosti (jer se zvuk, mada je mimoišao provodni sistem, ne može dalje prenijeti kroz oštećenu pužnicu ili slušni živac). Ako ispitanik lokalizuje ton na stranu bolesnog uha, radi se o provodnoj nagluhosti. Naime, zbog oštećenja provodnog sistema uha, uticaj vanjske buke u smislu zaglušivanja je manji u bolesnom uhu, te se zvuk koji dolazi kroz kost do unutrašnjeg uha bolje percipira. Stoga se ogled ne smije provoditi u potpuno tihoj prostoriji (camera silenta), već u prostoriji s umjerenom bukom (oko 30 dB).

31

istovremeno, ispitanik nema nagluhost (Sch. normalan). Čuje li ispitanik kraće od ispitivača, tada postoji oštećenje u perceptivnom aparatu uha ispitanika (Sch. skraćen). Ali ako ispitanik čuje duže od ispitivača, postoji provodna nagluhost kod ispitanika (Sch. produžen). 

Tabela 57 Ispitivanje sluha zvučnom viljuškom Pitanja i zadaci Zaokruzi svoj nalaz u prethodnoj tabeli

AUDIOMETRIJA

Slika 89. Na~ini postavljanja zvu~ne vilju{ke: a) na tjemenu, b) ispred vanjskog slu{nog hodnika, c) na mastoid Uho

DL

DL

DL

DL

Sluh

čuje čuje

čuje skraćeno

čuje skraćeno

čuje skraćeno

Weber

W 

W

W

W

Rinne

++

+-

++

+-

Schwab ach

norm. norm.

norm. produž.

norm. skrać.

norm. skrać.

NALAZ

uredan sluh

provodna nagluhost

živčana nagluhost

mješovita nagluhost

L

L

L

32

Kao vrijednost korekcije hipermetropije odredjuje se najjače sabirno sočivo pri kome ispitanik jasno čita red simbola optotipa koji odgovara njegovoj udaljenosti od optotipa.

6 i 7 vjezba PREPOZNAVANJE SOČIVA Razlikujemo sferna i cilindrična sočiva. Sferna sočiva predstavljaju odsječak kugle i imaju jednaku prelomnu moć u svim dijametrima. Cilindrična sočiva predstavljaju odsječak cilindra, i njihova prelomna moć se razlikuje u različitim dijametrima.

Za korekciju miopije koristimo najslabije rasipno sočivo pri kome ispitanik jasno čita red simbola na optotipu koji odgovara njegovoj udaljenosti od optotipa. Korekcija

Sferna i cilindrična sočiva mogu biti sabirna (konveksna) i rasipna (konkavna), vidi sliku 90.

Cilindrična sabirna i rasipna sočiva se koriste za korekciju astigmatizma. To je pojava nejednake zakrivljenosti soćiva ili rožnjače oka u jednoj od dvije optičke ravni. Kako akomodacija mijenja stepen zakrivljenosti sočiva u obe opticke ravni podjednako, ona ne moze popraviti astigmatizam. Bez korekcije cilindričnim sočivima odredjene jačine i osovine zakrivljenosti (tj ugla), kod astigmatizma jedan dio slike je neprestano jasan, a drugi zamućen.

Prelomna moć sočiva se izražava u dioptrijama, to je recipročna vrijednost žižne daljine sočiva izražena u metrima. Prelomna moć sabirnog sočiva izražava se u dioptrijama sa pozitivnim predznakom, a rasipnih sočiva sa negativnim predznakom. Sferna sabirna sočiva se koriste za korekciju dalekovidnosti (hipermetropija), dok se sferna rasipna sočiva koriste za korekciju kratkovidnosti (miopija). miopije i hipermetropije sfernim sočivima omogućava da lik predmeta pada tačno na žutu mrlju, pri čemu se stvara jasna slika posmatranog predmeta.

Potrebna oprema:

komplet sočiva

Zadatak 1: Za dato sočivo odrediti vrstu (sferno, cilindrično,

Miopija je posljedica jake statičke refrakcije oka ili povećanog sagitalnog dijametra bulbusa. Posljedica miopije je da se paralelne svjetlosne zrake koje se u oko reflektuju iz predmeta «u beskonačnosti» sijeku ispred mrežnjače. Miopno oko ne može akomodacijom stvoriti jasnu sliku na retini, već pri tome dodatno pogoršava miopiju.

Slika 90. Rasipna i sabirna sočiva

Hipermetropija je posljedica slabe statičke refrakcije oka, ili kraćeg sagitalnog promjera bulbusa. Posljedica hipermetropije je da se paralelne svjetlosne zrake koje se u oko reflektuju iz predmeta u beskonačnosti sijeku iza mrežnjače. Hipermetropno oko može akomodacijom stvoriti jasnu sliku na retini.

Izvođenje vježbe Ako se posmatra neki pravougaoni predmet (okvir slike ili prozora) kroz nepoznato sočivo koje se lagano rotira oko centra, pa se uoči deformacija posmatranog objekta, radi se o cilindričnom sočivu. Ako se

33

pri rotaciji nepoznatog sočiva ne uoći deformacija posmatranog predmeta, radi se o sfernom sočivu.

centra zakrivljenosti (K). Međutim, konstrukcija lika na mrežnjači oka otežana je postojanjem različitih indeksa prelamanja i različitih zakrivljenosti četiri optičke sredine oka (cornea, humor aqueus, lens i corpus vitreum), kroz koje prolaze svjetlosni zraci na putu do mrežnjače. Stoga je predloženo korištenje, tzv. šematizovanog oka za konstrukciju lika nekog predmeta u složenom optičkom sistemu. Za ovo je potrebno poznavati položaj, tzv. kardinalnih tačaka (Gaus-ove konstante), kojih emetropno oko ima 6, a zračunate su na osnovu fizičkih karakteristika pomenutih optičkih sredina i sve se nalaze na optičkoj osovini oka:

Zadatak 2: Za dato sočivo odrediti vrstu (sabirno, rasipno) Izvođenje vježbe Prilikom posmatranja nekog predmeta kroz sabirno sočivo ustanovićemo da se predmet prividno pomjera u suprotno pravcu od pomjeranja sočiva (desno-lijevo, gore-dole). Posmatramo li predmet kroz rasipno sočivo, uočavamo njegovo prividno pomjeranje u pravcu pomjeranja sočiva.

1. prednja žiža (F1) = 17. 06 mm ispred prednje površine rožnjače, 2. prva glavna tačka (H1) = 1. 35 mm iza prednje površine rožnjače, 3. druga glavna tačka (H2) = 1. 65 mm iza prednje površine rožnjače, 4. prva čvorna tačka (K1) = 7. 05 mm iza prednje površine rožnjače,

Zadatak 3: Za dato sočivo odrediti jačinu prelomne moći.

5. druga čvorna tačka (K2) = 7. 35 mm iza prednje površine rožnjače, 6. zadnja žiža (F2) = 24. 385 mm iza prednje površine rožnjače.

Izvođenje vježbe

Kroz prednju i zadnju žižu (F1 i F2), kao i kroz prvu i drugu glavnu tačku (H1 I H2) prolaze odgovarajuće ravni (vertikale koje prolaze kroz ove tačke). Čvorne tačke (K1 i K2) odgovaraju centru zakrivljenosti u prostom optičkom sistemu (K).

Iz kompleta sočiva poznate jačine treba uzeti najslabije sočivo suprotnog predznaka, staviti ga pred sočivo nepoznate jačine i posmatrati prividno kretanje izabranog objekta. Postepeno treba koristiti jača sočiva sve dok posmatrani predmet ne prestane da se prividno pomjera pri pomjeranju sočiva. Snaga sočiva koja se mora upotrijebiti da se spriječi prividno pomjeranje posmatranog predmeta predstavlja jačinu nepoznatog sočiva suprotnog predznaka

U emetropnom oku se zadnja žiža (F2) uvijek nalazi u tački najjasnijeg vida (macula lutea). Zbog takvih osobina dioptričkog aparata oka, svi paralelni zraci, tj. oni koji dolaze sa udaljenosti veće od 6 m ispred oka, sijeku se i stvaraju oštar lik posmatranog predmeta u žutoj mrlji (bez učešća akomodacije).

KONSTRUKCIJA LIKA U PROSTOM i SLOŽENOM OPTIČKOM SISTEMU

Lik datog predmeta u prostom optičkom sistemu obrnut je i umanjen (slika 91A) - utoliko manji što je predmet dalje od prednje žiže (F1). Lik datog predmeta u složenom optičkom sistemu takođe je obrnut

U prostom optičkom sistemu konstrukcija lika nekog predmeta moguća je na osnovu poznavanja položaja prve (F1) i druge (F2) žižne daljine, te

34

i umanjen (veličina je obrnuto srazmjerna udaljenosti predmeta od oka), a stvara se iza mrežnjače (slika 91B).

Pitanja i zadaci

Zadatak: Konstruisati lik u prostom i složenom optičkom sistemu.

2. U emetropnom oku druga žiža (F2) je u području

Potrebna oprema: shema oka kao dioptričkog aparata, olovka, lenijar, pravougli trougao.

MARIOTTOV OGLED

1. Gdje se sijeku paralelni zraci koji dolaze sa predmeta?

Ovim se eksperimentom dokazuje postojanje slijepe mrlje (macula caeca) na retini. Slijepa mrlja je mjesto gdje opti~ki `ivac napušta bulbus oculi, i gdje nema fotoreceptora. Svjetlosne zrake koje padaju u to podru~je ne izazivaju osjet vida, te otud ime - slijepa mrlja (slika 97A) U odnosu na opti~ku osovinu oka, slijepa mrlja se nalazi nazalno, dok je na mjestu gdje prolazi ova osovina smještena `uta mrlja (macula lutea), tzv. ta~ka najjasnijeg vida. U `utoj mrlji je najve}a koncentracija fotoreceptora (~unji}a).

Izvođenje vježbe Pri konstrukciji lika u prostom a I složenom optičkom sistemu upotrebljavaju se 3 pomoćna zraka:



Prvi zrak - paralelan je sa optičkom osovinom i polazi iz vrha predmeta do druge glavne ravni, gdje se prelama i prolazi kroz F2.



Drugi zrak - Polazi iz vrha predmeta i prolazi kroz F1 do prve glavne ravni, gdje se prelama i nastavlja paralelan sa optičkom osovinom.



Zadatak: Izvesti Mariotte-ov eksperiment primjenjujuci crnu tablica dimenzija 12 x 3 cm na kojoj se nalazi jedan bijeli krst i bijeli krug, udaljeni jedan od drugog oko 7 - 8 cm (slika 97B).

Treći zrak - je modificiran, polazi iz vrha predmeta do K1, a odatle dalje kroz K2, ostajući paralelan sam sebi.

Izvo|enje vje`be: Tablicu uzeti u ipsilateralnu ruku i postaviti pred odgovaraju}e oko na udaljenosti od oko 30 cm. Pri tom je drugo oko zatvoreno. Pogledom treba fiksirati krsti}. Tako }e tokom cijelog eksperimenta krsti} ostati na opti~koj osovini oka i projicirati se u žutu mrlju. Tablicu dr`ati tako da je kru`i} postavljen na temporalnu stranu vidnog polja. U ovom se polo`aju vidi i kru`i} (ne tako jasno kao krsti}), koji se zbog prelamanja svjetlosnih zraka u dioptri~kom aparatu oka, projicira na nazalni dio

Slika 91. Konstrukcija lika u A. prostom optičkom sistemu i u B. složenom optičkom sistemu

35

retine, izme|u `ute i slijepe mrlje. Tablicu treba lagano primicati oku do trenutka kad se više ne vidi kru`i} (na udaljenosti od oko 20 cm). Svjetlosne zrake sa kru`i}a u tom trenutku padaju u podru~je slijepe

Oštrina vida se određuje pomoću Snellen-ovih tabela. Na njima su u 9 horizontalnih redova raspoređeni znakovi (optotipovi): slova i brojevi. Veličina znakova se smanjuje idući nadole, a uz svaki red

mrlje, gdje nema fotoreceptora (slika 98).

upisana je najveća udaljenost s koje emetropno oko može jasno da ih čita. Svaki se znak sastoji od 5 detalja u horizontalnom i okomitom smjeru, a njihova veličina je takva da kad se gledaju sa naznačene udaljenosti, njihovi rubni zraci zatvaraju ugao od 1 minute, dok rubni zraci čitavog znaka zatvaraju ugao od 5 minuta (slika 92). Naime, da bi se dvije tačke uočile odvojeno, zraci svjetlosti koji dolaze od njih moraju na retini podražiti dva fotoreceptora a da između njih ostane jedan nepodražen.

Slika 98. Marriote-ov ogled. ml- macula lutea, mc- macula caeca, nnazalno, t- temporalno

Zadatak: Odrediti oštrinu vida. Zatim ponovo lagano pribli`avati tablicu oku i konstatovati da se kru`i} opet vidi. On se sada projicira u podru~je retine nazalno od slijepe mrlje, gdje postoje fotoreceptori. U prvom pokušaju izvo|enje eksperimenta obi~no ne uspijeva, ali se pri ponovljenim izvo|enjima jasno do`ivljava iš~ezavanje kruga iz vidnog polja, kao i njegovo ponovno vi|enje.

Potrebna oprema: Snellen-ove tablice (optotipi) (slika 93) Izvođenje vježbe Oštrina vida određuje se za svako oko posebno. Ispitanik je na udaljenosti od 6 m od dobro osvijetljene tablice (na toj udaljenosti nije potrebna akomodacija oka, jer ona predstavlja "najdalju tačku jasnoga vida"). Ispitivač pokazuje znakove idući od velikih znakova ka manjim (odozgo prema dolje). Treba utvrditi posljednji red znakova koje ispitanik precizno očitava i zabilježiti naznačeni broj kraj njega

ODREĐIVANJE OŠTRINE VIDA Sposobnost oka da dvije bliske tačke vidi odvojeno predstavlja oštrinu vida. Najmanja udaljenost između takvih tačaka mijenja se sa promjenom njihove udaljenosti od oka, pa se ova vrijednost izražava kao - minimum separabile, ugao što ga zraci povučeni od posmatranih tačaka zaklapaju u optičkom središtu oka (17 mm ispred mrežnjače). Kod normalnog oka, pri gledanju slova i brojeva, minimum separabile iznosi 1 minut a ukoliko se gledaju tačkasti izvori svjetlosti i kod optimalne osvijetljenosti, ta vrijednost može biti samo 26 sekundi.

36

Slika 92. Znak (optotip) sa Snellen-ovih tabela . Oštrina vida se izražava razlomkom: V(visus)= d / D, "d" je udaljenost sa koje ispitanik čita - udaljenost od tablica (dakle 6). "D" je udaljenost sa koje emetropno oko jasno vidi i čita red slova ćija je vrijednost upisana uz taj red). Normalna je oštrina vida 6 / 6 = 1 (100 %) i oko čita sve redove na Snellen-ovim tablicama - ono je emetropno. U ovom slučaju, svi se paralelni zraci (koji dolaze sa udaljenosti 6 m i više), bez učešća akomodacije, sijeku u žutoj mrlji retine, koja je zadnja žiža (pogledaj vježbu "konstrukcija lika u prostom i složenom optičkom sistemu"). U slučaju da je, npr. d = 6, D = 12, Visus = 6 /12 = 0.5 (50 %). U slučaju grešaka refrakcije koristimo korektivna sočiva



Slika 93 Optotip,

kod miopije (kratkovidosti) paralelni zraci se sijeku ispred retine, te se za korekciju koriste konkavna sočiva



kod hipermetropije (dalekovidosti) paralelni zraci se sijeku iza

Pitanja i zadaci

retine, i korekcija se vrši konveksnim sočivima.

1. Odredi oštrinu vida za oba oka i unesi rezultate mjrenja u tabelu! Oko

Desno

Udaljenost sa koje čita Udaljenost sa koje emetropno oko čita taj red znakova Oštrina vida 1. Koja je dioptrijska moć sočiva

Slika 94. Korektivna sočiva: konveksno u slučaju hipermetropije, konkavno u slučaju miopije

37

Lijevo

Vidna oštrina je sposobnost vida da jasno vidi dvije odvojene točke. Najmanji kut pod kojim prosječno oko vidi dvije točke kao odvojene iznosi 1' (jednu lučnu minutu) i naziva se minimum separabile. On je fiziološki

Ako pacijent ne opaža mahanje ruke, ispitujemo ima li osjet svjetlosti (razlikuje li svjetlo od tame) i, ako ima, je li projekcija uredna. Osjet svjetla ili percepcija može postojati, ili biti nesigurna. U zamračenoj prostoriji

zadat veličinom čunjića u makuli. Da bi se dvije točke vidjele kao odvojene, moraju podražiti svaka barem po jedan čunjić između kojih je barem jedan nepodraženi čunjić. Na osnovu kuta od 1' izrađene su tablice za ispitivanje vidne oštrine ili optotipi. Na optotipu je 10 redova slova, najveća su na vrhu, a prema dnu sve manja. Slova su konstruirana tako da su upisana u kvadrat od 5x5 kvadratića, i da gledana s udaljenosti upisane uz slovo, upadaju u oko pod kutem od 5', dakle - da podraže 5x5 čunjića. Vidna oštrina se izračunava po formuli V=d/D (V=vidna oštrina, d=udaljenost s koje se vrši ispitivanje, D=udaljenost s koje normalno oko još raspoznaje slovo zadane veličine). Primjer: ako pacijent može pročitati slova u retku s oznakom 12 na udaljenosti od 6 m, znači da normalno oko oko ta ista slova može pročitati s 12 m, pa je njegova vidna oštrina V=6/12=0,5.

pacijent upre pogled ravno ispred sebe, i na udaljenosti od 1 m pokazujemo mu baterijsko svjetlo u četiri kvadranta. Projekcija svjetla može biti uredna, a može postojati samo u nekim kvadrantima. Određivanje projekcije je ispitivanje periferne, a ne središnje mrežnice.

U praksi su najčešće Snellenove tablice za udaljenost od 6 m. Imaju deset ili trinaest redaka. U prvom retku je slovo koje odgovara vidnoj oštrini od 6/60 odnosno 0,1 normalnog vida. Drugi red odgovara 0,2, deseti red iznosi 6/6=1 (odgovara prosječnom vidu), a najdonji, trinaesti, odgovara vidnoj oštrini od 1,3 (to je oštrina vida veća od prosječne, i često se sreće kod djece).

3. Pokriti pacijentu jedno oko i uputiti ga da čita od najvećih slova na vrhu tabele prema dolje, sve dok ne bude uspio pročitati ni jedno slovo u retku.

Mjerenje vidne oštrine na daljinu pomoću Snellenovog optotipa 1. Posjednite pacijenta na odgovarajuću udaljenost od od optotipa, na 6 m ako se radi o Snellenovom optotipu odnosno 3m od od gledala ako je ogledalo na 3 m od Snellenovog optotipa. 2. Ako pacijent nosi naočale za daljinu (“za vožnju”, “za TV”) neka ih stavi. Isto vrijedi i za kontaktne leće, osim ako postoji opasnost da se time pogorša stanje oka.

4. Zabilježite vidnu oštrinu (obično je upisana uz odgovarajući redak na optotipu). Npr. VOD= 0,7 s.c. (sine correctionem, tj. bez korekcije) 5. Ako pacijent nema kod sebe naočala za daljinu niti kontaktnih leća, pred oko mu stavite pločicu s otvorom (stenopeička pločica), pa neka nastavi čitati dok ne bude uspio pročitati ni jedno slovo u retku.

Ako pacijent ne vidi najveće slovo, znači da mu je vidna oštrina manja od 0,1. Tada ispitujemo na kojoj udaljenosti može brojati prste ispitivača. Naime, prosječno oko može brojati prste na udaljenosti od 60 m. Ako ih pacijent broji na udaljenosti od 5 m, onda mu je vidna oštrina 5/60. Ako pacijent ne može brojati prste niti na udaljenosti od 30 cm (vidna oštrina manja od 0,3/60), ispitamo vidi li mahanje ruke pred okom.

6. Zabilježite najbolju moguću vidnu oštrinu s korekcijom (cum correctione, c.c.). Nalaz će izgledati npr. VOD=0,7sc s naočalama =1,0 7. Ponovite postupak s drugim okom. Ako pacijent ne vidi najveće slovo, znači da mu je vidna oštrina manja od 0,1. Tada ispitujemo na kojoj udaljenosti može brojati prste ispitivača.

38

Naime, prosječno oko može brojati prste na udaljenosti od 60 m. Ako ih pacijent broji na udaljenosti od 5 m, onda mu je vidna oštrina 5/60. Ako pacijent ne može brojati prste niti na udaljenosti od 30 cm (vidna oštrina

tamnoj prostoriji

→ projekcija samo u nekim kvadrantima→ → nesigurna percepcija svjetla→

manja od 0,3/60), ispitamo vidi li mahanje ruke pred okom.

→ bez percepcije svjetla (potpuna sljepoća)

Ako pacijent ne opaža mahanje ruke, ispitujemo ima li osjet svjetlosti (razlikuje li svjetlo od tame) i, ako ima, je li projekcija uredna. Osjet svjetla ili percepcija može postojati, ili biti nesigurna. U zamračenoj prostoriji pacijent upre pogled ravno ispred sebe, i na udaljenosti od 1 m pokazujemo mu baterijsko svjetlo u četiri kvadranta. Projekcija svjetla može biti uredna, a može postojati samo u nekim kvadrantima – zabilježimo u kojim kvadrantima. Određivanje projekcije je ispitivanje periferne, a ne središnje mrežnice. .Ispitivanjem vidne oštrine baterijskom svjetiljkom u mračnoj prostoriji mogu se dobiti slijedeći rezultati:Percepcija i projekcija svjetla uredne, - Percepcija uredna, projekcija u samo nekim kvadrantima (navedemo), - Nesigurna percepcija svjetla i Bez percepcije svjetla.itivanja vida u bolesničkom krevetu koristi se Jaegerov za čitanje na blizinu. Nemamo li optotipa, poslužit će i novine Kod isp- čitanje novinskog teksta odgovara vidnoj oštrini od oko 0,5.

ODREĐIVANJE NAJDALJE i NAJBLIŽE TAČKE JASNOG VIDA Oko je prilagođeno za viđenje udaljenih predmeta na rastojanjima većim od 6 m („daleki predmeti“). Ukoliko se posmatraju predmeti koji su od oka udaljeni manje od 6 m („bliski predmeti“) mora da se uključi refleks akomodacije Sposobnost akomodacije se može izraziti akomodacionom snagom i širinom, koje se mogu odrediti ako su poznate dvije osnovne karakteristike dioptričkog aparata oka, najdalja (punctum remotum, PR) i najbliža (punctum proximum, PP) tačka jasnog vida. Akomodaciona snaga predstavlja dinamički dio refrakcione moći dioptričkog aparata oka. Izračunava se kao razlika recipročnih vrijednosti najbliže i najdalje tačke jasnog vida 1/PP – 1/PR i izražava se u dioptrijama (D – recipročna vrijednost žižne daljine u metrima, f). Akomodaciona širina je rastojanje unutar koga oko akomodira i predstavlja razliku vrijednosti PP – PR, a izražava se u centrimetrima. Kod mlađih osoba (starih 20 – 30

Mjerenje vidne oštrine Način

Raspon

Optotip

1,0 - 0,1

Brojanje prstiju

5/60 - 0,3/60

→

godina) iznosi 10 – 15 dioptrija, a poslije 70-e godine se gubi u potpunosti. Oprema: Snellenove tablice (optotip), komplet sabirnih i rasipnih sočiva poznate jačine, probni okvir naočara, dijafragma.

Mahanje ruke pred okom <0,3/60 Baterijsko svjetlo u Uredna percepcija i projekcija svjetla u svim kvadrantima

39

ODREĐIVANJE NAJDALJE TAČKE JASNOG VIDA:Najdalja tačka jasnog vida (punctum remotum) predstavlja onu najdalju tačku koju oko može jasno da vidi bez upotrebe akomodacije, koristeći samo statičku

rasipna sočiva sve dok ispitanik na kaže prvi put da jasno vidi. Ispitivanje ponoviti sa drugim okom. Najslabije rasipno sočivo, pri kome se jasno vide slova u referentnom redu, je mjera miopije. Žižna daljina tog sočiva predstavlja najdalju tačku jasnog vida (ako je najslabije sočivo npr. -2D - žižna daljina tog sočiva je 50 cm i tada je punctum remotum 50 cm ISPRED mrežnjače).

refrakciju oka. PR se nalazi kod emetropa na rastojanju 6m ili dalje, kod miopa je bliža od 6m, tj. između oka i 6m, a kod hipermetropa je nestvarna i nalazi se negdje iza mrežnjače (oni koriste akomodaciju i pri gledanju na daljinu).

ODREĐIVANJE NAJBLIŽE TAČKE JASNOG VIDA: Najbliža tačka jasnog vida (punctum proximum) predstavlja onu najbližu tačku koju oko može jasno da vidi uz maksimalnu upotrebu akomodacije, koristeći dinamičku refrakciju oka.

Izvođenje vježbe Najdalja tačka jasnog vida se određuje za svako oko posebno. Ispitanika postaviti na 6 m ispred dobro osvijetljene tablice. U probni okvir naočara na jednoj strani postaviti dijafragmu, a na suprotnoj oko ostaviti nepokriveno. Tražiti od ispitanika da čita znakove na tablici koje pokazuje ispitivač. Ukoliko osoba čita znakove u referentom redu (red koji treba da vidi sa 6 m) oko nije miopno. Ispred oka koje se ispituje tada postaviti najslabije sabirno sočivo (+0. 25D). Tražiti od ispitanika da se izjasni vidi li jasnije ili ne u odnosu na prethodnu situaciju. Ako ispitanik pri stavljanju i najslabijeg sabirnog sočiva slabije vidi, njegovo oko je emetropno. Ako ispitanik bolje vidi uz korištenje i najslabijeg sabirnog sočiva, njegovo oko je hipermetropno. Dodavati sve jača sabirna sočiva sve dok ispitanik posljednji put ne kaže da jasno vidi. Najjače sabirno sočivo, pri kome se jasno vide slova u referentnom redu, je mjera hipermetropije. Žižna daljina tog sočiva predstavlja najdalju tačku jasnog vida (ako je najjače sočivo npr. +4D-žižna daljina tog sočiva je 25 cm, onda je punctum remotum 25 cm IZA mrežnjače). Ako ispitanik ne vidi slova u referentnom redu, njegovo oko je miopno. Ispred oka staviti najslabije rasipno sočivo (-0. 25D). Dodavati sve jača

Izvođenje vježbe Najbliža tačka jasnog vida se određuje za svako oko posebno. Ispitanika postaviti na 6 m ispred dobro osvijetljene tablice i ukoliko postoji poremećaj refrakcije (ispitanik je miop ili hipermetrop), prvo izvršiti korekciju poremećaja. U probni okvir naočara na jednoj strani postaviti dijafragmu, a na suprotnoj oko ostaviti nepokriveno. Ispred oka koje se ispituje postavljati sve jača rasipna sočiva. Tražiti od ispitanika da se izjasni vidi li referentni red (6 m). Žižna daljina najjačeg rasipnog sočiva kojim ispitanik još uvijek jasno čita znakove u referentnom redu predstavlja najbližu tačku jasnog vida. Ispitivanje ponoviti sa drugim okom. Orijentacione metode određivanja punctum proximuma - PP je moguće odrediti i opomoću teksta sa sitnim slovima, koji se postepeno približava oku ispitanika. Najmanje rastojanje teksta od oka na kojem još uvijek ispitanik jasno raspoznaje slova je punctum proximum

40

PP je kod miopa na manjem, a kod hipermetropa na većem rastojanju u odnosu na emetropa. Starenjem opada elastičnost sočiva, pa se PP udaljava od oka, što se naziva , staračka dalekovidost,ili presbyopia.

Zadatak: Odrediti širinu vidnog polja metodom perimetrije i rezultate upisati u dijagram za upisivanje širine vidnog polja.

(kod djece 5-7 mm, odrasli do 45 godine 10-15 min, odrasli od 45 do 65 god 50 cm, odrasli od 65 god 100 cm, i osobe preko 80 god 150 cm)

Izvođenje vježbe: Ispitaniku se podesi držač za glavu, tako da mu oči budu u istom nivou sa centralnom tačkom na perimetru. Kaže mu se da zatvori jedno oko. Luk se namjesti u položaj horizontalnog ili vertikalnog meridijana. Uz luk se prisloni štapić (bijela, plava, crvena, zelena boja) i on se povlači duž luka od periferije ka centru sve do trenutka kada ispitanik kaže da vidi pločicu. Treba utvrditi širinu vidnog polja za svaku boju posebno, a vrijednosti u različitim meridijanima ucrtati u dijagram.

ODREĐIVANJE ŠIRINE VIDNOG POLJA Osim centralne vidne oštrine, postoji i periferni vid značajan za orijentaciju u prostoru. Vidno polje je dio prostora u kom se jasno vide predmeti jednim okom (monokularno) ili pomoću oba oka (binokularno), dok gledamo ravno naprijed bez pokretanja glave i očiju. Kod mladih ljudi iznosi oko 175 stepeni, a starenjem pada na oko 139 stepeni. Širina vidnog polja zavisi od površine i structure mrežnjače. Koštane i mekotkivne strukture očne šupljine ograničavaju vidno polje, naročito naglašen korijen nosa, obrve i kapci.

Određivanje širine vidnog polja metodom konfrontacije Test konfrontacije je gruba (orijentaciona) tehnika za otkrivanje oštećenja u vidnom polja, ali treba da bude dio svakog neurološkog pregleda. U ovom testu se upoređuje vidno polje ispitanika I ispitivača (pretpostavlja se da ispitivač ima normalnu širinu vidnog polja).

Širina vidnog polja određuje se za svako oko posebno, perimetrijom (ručna i automatska) i konfrontacijom. Širina vidnog polja je najveća za bijelu boju (periferni raspored štapića).

Zadatak: Odrediti širinu vidnog polja metodom konfrontacije.

Određivanje širine (granica) vidnog polja metodom perimetrije

Izvođenje vježbe

Perimetar je aparat koji se sastoji od jednog metalnog luka čiji se položaj može mijenjati okretanjem oko centralne osovine, koja je fiksirana za postolje (slika 101B). Na luku, idući od centra ka periferiji, označeni su stepeni, a ispred luka se nalazi držač za glavu, koji omogućava da se oko koje se ispituje postavi u isti nivo sa centralnom tačkom luka. Standardna oprema za perimetriju uključuje i štapiće na koje se umeću pločice različitih boja, promjera oko 19 mm.

Ispitanik sjedne nasuprot ispitivaču i gleda pravo u vrh njegovog nosa na udaljenost od jednog metra te pokrije rukom oko koje se ne ispituje, a drugim okom gleda ravno u ispitivača. Ispitivač na sredini između sebe i ispitanika pomiče svoj prst od periferije ispitanikova vidnog polja prema sredini i to prvo sa temporalne strane, zatim sa donje, nazalne i gornje. Ispitanik javlja ispitivaču kada primijeti ruku i to je granica vidnog polja. Ispitivač ne zaustavlja prst kada odredi granice vidnog polja u različitim meridijanima, već nastavlja da ga pomijera prema centru sa

41

plavozelene boje, 550 nm zelenožute boje, 600 nm narandžaste boje, a oko 700 nm crvene boje. Prenos signala od čunjića odlikuje se malim stepenom konvergencije, što ima za posljedicu njihovu manju osjetljivost

ciljem ispitivanja cijelog vidnog polja. Ispitivanje ponoviti sa drugim okom.U svakom se kvadrantu pokažu pacijentu jedan ili dva prsta i traži da kaže vidi li ih i koliko ih je.

a veliki prag podržljivosti, kao i visoku oštrinu (otuda fovea centralis predstavlja mjesto najjasnijeg vida). Vlakna koja polaze od čunjića zauzimaju iz tog razloga veliki dio vidnog puta/kore. Nastanak kolornog vida objašnjava se pomoću dvije teorije – trihromatske teorije i teorije oponentnih (antagonističkih) boja, koje jedna drugu ne isključuju, već se nadopunjuju. Trihromatska teorija: U retini čovjeka razlikujemo tri vrste čunjića, svaki sa različitom strukturom proteina vidnog pigmenta – fotopsin I to eritrolab (74% svih čunjića) - aktivišu se (generišu receptorski potecijal) kada su podraženi svjetlošću talasne dužine koja odgovara crvenoj boji, cianolab (16% svih čunjića) – aktivišu se kada na njih djeluje svetlost talasne dužine koja odgovara plavoj boji, I hlorolab (10% svih čunjića) – - aktivišu se kada na njih djeluje svjetlost talasne dužine koja odgovara zelenoj boji (slika 99). osnovna karakteristika tri različita opsina čunjića (eritrolab, hlorolab i cianolab) je da oni u različitoj mjeri najbolje apsorbuju svjetlost određenih talasnih dužina. U sva tri tipa čunjića prostetičku grupu predstavlja retinal. Svjetlost talasnih dužina različitih od onih na koje su maksimalno osjetljivi pojedini čunjići/njihovi opsini stimulisu, u različitom stepenu, dva ili tri tipa čunjića što se interpretira kao npr. osjet narandžaste boje koji nastaje istovremenom aktivacijom crvenih čunjića (99%) i zelenih čunjića (42%). Kada su sve tri vrste čunjića podjednako aktivisane nastaje osjet bijele boje. Crno nije boja, već odsustvo svjetlosti (predmeti crne boje potpuno apsorbuju svjetlost, odnosno ne daju njenu refleksiju). Sposobnost razlikovanja tri osnovne boje naziva se trihromazija. Da bismo uočili boje, intenzitet svjetlosti

Slika. 101A Šemu normalnog vidnog polja desnog oka. Tačka A predstavlja foveu, tačka B je slijepa mrlja-fiziološki skotom). Tačke C i D su horizontalne granice (C-60º - nazalno, D-90º - temporalno od tačke A). Vertikalne granice su tačka E-60º - gore i F-75º - dolje.

ISPITIVANJE KOLORNOG VIDA Ljudski vidni sistem sastoji se iz dva podsistema. Evolutivno stariji vidni podsistem (M sistem) počinje sa štapićima i zadužen je za registrovanje svjetlosti, odnosno njeno odsustvo (tama). Ovaj podsistem analizira svjetlosne informacije u sivoj skali i predstavlja tzv. skotopički vid. Evolutivno noviji podsistem (P sistem) počinje sa čunjićima i zadužen je za registrovanje I analiziranje svjetlosti različitih talasnih dužina, tj kolornih svjetlosnih informacija i predstavlja tzv. fotoptički vid. Spajanje ova dva podsistema dešava se prvi put na nivou primarne vidne kore. Ljudski vidni sistem može razlikovati veliki broj nijansi raznih boja, čiji osjećaj nastaje kada se svjetlosni zraci različitih talasnih dužina reflektuju od posmatranog objekta, te aktivišu fototransdukciju na odgovarajućim čunjićima. Refleksija svjetlosti talasne dužine oko 400 nm stvara osjećaj ljubičaste boje, 450 nm plave boje, 500 nm

42

mora biti iznad praga koji podražuje čunjiće, budući da štapići koji imaju niži prag aktivacije ne učestvuju u generisanju kolornog vida.

od nje, uz dopušteno vrijeme od 4-6 sek. Leđa ispitanika treba da su okrenuta prema prozoru. Za djecu i nepismene postoje dvije tablice gdje ispitanik treba prstom pratiti prugu obojenih kružića.

Kolor-oponentna teorija: Analiza kolorne informacije nastavlja se na nivou kolornih oponentnih bipolarnih ćelija, ganglijskih ćelija, neurona lateralnog koljenastog tijela i vidne kore (kolorne mrlje – blobs) u areji 17, a dovršava u asocijativnim područjima vidne kore. Dejstvo svjetlosti jedne talasne duži aktiviše određene ćelije retine i lateralnog koljenastog tijela, dok ih dejstvo svjetlosti talasne dužine oponentne boje inhibiše, stoga se ovi neuroni nazivaju kolor oponentni (suprotstavljeni) neuroni. Parovi oponentnih boja su crvena-zelena, plava-žuta, bijelo-crno itd. Kada su oponentne boje raspoređene tako da jedna predstavlja pozadinu, a druga boju posmatranog lika, postiže se maksimalni kolorni kontrast posmatranog vidnog prizora.

Orijentaciono testiranje kolornog vida (djeca, nepismene osobe): ispitivač izdvoji jedan smotuljak vate određene boje, a od ispitanika da izdvoji smotuljak iste boje iz gomile smotuljaka različitih boja.

OKO 6, 8-11 8 STR

Materijal: tablice za ispitivanje kolornog vida, smotuljci vate različitih boja. Tehnika ispitivanja kolornog vida tablica; Tablice za ispitivanje kolornog vida (Ishihara, Stiling) su površine na kojima su razbacane raznobojne okrugle mrlje različitih veličina, rasporedjene iskustveno tako da osoba koja ima normalni kolorni vid u sredini te površine uočava brojeve, slova ili figure. Važno je da objekat, koji oko sa normalnim kolornim vidom treba uočiti, bude od okoline različit samo svojom bojom, a ne po svjetlini odnosno zasićenosti bojom. Dakle, boja brojeva i pripadajućih podloga je tako odabrana da ih osoba s poremećenim kolornim vidom ne razlučuje. Dodate su i druge mrlje obično plavičaste boje, koje osobe sa normalnim kolornim vidom raspoznaju ali ih zanemaruju, dok ih osoba sa defektnim kolornim vidom najjasnije uočava. Od ispitanikq se traži da uoči broj ili slovo na tablici čitajući na udaljenosti 50 do 100 cm

Slika 100 Tablice za ispitivanje kolornog vidaSlika 99 Spektralna specifičnost čunjića- trihromatska teorija kolornog vida

43

8 vjezba

ANALIZA REFLEKSNOG LUKA Refleksni luk ima najmanje pet karika: receptor, senzorno vlakno, nervni centar (sinapsa), motorno vlakno i efektor. Receptor pretvara energiju podražaja u receptorski potencijal. Senzorno vlakno je mjesto gdje se stvara nervni impuls te provodi ka CNS-u. Motorno vlakno prenosi informaciju od centra ka periferiji - ka efektoru,to su mišići ili žlijezde koji izvršavaju radnju.Refleksni centar u sivoj masi kičmene moždine ili drugim dijelovima CNS-a je mjesto gdje se informacija sa periferije integriše sa drugim prispjelim informacijama, kao i sa već pohranjenim podacima u najprikladniji odgovor koji se prosljeđuje dalje u refleksnom luku. Nervni centar se može sastojati od dva neurona (jedna sinapsa), senzornog i motornog (npr. kod refleksa na istezanje) kada govorimo o prostom refleksnom luku. Međutim, u većini slučajeva čini ga veliki broj neurona (interneurona), pa se u gradji refleksnog luka nalazi veci broj sinapsi, kada govorimo o složenom refleksnom luku.

Zadatak: analizom refleksnog luka na "spinalnoj žabi" pokazati da je svaka karika refleksnog luka neophodna da bi on funkcionisao. Potrebna oprema: Žaba, držač sa stativom, ksilokain, pribor sa preparisanje, rastvor sumporne kiseline (0. 5 % Izvođenje vježbe pripremiti preparat "spinalne žabe". Opuštenu žabu, u spinalnom šoku, pričvrstiti za donju vilicu na stativ. Kada se uspostavi refleksni odgovor podraživanjem ekstremiteta (pincetom ili kiselinom), stanje šoka je prošlo. Staviti nogu žabe u rastvor kiseline i utvrditi postojanje refleksnog odgovora (pojava refleksa fleksije na ipsilateralnoj strani). Pristupiti analizi refleksnog luka.

44

Isključiti prisustvo RECEPTORA. Kružno zarezati kožu potkoljenice i pincetom svući taj donji odvojeni dio. Makazama odstraniti i vrhove prstiju da bi se uklonili zaostali dijelovi kože. Ovako se isključuje prisustvo kožnih receptora za bol. Kada se, nakon ovog postupka, noga žabe stavi u kiselinu - ne dolazi do refleksnog odgovora. Isključiti funkciju SENZORNOG VLAKNA. Na suprotnoj strani, u zadnjoj loži natkoljenice, ispreparisati n. ischiadicus. To je mješoviti nerv (senzorni i motorni). Ksilokainom natopljeni mali komad vate se podvlači pod nerv, I senzorna vlakna - osjetljivija (vlakna za bol, tanka nemijelizovana) prva postaju anestezirana. Stavljanjem tog ekstremiteta u rastvor kiseline u jednom trenutku se gubi refleksni odgovor, A Štipkanjem n. ischiadicus-a, iznad mjesta anesteziranja, podraživanjem motoričkih vlakana (koja još nisu anestezirana), dobije se refleksni odgovor - kontrakcija mišića. Isključiti funkciju MOTORNOG VLAKNA. Ubrzo nakon što je anestezirana senzorna komponenta n. ischiadicus-a i motorna vlakna bivaju blokirana, pa dalje podraživanje iznad mjesta anesteziranja ne dovodi do refleksnog odgovora.

Aferentni stimulusi se integrisu u primarnim salivarnim medularnim centrima. Autonomic parasympathetic efferent nerves conduct signals to salivary glands via parasympathetic ganglia stituated near the target gland. Nerves project (lower broken line) from the medulla to the sympathetic centre in the upper thoracic segments of the spinal cord and from here sympathetic efferent nerves conduct signals to salivary glands via the superior cervical ganglion. Nerves project (upper broken line) from the cortex to the parasympathetic centres in the medulla and these can have an excitatory or inhibitory effect on salivary secretion. Efferent autonomic nerves stimulate salivary secretion and there is no peripheral inhibition of secretion via sympathetic nerves.

Treba li dokaz da bez EFEKTORA nema refleksne reakcije – Isključiti funkciju REFLEKSNOG CENTRA. Tankom sondom se prodre u spinalni kanal i razori kičmena moždina. Nastupa stanje totalne arefleksije i atonije.

Refleksna komtrola sekrecije salive

ISPITIVANJE REFLEKSNE AKTIVNOSTI KIČMENE MOŽDINE

45

musculature, što je posljedica uklanjanja ekscitacijskih podražaja iz viših dijelova CNS-a, naročito impulsa koji se prenose retikulospinalnim i kortikospinalnim traktovima. Nakon dekapitacije prestaje stanje

Funkcionalna organizacija senzorimotornog sistema

spinalnog šoka i kičmena moždina uspostavlja funkcije Postepeno, spinalni neuroni postaju ponovo podražljivi, a gubeći prirodni izvor facilitacijskih impulsa, oni spontano povećavaju vlastiti stepen podražljivosti I refleksi se ponovo uspostavljaju, postajući pojačani (hiperrefleksija) u odsustvu inhibicijskih signala iz viših dijelova CNS-a. Refleks koji se prvi oporavi je refleks na istezanje. Što je nivo evolutivnog razvoja životinje viši - duži je period oporavka iz spinalnog šoka: pa kKd čovjeka oporavak traje mjesecima, a često ne bude potpun, dok je kod žabe, 3 - 10 min

Kičmena moždina ima integrativnu funkciju za spinalne reflekse. U njegovoj sivoj masi prisutni su neuronska kola koji su podloga za funkcionisanje tih refleksa: -

najjednostavniji - monosinaptički refleks na istezanje

-

nešto složeniji polisinaptički tetivnog refleksa

-

refleks fleksora i unakrsni refleks ekstenzora, te osnova za hodanje: Koordinaciju antagonističkih mišića, fleksora i ekstenzora,

Složeni – polisinaptički refleksni luk sadrži -

Inhibitorne interneurone kao u Golgijevom tetivnom refleksu

-

neuronski sklop recipročne inervacije (inhibicije) kao u refleksu fleksora I unakrsni reflex ekstenzora

-

Neuronski sklopovi reverberacije

divergencije,

konvergencije,

kao

Slika 103. Tetivni refleks: inhibicija vlakana istog mišića i sinergista, ekscitacija antagonista

i

Nakon dekapitacije žabe od funkcija CNS-a preostaje samo refleksna funkcija kičmene moždine, I takva životinja se naziva spinalna. Neposredno nakon dekapitacije, životinja je u stanju spinalnog šoka. Karakterisano je odsustvom svih refleksa (arefleksija) i atonijom

46

Slika 104. Recipročna inervacija (inhibicija): kontrola antagonista ipsilateralno i kontralateralno

Vremenska sumacija. Sumporna kiselina (podražaj) pripremljena je u nekoliko rastućih koncentracija (različiti intenzitet podražaja). Kod izvođenja refleksa fleksora mjeri se refleksno vrijeme kod svake promjene aplikovane koncentracije kiseline (pri tom između pojedinog izvođenja nogu žabe treba isprati vodom). Porastom intenziteta podražaja (jači rastvor kiseline) skraćuje se refleksno vreme zbog porasta broja impulsa - "vremenska sumacija", koji se senzornim

Zadatak: Izvesti refleks fleksora, unakrsni refleks ekstenzora, uočiti fenomen sumacije - prostorne i vremenske, te fenomen iradijecije refleksa.

vlaknima prenose ka centru.

Potrebna oprema: Žaba, držač sa stativom, rastvori sumporne kiseline (0. 1, 0. 2, 0. 3, 0. 4, 0. 5, 1 i 2 %).

Prostorna sumacija. Refleks fleksora izvoditi tako da se svaki sljedeći put površina noge koja se uranja u kiselinu ("receptorska površina") poveća. Mjerenjem refleksnog vremena uočava se njegovo skraćivanje kod porasta receptorske površine - "prostorna sumacija", tj sa veće

Izvođenje vježbe

receptorske površine signal do centra se prenosi većim brojem senzornih vlakana.

DEKAPITACIJOM žabe dobiće se preparat "spinalne žabe". Lijevom rukom se čvrsto prihvati žaba tako da se prstima fiksiraju njeni ekstremiteti. Donji krak makaza se uvuče u usta žabi, a gornji krak se prebaci iza očiju i brzim potezom presiječe. Opuštenu žabu, u spinalnom šoku, pričvrstiti za donju vilicu na stativ (slika 105A). Sačekati da stanje spinalnog šoka prođe, što se provjerava podraživanjem ekstremiteta (pincetom ili kiselinom). Kada se uspostavi refleksni odgovor, stanje šoka je prošlo.

IRADIJACIJA REFLEKSA - Ako je podražaj (koncentracija kiseline) veoma jak, u refleksnom odgovoru osim refleksa fleksora tog ektremiteta počinje se odmicati i drugi donji ekstremitet, potom gornji ekstremiteti, pa čitavo tijelo počinje da se savija i "uklanja" od bolnog podražaja. Zbog prisutne divergencije pri preklapanju ulaznih senzornih signala u sivu masu kičmene moždine, mnogo jači podražaji putem interneurona aktiviraju i druge reflekse na istoj/suprotnoj strani, pa i duž kičmene moždine. Smisao ovog fenomena je da se pri primjeni veoma jakog podražaja aktiviraju svi refleksi potrebni da se tijelo ukloni od njegovog štetnog djelovanja, pa gotovo svi motoneuroni kičmene moždine tada mogu da budu aktivisani.

REFLEKS FLEKSORA -izvođenjem refleksa fleksora treba analizirati određena svojstva refleksne aktivnosti kičmene moždine. Receptor u ovom refleksu je receptor za bol u koži. Stoga nogu žabe treba umočiti u rastvor kiseline nakon čega dolazi do fleksije (uklanjanja) tog ekstremiteta (slika 105B). Nogu zatim isprati vodovodnom vodom. Mjeri se REFLEKSNO VRIJEME - od momenta primjene podražaja do pojave refleksa.

REFLEKS BRISANJA - Ukoliko se bolni podražaj primjeni na neki drugi dio tijela, npr. postavi se kiselinom natopljeni komadić filter papira na leđa žabi, doći će do pokreta "brisanja" ipsilateralnim ekstremitetom. Po

Fenomen SUMACIJE može biti vremenski I prostorni.

47

primjeni podražaja aktiviraju se tada mišići koji mogu ukloniti bolni podražaj sa površine tijela. Ako ipsilateralni ekstremitet držanjem spriječimo da se pokreće, brisanje će obaviti kontralateralni ekstremitet,

Pitanja i zadaci 1. Izmjeri refleksno vrijeme za zadane reflekse i ubilježi podatke! Refleksno vrijeme

Refleks

I tada proces razdraženja se prenosi, na suprotnu stranu, preko komisuralnih vlakana. Refleks brisanja je ritmičan, smjenjuju se fleksija i ekstenzija, kao i abdukcija i addukcija odgovarajućih mišićnih grupa.

Refleks fleksora 0. 1 %

UNAKRSNI REFLEKS EKTENZORA - Uranjanjem noge žabe u rastvor 0. 2 %

sumporne kiseline (koncentracije iznad "vrijednosti praga") nastupa fleksija tog ekstremiteta, a sa kratkim periodom "latencije" - ektenzija suprotnog ekstremiteta. Ovaj refleks osigurava prisustvo neuronskih krugova recipročne inervacije (inhibicije) koji koordinišu aktivnost antagonističkih mišića ipsilateralne i kontralateralne strane, pa je on bilateralan i unakrsan (slika 104). Tako dolazi do aktivacije agonista i inhibicije antagonista na istoj strani, a na suprotnoj strani je obrnuto. Ovaj reflex je osnova koračanja, jer u sljedećem aktu, mehanizmom "ODSKOKA" nastaje suprotna reakcija, na ipsilateralnoj i na kontralateralnoj strani (prethodno aktivirani mišići su sad inhibirani, a inhibirani - sad su aktivirani).

0. 3 % Vremenska sumacija

0. 4 % 0. 5 % 1% 2%

Unakrsni refleks ekstenzora

fleksija ipsilateralna

-

ekstenzija kontralateralna

-

2. Kakve su promjene refleksnog vremana kod izvođenja refleksa fleksije sa povećanjem jačine podražaja?

4. Zašto je refleksno vrijeme refleksa unakrsne ekstenzije duže nego kod refleksa fleksor Slika 105. A. Dekapitovana žaba pričvršćena na držač sa stativom, tzv. preparat “spinalne žabe”, B Izvođenje refleksa fleksije

48

Oprema: rastvor strihnina 29 mmol/L,igla, šprica, vata,Cetavlon, štakor.

DJELOVANJE STRIHNINA NA KICMENU MOZDINU Skeletne mišice inervišu alfa I gama motoneuroni kičmene moždine (periferni ili donji motoneuroni). alfa-motoneuroni inerviraju ekstrafuzalna ili kontraktilna mišicna vlakna dok gama-motoneuroni inerviraju intrafuzalna vlakna mišicnih vretena. Veliki alfa-motoneuroni imaju deblje aksone i veliku maksimalnu frekvenciju generisanja/širenja akcionih potencijala, a aktiviraju se tokom snažnih, brzih i kratkotrajnih pokreta (fazični motoneuroni). Mali gama-motoneuroni imaju tanje aksone i nižu maksimalnu frekvenciju generisanja/širenja akcionih potencijala, I oni mogu održavati umjerenu kontrakciju mišica dugo vremena, (tonicki motoneuroni). Motoneuroni kičmene moždine predstavljaju "zajednicki završni motorni put" za inervaciju skeletnih

Izvodenje vježbe: U donjem bocnom dijelu prednjeg trbušnog zida, vatom namocenom Cetavlonom, ocisti se podrucje u koje se štakoru intraperitonealno aplikuje 1 ml rastvora strihnina. Štakor se pažljivo posmatra. Neposredno nakon aplikovanje strihnina, u štakora se uocava povecana refleksna podražljivost, koja se pospješuje slabim senzorickim podraživanjem (udaranjem o podlogu na kojoj štakor stoji ili udaranjem dlanom o dlan), kada može da prerasta u generalizirane, tonicke grceve njegovih skeletnih mišica. U jednom od tih napada, uslijed tonickog grca dijafragme, nastupa I smrt životinje. Tonicki grcevi skeletnih mišica su posljedica djelovanja strihnina na sinapticki prijenos izmedu inhibitornih interneurona (Renshaw ćelije) i motoneurona kičmene moždine. Od aksona ovih motoneurona odvajaju se kolaterale koje idu ka inhibitornim interneuronima, koji na svojim krajevima oslobadaju neurotransmiter glicin koji blokira oslobadjanje glicina iz motoneurona. Ometajuci djelovanje glicina, strihnin blokira postsinapticku inhibiciju motoneurona što izaziva sinhrono pražnjenje i tonicke grceve skeletnih mišica.

mišica. Podražuju ih brojni signali porijeklom iz periferije I viših centara. Interneuroni su ćelije-posrednici, umetnuti izmedu aferentnog i eferentnog kraka refleksnog luka koji omogucuju raznoliko, odabirno i vremenski uskladjeno djelovanje razlicitih osjetnih signala s periferije i komandnih silaznih signala iz motornih moždanih podrucja na refleksni luk. Interneuroni vrše uskladivanje (koordinaciju) aktivnosti refleksnih lukova, to su: male ćelije koje imaju spontanu aktivnost (visokofrekventno i repetitivno okidanje), te izraženu konvergenciju ulaznih signala i divergenciju sinaptickih veza. Renshaw ćelije su posebna vrsta inhibitornih interneurona, koji ekscitiraju povratne kolaterale aksona alfa-motoneurona, a oni potom inhibišu nekoliko grupa motoneurona (ukljucujuci i one od kog su primili povratnu kolateralu) mehanizmom povratne (rekurentne) inhibicije.

KLASICNA DECEREBRACIJA U STAKORA Retikularna formacija je velika grupa difuzno rasporedjenih neurona i snopova aksona koja zauzima centralni dio moždanog stabla. RF moždanog stabla se dijeli u uzdužne funkcionalne zone: grupu jedara oko medijalne linije (nuclei raphes), medijalnu magnocelularnu zonu (nucleus reticularis: gigantocellularis, pontis caudalis i pontis oralis) i lateralnu parvocelularnu zonu.

Cilj: Prikazati djelovanje strihnina (alkaloid biljke Strychnos nux vomica) na sinapticki prijenos u lednoj moždini.

49

Medijalni dio RF je povezan s osjetnim i motornim sistemima jer prima kolaterale većine osjetnih putova, vlakna iz malog mozga, premotorne moždane kore, te limbickih struktura. Silazni retikulospinalni putevi, iz ovog dijela RF facilitiraju i/ili inhibiraju spinalne reflekse. Aksoni neurona magnocelularnih jezgara medijalne RF mosta silaze u istostranu polovinu kičmene moždine (tractus reticulospinalis medialis), I facilitiraju motoneurone aksijalnih mišica i mišica ekstenzora udova. Glavna jezgra ovog dijela RF produžene moždine je nucleus reticularis gigantocellularis, čiji aksoni silaze u obe polovice kičmene moždine (tractus reticulospinalis lateralis), i monosinapticki inhibira motoneurone vratnih i lednih mišica, a polisinapticki inhibira motoneurone ekstenzora i facilitira motoneurone fleksora.

Decerebracija – presjek na nivou gornje granice Decerebraciona rigidnost – povecan tonus ekstenzora

ponsa.

Izvodenje vježbe: štakor, lagano narkotiziran eterom, položi se na trbuh, a sjekutici mu se ucvrste za metalnu žicu na radnoj površini. Koža na zadnjem dijelu glave, koja se nalazi iznad podrucja u kojem se vrši trepanacija lubanje, se obrije i ocisti vatom namocenom cetavlonom. Pocev od tacke koja se nalazi u sredini linije koja spaja vanjske slušne hodnike napravi se, prema naprijed, rez u dužini od 2 cm. Koža se razmakne na obje bocne strane. Potom se pristupi trepanaciji lobanje okruglim celicnim svrdlom. Rotacionim pokretima ucini se otvor u kaudalnom dijelu sagitalne suture, iznad podrucja u kojem se u dubini sjeku sinus sagitalis superior, te desni i lijevi sinus transverses (Ovo podrucje leži iznad rostralnog dijela centralnog lobusa cerebeluma štakora). Kroz nacinjeni otvor, iglom se pažljivo probije dura, a iduci dublje izvrši se potpuno poprecno presijecanje moždanog stabla u podrucju izmedu gornjih i donjih kolikula. Otvor se potom pokrije vatom namocenom fiziološkom otopinom, a životinja se posmatra.

Lateralni dio RF ukljucen je u bulbarne reflekse (gutanje, kihanje, kašljanje, povracanje), te centralnu kontrolu funkcija ANS. Rostralni i kaudalni dio RF učestvuje u regulaciji stanja svijesti. Tonicka aktivnost njegovih uzlaznih projekcija aktiviše moždanu koru i održava budnost (ascendentni retikularni aktivacioni sistem ARAS).

Zadatak: Prikazati nastanak pojacane tonicke aktivnosti sistema posturalnih mišica (tzv. “antigravitacijski mišici” – odupiru se djelovanju sile teže, tj. fiziološki ekstenzori) I uočiti stav tijela, koji je posljedica takve tonicke aktivnosti, koji nazivamo decerebracijska rigidnost. Oprema: radni stolic sa zavijenom metalnom žicom, te eter, hirurška pinceta, makaze, okruglo celicno svrdlo br. 7 za zubarsku bušilicu, igla br. 12. , vata, razrijedeni cetavlon, fiziološka otopina, štakor.

Neposredno nakon decerebracije registruje se u štakora rigidnost (ukocenost), koja se održava narednih sati. Ona se ispoljava karakteristicnim stavom tijela štakora; glava i vrat su zabaceni nazad,

50

se nastoji bliže utvrditi kakvi su titraji nistagmusa - fini, sitni ili grubi te brzi ili spori. Zatim se analizira intezitet nistagmusa: ukoliko se nistagmus registruje samo kad ispitanik gleda u smjeru nistagmusa, govorimo o nistagmusu prvoga stupnja. Ukoliko funkcije vestibularnog sistema nisu narušene ispitanik stoji mirno s otvorenim i/ili zatvorenim ocima, pa čak i kod savijanja tijela prema nazad (fenomen lavaboa). Pri narušenim funkcijama vestibularnog sistema ispitanik se, uz zatvorene oci, pocne rušiti ("ispružen kao kip") i pada na stranu, ili samo balansira pokazujući "tendenciju pada" na stranu. Pri oštecenju jednog vestibularnog sistema ruke ce skretati same na tu stranu. Ispitanik se naginje na stranu oboljelog vestibularnog aparata, tj na bolesnu stranu pri hodanju naprijed, a na stranu zdravog vestibularnog aparata pri hodanju nazad. Ukoliko je vestibularni system intaktan, ispružene ruke ispitanika miruju ili se neznatno micu u raznim smjerovima.

udovi su ispruženi, ledja svinuta u luku, a rep je podignut. Štakor može ponekad I stajati, te grubo održavati ravnotežu. Presjecanjem moždanog stabla izmedu gornjih i donjih kolikula, odvoje se, od bulboretikularnog podrucja, viši dijelovi CNS (veliki mozak i bazalne ganglije). Ovako dezinhibisana retikularna formacija tonicki aktivira gama-motoneurone kičmene moždine, pretežno odgovorne za kontrolu antigravitacionih mišica. Aktivirani gama-motoneuroni stimulišu krajeve mišicnih vretena što uzrokuje facilitaciju mišicnog tonusa.

VESTIBULARNI APARAT Vestibularni aparat (Utrikul, polukružni kanali i sakul) registruje osjet ravnoteže. Makule su osjetni organi utrikula i sakula, koji registruju položaj glave u odnosu na silu gravitacije. Pokrivene su želatinoznim slojem u koji su uronjeni kristali kalcijeva karbonata (statokonije ili otoliti). U makuli se nalaze i brojne ćelije s dlacicama (cilije) čiji bazolateralni dijelovi grade sinapse s završecima vestibularnoga živca. Vestibularni apparat kontroliše ravnotežu tijela pomocu refleksnih mehanizama, tokom mirovanja i kretanja. Pri tome se u toj kontroli preplicu i drugi faktori, npr.: proprioreceptori u vratu i tijelu, te vidne informacije. Vestibularni sistem koriguje ravnotežu mehanizmima smještenim u vestibularnim jezgrama, retikularnim jezgrama moždanoga stabla, te u malome mozgu. C

Cilj: upoznati se s pretragama funkcije vestibularnog aparata

Jedan od simptoma oboljenja vestibularnog aparata je spontani nystagmus, I za njega je karakteristicno da ima ritmicni karakter, I sastoji se iz jedne brze i jedne polagane komponente, koje se neprestano smjenjuju. Kada se uoči spontani nistagmus, odredjuje se njegov smjer (prema brzoj komponenti) i ravan - horizontalni, vertikalni, dijagonalni ili cirkularni, nadesno ili nalijevo spontani nistagmus. Zatim

izvodjenje Ispitivanje nistagmusa: stojeci ispred ispitanika, koji sjedi, i držeči rukom glavu ispitanika, tražimo od njega da prati pogledom naš kažiprst, koji smo ispružili i držimo ga u maksimalno mogucoj udaljenosti. Pomicuci prst desno i lijevo, gore i dolje, utvrdujemo ima li ispitanik u

51

bilo kom smjeru nistagmus. Za promatranje slabog spontanog nistagmusa preporucuju se naocale po Frenzelu s lecama jačine 20 dioptrija, kroz koje ispitanik ništa ne vidi, dok ispitivac vidi bolesnikove

U svakom vestibularnom aparatu nalaze se tri polukružna kanala: prednji, zadnji I horizontalni (lateralni), koji medusobno zatvaraju pravi ugao, registrujući promjene u sve tri ravnine u prostoru. Svaki je

oci uvecane (ove naocale imaju u okviru sa strane malu žarulju).

polukružni kanal ispunjen tekucinom (endolimfa) I na jednome kraju proširen - ampula. U svakoj se ampuli nalazi mali greben - ampularna krista, na čijem je vrhu smjestena želatinozna tvar, kupula. Protjecanjem endolimfe iz kanala u ampulu dolazi do savijanja kupule. Iz ćelija s dlacicama (smještenih duž ampularnog grebena), u kupulu strše stotine cilija koje su uvijek usmjerene prema istoj strani kupule. Savijanje kupule u jednome smjeru uzrokuje depolarizaciju ćelija s dlacicama, a savijanje u suprotnome smjeru, njihovu hiperpolarizaciju.

Ispitivanje stajanja, padanje: Ispitanik stoji uspravno sa spuštenim rukama i približenim stopalima. Najprije se posmatra kako ispitanik stoji dok su mu oci otvorene, a zatim kako stoji dok su mu oci zatvorene. Ispitivanje hodanja: ispitanik hoda (u nekoliko navrata) sa zatvorenim ocima 10 koraka naprijed i 10 koraka natrag. Test ispruženih ruku: Ispitanik, koji sjedi nasuprot ispitivaca, ispruži ruke naprijed (vodoravno i paralelno) u smjeru ispruženih ruku ispitivaca, bez dodirivanje prstiju. Ispitanik zatim zatvori oci. Posmatra se jesu li ruke ispitanika nepomicne ili se uklanjaju u nekom smjeru.

Cilj: Prikazati podraživanje vestibularnog aparata toplinskim pokusima i registrovati pojavu i trajanje nistagmusa. Oprema: Frenzelove naocale, voda temperature 30 0 C i 44 0 C, šprica, te odgovarajuce gumeno crijevo kroz koje protice voda. Izvodenje vježbe: Ispitanik leži na ledjima s glavom podignutom za 300 u polumracnoj prostoriji, tako se polukružni kanal dovodi u okomiti položaj, cime se izaziva najjaci podražaj na receptore pri podizanju ili spuštanju endolimfe. Ispitaniku se postave Frenzelove naocale. Uši se ispiru, tacno 40 sekundi, najprije mlazom topple vode od 44 C, svako uho posebno, pri tome se prati pojava i trajanje nistagmusa. Vodom, temp 18 C, izvodi se ista proba ukoliko jedno ili oba vestibularna aparata nisu podražljiva.

KALORIĆNI NISTAGMUS

52

Ispiranjem uha hladnom vodom, hladimo zid labirinta na mjestu koje je najbliže bubnjicu, a to je ampula lateralnoga polukružnoga kanala. U lateralnom polukružnom kanalu nastaje uslijed toga silazna ili ampulofugalna limfokineza, jer je položaj polukružnoga kanala viši nego položaj njegova glatkoga kraka, a hladnija endolimfa, kao teža od tople se spušta prema dolje. Kod ispiranja uha toplom vodom nastaje na istom mjestu grijanje labirintnog zida što dovodi do uzlazne ili ampulopetalne limfokineze. Svaka ampulofugalna limfokineza u lateralnom polukružnom kanalu provocira horizontalni nistagmus na protivnu stranu, dok ampulopetalna limfokineza provocira nistagmus na podraženu stranu. Trajanje nistagmusa racuna se od pocetka ispiranja do njegovog prestanka. Kod normalne podražljivosti nistagmus traje 1 minutu i 30 sekunda, a razlika izmedu dvije strane ne prelazi 5 sekunda.

POSOV

ISPITIVANJE MISICNOG TONUSA I SNAGE 3 STRANE

53

Promjene refeleksne aktivnoti mogu biti : hiperrefleksija (pojačan odgovor), hiporefleksija (oslabljen odgovor), arefleksija (odsustvo refleksnog odgovora) ili pojava patoloških refleksa.

9 vjezba KLINIČKI VAŽNI REFLEKSI KOD ČOVJEKA Pod refleksom se podrazumijeva stereotipna reakcija organizma koja nastaje kao odgovor na nadražaj odgovarajućih receptora. Zahvaljujući refleksima organizam je sposoban da brzo reaguje na razne promjene spoljašnje ili unutrašnje sredine. Refleksi se ispoljavaju u pojavi ili prestanku određene aktivnosti organizma (npr. kontrakcija ili opuštanje nekog mišića, sekrecija ili prestanak lučenja neke žlijezde, suženje ili proširenje krvnih sudova itd. ).

REFLEKSI OKA - VEGETATIVNI REFLEKSI - REAKCIJA ZJENICE NA SVJETLO I REFLEKS AKOMODACIJE I KONVERGENCIJE. Pupila (zjenica) je otvor na dužici koji spaja prednju i zadnju očnu komoru, čija se širina mijenja određujući količinu svjetosti koja dospijeva u oko (blenda). Pupile su kružnog oblika i jednake su veličine, dijametra 2-5 mm pri dnevnoj svjetlosti. Sposobnost promjene dijametra pupile (njeno širenje i skupljanje) označava se kao pupilomotorika (slika 109).

Put kojim prelaze nervni impulsi od receptora do efektornog organa pri izvođenju nekog refleksa se naziva refleksni luk. Najprostiji, tzv. monosinaptički refleksi luk se sastoji od receptornog i efektornog neurona, koji su povezani jednom sinapsom. Refleksni lukovi većine refleksa uključuju, međutim, ne samo receptorne i efektorne već i veliki broj umetnutih neurona (interneurona), pa posljedično posjeduju veći broj sinapsi. Takvi refleksi se nazivaju polisinaptički refleksni lukovi.

Skupljanje zjenice se naziva mioza (miosis), a širenje midrijaza (midriasis).

Ispitivanje refleksne aktivnosti je obavezni i sastavni dio svakog pregleda, kojim se dobijaju podaci o funkcionalnom i anatomskom integritetu CNS. Poznavanje pravilne tehnike izvođenja svakog refleksa, uz poznavanje refleksnog luka je od krucijelne važnosti za ispitivača u visinskoj procjeni funkcionalnog statusa CNS-a. Osnovno pravilo pri ispitivanju refleksa je da pregled bude simetričan i istovremeno komparativan. pojedini refleksi se u fiziološkim uslovima teže izazivaju i dobijaju. prostorija u kojoj se izvode ova ispitivanja mora da bude umjerene temperature. pravilo je da prije izvođenja bilo kog ispitivanja, a posebno ispitivanja refleksa objasnimo u grubim crtama ispitaniku šta namjeravamo raditi kako bi smanjili njegovu anksioznost, odnosno postigli potrebnu relaksaciju ispitanika.

Refleks mioze nastaje iznenadnim povečanjem intenziteta svjetlosti. Aferentni dio refleksnog luka polazi od fotoreceptora i nastavlja se vidnim putem do corpus geniculatum-a latetale i colliculus-a superior (primarni refleksni centar) te na Westphal-Edinger-ovo parasimpatičko jedro III kranijalnog živca (ipsi- i kontralateralno), odakle odlaze eferentna vlakna do cilijarnog gangliona te preko nn. ciliares breves stižu do efektora m. sphincter pupilae. Aferentni impulsi ovog refleksa završe i u vidnom korteksu te preko pretektalne regije, utiču na refleksni odgovor.

Reakcije na svjetlost mogu se ispitivati pomoću dnevnog svjetla ili ručne svjetiljke/neurološke lampice.

Širenje zjenica može biti pasivno i aktivno. Pasivno nastaje zbog inhibicije toničke aktivnosti Westphal-Edinger-ovog jedra, dok aktivno nastaje zbog prevage aktivnosti simpatikusa. Refleksni luk midrijaze je

54

isti do colliculus-a superior, a odatle ide tr. tectospinalis i završava se u ciliospinalnom centru Budge (lateralni rogovi sive mase C8-Th2). Odatle preganglijska vlakna završavaju u gornjem cervikalnom ganglionu.

ganglijske ćelije retine, aferentnog dijela u nervus opticusu ipsilateralno, tractus opticusa kontralateralno poslije ukrštanja u chiazmi opticus, refleksnog optičkog centra – colliculi superiores i jedru nervus

Postganglijska vlakna bez prekida prolaze kroz cilijarni ganglion i inervišu m. dilatator pupilae.

oculomotoriusa i eferentnim dijelom preko ganglion cilliare i nervi cilliares breves do efektora musculus sphincter pupila.

Sužavanje pupile dovodi do povećanja oštrine slike. Kada je pupila uža, manji je uticaj sferne i kolorne aberacije, koje su posljedica nepravilnog prelamanja svjetlosti u perifernim dijelovima rožnjače i sočiva. širina pupile se neprestalno mijenja u zavisnosti od odnosa simpatičke i parasimpatičke stimulacije mišića koja učestvuju u pupilomotorici, emocija, bioloških ritmova (budnost - spavanje), intenziteta svjetlosti, kao i adaptacije mrežnjače na svjetlost ili tamu. U toku konvergencije i akomodacije dolazi do sužavanja zjenice, što omogućava dobijanje boljeg dubinskog vida.

Ako želimo ispitati reakciju zjenica na dnevnu svjetlost. Ispitivač stoji tako da ne zaklanja izvor svjetlosti.Za to vrijeme ispitanika mozemo okrenuti ka (npr. prozoru) pa mu dlanom posve pokrijemo lijevo oko, a desno oko naizmjence pokrivamo i otkrivamo prateći širenje i skupljanje zjenice. Potom ponovimo postupak na drugom oko. Onog momenta kada se šaka skloni, zjenica se sužava, a zatim se širi, jer je drugo oko još uvijek pokriveno i tako nekoliko puta naizmjenično se zjenica širi i skuplja (usljed konsenzualne reakcije).

Zadatak 1: Ispitati reakciju zjenica na direktnu svjetlost!

Zadatak 2: Ispitati zjenice na indirektnu svjetlost – konsenzualna reakcija.

Izvođenje

Izvođenje

Ne smije se upotrijebiti jak izvor svjetlosti (zbog refleksnog zatvaranja oka). Ispitanik gleda u daljinu (da bi se izbjegla akomodacija). Ispituje se svako oko posebno. Ispitaniku koji sjedi ili relaksirano leži, dlan lijeve ruke naslonimo na čelo i prstima/šakom mu zatvorimo oko koje ne ispituje. Potom, n udaljenosti od 10-20cm, horizontalno/u vidu luka, sa krajnje periferije uvodi se uzak snop svjetlosti iz neurološke lampe u zjenicu oka. pokret uvođenja svjetla mora biti umjereno brz kako bi se izbjegao refleks treptanja. Zapaža se odmah, brzo (promptno) i jako (izdašno) sužavanje zjenice ispitivanog oka. isti postupak ponovimo i na suprotnom oku. refleksni luk se sastoji od receptora-bipolarne i

Kada tokom pregleda osvijetlimo samo jedno oko pri tome se osim suženja njegobe zjenica; (direktna reakcija na svjelost) istovremeno suzi i zjenica neosvijetljenog oka (indirektna reakcija na svjetlost ili konsenzualna reakcija). Konsenzualnu reakciju omogućavaju pretektalna eferentna vlakna za kontralateralno pomoćno jezgro III. nerva, i komisuralna vlakna pretektalnog područja. Ovom reakcijom ispituje se prati li neosvijetljena zjenica reakciju drugog oka na svjetlost Isto kao u zadatku 1., osim što se snop svjetla uvodi u jedno oko, a suprotno se ne pokriva rukom, jer se posmatra njegova reakcija na indirektno osvjetljenje. Potrebno je u nivou nosa

55

ispitanika postaviti zaklon/pregrada pomoću dlana ispitanika ili ispitivača kako bi izbjegli direktno osvjetljavanje oka koje ispitujemo. ubacujemo tanak snop svjetlosti iz neurološke lampice u jedno oko, a posmatramo

ispitivača, koji se nalazi na dužinu ruke ispred očiju ispitanika, i lagano na približavamo vrhu nosa ispitanika, primjećujemo da dolazi do sinhrone, simetrične konvergencije bulbusa ispitanika uz prateće

brzo i jako (izdašno) suženje pupile na suprotnom neosvjetljenom oku, koje je zaklonjeno dlanom od direktnog svjetla. refleksni luk je isti kao i u prethodnom refleksu. Druga mogucnost je da se bolesnik okrene k izvoru svjetla te mu jednim dlanom posve pokrijemo lijevo bolesnikovo oko, a desno samo zaklonimo od direktnog svjetla. Tada naizmjence pokrivamo i otkrivamo lijevo oko, te promatramo prati li zaklonjena desna zjenica promjene u širini lijeve zjenice: kad je lijevo oko pokriveno, desna zjenica se proširi, a kad je lijevo oko otkriveno, desna zjenica se suzi. Postupak ponovimo na drugom oku.

sužavanje /miozu/ pupila. znači da je pri gledanju prsta ispitivača na udaljenosti dužine ruke nastupila akomodacija. pri fiksiranju vrha prsta koji se približava nosu ispitanika, nastaje i refleks konvergencije. refleksni luk čine receptori retine, preko aferentnog dijela koji čini n. Opticus do parasmpatickog akomodaciono-konvergentnog dijela kompleksa jedra nervus oculomotoriusa, preko vidnog korteksa i eferentnog dijela refleksnog luka koji čine parasimpatička preganglijska vlakna nervus oculomotoriusa i ganglion ciliare i postganglijskih parasimpatičkih vlakana do efektora musculus ciliarisa.

Zadatak 3: Ispitivanje refleksa akomodacije:

Zadatak 3:

Zjenica se sužava i tokom refleksa akomodacije. Refleks akomodacije aktivira nejasna slika na retini u situaciji kada gledamo bliske predmete (koji su od oka udaljeni manje od 6 metara). Pri tome kontrakcija cilijarnog mišića i relaksacija cilijarnih vlakana omogućava ispupčavanje sočiva čime se povećava njegova prelomna moć. Osim mioze, tokom akomodacije se odvija i konvergencija bulbusa (tzv. trojna reakcija oka na gledanje bliskih predmeta).

Ispitati uticaj materija koji moduliraju adrenergičku ili holinergičku neurotransmisiju na pupilomotoriku koristenjem softvera - Virtuelno oko

Izvodi se s oba oka otkrivena. Na tričetvrt metra ispred bolesnika postavimo baterijsku svjetiljku, olovku ili kakav drugi predmet kojeg će fiksirati pogledom, i kažemo mu da gleda u taj predmet dok ga približavamo bolesnikovom nosu. Takodje od ispitanika mozemo da tražimo da prvo gleda neki daleki predmet a potom bliski, npr naš prst.

Slika 109 Reakcija zjenice na osvjetljenje. Zjenica je sužena kada je izložena svjetlu, a širi se kada se nalazimo u mraku. Stimulacija holinergičkog sistema/parasimpatikusa dovodi do mioze, obrnute efekte ima njihova inhibicija. Stimulacija adrenergičkog sistema/ simpatikusa dovodi do midrijaze, a obrnute efekte ima njihova inhibicija.

Ispitanik treba da gleda u daljinu, u tamniji dio prostorije. zapažamo da se zjenice šire. ako mu naložimo da pogleda u vrh prsta

56

Kornealni refleks - Ispitaniku koji sjedi ili leži, kažiprstom i srednjim prstom lijeve ruke lagano proširimo palpebralnu rimu. potom mu naložimo da gleda u suprotnu stranu, od strane koju ispitujemo.

su inervisana senzornim neuronima. intrafuzalna vlakna su postavljena paralelno sa mišićnim vlaknima /ekstrafuzalna vlakna/. brzo istezanje, tj promjena u dužini intrafuzalnih vlakana, dovodi do depolarizacije

zašiljenim smotuljkom komadića vate vrlo nježno, polako i oprezno dodirnemo rožnjaču ispitanika. kao refleksni odgovor dobijamo brzo i snažno zatvaranje kapaka. refleksni luk čine u aferentnom dijelu n. ophtalmicus kao grana nervus trigeminusa, refleksni centar se nalazi u ponsu, a eferentni dio refleksnog luka čini n. Facialis koji inervira efektor musculus orbicularis oculi. ovaj refleks se koristi i pri procjeni dubine anestezije, i kod utvrđivanja mozdane smrti.

senzornog neurona kao aferentnog dijela refleksnog luka (Ia tip). ova vlakna su debela, prenošenje impulsa je brzo i cio proces se odigrava vrlo brzo. u ovom prostom refleksnom luku nema ukrštanja vlakana u spinalnom nivou. senzorni neuron u nivou određenog spinalnog segmenta čini monosinaptičku vezu sa motornim neuronom i eferentni dio refleksnog luka čine spinalni motorni neuroni koji inervišu po miotomnom principu ekstrafuzalna vlakna. aktivacijom ekstrafuzalnih vlakana dobija se mišićna kontrakcija sa pratećim vidljivim kratkotrajnim trzajem kao refleksnim odgovorom, uz moguć određeni pokret.

Konjuktivalni refleks - izvodi se na isti način kao i prethodni, s tim da se smotuljkom vate dodiruje vežnjača od unutrašnje strane ka spoljnjem uglu oka. lakše se izvodi i manje je neprijatan za ispitanika, ali je njegov neurološki značaj manji u odnosu na

Mišićni (duboki) refleksi Nastaju nakon naglog i kratkog istezanja mišića (slika 106). Receptori su mišićna vretena koja se nalaze u mišiću, a podražuje ih istezanje mišića koje se postiže udarcem perkusionim čekićem po mišiću ili tetivi (slika 107). Pri ponovljenom izvođenju ne iscrpljuju se lako. Po pravilu teže se izvode na gornjim ekstremitetima.

prethodni. refleksni luk je isti kao i kod prethodnog. Zadatak: Izvesti klinički važne reflekse.

Ponekad je radi objektivnijeg nalaza potrebno pacijentu skrenuti pažnju na nešto drugo dok mu se vrši ispitivanje ovih refleksa. Za pojačanje refleksnog odgovora pomažemo se Jendrassik-ovom metodom: ispitanik sa polusavijenim prstima obje šake, zakači jednu za drugu. na nalog ispitivača, ispitanik naglo i jako zateže tako međusobno zakačene prste. u tom istom trenutku i ispitivač izvodi izazivanje refleksa. ovim manevrom se facilitiraju neuroni uključeni u refleksni luk. ovaj manevar se može primijeniti kod pojačavanja svih proprioceptivnih refleksa.

Tetivni refleksi Proprioceptivni, duboki ili mišićno-tetivni refleksi (receptor i efektor nalaze u istom mišiću. /proprius lat. -sopstven). za izvođenje ovih refleksa potrebni su strpljenje ispitivača, relaksiranost ispitanika uz udoban i adekvatan položaj, zagrijanost prostorije i neurološki čekić. ovi refleksi imaju zajedničku fiziološku osnovu (miotatski refleks): istezanje tetive mišića dobijamo brzim, odsječnim, kratkotrajnim udarcem neurološkog čekića po tetivi mišića, što dovodi do istezanja mišićnog vretena u kojem se nalaze receptori-intrafuzalna vlakna, koja

Glabelarni refleks, nije pravi miotatski refleks jer ne istežemo tetivu mišića, nego je miješani kožno-mišićni. ispitanik sjedi ili relaksirano leži

57

sa blago zatvorenim očima. kratkotrajnim i odsječnim, a istovremeno nježnim udarcem neurološkog čekića po glabeli (korijen nosa), dolazi do jačeg stiskanja očnih kapaka kao rezultat kontrakcije m. Orbicularis

Refleks tricepsa - ruka ispitanika je savijena u laktu i slobodno visi oslonjena o dlan ispitivača. lagani udarac čekićem po tetivi m. Triceps brachii neposredno iznad lakta dovodi do kontrakcije mišića i ekstenzije

oculi. refleksni luk se sastoji od receptora u koži, odnosno tetivi m. orbicularis oculi, aferentni dio je n. Ophtalmicus, nervni centra se nalazi u ponsu, a eferentni dio čini n. Facialis i efektor je m. Orbicularis oculi.

podlaktice u odnosu na nadlakticu. refleksni luk čini nervus radialis i miotom c6-8. Radius periostalni refleks /refleks m. Brachioradialis/ - obje ruke ispitanika se lagano flektiraju u laktu sa šakama u položaju polupronacije i oslone na dlan ispitivača. zatim se lagano perkusionim čekičem udari neposredno iznad processus styloideus radii. odgovor je lagana fleksija podlaktice u odnosu na nadlakticu. refleksni luk čini n. Radialis i miotom c5-6. Patelarni refleks - Uvijek je prisutan kod zdravih osoba. ispitanik sjedi na stolici. prebaci jednu nogu preko druge savijenu u koljenu i oslobodi tetivu m. Quadriceps femoris. laganim udarcem perkusionim čekićem po tetivi ispod čašice dobija se lagana kontrakcija mišića koja dovodi do lagane ekstenzije potkoljenice u odnosu na natkoljenicu. refleksni luk čini n. Femoralis sa miotomom u l2-4 Refleks ahilove tetive - ispitanik se osloni rukama na naslon stolice i klekne sa obje noge na stolicu, pri čemu oba stopala slobodno vise. stopala moraju biti opuštena. laganim pritiskom palca lijeve ruke nategnemo ahilovu tetivu i laganim udarcem perkusionim čekićem po palcu dobijamo kontrakciju m. Gastrocnemiusa, pri čemu osjetimo pod rukom ekstenziju stopala (dolazi do plantarne fleksije stopala) . refleksni luk čini n. tibialis sa miotomom l5-s1-s2.

Slika 102. Refleks na istezanje: monosinaptički sklop za vlakna istog mišića i sinergiste, recipročna inervacija (ubačen inhibicijski interneuron) antagonista. Shematski pregled refleksa na istezanje Refleks masetera - Ispitaniku naložimo da blago drži poluotvorena usta. palac ispitivača položimo na bradu ispitanika i udarimo neurološkim čekićem po palcu ispitivača. dobijamo kratkotrajni trzaj donje vilice u vidu zatvaranja usta kao posljedicu kontrakcije musculus masterera sa obje strane. aferentni dio refleksnog luka čine senzitivni neuroni n. trigeminusa sa centrom u ponsu i medulli oblongati, i eferentni dio čine motorni neuroni-portio minor n. trigeminusa. Refleks bicepsa - ruka ispitanika koja je u laganoj fleksiji se osloni na ruku ispitivača i relaksira. ispitivač svojim palcem lijeve šake napipa tetivu m. Biceps brachii, a zatim lagano čekićem udari po svom palcu. kao odgovor se javlja lagana kontrakcija mišića i vidi se fleksija podlaktice prema nadlaktici. refleksni luk pravi nervus musculocutaneus sa spinalnim segmentom c5-6.

Površni, eksteroceptivni ili kožni/sluzokožni refleksi Nastaju podraživanjem receptora za dodir u koži ili sluznici oštrijom stranom neurološkog čekića ili komadićem vate. Odgovor je kontrakcija

58

grupe mišića u neposrednoj blizini mjesta podraživanja. većinom su polisinaptičkog tipa, zbog toga imaju dugu latenciju, odnosno sirovo refleksno vrijeme. odgovor koji se dobija izazivanjem ovih refleksa je

spinalnim segmentom u nivou th12. ktr su normalno pojačani kod djece i psihički napetih osoba. Teže se ili nikako ne mogu izazvati kod gojaznih ili starijih osoba sa slabom muskulaturom prednjeg trbušnog zida. kako i

kontrakcija odgovarajuće muskulature. pošto su nježni, lako se iscrpljuju i gase pri ponovljenim izvođenjima. za njihovo ispitivanje je potreban komadić vate, tupa igla i neurološka lampica. od kožnih refleksa izvodimo kožno-trbušni refleks i plantarni reflex, a u okviru sluzokožnih refleksa izvodimo kornealni i konjuktivalni refleks.

kod svakog refleksa se procjenjuje kvalitet dobijene kontrakcije mišića i iscrpljivost refleksa. Plantarni refleks - ispitanik leži na leđima sa ispruženim nogama. desnom rukom fiksiramo umjerenim pritiskom iznad skočnog zgloba na podlogu na kojoj leži ispitanik. Ova fiksacija ekstremiteta je potrebna zbog mogućnosti fleksije ekstremiteta na primjenjeni podražaj. potom lijevom rukom u kojoj držimo tupu iglu povlačimo, uz lagani pritisak, po koži tabana, i to umjereno brzo od pete preko spoljne strane tabana pa lučno ispod prstiju stopala do samog palca noge. dobija se plantarna fleksija svih prstiju stopala. Refleksni luk čini nervus tibialis sa refleksnim centrom u spinalnim segmentima l5-s1. Kod novorođenčadi ovaj refleks se izvodi pritiskom ispitivačevog palca na taban bebe. Dobijamo isti refleksni odgovor.

Kožno-trbušni refleksi se izvode na četiri nivoa: epigastrični , gornji, srednji i donji trbušni refleks. Ispitanika postavimo u relaksirani leđni ležeći položaj sa flektiranim nogama u koljenima (u cilju relaksacije muskulature prednjeg trbušnog zida). lijevom rukom lagano zategnemo kožu na suprotnoj strani trbuha od strane na kojoj izvodimo refleks. Potom odmjerenim lučnim pokretom sa tupom iglom u desnoj ruci prevlačimo po koži ispitanika, i to od spolja ka unutra, odnosno srednjoj liniji trbuha, pazeći da ne pređemo na suprotnu polovinu kože trbuha. dobija se odgovor u vidu brze kontrakcije muskulature prednjeg trbušnog zida na strani povlačenja tupom iglom, što se vidi i osjeti pod lijevom rukom. epigastrični refleks se izaziva povlačenjem tupom iglom po donjoj ivici rebarnog luka. refleksni luk čine nervi intercostales sa spinalnim centrom u nivou th 6. gornji ktr se izaziva brzim povlačenjem tupom iglom od rebarnog luka ka srednjoj liniji trbuha /linea alba/, pri čemu se dobija vidljivo skretanje pupka ka strani stimulacije. refleksni luk čine nervi intercostalis a spinalni segment je th 8. srednji ktr se izvodi na isti način kao i prethodni refleksi, i u nivou je pupka. refleksni luk je isti, ali je spinalni segment th 10. Donji ktr se izvodi kao i prethodni i to između nivoa pupka i prepone. dobija se jasna kontrakcija donje prednje trbušne muskulature sa jasnim skretanjem pupka ka strani stimulacije. refleksni luk čine nervus illiohypogastricus i illioingvinalis sa

Refleks

Centar

Kožno-trbušni

Th6 – th12

Plantarni

L5 – s1

Kornealni I konjunktivalni

Pons

Pupilarni I Konsenzualna reakcija na svjetlost

Tectum mesencephali

Akomodacija i konvergencija

Ncl. Nervi III

Tabela 1: sumarni prikaz refleksa

59

Pitanja i zadaci

Midriaza

1. Unesi u tabelu nalaz dobijen izvođenjem kliničkih refleksa.

Refleks

Normal an

Pojač an

Slabije izvodi

DL

DL

DL

se

bicepsa Mišićni refleksi

tricepsa quadriceps a

Slika 106. Mišićni (duboki) refleksi a) R. bicepsa, b) R. tricepsa, c) R. Quadricepsa

Ahil-ov U tabeli 41 su prikazani klinički važni refleksi sa refleksnim lukovima.

gornji trbušni

Reakciono vrijeme

srednji trbušni Površni refleksi

donji trbušni Plantarni konjunktival ni i kornealni

Vegetativ ni refleksi

Akomodacij a Mioza

60

EEG su otkrivene tokom različite vrste stimulacije (akustičke, vizuelne, putem dodira) i tokom različite vrste mentalne aktivnosti (meditacija, relaksacija, spavanje, računanje . . . ). Znači, potencijali mozga

X VJEŽBA Za razumjevanje i izvođenje vježbe student treba da pripremi gradivo iz udžbenika Gajton i Hall: Medicinska fiziologija, poglavlje (58-61).

razlikuju se u toku različitih mentalnih aktivnosti i stimulacija .

ELEKTRIČNI POTENCIJALI MOZGA Moguće je mjeriti električnu aktivnost sinhrono aktivne grupe neurona postavljanjem elektroda na lobanju, pošto mozak, koža, likvor i lobanja imaju relativno dobru provodljivost. Potrebne su nam dvije elektrode da bi imali zatvoreno električno kolo. Da bi dobili bolje informacije o aktivnosti neurona, moguće je koristiti više od dvije elektrode (čak do 256). Postavljanje velikog broja elektroda koristi se u postupku zvanom mapiranje mozga, kada se kao rezultat dobija slika mozga sa aktivnim i

Globalna bioelektrična aktivnost mozga odraslih osoba, registrovana pomoću elektroda postavljenih na površinu intaktne lobanje, ima u normalnim uslovima pri relaksaciji sa zatvorenim očima relativno uniformnu sliku sačinjenu od brzog beta ritma (14-30 Hz) u prednjim regijama, sporijeg alfa ritma (8-13 Hz) iznad zadnjih areja. Veća odstupanja od ove slike, osim u spavanju, redovno imaju patološko značenje.

neaktivnim oblastima. Registrovanje i mjerenje električne aktivnosti mozga uz pomoć elektroda postavljenih na lobanju naziva se elektroencefalografija; grafički zapis koji se dobija u toku registrovanja se naziva elektroencefalograf (EEG), a uređaj koji vrši snimanje i mjerenje se naziva elektroencefalogram.

EEG se može registrovati različitim metodam:

Svaki stimulus izaziva aktivaciju određene grupe neurona, koja je specijalizovana za obradu te jedne vrste stimulusa. Ovi neuroni stimulišu druge grupe neurona koji obezbjeđuju reakciju na primljeni stimulus.

1. Standardna EEG (skalp elektroencefalografija), najčešća u rutinskoj

praksi, služi za registrovanje električne aktivnosti sa poglavine pomoću površinskih elektroda. 2. Stereoencefalografija je metoda za registrovanje intracerebralne

Svaki stimulus ili mentalna aktivnost izaziva aktivaciju različite grupe neurona, ali isti stimulus ili mentalna aktivnost će proizvesti istu reakciju neurona (aktiviraće približno isti region za približno isto vrijeme) kod svih zdravih ljudi. Na osnovu ove činjenice različite zakonitosti u

električne aktivnosti pomoću dubinskih elektroda koje se postavljaju sterotaksično. One služe kako za registraciju potencijala, tako i za

61

stimulaciju određene regije mozga određivanja epileptogene zone .

u

cilju

što

2. Tjemni (vertex): šiljati, kratkotrajni valovi u početnim fazama spavanja

preciznijeg

3. K-kompleksi: tokom spavanja u frontalnom ili centralnom području

3. Elektrokortikografija

predstavlja metodu za registrovanje cerebralne aktivnosti na otvorenom mozgu sa njegovih površnih ili dubokih dijelova. Primjenjuje se u hirurgiji epilepsije za jasno definisanje epileptičnog žarišta.

4. Vretena spavanja: periodičkiu dva ritma (unutar i između vretena) 5. PGO (ponto-genikulo-okcipitalni): šiljati valovi niskih frekvencija i velikih amplituda, REM spavanje

4. Poligrafija se koristi radi dobijanja uvida u kompleksne biološke

Alfa

procese različitih organa. Konstruisani su takvi aparati da je moguća istovremena registracija biosignala više organa ili sistema. Nazvani su poligrafi, a tehnika poligrafija. Podrazumijeva istovremenu registraciju elektroencefalograma, elektrokardiograma, elektrookulograma i elektromiograma.

Teta

Delta

5. EEG monitoriranje - holter EEG pruža mogućnost praćenja

električne aktivnosti mozga van EEG laboratorije u toku 24 časa. Podrazumijeva upotrebu minijaturne kasete za snimanje, koju pacijent nosi sa sobom bez ograničenja u svakodnevnim aktivnostima. Služi za egzaktno diferenciranje kako epileptičnih sindroma, tako i specifičnih poremećaja spavanja kod bolesnika sa nedovoljno jasnim nalazima dobijenim standardnom EEG.

Beta

2. POTENCIJALI VEZANI ZA DOGAĐAJ (engl. „Event potentials“) nastaju u aktivnom okruženju, kada ispitanik odgovara na stimulus okoline.

6. Elektroencefalografska kartografija - “EEG brain mapping”

pruža topografsku distribuciju cerebralne aktivnosti i njenu analizu pomoću kompjuterske tehnike. Nema rutinsku kliničku primjenu. Ima poseban značaj u dijagnostici parcijalnih epilepsija, jer jasno određuje epileptičnu zonu.

2. 1. Evocirani potencijali Evocirani potencijali predstavljaju registraciju odgovora korteksa na specifične stimuluse primjenjene na receptore periferije. Evocirani potencijali služe u procjeni anatomskog i funkcionalnog integriteta senzornih sistema.

PROLAZNE VRSTE VALOVA 1. Lambda : zatiljno područje za vrijeme otvaranja očiju

62

Generatori evociranih potencijala su male površine i male snage. Evocirani potencijali imaju veoma malu amplitudu i do nekoliko stotina puta manju u odnosu na tzv. “pozadinski” EEG signal (voltaže koje predstavlju odraz regularne aktivnosti mozga). Postoje mnoge tehnike za procjenu evociranih potencijala u odnosu na EEG zapis. Najpopularnije i najviše korištena jeste tehnika usrednjavanja. U svakom testu evociranih potencijala stimulus se primjenjuje mnogo puta (1000-2000 puta), sve drugo što se registruje (osim izazvanog, evociranog potencijala), što nije vezano za signal dešava se u različitim vremenskim intervalima u odnosu na stimulus, dok samo potencijal koji se izazove (evocira) putem stimulusa dešava se uvijek u istom vremenskom intervalu u odnosu na stimulus. To omogućava računaru da izabere i pojača jedan konzistentan šiljak ili seriju šiljaka koji su izazvani primjenjenim stimulusom.

cijelo polje, potom temporalna, pa nazalna polovina vidnog polja. Dobija se vizuelni odgovor V forme, sa latencijom pojavljivanja od 100 msec. Interokularna razlika u latenciji ne smije biti veća od 5 msec.

Slika 1 : Izgled VEP-a P100 I Vizuelni evocirani potencijali

Auditivni

evocirani

potencijali

/AEP/

predstavljaju

neurofiziološku metodu kojom ispitujemo periferni i centralni dio kompletnog akustičkog trakta, od kohlee do slušne kore. Kao stimulus koristimo zvuk intenziteta 85 dB /u zavisnosti od praga sluha/ primjenjenog preko slušalica postavljenih na uši ispitanika. Stimulacija se vrši biauralno, potom monoauralno, sa kontralateralnim maskingom šumom intenziteta – 40 dB. Dobijeni AEP se sastoji od 5 talasa u obliku sinusoide.Dijagnostička vrednost AEP se ogleda u vrlo ranoj dijagnostici lezija slušnog puta, kao i lezija moždanog stabla /multipla skleroza/. Takođe, AEP se koristi za monitoring u jedinicama intenzivne njege i kao i za postavljanje dijagnoze moždane smrti, što je od značaja

Različiti evocirani potencijali nastaju pri primjeni različitih stimulusa. Vizuelni evocirani potencijali (VEP) su rezultat vizuelne stimulacije, auditivni evocirani potencijali (AEP) su rezultat zvučne stimulacije, somatosenzorni evocirani potencijali (SEP) su rezultat stimulacije dodirom. Sve ove tri metode su neinvazivne, bezopasne, lako izvodljive, nije nam potrebna saradnja pacijenta, mogu se snimati i u novorođenčadi, a dostupne su svima, jer su jeftine. Vizuelni evocirani potencijali (VEP) predstavljaju metodu ispitivanja anatomskog i funkcionalnog stanja optičkog sistema i to od ganglijskog sloja retine do vizuelnog korteksa (slika 116). Kao stimulus koristi se strukturisano šahovsko polje za odrasle kooperativne pacijente, a fleš stimulus za djecu i nekooperativne pacijente. Stimulacija se vrši biokularno, potom monokularno. Stimulus je prvo

kod donacije organa za transplantaciju. Somatosenzorni evocirani potencijali /SEP/ su neurofiziološka metoda kojom procjenjujemo anatomski i funkcionalni integritet kompletnog sistema za somatski senzibilitet. SEP se izazivaju stimulacijom n. medianusa u predjelu ručja ili stimulacijom n. tibialisa u

63

nivou medijalnog meleolusa. Od receptora za dodir, bol i temperaturu koji se nalaze u koži, impuls se prenosi senzitivnim nervima, preko zadnjih korjenova do tractus spinothalamicus–Edingeri, sistemom lemniscus medialisa, do ventrolateralnih i posterolateralnih jedara talamusa, te talamokortikalnim projekcijama do primarne senzitivne kore u postcentralnom girusu. Položaji registracione elektrode na skalpu zavise od vrste SEP-a, pri tome se elektrode postavljaju prema položaju senzitivnog homunkulusa na korteksu. Npr. ako se radi SEP n. tibialisa, elektroda se postavlja bliže verteksu, a ako se radi SEP n. medianusa, postavlja se dalje od verteksa i to obavezno na kontralateralnu stranu od strane stimulacije. Na registrovanim odgovorima, putem procjene intervala, određuje se periferna brzina provođenja, kao i centralno vrijeme provođenja. Produženje latenci odgovora i intervala je korisno u dijagnostici subkliničkih lezija pleksusa brahijalisa, kičmene moždine, moždanog stabla i somatosenzornog korteksa.

Ovi evocirani potencijali ukazuju da mozak prima informacije da ovi stimulusi postoje, ali ne ukazuju na reakciju mozga na ove stimuluse. Zato se zovu egzogeni evocirani potencijali. Dijagnostički značaj egzogenih evociranih potencijala jeste u određivanju latence pojedinih tipičnih komponenti (za VEP tipične komponente su: negativna komponenta koja nastaje 75 ms poslije djelovanja stimulusa – N75, pozitivna komponenta koja nastaje 100 ms poslije stimulusa – P100, i negativna komponenta koja nastaje 135 ms poslije stimulusa – N135).

Slika 2. AEP sa latencijama pojavljivanja talasa

Slika . Somatosenzorni evocirani potencijal nervus medianusa

Suprotno u odnosu na egzogene evocirane potencijale, endogeni evocirani potencijali se pojavljuju kada mozak analizira i razumije smisao stimulusa. Tipičan primjer je P300, pozitivni potencijal koji se registruje 300 ms poslije stimulusa. Dijagnostički značaj ovih stimulusa je latenca (kašnjenje u pojavljivanju), isto kao i za egzogene evocirane potencijale.

64

Pored evociranih potencijala postoji niz drugih metoda /npr. magnetna stimulacija korteksa, kognitivni multimodalni evocirani potencijali i dr. /, koje nam omogućavaju dodatno ispitivanje CNS-a. Dosadašnja istraživanja pokazuju da su evocirani potencijali i magnetna rezonanca komplementarne dijagnostičke metode, naročito kod subkliničkih lezija CNS.

oculogram registering eye movements; EMG, electromyogram registering skeletal muscle activity.

Funkcionalni neuroimaging Vjekovima su istraživanja moždanih funkcija, u korelaciji sa njegovom gradjom bila rezervisana za klinicka istraživanja ili neuropatoloska istraživanja nakon smrti. Istraživanja na eksperimentalnim zivotinjama su takodje donijela informacije o moždanim funkcijama, ali ogranicenje kod animalnih modela ipak postoji kod istraživanja visih nervnih funkcija.

Zadatak: Demonstrirajte elektroencefalogram. Analizirajte EEG registrovan u budnom stanju I tokom spavanja, sa otvorenim I sa zatvorenim očima, identifikujte spontane potencijale mozga (alfa, beta, delta, teta)

EEG and muscle activity during various stages of the sleep–wake cycle. NREM sleep has four stages. Stage 1 is characterized by a slight slowing of the EEG. Stage 2 has high-amplitude K complexes and spindles. Stages 3 and 4 have slow, high-amplitude delta waves. REM sleep is characterized by eye movements, loss of muscle tone, and a low-amplitude, high-frequency activity pattern. The higher voltage activity in the EOG tracings during stages 2 and 3 reflect high amplitude EEG activity in the prefrontal areas rather than eye movements. EOG, electro-

EEG tokom budnosti I spavanja

65

Promjene elektrookulograma, EMG, srcane frekvence, frekvence disanja I Funkcionalna magnetna rezonanca mozga Fmri signal se formira na erekcije penisa tokom normalnog 8h nocnog spavanja kod zdravih osoba osnovu specificnosti protoka krvi kroz dijelove mozga u odnosu na njihovu aktivnost. Najcešci modalitet fmri je bold imaging (blood oxygenation level dependent). Bold signal zavisi od stepena Konvencionalna radiologija, komputerska tomografija (ct) i magnetno oksigenacija hemoglobina. U regionima mozga sa manjom aktivnošču rezonantni imaging (mri) daju prvenstveno morfološke informacije. veća je kolicina hbo2 u odnosu na dezoksi-hb sto mjenja karakter mri Posljednjih 20-tak godina razvijene su tehnike koje neinvazivnim putem signala. Specijalni softveri potom mapiraju fmri signale. Visoka omogućavaju specifican prikaz moždanih struktura tokom različitih prostorna rezolucija fmri omogucila je identifikaciju područja mozga aktivnosti. Ove tehnike nazivamo funkcionalna vizuelizacija (imidzing) uključene u kognitivne funkcije, odredila vremensku korelaciju izmedju mozga (tkz slike mozga u akciji). Osnovu funkcionalne vizuelizacije moždane aktivnosti i ponašanja i istražila regionalne metabolicke mozga cine pet (pozitron emisiona tomografija) i funkcionalna mri promjena mozga tokom različitih aktivnosti (magnetno rezonantni imaging) mozga. Ispitanik se stalno posmatra i biljeze se njegove aktivnosti kao i reakcije Kada se povećava aktivnost odredjenog dijela mozga, mjenja se na razli_ite stimuluse (svjetlost, zvuk itd) što se uporedjuju sa promjena protoka u njemu i stepen oksigenacije krvi, tako nastaju dobivenim moždanim funkcionalnim mapama. Takodje od ispitanika se različiti signali koji omogućavaju vizuelizaciju na osnovu različite moze traziti da vrsi različite radnje: cita, planira, razmislja o odredjenom aktivnosti pojedinih dijelova mozga. Ove tehnike se odlikuju visokom problemu, planira pokrete odredjenih dijelova tijela itd što se naziva prostornom rezolucijom reda 1-3 mm; ali malom vremenskom event related (stimulus orjentisani) fmri, a savremena tehnologija rezolucijom od otprilike 1 sek, sto onemogucava registrovanje brzih omogućava njegovo izvodjenje u realnom vremenu. promjena moždane aktivnosti. Ogranicenje u pogledu vremenske Spect i pet Spect i pet slika izražava distribuciju radiofarmaka rezolucije moze se izbjeci kombinovanjem tehnika funkcionalne (radionuklida) u ispitivanom organu. Radiofarmak predstavlja vizuelizacije mozga sa elektrofizioloskim tehnikama, kao sto su farmakološki aktivnu radioaktivnu supstancu. Obi_no gama emisija elektroencefalografija (eeg) i magnetoencefalografija (meg). Ove dezintegracijom jezgri atoma radiofarmaka omogu_ava dobijanja slike elektrofizioloske metode imaju vremensku rezoluciju reda nekoliko kod specta i peta, na osnovu distribucije radiofarmaka u organu. Gama milisekundi, ali imaju ogranicenu prostornu rezoluciju koja je odredjena emisija se registruje pomocu gama kamera. Izbor radiofarmaka brojem elektroda koje se postavljaju na skalp. Softwari mogu na odre_uje koji se organ ispituje i koje se patološke p romene traže, osnovu eeg ili meg signala mapirati moždane funkcije. posebno od mogu_nosti selektivne koncentracije radifarmaka u ispitivanom organu.

66

kiseonika od kapilara do aktivnih nervnih ćelija., što bi uticalo na smanjenje utilizacije kiseonika. Oslobadjanje i obnavljanje neurotransmitera predstavljaju procese na koje odlazi najve_i dio potrosnje energije u nervnom tkivu, a izgleda da je značajna i interakcije neurona i glije.

Kod pet imaginga se primjenjuje radiomarker obiljezen pozitronskim emiterom kratkog zivota u nanomolarnim ili pikomolarnim koncentracijama (11c, 18f, and 15o. 13n). Na taj nacin se mogu pratiti biohemijski procesi in vivo, kada se prethodno odredi ciljna molekula za koju ce se radiomarker vezati (ćelijski receptor, transporter, enzimi od znacaja za metabolizam neurotransmitera).

Magneto encephalography (MEG): registruje slaba magnetna polja koja se stvaraju tokom moždane aktivnosti. Magnetic field generated by primary current. a Excitatory postsynaptic potential (EPSP) - related intracellular ion current (primary current) and magnetic field induced. b MEG is observed when individual magnetic fields are superimposed by simultaneous excitation of number of cerebral pyramidal cell.

Pet se zasniva na detekciji pozitronske anihilacije. Koriš_eni radiofarmak kod peta mora emitovati pozitron ( + ). + doživljava anihilaciju na razdaljini manjoj od 1 mm od mesta nastanka. Kada dolazi do anihilacije (raspada) + (pozitrona) dva fotona se emituju i to svaki sa 0. 511 mev 1800 jedan od drugog. Signal se registracija samo kada se konstatuju dva 0. 511 me fotona koje se otkrivaju sa dva detektora postavljena pod uglom od 180o. Od emitera pozitrona najcesce se koriste - h215o za mjerenje moždane cirkulacije - 15o2 za mjerenje potrosnje kiseonika -18f-2-deoxyglucose (18fdg) za mjerenje potrosnje glukoze - 11c-methionine za preuzimanje aminokiselina tj metabolizam proteina

Principi funkcionisanja funkcionalnog neuroimaginga

Koorelacija parametara funkcionalnog imaginga i stepena aktivnosti neurona - ne postoji apsolutni paralelizam izmedju moždane aktivnosti i njenih korelata (spect/pet I fmri signala - utilizacija glukoze i kiseonika u moždano tkivo). Izgleda da se veci dio glukoze koja se pri pove_anju aktivnosti dodatno utilise u nervnim ćelijama, metabolise anaerobno. Produkti anaerobnog metabolizma izazivaju vazodilataciju i time se povećava prokrvljenost aktivnih dijelova mozga. To predstavlja sigurnosnu reakcija u odnosu na limitiranu difuziju

FUNKCIJE 157-176 – EEG, 17 STRANA FUNKCIONALNA ISPITIVANJA AUTONOMNOG NERVNOG SISTEMA Simpatikus i parasimpatikus inervišu uglavnom iste structure a uzrokuju suprotne efekte. Izuzeci: znojne žlezde, mišići piloerektori, uterus i većina krvnih sudova ima samo inervaciju od SNS.

67

Simpatikus - aktivira se u toku vežbanja, uzbudjenja ili urgentnih situacija dok je parasimpatikus – uključen u digestiju I čuvanje energije. Efekti aktivacije SNS: Tahikardija i hipertenzija, Midrijaza, Bronhodilatacija, Kožna vazokonstrikcija a vazodilatacija srčane i skeletne musculature, Smanjenje aktivnosti zeluca I creva, Glikogenoliza, reakcija “fight-or-flight”, aktivacija en masse. SRŽ NADBUBREŽNE ZLEZDE je Glavni organ simpatičkog nervnog sistema koji Sekretuje velike količine adrenalina (i male noradrenalina) VISCEROSENZORNA AFERENTNA VLAKNA Projektuju se do CNS putem simpatičkih i parasimpatičkih nerava (vagus ima 80% senzornih vlakana). Krajnji cilj (recipročno povezani): nucleus tractus solitarius (NTS), nucleus parabrachialis, cortex, periakveduktalna siva masa, hipotalamus, amigdala - GLAVNI SENZORNI RELEJNI CENTRInucleus tractus solitarius: informacije iz KVS, GIT i pluća: jedan set informacija ima za rezultat brzo refleksno prilagodjavanje funkcije ciljnog organa a drugi set informacija projektuje se rostralno za kompleksne integrativne autonomne, endokrine i bihejvioralne funkcije, nucleus parabrachialis: projekcije do korteksa, hipotalamusa, amigdala, NTS. Kardiovaskularna funkcija – Fiziološki testovi  head-up tilt,  presorni stimulusi (izometričko vežbanje,  SF – duboko disanje, hiperventilacija, ustajanje, head-up tilt, 30:15 R-R interval  stimulacija tečnim obrokom  modifikovano vežbanje

 –

–

 – –

– –

masaža karotidnog sinusa Biohemijski testovi: Noradrenalin u plazmi: ležanje, head-up tilt, ustajanje; urinarni kateholamini; reninska aktivnost plazme; aldosteron Farmakološki testovi: Noradrenalin, izoprenalin, tiramin, edrofonijum, atropin Sudomotorna funkcija centralna regulacija – termoregulatorni test znojenja odgovor znojnih žlezda na intradermalno dat Ach, kvantitativni sudomotorni aksonski refleksni test (QSART), test lokalizovanog znojenja SSR test nabiranja kože prstiju  Endokrina funkcija: klonidin – α2 noradrealina; stimulacija hormona rasta





 

68

agonist:

supresija

Gastrointestinalna funkcija: video-sinefluoroskopija, barijum, endoskopija, ispitivanja gastričnog pražnjenja, tranzitornog vremena i crevnog pražnjenja Funkcija bubrega i urinarnog trakta: dnevni i noćni volumeni urina, kao Na/K ekskrecijeurodinamičke studije, intravenska urografija, UZ, elektromiografija sfinktera Seksualna funkcija: penilna pletizmografija; intrakavernozna aplikacija papaverina Respiratorna funkcija: laringoskopija (za ispitivanje pareze laringealnog abduktora) te ispitivanje poremećaja spavanja (sleep apnea i desaturacija kiseonika)



Srčana autonomna inervacija Neuroradiološke studije (SPECT ili

Oko i lakrimalna funkcija: pupilarna funkcija (farmakološke i fiziološke studije) I Schirmer-ov test (lakrimalna sekrecija)

123

PET): Koriste se dva simpatoneuralna agensa: Jmetajodobenzilguanidin (analog NE i supstrat za ćelijske i vezikularne

“ISTRAŽIVAČKI” TESTOVI AUTONOMNIH FUNKCIJA Barorefleksna senzitivnost: Usled pada AT dolazi do aktivacije baroreceptora, što dovodi do aktivacije SNS i inhibicije kardiovagalnih neurona rast SF. Barorefleksna senzitivnost – odnos promena SF prema promenama AT, po ubrizgavanju Na nitroprusida i bolusa fenilefrin hidrohlorida Farmakološka disekcija adrenergičkih neurona Koristi se za utvrdjivanje mesta oštećenja – preganglijsko ili postganglijsko, po ubrizgavanju tiramina (indirektni α agonist).u idgivir na odgovora na fenilefrin (direktni α agonist). Mikroneurografija: Ispitivanje simpatičkog neuralnog pražnjenja u

18

monoamino transportere) i 6-[ F]fluorodopamin (supstrat za MAO i COMT). kardiovaskularni testovi. Najjednostavniji, neinvanzivni. zbog nedovoljne pouzdanosti samo jednog testa, ispitivanje funkcije autonomnog nervnog sistema uvek podrazumeva korišćenje baterije testova. Ispitivanje PSNS; Valsalva manevar - ispitanik duva u crevo povezano sa manometrom, u trajanju od 15 sekundi pri dostignutoj vrednosti od 40 mmHg, uz kontinuirano snimanje EKG. Tokom ovog manevra, usled porasta pritiska u grudnom košu i slabijeg priliva venske krvi u srce, dolazi do pada AT i porasta SF. Na kraju testa, kada dodje do pada intratorakalnog pritiska, raste sistolni pritisak, a opada vrednost SF. Rezultat se opisuje kao Valsalva odnos izmedju najdužeg i najkraćeg RR intervala. Test dubokog disanja: Tokom dubokog disanja normalno dolazi do

mišićima iz nemijelinizovanih vlakana putem perkutano implantirane mikroelektrode u dostupni periferni nerv. Omogućena je procena periferne komponente barorefleksnih i autonomnih poremećaja. Splanhničko-mezenterična vazoregulacija: Ova regija sadrži 25% volumena krvi, sa postprandijalnim povećanjem za 3-4 puta. Metoda je korisna u dijagnostikovanju rane ortostatske netolerancije. Koristi se Doppler UZ pretvarač za merenje obima postprandijalnog pada AT i povećanja protoka kroz gornju mezenteričnu arteriju Cerebralna vazoregulacija: Koristi se transkranijalna Doppler

ubrzanja SF pri inspiriju i usporenja pri ekspirijumu. Ove promene su rezultat delovanja vagusa i indikator su parasimpatičkog tonusa. U bolesnika sa autonomnom neuropatijom dolazi do skoro potpune redukcije RR varijabiliteta.

metodologija za merenje brzine protoka kroz srednju cerebralnu arteriju posle promene AT u stanju mirovanja (statička metoda) ili naglih promena AT (dinamička metoda). Cerebralna autoregulacija se koristi za potvrdjivanje ortostatske hipotenzije.

69

Test ustajanja iz ležećeg položaja: Prilikom ustajanja iz ležećeg položaja dolazi, u početku, do porasta SF (najizraženija oko 15-og srčanog udara), da bi kasnije došlo do bradikardije (najveća oko 30-og otkucaja). Izračunava se odnos najdužeg RR intervala (odgovara 30. otkucaju) i najkraćeg (15. otkucaj). Kod bolesnika sa autonomnom disfunkcijom ne postoji varijabilitet RR intervala.

naglo ustane. Meri mu se pritisak posle 1, 3 i 5 minuta i posmatra se krajnja vrednost. Cold pressure test: ispitaniku se izmeri pritisak i SF, a zatim mu se uz podlakticu prisloni plastična flaša sa ledom. Na dva minuta mu se odredjuje srčana frekvenca i krvni pritisak. Mental stress: pacijentu se izmeri pritisak i srčana frekvenca, a zatim mu se kaže da broji od 1000 i da dodaje po 17 (1017, 1034, 1051, 1068. . . ). Brojanje ne mora da bude glasno, ali mora da bude čujno. Na dva minuta mu se odredjuje srčana frekvenca i krvni pritisak. Rast AT se koristi kao indeks simpatičke adrenergičke funkcije, uskhed centralno posredovanog simpatetičkog pražnjenja.

Ispitivanje SNS Handgrip: Od ispitanika se traži da maksimalno stisne pesnicu (gumenu lopticu), a zatim da popusti do 30% od maksimalne kontrakcije I održi ovaj stepen kontrakcije u trajanju od 5 minuta. Voljna mišićna kontrakcija uzrokovaće povećanje sistolnog i dijastolnog krvnog pritiska, kao i povećanje srčane frekvence. Hiperventilacioni test: ispitaniku se izmeri pritisak i srčana frekvenca, a zatim mu se kaže da duboko diše (ne ubrzano). Na dva minuta mu se odredjuje srčana frekvenca i krvni pritisak Ortostatska hipotenzija: Tokom ustajanja dolazi do brze periferne vazokonstrikcije, koja je refleksna i uslovljena dejstvom simpatikusa. Na početku testa ispitaniku se izmeri pritisak u ležećem položaju (najmanje 15 minuta neprekidnog ležanja), a zatim mu se kaže da

POLIGRAFIJA Poligraf - detektor laži registruje povećanu pobuđenost simpatikusa. Najčešće varijable koje se pri njegovom registrovanju prate su: elektrodermalna reakcija, krvni pritisak, puls, i sl. Poligraf bilježi promjene u tijelu ispitivane osobe I kada ona ne govori istinu javljuju se: crvenilo lica, ubrzani rad srca I disanja, promjene vrijednosti arterijskog pritiska, pojacano znojenje, gutanje sline i ostali oblici očitovanja uzbuđenja koje osoba koja se ispituje nije u stanju kontrolisati: Ni jedna

70

Poligrafsko ispitivanje ne pomaže kada su ispitanici pod uticajem droge, alkohola ili lekova za smirenje. izričito je zabranjeno i testiranje trudnica, porodilja, pacijenata sa kardiovaskularnim oboljenjima, osoba kojima je dijagnostikovana neka bolest nervnog sistema ili koje u trenutku ispitivanja na poligrafu trpe fizički bol.

od tih reakcija nije, sama za sebe, dovoljan dokaz da ispitivana osoba laže, ali, uzete zajedno, mogu biti prilično pouzdan znak. Prate se I pokreti lica, očiju, prstiju, a mimika često otkriva ono što aparat ne može Prvo se postavlja niz neutralnih pitanja da se odredi bazna linija aktivacije simpatikusa. Nakon toga se opet postavljaju neutralna pitanja, ali se ponekad ubacuju tzv. "kritična pitanja", tj. pitanja vezana uz delikt. Za tijelo osobe koja se ispituje pričvršćuju se razni sentori, kako bi se dobio pismeni trag reakcijama te osobe dok odgovara na postavljena pitanja. Pretpostavka je da će kritična pitanja izazvati pojačani rad simpaticusa usljed emotivnog reagovanja samo kod delinkventa, a ne i kod nevinih, jer će njima to kritično pitanje biti neutralno. Ispitivač zatim postavlja mnoštvo pitanja koja nemaju ikakve veze sa slučajem, da bi ustanovio kakve su „normalne" reakcije ispitivane osobe (kontrolna), na koja ce sigurno dobiti istinit odgovor. snimci se proučavaju kako bi se vidjelo gdje je došlo do neuobičajene emocionalne aktivnosti. Da bi se izbjegla mogućnost slučajne reakcije, određeni odgovor mora se javiti na najmanje dva različita snimka s istom reakcijom. Intenzivnim treningom se može postići stanje kontrolisanja svojih emocija te se može „prevariti detektor laži.

detektori laži kojim se registruje i analizira tzv. stres u glasu mogu se koristiti i bez znanja kandidata, cije glasovne promene se žele analizirati, ali nisu mnogo pouzdaniji od klasicnih poligrafa.

GALVANSKI OTPOR KOŽE (GSR) ili Elektrodermalni otpor (EDR), mjeri elektricni konduktivitet u koži, koji je povezan sa aktivnosti znojnih žlijezda. Uredaj mjeri promjene promjene u konecntraciji soli i vode u kanalima žlijezda znojnica. Što ste više emocionalno uzbudeni, to su aktivnije žlijezde znojnice i veci je elektricni konduktivitet vaše kože.

Soba je prijatna, okrečena u svetlo zeleno/sivo. Svetlo je neupadljivo, ne udara u oči. Atmosfera je kućna. Sedate u fotelju, veliku i udobnu. Gledate pravo u zid preko puta. Na njemu nema ničega što može da skrene pažnju, nikakvih slika, detalja. Važno je, da prostorija u kojoj se obavlja ispitivanje bude zvučno izolovana, da u nju ne dospevaju zvuci spolja (muhe, stikle)

71

VISCERALNA FIZIOLOGIJA

72

XI VJEZBA

hemoliza eritrocita davaoca. Do aglutinacije dolazi pri bliskom kontaktu istoimenih aglutinina i aglutinogena (A i antiA ili B i antiB). Pri tome aglutinini primaoca (antitijela IgM klase sa 5 x 2 mjesta vezivanja za antigen), prisutni u dovoljno visokom titru, reaguju sa aglutinogenima davaoca dovodeći do aglutinacije a kasnije i do hemolize eritrocita davaoca. U najtežim slučajevima može doći do letalnog ishoda (oslobadjanje velike količine jona kalijuma, slobodnog hemoglobina i anemija).

ODREDJIVANJE KRVNIH GRUPA Krvne grupe se baziraju na na prisustvu antigena/aglutinogena na membrani eritrocita. Podjela na krvne grupe zasniva se na prisustvu antigena (aglutinogena) na membrani eritrocita. Ako je na membrani eritrocita prisutan aglutinogen A, onda je to krvna grupa A. Ako je prisutan aglutinogen B, onda je to krvna grupa B. Ako su prisutni i aglutinogen A i aglutinogen B, onda je to krvna grupa AB. Ako nema ni aglutinogena A, ni aglutinogena B, onda je to krvna grupa 0 (tabela 10).

Raspored aglutinogena I aglutinina u ABO krvnim grupama

Od 2. - 8. mjeseca života u plazmi dolazi do spontanog stvaranja antitijela/aglutinina protiv aglutinogena/antigena ABO sistema koga osoba ne posjeduje na membrani eritrocita. Tako se u serumu osobe krvne grupe A nalazi aglutinin anti B (alfa), krvne grupe B aglutinin anti A (beta), kod krvne grupe AB u serumu nema aglutinina ni antiA ni antiB, a kod krvne grupe 0 se nalazi aglutinin i anti A i anti B. Spontano stvaranje antitijela ABO krvne grupe posljedica je univerzalnog prisustva njegovih antigena u prirodi, pa se u organizam unose hranom ili udisanjem. Ne mogu se stvarati aglutinini na aglutinogene koje osoba posjeduje na svojim eritrocitima što je posljedica fenomena zabranjenih klonova iz prenatalne faze razvoja imunskog sistema (princip: nezreli limfociti – dakle u prenatalnom dobu, u kontaktu sa antigenom – to mogu biti gotovo iskljucivo antigeni domacina - umiru, dok se zreli limfociti kad dodju u kontakt sa antigenom aktivišu.

Krvna grupa

O

A

B

AB

Aglutinogen

/

A

B

AIB

Beta

Alfa(antiA)

/

na membrani eritrocita Aglutinin plazmi

u Alfa

I

beta (antiA

(antiB) I

antiB) Samo u izuzetnim slučajevima (vitalna indikacija) može se osobi, bez obzira na njenu krvnu grupu, dati krv krvne grupe 0, ali samo do 350 mL (tzv univerzalni davaoc). Ovom prilikom ne dolazi do hemolize eritrocita primaoca, jer je titar aglutinina davaoca veoma nizak, posto se oni razrijede u krvi primaoca. Ipak, ako se daju veće količine krvi u ovim uslovima, doći će do aglutinacije eritrocita primaoca.

Odredjivanje krvnih grupa danas je obavezno izvesti prije davanja svake transfuzije.Ako bi pri transfuziji krvi osobi dali inkopatibilnu (nepodudarnu) krvnu grupu, došlo bi do reakcije između aglutinogena i aglutinina, i nastala bi aglutinacija (ireverzibilno sljepljivanje eritrocita) i

73

Postoji nekoliko metoda za odredjivanje krvnih grupa: metod na plocici, metod u epruveti i u novije vrijeme brzi test na test trakama Zadatak

eritrocita u centru, koje ostaju nepromjenjene i kada se na njih doda fizioloski rastvor (aglutinacija eritrocita je ireverzibilan proces). Ako je došlo do aglutinacije na mjestu A, radi se o krvi cija je krvna grupa A; na mjestu B je krvna grupa B; na oba mjesta i A i B je krvna grupa AB; a ako ni na mjestu A ni B nije došlo do aglutinacije, to je 0 krvna grupa (slika 17).

Odrediti svoju krvnu grupu!

Oprema Pribor za vađenje krvi iz prsta, ploča za određivanje krvnih grupa, test serum anti A, test serum anti B.

Rezultati aglutinacije na test plocicama pri odredjivanju krvne grupe ABO sistema

Izvođenje vježbe Postupak izvoditi na temperaturi 18-20C. Pazite: može doći do greške ako se zamijene test serumi (zato se obicno prebojavaju razlicitim dobro kontrastnim bojama/zuta i plava), ako ima previše/premalo krvi, ili ako se rezultati očitavaju prerano/prekasno.

Krvna grupa

Serum anti-A

Serum anti-B

Serum anti-A I anti-B

Na pločici za određivanje krvnih grupa obilježiti jedno udubljenje sa A, a drugo sa B. Na pomenuta udubljenja staviti kap istoimenog test seruma (na udubljenje A – serum antiA, a na B – antiB). Na oba mjesta dodati po kap fiziološkog rastvora.

A

aglutinacija

Nema aglutinacije

aglutinacija

B

Nema

aglutinacija

Aglutinacija

aglutinacija

Na oba udubljenja dodati po kap krvi iz jagodice prsta (paziti da bude manja od kapi seruma (omjer 1:5). Zarotirati malo ploču da se sadržaj izmiješa. To se moze raditi i uglovima predmetnog stakla ali svaki put se koristi novi cisti ugao za mjesanje sadrzaja sljedeceg udubljenja.Ostaviti izmjesani sadrz da stoji 5 min i povremeno lagano zarotirati ploču da se sadržaj jos miješa.

AB

aglutinacija

aglutinacija

Aglutinacija

O

Nema

Nema aglutinacije

Nema aglutinacije

aglutinacije

Potom očitati rezultate. Aglutinacija eritrocita nastaje u kontaktu istoimenog aglutinogena I aglutinina (npr eritrocita sa aglutinogenom A i aglutinina anti A su plazmi). U serumu se nalaze antitijela koja će reagovati sa istoimenim antigenima ako su prisutna u krvi (npr A I antiA) i dovesti do aglutinacije. Aglutinacija se vidi kao gomilica slijepljenih

ODREĐIVANJE RH FAKTORA

74

Osobe koje na svojim eritrocitima imaju antigen D su Rh+ (pozitivne), dok su osobe koje nemaju D antigen Rh- (negativne). U sistemu Rh antitijela se nikada ne stvaraju spontano. 85% osoba u opstoj populaciji je Rh+. Zadatak

Odrediti svoj Rh faktor!

Oprema Pribor za vađenje krvi iz prsta , ploča za određivanje krvnih grupa, rastvor papaina, test serum anti D. Izvođenje vježbe: U udubljenje na test-ploči stavi se jedna veća kap papaina tako da bude 2 puta veća od kapi krvi. Papain smanjuje istoimeno naelektrisanje membrane susjednih eritrocita što olakšava njihovu aglutinaciju. Zatim na to udubljenje dodati kap krvi iz jagodice prsta i na kraju dodati kap test seruma anti D. Sadržaj se izmiješa laganim rotiranjem ploče i ostavi da stoji 10 minuta.

K RV NA GRUPA A

Rh podgrupa

Anti RhD

Rh +

Aglutinacija

Rh -

Nema aglutinacije

TEST-SERUM

Očitati rezultat. Ukoliko nastane aglutinacija ispitanik je Rh+. Odsustvo aglutinacije govori o Rh- osobi.

B

AB

O

B

A

Određivanje krvnih grupa Aglutinacija eritrocita nastaje u kontaktu istoimenog aglutinogena I aglutinina (npr eritrocita sa aglutinogenom A i aglutinina anti A u plazmi) Moja krvna grupa je. . . . . . . . . . . . Moj Rh faktor je . . . . . . . . . . . . . . . . .

75

eritrocita. Sedimentacija eritrocita predstavlja spontano, reverzibilno taloženje eritrocita u krvi u kojoj je spriječena koagulacija i zaustavljeno kretanje u in vitro uslovima. Sedimentacija eritrocita se odvija u tri faze (slika 15). 1. Taloženje pojedinačnih eritrocita, jer je njihova specifična gustina veća od specifične gustine plazme, pa padaju na dno pod djelovanjem sile zemljine teže. 2. Agregacija eritrocita i stvaranje rulo formacija čime se povećava veličina čestica koje se talože. Ova faza je odlučujuća za brzinu sedimentacije eritrocita. Eritrociti se naslanjaju jedan na drugi i formiraju nakupine koje izgledaju poput naslaganih novčića i označavamo ih kao rulo formacije. Što je više eritrocita u rulo formaciji, to je sedimentacija brža. 3. Faza pakovanja u kojoj dolazi do slijeganja taloga eritrocita i istiskivanja plazme iz prostora između istaloženih eritrocita. Brzina sedimentacije se određuje nakon 1 i 2 sata, a ponekada i nakon 24 sata. Izražava se u mm stupca izdvojene plazme iznad istaloženih eritrocita. Nakon 2 sata sedimentacija je najmanje duplo veća, nego nakon 1 sata. NORMALNA VRIJEDNOST: muškarci: nakon 1. sata 2-10 mm, žene: nakon 1. sata 3-12 mm. Sedimentacija eritrocita je Određivanje brzine sedimentacije eritrocita je nespecifična dijagnostička pretraga. Njome se ne može postaviti dijagnoza bolesti, ali se može odrediti intenzitet procesa kao i pratiti razvoj poznatog patološkog procesa. Razlog dijagnostičke nespecifičnosti sedimentacije eritrocira je u brojnim faktorima koji utiču na njegovu vrijednost. Sedimentaciju eritrocita ubrzavaju faktori koji smanjuju stabilnost krvi kao suspenzije a to su:smanjen broj eritrocita, povećana koncentracija globulina i fibrinogena u plazmi, iz tog razloga je ubrzana sedimentacija

SEDIMENTACIJA ERITROCITA Krv je suspenzija - tečnu fazu čini plazma, a čvrstu krvne ćelije od kojih 99% su eritrociti. In vivo, eritrociti su ravnomjerno raspoređeni u plazmi zbog negativnog površinskog potencijala, koji im omogućava međusobno odbijanje. In vitro, ako se krvi doda antikoagulantno sredstvo suspenzija postaje nestabilna i dolazi do sedimentacije

76

Krv treba navući do oznake 0 i pipetu staviti u stalak, u gumeni čep, u uspravnom položaju (slika 16 A ). Paziti da pri tome ne izađe krv iz pipete.  nakon 1 i 2 sata stajanja očitati vrijednost sedimentacije eritrocita Može se koristiti i specijalno napravljen aparat za pojedinačne uzorke (slika 16 B) koji se sastoji od kućišta sa poklopcem u koji se stavi pipeta.  Prvo odvrnuti poklopac i u njegov otvor staviti brušeni dio pipete tako da vrh brušenog dijela pipete bude poravnan sa nivoom donjeg otvora za pipetu.  U donji dio kućišta uliti oko 1, 5 ml citrirane krvi iz šprice tako da krv prekrije rub koji se nalazi na polovini dubine kućišta.  Zavrnuti poklopac na koji smo stavili pipetu pri čemu krv polako ulazi u pipetu. Podesiti tako da krv dopire do 5 mm ispod oznake 0. Sada pipetu uz lagano okretanje potisnuti do dna, a krv se pri tome popne do oznake 0.  Ostaviti pipetu da stoji u uspravnom položaju. Nakon 1 i 2 sata očitati vrijednost brzine sedimentacije, gledajući koliko mm se spustio gornji rub eritrocita u pipeti.  Nakon toga odvrnuti poklopac na aparatu i skinuti pipetu. Aparat oprati vodom i deterdžentom i obrisati. Pipetu staviti na sisaljku sa vodenim mlazom i isprati vodovodnom vodom, zatim destilovanom vodom, te posušiti alkoholom i eterom.

eritrocita kod inflamatornih oboljenja. Koncentracija albumina smanjuju brzinu sedimentacije eritrocita, jer su oni najviše negativno naelektrisani u plazmi, dok je negativno naelektrisanje globulina I fibrinogena manje, a i eritrociti imaju negativno naeletrisanu površinu. Zadatak Odredite sedimentacije eritrocita ispitanika! Oprema Pribor za venepunkciju (Esmarh-ova poveska, igla za jednokratnu upotrebu, špric za jednokratnu upotrebu od 2 ml, vata, alkohol), 3, 8% rastvor natrijumovog citrata, Westergreen-ova pipeta, stalak za pipete ili aparat za sedimentaciju eritrocita, laboratorijski sat. Izvođenje vježbe  Temperatura prostorije u kojoj se određuje sedimentacija eritrocita treba da bude 18-25C, a uzorak krvi se uzima na tašte.  u jednokratnu špric navuče se 0, 4 ml 3, 8% rastvora Na citrata (izotoničan) koji se koristi kao antikoagulans jer vezuje jone kalcijuma za sebe (potrebni za aktivaciju tkivnog i krvnog tromboplastina i za pretvaranje protrombina u trombin).  Promijeni se igla na šprici i iz kubitalne vene u istu špric navuče krv do oznake 2 ml (odnos količine krvi i natrijumovog citrata 4:1).  Skine se igla, sadržaj šprice lagano mućka da bi se homogenizovao, ali ne i hemolizovao i istisne u posudicu iz koje se navuče u Westergreen-ovu pipetu (Westergeen-ova metoda), prečnika 2, 5 mm, dužine 300 mm. Donjih 200 mm je graduirano na podioke od po 1mm a oznaka nula (0) je na gornjem dijelu pipete.

Zadaci i pitanja 1. Određena brzina sedimentacije eritrocita je

77

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

Slika 15. Mehanizam sedimentacije eritrocita Slika 16. A Westergreen-ove pipete i stalak za određivanje sedimentacije eritrocita i B. aparat za određivanje sedimentacije eritrocita, C Westergreen-ove pipete za određivanje sedimentacije eritrocita (O min i nakon 60 min)

78

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije XII VJEZBA

Zadatak Odrediti broj eritrocita u krvi.

BROJANJE ERITROCITA

Potrebna oprema Bürcker-Türck-ova komorica, melanžer (pipetamješalica), gumena cjevčica za usisavanje, Hazem-ov rastvor1), staklena zdjelica, lanceta (za jednokratnu upotrebu), vata, bočica sa eterom, bočica sa alkoholom, mikroskop.

Eritrociti su crvene krvne ćelije, čija je glavna uloga prenos hemoglobina. Broj eritrocita u cirkulaciji održava se relativno stalnim, a prosječan broj iznosi 4,5-5 x 1012, I nešto su veće vrijednosti kod muškaraca u odnosu na žene. Glavne funkcije hemoglobina su transport kiseonika i ugljičnog dioksida, te regulacija acido-bazne ravnoteže tjelesnih tečnosti.hemoglobin je građen je od proteinskog dijela - globina i prostetičke grupe hema. Globin čine 4 polipeptidna lanca I za svaki je lanac vezan jedan hem. Zavisno od građe polipeptidnih lanaca razlikuju se i vrste hemoglobina. Kod odraslog čovjeka najveći postotak je hemoglobin A (HbA-adultni, 2 i 2 lanca). Hem se sastoji od protoporfirina IX i dvovalentnog željeza. Hemoglobin se sintetiše u eritrocitima tokom njihovog sazrijevanja u koštanoj srži. Nakon razaranja eritrocita, prv u slezeni, iz njih se oslobađa hemoglobin koji fagocituju makrofagi i u njima se razgrađuje do bilirubina i slobodnog željeza. Djelovanjem nekih hemijskih jedinjenja sa jakim oksidativnim potencijalom željezo u hemu može se prevesti iz fero (dvovalnetni) u feri (trovalentni) oblik, a ovaj hemoglobin se zove methemoglobin. On ne može reverzibilno vezati kiseonik. Ako željezo iz fero pređe u feri oblik, mijenja se boja hemoglobina i ta se osobina korisiti u kolorimetrijskim metodama za određivanje koncentracije hemoglobina u krvi (metoda po Drabkinu i metoda po Sahlzu). NORMALNA VRIJEDNOST HEMOGLOBINA iznosi za muškarce: 140-180 g/l (8, 7-ll, 2 mmol/l), a za žene: 120-160 g/l (7, 45-10 mmol/l)

Izvođenje vježbe Pripremiti komoricu za brojanje eritrocita. Postoji nekoliko vrsta komorica koje su po različitim autorima dobile nazive (Bürcker-ova, Türck-ova, Thomina, Thoma-Zeiss-ova, Neubaer-ova itd. ). Princip rada je isti za sve. Najpoznatija i koju koristimo na našim vježbama je Bürcker-Türck-ova (slika 3). To je deblje predmetno staklo koje je sa 4 posebna, dublja žlijeba podijeljeno na 3 polja (stubića). Srednji stubić je za 0. 1 mm niži od dva krajnja, tako da kad se stavi pokrovno stakalce na njih, iznad srednjeg polja se nalazi prostor visine 0. 1 mm. Na ovom srednjem stubiću (koji je podijeljen poprečnim žlijebom) urezane su dvije mrežice (po čijem izgledu se komorice međusobno razlikuju). Čitava mrežica je kvadrat površine 9 mm2 (3 mm x 3 mm) koji je horizontalnim i vertikalnim trostrukim linijama podijeljen na 9 manjih kvadrata, površine 1 mm2 (slika 3). Četiri od ovih - kvadrati na uglovima, dvostrukim linijama su podijeljeni na 16 manjih kvadrata, površine 1/25 mm2 (1/5 mm x 1/5 mm). Ovi kvadrati se koriste prilikom brojanja leukocita. Centralni kvadrat (P = 1 mm2) u kom jednostruke linije omeđuju 256 još manjih kvadrata, površine 1/400 mm (1/20 mm x 1/20 mm), koristi se prilikom brojanja eritrocita. Prije brojanja, 1

79

(sastav rastvora: g Na2SO4, 0. 5 g NaCl i 0. 25 g HgCl2 u 100 mL vode

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije komoricu i pokrovno stakalce oprati po1d mlazom vodovodne vode i pažljivo obrisati suhom, mekom krpom. Stubiće na komorici, koji se nalaze s obje strane središnjeg stubića, navlažiti, te na njih pritisnuti pokrovno stakalce. Znak da pokrovno stakalce dobro priliježe jeste pojava Newton-ovih kolobara (iznad ovlaženih stubića). Postaviti komoricu na stalak mikroskopa i pod najmanjim uvećanjem potražiti jednu od dvije mrežice. U staklenu zdjelicu staviti nekoliko mL Hazem-ovog rastvora, koji se koristi za razrjeđivanje krvi, budući da je ona pregusta za direktno brojanje. Ovaj rastvor omogućuje i da se eritrociti bolje vide u mikroskopskom polju, jer je lagano hipertoničan, zbog čega se oni smežuraju. Živin jon taloži bjelančevine na membrani eritrocita, čime se još više pojačava lom svjetlosti i istaknu se konture eritrocita. Prilikom brojanja ne razlikujemo ćelije, pa zajedno sa eritrocitima brojimo i leukocite, ali kako je broj leukocita u odnosu na eritrocite malen (približno 1 : 600), greška je zanemarljiva. Krv se razrjeđuje u melanžeru (slika 4). On se sastoji od kapilarnog, graduisanog dijela, koji završava kuglastim proširenjem čija je zapremina 100 puta veća od zapremine kapilarnog dijela. U proširenom dijelu se nalazi crveni komadić stakla koji olakšava miješanje. Uz pomoć gumene cjevčice navučene na kraj melanžera, uvlači se krv i rastvor za razrjeđivanje. Zavisno od toga da li se krv, u kapilarnom dijelu melanžera, uvlači do oznake 1 ili 0. 5 dobijaju se razrjeđenja od 100 ili 200 puta. 2

2

Prije uzimanja krvi provjeriti da li je melanžer čist i suv (crveni komadić stakla

mora biti slobodno pokretljiv).

80

U kap krvi uroni se vrh melanžera i pomoću gumene cjevčice usiše krv do oznake 1 ili malo više. Pri tom treba paziti da stubac krvi bude neprekinut, tj. da se ne uvuče vazduh. Usisavanje se mora obaviti brzo, jer će se inače krv u kapilaru zgrušati. Obrisati vrh melanžera od krvi držeći ga približno vodoravno. Ukoliko je usisano više krvi, lagano dotaknuti vrh melanžera čvrsto smotanom kuglicom vate, da se krv vrati do oznake (1 ili 0. 5). Držeći melanžer što više položeno, vrh se uroni u Hazem-ov rastvor koji treba usisati tačno do oznake 101 (iza proširenog dijela pipete ). Ako je uzimanje krvi otežano, krv se može navući do oznake 0. 5, ali to onda treba uzeti u obzir prilikom izračunavanja (razrjeđenje 200 puta). Nakon što započne usisavanje Hazem-ovog rastvora, melanžer postaviti što više uspravno da tečnost ne bi dostigla oznaku 101 prije nego što se prošireni dio ispunio. Skinuvši gumenu cjevčicu, uhvatiti melanžer između palca i kažiprsta, te laganim pokretima kroz 2-3 minute krv sa rastvorom izmiješati. Nakon što je miješanje završeno treba ispustiti par kapi iz kapilarnog dijela melanžera u kojem je čist Hazem-ov rastvor zaostao nakon usisavanja. Narednu kap ispustimo tik uz pokrovno stakalce na pločicu s mrežicom (ne u žlijeb!), tako da se ona na osnovu kapilarnosti razlije između mrežice i pokrovnog stakalca. Nakon 2-3 minute, kad se eritrociti istalože, pristupiti brojanju. Eritrociti se broje (pod srednjim uvećanjem uz djelimično zatvorenu blendu) u 5 srednjih kvadratića (P = 1/25 mm2), četiri u uglovima i jedan srednji, ukupno 80 najmanjih kvadrata (P = 1/400 mm2). Treba bilježiti broj eritrocita u svakom pojedinom kvadratiću, računajući u to i eritrocite koji se nalaze u njemu i eritrocite koji se nalaze na njegovoj lijevoj i gornjoj graničnoj liniji, čime se izbjegava

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije krvi. Da bi se dobila vrijednost u nerazrijeđenoj krvi, množiti dalje s faktorom razrjeđenja 100 (ili 200, ako je krv u melanžeru bila navučena do oznake 0. 5). Na kraju, da bi se broj eritrocita izrazio u 1 L krvi, njihov broj u 1 mm3 treba pomnožiti sa 106 .

da se isti eritrocit dva puta broji. Pri brojanju treba se kretati u pravcu koji je prikazan na slici 4. Zbir izbrojanih eritrocita () podijeli se s 80 (5x16) da bi se dobio prosječan broj u 1 kvadratiću. Time se zapravo dobio broj eritrocita u prostoru kojem je osnovica kvadratić, površine 1/400 mm2, a visina 1/10 mm (razmak između mrežice i pokrovnog stakalca), dakle u prostoru zapremine 1/4000 mm3 . Množenjem prosječnog broja eritrocita s 4000 dobiće se broj eritrocita u 1 mm3 razrijeđene

Pitanja i zadaci: Odredi broj eritrocita u krvi svog kolege (kolegice).

Komorica po Bürcker – Türck-u A-bočni izgled, B-izgled odozgo i melanžer za brojanje eritrocita, BROJANJE LEUKOCITA Leukociti su krvne ćelije sa jedrom. Normalna vrijednost broja leukocita je 5 - 10 x 109/L.

Zadatak Odrediti broj leukocita u 1 L krvi.

81

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Potrebna oprema Bürcker-Türck-ova komorica, melanžer (pipetamješalica), gumena cjevčica za usisavanje, Türck-ov rastvor (sastav: sirćetna kiselina koncentracije 250 mmol/L, odnosno 1. 5 %, uz dodatak neke boje, npr. gencijana-violeat ili metilensko plavo), staklena zdjelica, lanceta (za jednokratnu upotrebu), vata, bočica sa eterom, mikroskop.

do oznake 1 (paziti da u kapilaru ne uđe vazduh). Ukoliko se zbog slabog naviranja krvi iz prsta usisa samo do oznake 0. 5, razrjeđenje je 20 puta. Zatim usisati Türck-ov rastvor do oznake 11, iza kuglastog proširenja. Napunjeni melanžer lagano tresti 23 minuta da se sadržaj dobro izmiješa. Zatim ispustiti nekoliko kapi iz melanžera, a narednu kap spustiti na površinu s mrežicom, tik uz pokrovno stakalce. Pričekati 2-3 minuta da se kap ravnomjerno proširi, te pristupiti brojanju leukocita. Prvo brojati leukocite prve grupe od 16 kvadratića, a zatim pomicanjem komorice dovesti u vidno polje drugu, treću i četvrtu grupu od po 16 kvadratića. Tako se, izbroje leukociti u 64 kvadratića, a unutar kvadratića i oni leukociti koji leže na gornjem i lijevom rubu. Izračunavanje: Ukupan broj izbrojanih leukocita () podijeliti s 64 (4x16), da se dobije prosječan broj u 1 kvadratiću (prostoru zapremine 1/250 mm3). Da bi se dobio njihov broj u 1 mm3 razrijeđene krvi prethodnu vrijednost treba pomnožiti s 250. Množenjem, zatim, s 10 (ili 20, ako je krv u melanžeru bila navučena do oznake 0. 5), dobije se broj leukocita u nerazrijeđenoj krvi. da bi se broj leukocita izrazio u 1 L krvi, njihov broj u 1 mm3 treba pomnožiti s l06.

Izvođenje vježbe Komorica za brojanje leukocita, čišćenje pribora, način uzimanja uzorka krvi i postupak s komoricom opisani su u vježbi "Brojanje eritrocita".





Pripremiti Bürcker-Türck-ovu komoricu za brojanje. Nakon što se u vidnom polju nađe mrežica, pomicanjem stalka s komoricom, naći dio mrežice u kom se broje leukociti (slika 12). To su 4 kvadrata u uglovima (P = 1 mm2) koji su dvostrukim linijama podijeljeni na 16 kvadratića (4 x16 = 64), površine 1/25 mm2 (1/5 mm x 1/5 mm). Ispod pokrovnog stakalca, nad svakim kvadratićem, nalazi se prostor, volumena 1/250 mm3. U staklenu zdjelicu staviti nekoliko mL Türck-ovog rastvora. Sirćetna kiselina, I hipotoničnost u njoj dovodi do pucanja svih membrane, a jedra leukocita se oboje, što olakšava njihovo brojanje.



Za uzimanje i razrjeđivanje krvi koristi se melanžer.Slican je melanzeru za brojanje eritrocita, ali za raziku od njega, zapremina proširenog dijela je 10 puta veća od zapremine kapilarnog dijela, a u kuglastom proširenju se nalazi bijeli komadić stakla koji olakšava miješanje sadržaja



Uzimanje uzorka krvi: Krv iz prsta se usisa u melanžer (slika 12)

82

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije XIII VJEZBA ODREDJIVANJE EFEKATA DEJSTVA ERITROPOETINA, BROJANJE RETIKULOCITA Retikulociti predstavljaju mlade nezrele oblike eritrocita koji po veličini i obliku odgovaraju zrelim eritrocitima. U perifernoj krvi normalno se nalazi oko 1% retikulocita u odnosu na ukupan broj eritrocita. Retikulociti sadrže substantiu reticulofilamentosu koja se boji ljubičasto, a predstavlja bazofilne ostatke organela (ribozomi, mitohondrije, Goldžijev aparat) ćelija prethodnica. Kod mlađih retikulocita ova supstanca ima oblik nježne mreže, a kod starijih ima zrnastu strukturu. Porast broja retikulocita u perifernoj krvi ukazuje na ubrzanu eritropoezu, te je dobar marker intenziteta eritropoeze u kliničkoj praksi.

objektivom. Na ovako obojenom krvnom preparatu su retikulociti obojeni žuto-zeleno, a substantia retikulofilamentosa je ljubičasta. Trajni preparat retikulocita pravimo bojenjem po Papenhajmu pri čemu se retikulociti oboje crveno, a substantia retikulofilamentosa ljubičasto. Retikulociti se broje na 1000 eritrocita a njihov broj se izražava u %. Referentne vrijednosti iznosi 0, 5-1, 5%. Zadaci i pitanja 1. U čemu je razlika između zrelih eritrocita i retikulocita? 2.Kada se očekuje porast broja retikulocita u perifernoj krvi

Zadatak Odrediti broj retikulocita u 1 l krvi prije I nakon primjene EPO eksperimentalnoj zivotinji. Slika 5Retikulociti – bojenje brilijant krezil-plavo i po Pappenhaimu

Oprema Lanceta, vata, alkohol, melanžer za brojanje leukocita, boja-brilijant krezil-plavo, satno staklo, vlažna komorica, predmetno staklo i sve potrebno za bojenje metodom po Pappenheim-u.

HEMATOKRIT Hematokrit predstavlja zapreminski procenat ili frakciju krvnih ćelija u punoj krvi. Od svih krvnih ćelija 99% su eritrociti, zbog toga, hematokrit zavisi od broja eritocita u krvi i volumena eritrocita. Ćelije se ne mogu potpuno sabiti i između njih ostaje nešto zarobljene plazme, pa je zbog toga prava vrijednost hematokrita nešto manja od one koja je izmjerena. Hematokrit je niži u kapilarama, arteriolama i malim krvnim sudovima, nego u velikim venama i arterijama. U malim krvnim sudovima eritrociti se ne mogu kretati uz zid krvnog suda kao plazma. Hematokrit venske krvi je za oko 3% veći od hematokrita

Izvođenje vježbe Uzeti krv iz jagodice lijevog domalog prsta. Prije vađenja krvi u melanžer za leukocite, do oznake 0, 5, navući boju brilijant krezilplavo, a zatim do oznake 1 navući krv. Sadržaj melanžera prenosimo na satno staklo, te ga ostavimo u vlažnu komoru da stoji 20-300 min. Nakon toga se uzima 1 kap mješavine krvi i boje iz vlažne komore, te se pravi krvni razmaz za jednokratnu upotrebu. Razmaz staviti pod mikroskop, kanuti kap imerzionog ulja i mikroskopirati pod imerzionim

83

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije arterijske krvi. NORMALNA VRIJEDNOST HEMATOKRITA iznosi za muškarce: 40%  5% (0, 40  0, 05), a za žene: 36%  5% (0, 36  0, 05).



Zadatak Odrediti vrijednost hematokrita ispitanika. Oprema Pribor za vađenje krvi iz prsta, heparinizirana kapilara, plamenik ili kit za zatvaranje kapilare, centrifuga, skala za očitavanje vrijednosti hematokrita. Izvođenje vježbe  Ubosti jagodicu prsta i formirati veću kap krvi. Otvor heparinizirane kapilare uroniti u kap krvi. Držati kapilaru horizontalno da bi krv lako ulazila (ne smije ući vazduh). Kada krv stigne do 5mm suprotnog kraja koji su prazni, prekinuti punjenje kapilare. i dalje držati kapilaru horizontalno da ne iscuri krv i začepiti jedan kraj kapilare (suvi dio) kitom ili grijanjem na plameniku.  Staviti kapilaru u centrifugu tako da otvoreni dio bude okrenut ka osovini centrifuge i da svaka ima svog para naspram sebe da ne bi pukle tokom centrifugiranja. Centrifugirati 2 min. na 15000

obrtaja/minut. Tokom centrifugiranja doći će do taloženja ćelija krvi, a iznad njih će ostati žućkasta plazma. Izvaditi kapilaru iz centrifuge i staviti je u ležište pomične skale za očitavanje vrijednosti hematokrita (slika 9). Podesiti je tako da početak stuba istaloženih krvnih elemenata bude poklopljen sa linijom označenom 0 (nulom), a gornja ivica stuba seruma sa linijom označenom 100. Očitati koja je vrijednost hematokrita na granici plazme I eritrocita.

Zadaci i pitanja 1. vrijednost hematokrita ispitanika je . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . HEMATOLOŠKI INDEKSI izračunavanje hematoloških indeksa daje dodatne informacije o stanju pojedinačnog eritrocita. Zadatak Odredite hematološke indekse, CI, MCV, MCH i MCHC i objasni dobijene vrijednosti ako su: 1. broj eritrocita 3, 2xl012/l; hematokrit 0, 35; hemoglobin 1, 80 mmol/l 2. broj eritrocita 4xl012/l; hematokrit 0, 30; hemoglobin 1, 60 mmol/l i objasni dobijene vrijednosti hematoloških indeksa.

84

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Slika 8 Sastav krvi: plazma I ćelije. Slika 9. Čitač za očitavanje hematokrita

NAZIV INDEKSA - Daje informacije o - FORMULA PO KOJOJ SE IZRAČUNAVA I

1

2

3

Referent vrijednost

Indeks boje (colour index) – CI: količini hemoglobina u jednom eritrocitu. Izračunavanje: % hemoglobina u odnosu na normalnu vrijednost / % broja eritrocita u odnosu na normalnu vrijednost

0,9-1,1

Srednja vrijednost zapremine eritrocita (mean corpuscular volume) – MCV - hematokrit / volumni dio/broj eritrocita

82-92 fl (1015)

Srednja vrijednost apsolutne količine hb u eritrocitima (mean corpuscular hemoglobin) – MCH - koncentracija hemoglobina (g/l) / broj eritrocita u l krvi

27-31 pg (10¹²)

Srednja vrijednost koncentracije hb u eritrocitima (mean corpuscular hemoglobin concentration) – MCHC - koncentracija hemoglobina (g/l) vrijednost hematokrita (volumni dio) Za razliku od MCH kod MCHC u obzir se uzima ne samo broj eritrocita već i njihov volumen,od čega zavisi HTC

- 310-350 g/l

DIFERENCIJALNA KRVNA SLIKA - LEUKOCITARNA FORMULA

vrsta leukocita u perifernoj krvi u odnosu na relativnu leukocitarnu formulu. Leukociti se, zavisno od svoje građe, dijele na granulocite (segmentirane leukocite) i agranulocite (nesegmentirane leukocite). Granulociti se karakterišu granulama u citoplazmi i segmentiranim jedrom. Zavisno od bojenja granula, granulociti se dijele na: eozinofilne (granule se boje kiselim bojama), bazofilne (granule se boje baznim bojama) i neutrofilne granulocite (granule se slabo boje

Diferencijalna krvna slika (DKS) ili leukocitarna formula pokazuje udio (procenat) pojedinih vrsta leukocita u ukupnom broju u perifernoj krvi (relativna leukocitarna formula) ili njihov apsolutni broj u litri krvi (apsolutna leukocitarna formula). Apsolutna leukocitna formula daje tačniji uvid u eventualno povećanje ili smanjenje broja pojedinih

85

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Oprema Pribor za vađenje krvi iz prsta, predmetno staklo, apsolutni metanol, razrijeđeni rastvor Maz-Grünwald boje, boja Giemsa, destilovana voda, mostić za bojenje, imerziono ulje, mikroskop.

kiselim I baznim bojama). Agranulociti nemaju granula u citoplazmi, a jedro je krupno i nesegmentirano. Dijele se na monocite i limfocite. Zadatak Napraviti preparat i odrediti relativnu i apsolutnu i leukocitarnu formulu!

Identifikujte ćelije na slici

1 2 3 4 5 6 7 8

Diferencijalna krvna slika

86

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

NEUTROFILNI GRANULOCITI RLF - 6570% (ALF - . 2 – 6. 5 x 109/ l) - Veličina ćelije: 12-15 m. - Plavo jedro je segmentirano, najčešće 2-5 segmenata sa zgusnutim hromatinom. - Citoplazma je blijedoružičasta sa velikim brojem granula, koje se slabo boje i kiselim i baznim bojama, pa su sivoljubičaste boje. - Mladi oblici nemaju segmentirano jedro, već je ono u obliku štapića - štapićasti (nesegmentirani) neutrofilni granulociti.

EOZINOFILNI GRANULOCITI 1 – 4 % (0. 08 – 0. 4 x 109/ )  Veličina ćelije: 12-17 m.  Plavo/bazofilno jedro skoro uvijek ima 2 segmenta u vidu bisaga  U citoplazmi su velike, grube granule koje se boje kiselim bojama, pa su crvenonarandžaste boje. Granule rijetko prekrivaju jedro

BAZOFILNI GRANULOCITI0, 5-1% ( 0 – 0. 1 x 109/ l)  velike ćelije, veličine 15-20 m.

87

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije  



Plavo jedro je segmentirano i često ima izgled lista djeteline. U citoplazmi su grube granule koje se boje baznim bojama, pa su tamnoplave. Granule, skoro uvijek, prekrivaju jedro. Bazofilne granule su rastvorljive u vodi i mogu iščeznuti tokom bojenja razmaza krvi. Tada se u citoplazmi nalaze vakuole i rijetke bazofilne granule.

MONOCIT 4-8% (1. 0 – 3. 5 x 109/ l)  najveće ćelije u perifernoj krvi, veličine 16-20 m.  Plavo jedro je veliko i često ekscentrično položeno. Najčešće ima bubrežast oblik, ali može biti i nepravilno, režnjevito zbog uvrtanja njegove membrane u unutrašnjost jedra. Hromatin jedra je rastresit, pa je jedro često slabije i nejednako obojeno od jedra limfocita. Rijetko se vidi jedarce u jedru.  Citoplazma je obilna, sivkastoplava, prožeta vakuoloma.

LIMFOCITI 25-30% (0. 12 – 0. 6 x 109/ l)  Mali limfociti (veličine 6-9 m) su okrugli ili ovalni. Jedro je okruglo, ali može biti i lako ugnuto na jednom dijelu i ispunjava gotovo cijelu ćeliju. Hromatin je zgusnut, pa je jedro tamnoplavo. Jedarce se obično ne vidi. Citoplazma je svedena na uski, polumjesečasti pojas oko jedra, nebeskoplave boje, bez granula.  Veliki limfociti (9-14 m) imaju obilniju citoplazmu, više od polovine ćelije u kojoj se mogu naći azurofilne granule. Jedro je veliko, okruglo, ponekada udubljeno sa ne tako grubim hromatinom, kao kod malih limfocita, tamno plavo. Izvođenje vježbe 1. Pravljenje krvnog razmaza - Kap krvi, nastalu poslije uboda jagodice prsta, dodirnuti čistim predmetnim staklom bliže rubu stakla. Uzeti to predmetno staklo u lijevu ruku držeći ga horizontalno. U desnu ruku uzeti čisto predmetno staklo i postaviti ga pod uglom od 45 u odnosu na površinu prethodnog predmetnog stakla. Pri tome blago dotaknuti kap krvi kako bi se krv rasporedila duž dodirnih ivica staklenih pločica. Energičnim pokretom pomjeriti gornje predmetno staklo duž donjeg do suprotnog kraja . Paziti da pomjeranje bude ravnomjerno, da razmaz ne bude ni predebeo ni pretanak, da bude kontinuiran.

88

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije 2. Sušenje razmaza: Staviti pločicu sa razmazom horizontalno da se suši 1 sat na vazduhu ili se stavi razmaz na mostić za bojenje i fiksira apsolutnim alkoholom u trajanju od 5 minuta. Odliti ga. Sušiti na vazduhu 5 minuta. 3. Bojenje razmaza po Popenheimu - Staviti preparat na mostić za bojenje i preliti ga razrijeđenom Maz-Grüinwald bojom tako da boja prekrije čitav preparat i ostaviti 2-3minute. Dodati na preparat istu količinu destilovane vode i ostaviti 1 minut. Isprati preparat destilovanom vodom. Preliti ga Giemsom i ostaviti 20-30 minuta. Isprati vodovodnom vodom. Sušiti ga na vazduhu 1 sat. 4. Mikroskopiranje - Preparat staviti pod mikroskop i pod malim uvećanjem naći sliku. Staviti kap imerzionog ulja i pod imerzionim objektivom prepoznati pojedine leukocite. Pomicati preparat tako da se nikad ne gleda isto polje dva puta. Unositi podatke u tabelu. U svaku kolonu upisati ukupno 10 ćelija i preći u sljedeću, dok se Vrsta Lekocita

1

2

3

4

5

ne popuni svih 10 kolona. Iz tih podataka se odredi procentualni udio pojedinih leukocita, tj. relativna leukocitarna formula. Zadaci i pitanja: Podatke dobijene diferenciranjem krvnog razmaza upisati u tabelu(tabela 9) - Zastupljenost pojedinih vrsta leukocita na razmazu periferne krv Ako ukupan broj leukocita u krvi pomnožimo sa procentom određene vrste leukocita, iz relativne leukocitne formule, dobije se i apsolutna leukocitna formula.



Odrediti apsolutnu leukocitarnu formula na osnovu podataka iz prethodne tabele ako je ukupan broj leukocita 10 x 109/l. Primjer Broj leukocita = 10 x 109/l Procentualni udio neutrofila = 60% Ukupan (apsolutni) broj neutrofila = 0. 60 x 10 x 109/l = 6,0 x 109/ l

6

7

8

9

10 0

suma

Neutrofili Eozinofili Bazofili Monociti Limfociti Ukupno

10

10

10

10

10

10

10

Pravljenje krvnog razmaza

89

10

10

10

100

%

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije XIV VJEZBA HEMOSTAZA Hemostaza je proces zaustavljanja krvarenja iz povrijeđenog krvog suda. U tome učestvuje nekoliko različitih mehanizama. 1. Konstrikcija krvnog suda 2. Stvaranje trombocitnog čepa na ozlijeđeno mjesto krvnog suda 3. Koagulacija krvi - stvaranje krvnog ugruška (crvenog tromba) 4. Urastanje vezivnog tkiva u krvni ugrušak ili aktivacija fibrinoliznog sistema (plazmin) - dovodi do uklanjanja ugruška. 5. pokrenut mehanizam koagulacije krvi ne bi se zaustavio, dok ne koaguliše sva krv kad ne bi postojali fiziološki antikoagulantni mehanizmi sa kojima je u ravnoteži. Zadatak 1

Izvođenje vježbe: Satno staklo premazati tankim slojem parafinskog ulja. Na njega kapnuti nekoliko kapi krvi iz jagodice prsta i uključiti štopericu. Da se krv ne bi osušila, satno staklo se stavi u Petrijevu zdjelicu na filter papir nakvašen vodom. Petrijeva zdjelica se naginje svakih 30 sek i posmatra da li se krv razliva. U trenutku kada se krv više ne razliva isključiti štopericu i očitati vrijeme. Na rezultat veoma utiče čistoća satnog stakla. Vrijeme zgrušavanja je vrijeme potrebno da se krv koja istekne pri povredi krvnog suda zgruša. Zavisi od faktora koji učestvuju u unutrašnjem putu stvaranja aktivatora protrombina. NORMALNA VRIJEDNOST VREMENA ZGRUŠAVANJA 5 – 18 minuta,

Odrediti ispitanikovo vrijeme krvarenja po Dukeu!

Oprema Pribor za vađenje krvi iz jagodice prsta, debeli filter papir, štoperica. Izvođenje vježbe: Lancetom ubosti jagodicu prsta ili ušnu resicu, 3 mm dubine. U tom momentu uključiti štopericu. Kapi krvi moraju spontano navirati. Svakih 15 sek upijati filter papirom kapi krvi tako da se dodirne samo vrh kapi, a ne i ranica. Upijanje vršiti dok na filter papiru se više ne vidi krvavi trag. Tada isključiti štopericu i očitati vrijeme. Vrijeme krvarenja je vrijeme potrebno da se zaustavi isticanje krvi iz male povrede krvnog suda. zavisi od kontraktilnosti krvnih sudova i broja trombocita. NORMALNA VRIJEDNOST VREMENA KRVARENJA iznosi 1 – 3 minute..

Oprema Pribor za vađenje krvi iz prsta (lanceta, vata, alkohol), satno staklo, Petrijeva zdjelica, krug od filter papira, parafinsko ulje, štoperica. BROJANJE TROMBOCITA Trombociti predstavljaju fragmente citoplazme megakariocita. Poligonalnog su oblika, dijametra 1-4 mikrometra, ne sadrže jedro, ali posjeduju aktinske i miozinske molekule, trombostenin (kontraktilni protein), ostatke organela, faktor stabilizacije fibrina i faktor rasta trombocitnog porijekla. Referentne vrijednosti broja trombocita iznose 150-350 x 109/l krvi. Trombociti popravljaju sitna oštećenja na endotelu krvnih sudova stvaranjem trombocitnog čepa I učestvuju u pojedinim fazama koagulacije.

Zadatak 2 Odrediti vrijeme zgrušavanja krvi ispitanika metodom po Buerkeru!

90

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Zadatak



Odrediti broj trombocita u 1 l krvi metodom po Foniju.

Oprema Lanceta, vata, alkohol, predmetno staklo, stakleni štapić, rastvor MgSO4, sve potrebno za bojenje metodom Pappenheim-u, te sve potrebno za brojanje eritrocita. Izvođenje vježbe: Dezinfikovati jagodicu IV prsta lijeve ruke, na mjesto gdje ćemo izvršiti ubod lancetom staviti 1 kap MgSO 4 da bi se trombociti sačuvali od raspadanja pri pravljenju preparata. Potom napraviti ubod lancetom. Istisnuta kap krvi promiješa se sa štapićem ovlaženim rastvorom MgSO4 ili presvučenim parafinom. Zatim se kap krvi prenese na predmetno staklo i napravi tanak razmaz. Bojenje osušenog razmaza vrši se po Pappenheimu. Prvo se na osušeni razmaz nanese originalna Maz Grinwald boja, te se ostavi nekoliko minuta, a potom rastvor Gimsae (1 kap originalne Gimsa boje na 1 ml destilovane vode), koji na razmazu stoji 45-50 min. Razmaz se prelije destilovanom vodom i preparat je spreman za brojanje trombocita. Prvo odredimo broj eritrocita u 1 mm3 krvi. U objektiv mikroskopa ubaci se papirić sa otvorom promjera 5x8 mm za koji se uzima da stane 250 eritrocita, tako da upotrebom imerzionog objektiva brojimo trombocite u odnosu na 1000 eritrocita. Podatke unesemo u formulu: broj trombocita = ukupan broj eritrocita u 1 mm3 x broj trombocita u 4 polja (na 1000 Er) / 1000. referentna vrijednost broja trombocita iznosi 200 i 300 000/mm3.









Ostali testovi 



Test trombinskog vremena: vrijeme potrebno da se u plazmi stvori ugru{ak nakon dodatka trombina. U normalnim uvjetima je trenutno (15 sek), a nedostatak fibrinogena ga produžava.

91

Protrombinsko vrijeme: mjeri nekoliko faktora zgru{avanja (protrombin, fibrinogen, faktor V, VII i X). Dekalciniranoj se plazmi dodaju kalcij i tromboplastin, pa vrijeme zgru{avanja ovisi o protrombinu. Normalne vrijednosti iznose 10–14 sekundi. Test retrakcije ugru{ka: pokazatelj broja i funkcije trombocita. Trombociti imaju glavnu ulogu u retrakciji ugru{ka iako i drugi faktori imaju udjela u tom procesu – npr. fibrinogen, odnos volumena plazme prema broju eritrocita i dr. Rezultati se odre|uju nakon 1 i 24h po{to se ostavila krv da se zgru{a, bez dodavanja antikoagulansa. Procjenjuje se odnos veli~ine ugru{ka prema serumu. Normalno je oko polovica volumena ugru{ak, a druga polovica serum. Test parcijalnog tromboplastinskog vremena: pogodan za otkrivanje nedostatka faktora VIII. Temelji se na dodavanju fosfolipida, tzv. Parcijalnog tromboplastina koji zamjenjuje trombocite, i kalcija. Normalne vrijednosti su od 30–45 sekundi. Test aktiviranog parcijalnog tromboplastinskog vremena: modifikacija prethodno navedenog, samo je osjetljiviji. Njime se ne mjeri nedostatak faktora VII. Normalno trajanje je 16–25 sekundi. Test agregacije trombocita: Trombociti imaju na povr{ini vezna mjesta za adenozin-difosfat (ADP), tvar aktivnu u agregaciji trombocita. Dodaje se ADP u plazmu s trombocitima te se zatim mjeri stupanj i postotak agregacije. Osim ADP mo`e se dodavati ~itav niz razli~itih tvari koje izazivaju agregaciju (npr. adrenalin). Vidljivi agregati trombocita stvore se u manje od 5 minuta. Test adhezivnosti trombocita: normalno trombociti adheriraju na kolagen krvne `ile. Test se mo`e izvoditi in vivo i in vitro. In vivo se uspore|uje broj trombocita u venskoj prema broju u kapilarnoj krvi. U zdravih osoba broj je trombocita u kapilarama manji oko 30%.

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije 

čijoj povr{ini su vezana protutijela za njih, pa nastaje aglutinacija kuglica ukoliko ima dovoljno razgradnih produkata.

Test razgradnih produkata fibrina: razgradni produkti fibrina (nastaju djelovanjem plazmina) mjere se pomo}u lateks-kuglica na

Trombociti – bojenje po Pappenhaimu

92

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije prosjeće do baze srca. Zatim treba zadignuti vrh srca i presjeći pliku vene bulbi, vezu što spaja venski sinus sa zadnjom stranom komora (nastavak visceralnog perikarda u kom je vena bulbi) koja se presijeca podvezivanjem dvije ligature između kojih se vrši rez. Ovim se srce oslobodi i spriječava se kasnije krvarenje. Kroz vrh srca se zakači kukica na kraju konca koji je vezan za pero registratora. Moguća su dva načina postavljanja srca  Po vertikalnoj suspenzionoj metodi: žaba je fiksirana u horizontalnom položaju, a srce zategnuto koncem vezanim za pero registratora - u vertikalnom položaju.  Po horizontalnoj suspenzionoj metodi: žaba je fiksirana na stalku koji je na stativ pričvršćen vertikalno. Srce je zategnuto koncem (vezanim za pero registratora) u horizontalnom položaju,

KARDIOVASKULARNI SISTEM XV VJEZBA ISPITIVANJE SRČANOG RADA NA MODELU SRCA ŽABE Žabe su poikilotermi organizmi pa njihova tkiva, u kraćem vremenu, odvojeni od tijela održavaju vitalnost, usprkos promjenama temperature i hipoksiji. Srce žabe ima samo jednu komoru, te se oksidovana i redukovana krv miješaju. Na prednjoj strani srca vidi se komora, odvojena atrio-ventrikularnim žlijebom od pretkomora. Na pretkomore naliježe truncus arteriosus iz koga izlaze dvije aorte, a od njih polazi po jedna plućna arterija. U sinus venosus, na zadnjoj strani srca, ulijevaju se dvije gornje i jedna donja šuplja vena. U ovoj vjezbi pokazacemo video demonstraciju modela srca žabe koji se može koristiti za njegova funkcionalna ispitivanja.

STANNIUSOVE LIGATURE Ovom vježbp, dokazujemo automatizam srčanog rada i hijerarhiju u stvaranju i provođenju impulsa u srčanom mišiću. Ritmični rad srčanog mišića posljedica je djelovanja samopodražljivih struktura u njemu, specifične muskulature koja stvara i provodi akcijske potencijale koji su neophodni I prethodne kontrakciji miokarda. Samopodražljivost struktura specifične musculature bazira se na niskom membranskom potencijalu mirovanja koji nastaje usljed veće propustljivosti njihove membrane za jone Na+. SA-čvor je u fiziološkim uslovima vodič ritma srca, jer posjeduje najnižu vrijednost membranskog potencijala, u odnosu na ostale structure specifične musculature srca, i na taj način je najpodražljiviji. Njegova frekvencija okidanja iznosi 60 – 70/min, a ona za AV-čvora 40 - 50/min, za Hisovog snopa 30/min, a za Purkinjeovih vlakana svega 10 15/min), tako da akcioni potencijali porijeklom iz SA-čvora depolarišu

Kako se pravi model srca žabe Prilikom pravljenja modela srca Žabe, životinju treba narkotisati u eksikatoru u kom je stavljena vata natopljena eterom, a pri tome joj se ekstremiteti fiksiraju za četiri ugla drvenog stalka. Treba pincetom odići kožu u nivou procesus ksifoideusa i zasjeći makazama, te u taj otvor uvući makaze i prorezati kožu u obliku slova "V", do visine klavikula. Zatim treba spojiti krajeve prva dva reza i odvojiti kožu, pincetom podići procesus ksifoideus i neposredno ispod njega makazama prorezati trbušnu muskulaturu. Sljedeća dva reza napraviti, kao i pri preparaciji kože u obliku slova "V", te na krajevima ovih rezova treba presjeći klavikule, a presječeni dio toraksa odvojiti spajanjem prethodna dva reza. Sada se uočava srce u perikardu koji treba ispreparisati, tako da se pincetom lagano povuće perikard u vis, zasjeće se makazama i

93

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije niže centre čineči ih otpornim (refraktarnim) za generisanje sopstvenih impulse I prigušujući njihovu aktivnost. Medjutim, ukoliko izostane pokretački impuls iz višeg centra, npr SA čvora,naredni niži centar će, nakon kraće pauze, preuzeti vođstvo srčanim radom, naravno svojom nižom frekvencijom, čiji je maksimum odredjen najviše brzinom depolarizacije sada vodeće structure specifične musculature srca. U ovoj vježbi Stanniuso-vim ligaturama treba dokazati automatizam srčanog rada na modelu žabljeg srca. U ove svrhe koristimo virtuelni model žabljeg srca za izvođenje Stanniusovih ligatura ili model žabljeg srca preparisanom po horizontalnoj suspenzionoj metodi: žaba, stalak za fiksiranje životinje, makaze, pincete, sistem za registrovanje srčanih frekvencija, konac, eter, Ringer-ov rastvor za hladnokrvne životinje EKG zapis srca žabe - sastoji se od dva talasa depolarizacije. Prvi manji talas predstavlja depolarizaciju pretkomore koja prethodi njenoj kontrakciji, dok depolarizaciju komora koja prethodi njenoj kontrakciji, predstavlja drugi, veći talas. Prije postavljanja Stannius-ovih ligatura treba izmjeriti frekvenciju srca u mirovanju. Normalna frekvencija srca žabe je oko 50/min. Amplituda kontrakcije komora srca žabe je 2 X veća od pretkomora. Širenje ekscitacije i ritmičnost rada srčanog mišića se blokiraju prekidom širenja impulsa između venskog sinusa (mjesto normalnog predvodnika rada srca žabe) i pretkomore (Stanniusova ligatura I), i između pretkomore i komore (Stanniusova ligatura II). Stanniusova ligatura I: Da bi se dokazalo vodeće mjesto SA-čvora u stvaranju impulsa u srcu koristi se prva Stannius-ova ligatura kojom se odvaja SA-čvor od ostalih struktura provodnog sistema srca. SAčvor u srcu žabe je smješten u venskom sinusu. Nakon nekoliko

normalnih EKG zapisa, zategne se ligatura (konac) koji se se provlači pincetom ispod obje aorte i podvezuje naprijed, koso, dole (između venskog sinusa i pretkomora). Ligatura se zateže dok se dio srca iza i Stannius-ove ligature ne prestane kontrahovati - prekida se odvijanje pretkomorske i komorske kontrakcije, a venski sinus nastavlja normalno sa radom. Nakon 5-30 minuta pretkomora i komora se počinju spontano kontrahovati, nezavisno od kontrakcija venskog sinusa. I Stannius-ovom ligaturom se prekida prenos impulsa iz SAčvora ka ventrikulu, zbog čega prestaje njegova kontrakcija. Može se uočiti da jedino područje venskog sinusa (u kom je smješten SA-čvor) nastavlja sa kontrahovanjem. Ukoliko bismo izvjesno vrijeme Ringerovom otopinom natapali srce, komora bi se ponovno počela kontrahovati, ali nižom frekvencijom, jer je "vodič ritma" spontano postao AV-čvor. Pojedinačne kontrakcije možemo izazvati i laganim "štipkanjem" komore pincetom. Stanniusova ligatura II: II Stannius-ova ligatura se postavlja (podvezuje) u AV-žlijeb (između pretkomore i komore), kreće se sa gornje strane i zateže dok ne počnu kontrakcije ventrikula. Pri tome dolazi do prekida komorskih kontrakcija, dok venski sinus i pretkomora nastavljaju da rade svojim ritmom. II Stannius-ovom ligaturom, koja je postavljena u AV-žlijebu, stimulišemo AV-čvor. Ponovno uspostavljene kontrakcije komore su sada sa nižom frekvencijom frekvencijom AV-čvora. Ako bi se ova ligatura postavila bez prethodne prve Stannius-ove ligature, pretkomorski dio bi se kontrahovao frekvencijom SA-čvora, koji bi za ovaj segment ostao "vodič ritma", dok bi se komore kontrahovale nižom frekvencijom AV-čvora. Ovo stanje nazivamo totalnim AV-blokom.

94

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

Normalan EKG zapis srca žabe I EKG zapis 20 minuta nakon podvezivanja I Stanniusove ligature, kada su pretkomora i komora počele sa radom Kontrolni zapis i EKG zapis sat vremena nakon podvezivanja II Stanniusove ligature, nakon što je komora nastavila sa radom. Uporediti komorski ritam sa kontrolnim zapisom

1 I Stannius-ova ligatura, 2 II Stannius-ova ligatura, 3 - aorta, 4 vena cava, 5 - atrij, 6 - ventrikul, 7 SA-čvor, 8 - AV-čvor

Shematski prikaz srca žabe. A - prednja strana , B - zadnja strana 1 - pretkomore, 2 komore, 3 - truncus arteriosus, 4 - vv cavae, 5 - sinus venosus, 6 - plica v. Bulbi Provodni sistem srca: SA-čvor, AV-čvor, internodalna vlakna, AV-snop (Hisov snop) i Purkinjeova vlakna

Nervni i humoralni faktori vrše usklađivanje parametara rada srca, npr njegove frekvencije i snage kontrakcije, sa promjenljivim

EFEKTI HORMONA NA RAD ŽABLJEG SRCA

95

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije potrebama organizma. Nervna kontrola rada srca odvija se preko autonomnog nervnog sistema. Simpatička vlakna inervišu sve regione srca žabe (venski sinus, pretkomoru i komoru), dok parasimpatička vlakna dopiru do venskog sinusa i pretkomore, ali ne i do komore. Simpatički transmiter - noradrenalin ubrzava srčanu frekvenciju i snagu kontrakcije, povećavajući propusnost membrane provodne muskulature za jone Na+, te skraćuje fazu depolarizacije (brže dostizanje vrijednosti "praga"). Takođe, povećava I propustljivost membrane za jone Ca2+, što povećava inhibiciju troponintropomiozinskog kompleksa, a time povećava snagu kontrakcije. Parasimpatički transmiter - acetilholin usporava srčanu frekvenciju: povećava propustljivost membrane provodne muskulature za jone K+ čime dovodi do hiperpolarizacije, tj udaljavan potencijala membrane od "praga" . Efekti adrenalina na rad žabljeg srca: Djelovanje simpatičkih nervnih vlakana se može oponašati pipetiranjem nekoliko kapi Ringerovog rastvora, koji sadrži adrenalin direktno na srce žabe. Adrenalin će djelovati na ista receptorska mjesta na ćelijama srčanog mišića, kao što to radi i noradrenalin. Treba registrovati zapis srčanog rada prijenego se na srcani misic djeluje rastvorom adrenalina. Kada se na žablje srce djeluje rastvorom adrenalina, potrebno je pratiti kako se mijenja frekvencija rada srca, sve dok se ne postignu maksimalni efekti ove supstance u smislu povećanja frekvencije rada srca. Takođe, zapaža se i povećanje snage srčane kontrakcije u prisustvu adrenalina. Nakon toga, ukapava se na srce žabe Ringerov rastvor koji ne sadrži adrenalin (ispiranje), pri čemu se frekvencija rada srca žabe nakon nekoliko minuta vraća na normalu. kontrakcija miokarda prije dodavanja

adrenalina I nakon dodavanja adrenalina U cemu se ove dvije kontrakcije razlikuju

Efekti acetilholina na rad žabljeg srca: Djelovanje parasimpatičkih nervnih vlakna na srce žabe može se oponašati dodavanjem nekoliko kapi Ringerovog rastvora na površinu srca koji sadrži pilokarpin i atropin - lijekove koji oponašaju dejstvo acetilholina. Na zapisu rada srca treba uočiti frekvenciju srca (smanjenje), te uporediti snagu kontrakciju prije i poslije aplikacije acetilholina (smanjuje se). kontrakcija miokarda prije te nakon dodavanja acetilholina (pilokarpin I atropine). U cemu se ove dvije kontrakcije razlikuju Ustanovite kakav efekat ispoljava atropin na srcu I u čemu se razlikuje od pilokarpina. Ako biste nakapali najpre pilokarpin, a odmah potom atropine, kakav biste efekat na rad srca očekivali? EFEKTI TEMPERATURE NA SRČANI RAD ŽABE Promjena tjelesne temperature mijenja i intenzitet metabolizma u ćelijama, pa i miokardu. Pri povišenoj temperaturi povećava se propustljivost membrane za jone, pa dolazi do lakšeg stvaranja

96

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije spontanih impulsa u SA čvoru. Povećanje tjelesne temperature za 1°C povećava srčanu frekvenciju za oko 10/min. Kako je zaba ektotermna životinja I telesna temperature joj zavisi od temperature spoljašnje sredine, ovom vežbom proverite kakav je efekat promene temperature sredine tj telesne temp na srčani ritam. 1. Inicijalno, srce se temperira ringerovim rastvorom na 23̊C 2. Nakapajte 5̊ C Ringer i pratite šta se dešava sa srčanom kontrakcijom i sačekajte da se srčani ritam stabilizuje a potom zabeležite dobijene vrednosti 3. Nakapajte 23̊ C Ringer, pratite šta se dešava sa srčanom kontrakcijom i sačekajte da se srčani ritam stabilizuje,a potom zabeležite dobijene vrednosti. 4. Nakapajte 32̊ C Ringer, pratite šta se dešava sa srčanom kontrakcijom i sačekajte da se srčani ritam stabilizuje,a potom zabeležite dobijene vrednosti. 5. isperite srce sa 23̊ C Ringer, pratite šta se dešava sa srčanom kontrakcijom i sačekajte da se srčani ritam stabilizuje,a potom zabeležite dobijene vrednosti Kakav je efekat temperature na srčanu kontrakciju?. Objasnite dobijene rezultate. Da li očekujete navedene promjene nezavisno od toga da li je fizioloski rastvor razlicite temperature djelovao na vrh ili na bazu srca I zasto

kontrakcije srca. Joni K+ imaju važan efekat na akcione i membranske potencijale, dok joni Ca2+ započinju proces kontrakcije. Proverite kakvo je pojedinačno dejstvo ovih jona. 1. Klikom na bočicu sa rastvorom kalcijuma nakapajte ga na srce (Ca++).Pratite šta se dešava sa srčanom kontrakcijom i zabeležite dobijene vrednosti. 2. Isperite kalcijum nakapavanjem fiziološkog rastvora temperature 23˚ (23˚ Ringer). Sačekajte da se uspostavi normalana ritmika.Sačuvajte rezultate i obrišite ekran 3. Ponovite korake 1-5 sa kalijumom (Potassium) 4. Ponovite korake 1-5 sa natrijumom (Sodium). 5. Koliki je broj otkucaja bio kada se uspostavio stabilan puls u slucaju ova tri jona? Kakvi su efekti korišćenih jona? Objasnite. Objasnjenje: Porast vanćelijske koncentracije K+ smanjuje njegovo izlaženje iz ćelija za vrijeme repolarizacije. Nastaje smanjenje membranskog potencijala i amplitude akcijskog potencijala. Na ovaj način se smanjuje i električni gradijent za jone Na+, brzina vođenja impulsa u srčanom mišiću i frekvencija. Takođe, zbog smanjenja amplitude AP manje jona Ca2+ ulazi u mišićne ćelije i pada snaga kontrakcije. Konačno srce se zaustavlja u opuštenom stanju; Porast vanćelijske koncentracije Ca2+ mijenja karakteristike srčane kontrakcije. Kod umjerenog povećanja frekvencija i snaga kontrakcije srca rastu zbog porasta koncentracionog gradijenta za Ca2+ i povećanja ulaska Ca2+ u mišićne ćelije. Kod većeg porasta vanćelijske koncentracije Ca2+ nastupa smanjenje frekvencije, jer se podiže prag podražaja. Nagomilani joni Ca2+više se ne mogu odstraniti iz citoplazme i trajno inhibiraju troponin-tropomiozinski kompleks.Konačno, srce se zaustavlja u kontrahovanom stanju.

UTICAJ PROMJENE EKSTRAĆELIJSKE KONCENTRACIJE K+ I CA2+ JONA NA RAD SRCA Joni Na+, K+ i Ca++ su neophodni za normalan rad srca jer utiču na vrednost membranskog potencijala (dominira K+), i nastanak, oblik i provodjenje akcionih potencijala. Promjenom koncentracije K+ i Ca2+ mijenja se membranski potencijal, što mijenja frekvenciju i snagu

97

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Video prezentacija izolovanja i preparisanja srca pacova (Sim Heart) i aparature za registrovanje po Langendorffu Za ova ispitvanja mogu da se koriste modeli izolovanog I perfundovanog srca sisara, pripremljena po Langenderfu. Model srca sisara zahtjeva arteficijalnu perfuziju miokarda preko arterija, odredjenim rastvorima, kao I stalnu temperature rastvora u kome se izolovano srce nalazi Langendorfov eksperimentalni model omogućava fiziološka i farmakološka ispitivanja mehaničke i električke aktivnosti, koronarnog protoka i metabolizma izolovanog srca sisara. danas se koriste u osnovi dva modela: sa konstantnim pritiskom i konstantnim protokom. U daljem tekstu će biti predstavljen Langendorfov model sa konstantnim pritiskom. Sim Heart je multimedijalni program u kome se izučava fiziologija srca na modelu izolovanog retrogradno perfundovanog srca pacova po Langendorfu (Langendorff). Program omogućava ispitivanje uticaja neurotransmitera (Nor i Ach) i farmakoloških modulatora na kontraktilnost izolovanog srca. Model retrogradno perfundovanog srca po Langendorfu. Perfuzor (Sl. XII‐51) snabdeva srce fiziološkim rastvorom i povezan je sa termostatom (Sl. XII‐52) koji održava konstantnu temperaturu rastvora (37 oC). Perfuzat (rastvor) se neprekidno oksigeniše gasnom smešom (95% O2 + 5% CO2). Srce se perfunduje brzinom od 10 ml/min, pri konstantnom pritisku. Preko kanile, smeštene u ascendentnoj aorti, fiziološki rastvor ulazi u koronarne krvne sudove. Srce se retrogradno perfunduje, jer je pritisak u aorti veći od pritiska u levoj komori, aortna valvula je zatvorena i perfuzijski rastvor odlazi u koronarne krvne sudove. Iz koronarne cirkulacije, rastvor prolazi kroz koronarni sinus u desnu pretkomoru, koju napušta putem presečenih šupljih vena ili preko desne komore kroz presečenu plućnu arteriju. Tokom

eksperimenta srce nije ispunjeno krvlju, a dijastolna napetost (pritisak) se postiže uvođenjem balon katetera u levu komoru. Promene pritiska u levoj komori registruje balon kateter, transdjuser pretvara mehanički signal u električni i prenosi ga (crvena žica) do »STRATHAM« pojačivača (Sl. XII‐53), od koga se pojačani električni impulsi prenose do pisača (plava žica). Izlazni signal iz pojačivača je 1mV/2 mm Hg.Uključiti pisač pritiskom na prekidač »Power« (Sl. XII‐54). Izabrati boju pera »Pen color« (Sl. XII‐55). Registrovati bazalnu liniju – prekidač za registrovanje bazalne linije se nalazi pored »Resolution« potenciometra (Sl. XII‐56). Podesiti prekidač u položaj sa oznakom uzemljenja i registrovati bazalnu liniju. Podesiti bazalnu liniju – koristeći slajder koji se nalazi na desnoj ivici pisača (Sl. XII‐57), pomeriti bazalnu liniju na donju ivicu trake za registrovanje. Podesiti brzinu i rezoluciju pisača – Koristeći potenciometar »Speed« (Sl. XII‐58) podesiti brzinu kretanja trake na 0,05 cm/s. Potenciometar »Resolution« omogućava promenu osetljivosti pisača, koja je izražena u mV/podeok (»mV/Div«). Podesiti osetljivost na 2 ili 5 mV/pod. Konverzija koju vrši pojačivač (1mV za 2 mm Hg), u kombinaciji sa pojačanjem signala u pisaču, omogućava da se promene pritiska registruju na traci. Registrovati i analizirati kontracije srčanog mišića pacova Ne menjajući prethodno izvršena podešavanja (»Speed« = 0,05 cm/min; »Resolution« = 5 mV/pod) registrovati promene pritiska leve srčane komore u toku srčanog ciklusa. Zatim, povećati brzinu trake na 2 cm/s i posle nekoliko (7‐10) zabeleženih ciklusa, ponovo smanjiti brzinu na 0,05 cm/s. Povećavanje brzine trake omogućava da se uoče srčani ciklusi i izračuna frekvenca rada srca.

98

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Supstance se ubrizgavaju u fiziološki rastvor pomoću injekcione pumpe (Sl. XII‐6). Pritiskom na naziv supstance, ispod stalka sa epruvetama, otvara se meni iz koga se može izabrati nova supstanca.

b. Pokazati inotropni i hronotropni uticaj acetilholina Postupiti kao u prethodnom slučaju, ali ovog puta koristeći acetilholin: • 1 μL/min rastvora acetilholina koncentracije 10‐4 mol/L (krajnja koncentracija = 10‐8 mol/L); • 10 μL/min rastvora iste koncentracije (krajnja koncentracija = 10‐7 mol/L); • 100 μL/min istog rastvora (krajnja koncentracija = 10‐6 mol/L). izračunati ΔP (mm Hg) i HR, rezultate upisati u Tabelu XVI‐6. i nacrtati grafik zavisnosti ΔP od količine acetilholina.

Ispitati i analizirati uticaj adrenalina, acetilholina i drugih suptanci na frekvencu i amplitudu srčanih kontrakcija a. Pokazati inotropni i hronotropni uticaj adrenalina Da bi ubrizgali supstancu, prebaciti epruvetu sa odgovarajućom koncentracijom adrenalina iz stalka (Sl. XII‐59) u injekcionu pumpu. Koristeći brojač (Sl. XII‐61), izabrati željenu dozu i uneti je u perfuzor pritiskom najpre na strelicu ↓ (pali se zeleno svetlo), a zatim na dozer (Sl. XII‐62). U trenutku administracije, na traci se ispisuju podaci o dozi i vrsti unete supstance. Administracija supstance se može prekinuti pritiskom na »Stop«. Nastavljajući prethodno izvedeni eksperiment, administrirati: • 1 μL/min adrenalina, koncentracije 10‐4 mol/L (krajnja koncentracija u perfuzatu = 10‐8 mol/L). Sačekati do stabilizacije odgovora i na kratko povećati brzinu (2 cm/min). • povećati dozu ubrizganog adrenalina na 10 μL/min (krajnja koncentracija = 10‐7 mol/L). • još jednom povećati dozu adrenalina na 100 μL/min (krajnja koncentracija = 10‐6 mol/L) i konačno, • dodati 999 μL/min (krajnja koncentracija = 10‐5 mol/L). Iz dobijenog zapisa, izračunati promenu pritiska (ΔP) u mm Hg, rekvencu (HR), i dobijene vrednosti uneti u Tabelu XVI‐5. Nacrtati grafik zavisnosti ΔP od količine ubrizgane supstance. Napomena: Pri svakom dodavanju supstance, sačekati do potpune stabilizacije odgovora, a zatim, povećati brzinu kretanja papira (i posle nekoliko ciklusa), ponovo je smanjiti na početnu vrednost.

c. Inotropni i hronotropni uticaj blokatora Ca2+ kanala Verapamil hidrohlorid je derivat fenilalkilamina. Efekat verapamila se ostvaruje blokadom transmembranskog influksa Ca2+ (blokadom Ca2+ kanala) u miokardijalnim i glatkim mišićnim ćelijama krvnih sudova. Prekinuti sa adminstracijom supstanci i sačekati do potpunog oporavka odgovora. Pošto su se ponovo uspostavili bazalni uslovi, pristupiti administraciji verapamila. Početi sa minimalnom dozom, • 10 μL/min rastvora 10‐4 mol/L (krajnja koncentracija = 10‐7 mol/L) • 100 μL/min rastvora koncentracije 10‐4 mol/L (krajnja koncentracija = 10‐6 mol/L) • 999 μL/min rastvora koncentracije 10‐4 mol/L, sve do potpunog zaustavljanja rada srca ‐ cardiac arrest (krajnja koncentracija = 10‐5 mol/L). Rezultate uneti u Tabelu 3. i uporediti ih sa uticajem Ach. Uputstvo za izračunavanje Pri izračunavanju kontraktilnog odgovora srca treba voditi računa o izabranoj osetljivosti pisača (»Resolution«) i jačini izlaznog signala iz pojačivača (1mV/2mm Hg). 2 mm Hg 1 Mv br. podeoka

99

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije osetljivostpisaca(mV/pod) P × Δ = Pri izračunavanju frekvence, voditi računa o brzini kretanja trake; ako je brzina kretanja trake 2 cm/s, a na traci se registruje 6 ciklusa za 7 cm (podeoka), onda je frekvenca srca 103/min (6 ciklusa za 7 cm → 6 ciklusa : 3,5 s = X ciklusa : 60 s). brzina trake (cm/s) br. Podeoka br. ciklusa 60s HR (min‐1) × = ( ) br. Podeoka br. ciklusa 60 s brzina trake cm/s HR (min‐1) × × = 148

b. Ispitati uticaj promenjene ekstracelularne koncentracije Ca2+, K+ i Na+ na rad srca joni čiji se uticaj ispituje: kalcijum (»Calcium«), kalijum (»Potassium«) i natrijum (»Sodium«). virtuelna laboratorija koja se sastoji iz aparature za perfundovanje srca (1) i osciloskopa (2). Na ekranu osciloskopa se registruju zapisi promene snage srčane kontrakcije (»Contractile Force«), frekvence srca (»Heart Rate«) i koronarnog protoka (»CBF mL/min«). Uočiti promene koje nastaju u stanjima hipo‐ i hiperkalcemije (»Low«, »High«), hipo‐ i hiperkalijemije i hipo‐ i hipernatremije i upisati vrednosti u tabelu.

8. Demonstracija Frank‐Starlingovog zakona a. Objasniti Frank‐Starlingov zakon »U fiziološkim uslovima snaga srčane kontrakcije je proporcionalna stepenu istegnutosti miokardnih vlakana, tj. veličini venskog priliva«. Iz toga proizlazi da je udarni volumen proporcionalan snazi srčane kontrakcije.Venski priliv se definiše kao količina krvi koja svakog minuta dospe iz vena u desnu pretkomoru. udarni volumen srca i venski priliv prilagođavaju jedan drugom, kao i udarni volumeni dveju komora. U ovom eksperimentu se pritisak na kraju dijastole, koji je merilo venskog priliva, podešava uvlačenjem balona u levu komoru kroz pulmonalnu venu, te se njegovim naduvavanjem za po 5 mm Hg menja vrednost end‐dijastolnog pritiska. Snaga srčane kontrakcije se meri povezivanjem balona sa transdjuserom za pritisak i izražava kao vrednost sistolnog i dijastolnog pritiska. Srčana frekvenca i koronarni protok se tokom eksperimenta takođe menjaju, ali to nije prikazano. Iz ovog eksperimenta se može zaključiti da povećanje end‐dijastolnog pritiska u ventrikulu, tj. prethodnog opterećenja (usled povećanog venskog priliva), dovodi do povećanja snage srčane kontrakcije, što je suština Frank‐Starlingovog zakona.

REZULTATI 4. Registrovati i analizirati kontracije srčanog mišića pacova frekvenca = ________ ΔP = ________ 5. Ispitati i analizirati uticaj adrenalina, acetilholina i drugih supstanci na frekvencu i amplitudu srčanih kontrakcija a. Pokazati inotropni i hronotropni uticaj adrenalina bazalni uslovi Adr (10‐6) Grafički zapis aktivnosti srca posle primene adrenalina. 0 10 20 30 40 50 60 0 10-8 10-7 10-6 10-5 Adr (mol) ΔP (mmHg)

100

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Grafik zavisnosti ΔP od količine aplikovanog adrenalina. Tabela XVI‐5. Inotropni i hronotropni uticaj adrenalina Adr (mol/L) ΔP (mm Hg) frekvenca (min‐1) 10‐8 10‐7 10‐6 10‐5

c. Pokazati inotropni i hronotropni uticaj blokatora Ca2+ kanala verapamil (mol/L) ΔP (mm Hg) frekvenca (min‐1) 10‐7 10‐6 10‐5 7. Demonstracija Frank‐Starlingovog zakona b. Ispitati uticaj promenjene ekstracelularne koncentracije Ca2+, K1+ i Na1+ na rad srca da li dolazi do povećanja Snaga Frekvenca Koronarni (􀂵) ili smanjenja (􀂵) kontracije srca protok posmatranih parametara hipo Ca2+ hiper Ca2+ hipo K+ hiper K+ hipo Na+ hiper Na+

b. Pokazati inotropni i hronotropni uticaj acetilholina Grafički zapis aktivnosti srca posle primene acetilholina. 0 10 20 30 40 50 60 0 10-8 10-7 10-6 10-5 Ach (mol) ΔP (mmHg) bazalni uslovi Ach (10‐6) Tabela XVI‐6. Inotropni i hronotropni uticaj acetilholina Ach (mol/L) ΔP (mm Hg) frekvenca (min‐1) 10‐8 10‐7 10‐6 10‐5

101

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije membrani vlakna obezbjeđuje “plimu Ca2+ “ izmedju aktinskih i miozinskih niti, a trajanje kontrakcije direktno zavisi od trajanja “plime Ca2+“, tj.trajanja AP. EKG daje podatke o karakteristikama električnih zbivanja u srcu, tj. o AP, a mehaničke pojave srčanog ciklusa (sistola i dijastola) analizom EKG-a možemo samo vremenski odrediti.

XVI I XVII VJEZBA ELEKTROKARDIOGRAFIJA EKG (elektrokardiogram) je longitudinalni zapis (na EKG-traci) 3D električnih zbivanja u srcu za vrijeme širenja akcionog potencijala (AP) kroz miokard, bilježenjem sa površine tijela razlike potencijala koje se registruju između postavljenih elektroda. Buduci da su tkiva i I tjelesne tečnosti oko srca dobar, električni potencijali srca se provode do površine tijela (sa odredjenim umanjenjem u intenzitetu). kontrakcija u svim vrstama mišićnih vlakana uslovljena je prethodnom pojavom AP (elektricna zbivanja prethode mehanickim). promjena potencijala na

Zadatak Snimiti elektrokardiogram u 12 odvoda, u ležećem i u stojećem položaju. Potrebna oprema elektrode, krevet.

Elektrokardiograf, EKG-traka, kontaktni gel za

vidljivi su iz razloga što se pojavljuju prije ventrikularnih kompleksa, te ih ovi ne prekrivaju. 2. Kada se sumacioni elektricni vektor depolarizacije krece prema poztivnoj elektrode, registrovace se poyitivan otklon tj talas. daje pozitivnu oscilaciju, dok ukoliko je poyitivna elektroda postavljena na nacin da se sumacijski vektor od nje udaljuje, registruje se negativan EKG talas. Ukoliko su elektrode postavljene pod određenim uglom smanjuje se visina zapisa u odredjenoj mjeri. Također, ukoliko se elektroda nalazi okomito na smjer sumacijskog vektora depolarizacije, dobiva se +/- zapis, tj i pozitivan i negativan ili se oni medjusobno brisu.

Visina odstupanja od ravne linije tj talasa registrovanog na EKG ovisi od veličine i smjera sumacijskog električnog vektora u prostoru i njegovog prostornog odnosa s elektrodama koje te potencijale registruju. 1. Veća masa miokarda stvara veći potencijal, dok manja masa stvara manji potencijal. Lijevi ventrikul je najdeblji pa stvara i najviši električni potencijal. Desni ventrikul koji je u normalnim prilikama tri puta tanji od lijevog, pa stvara manji električni potencijal i uglavnom je u sjeni električnih potencijala lijevog ventrikula, s obzirom na to da se procesi u oba ventrikul dogadjaju gotovo istovremeno. Potencijali atrija koji je mnogo tanji, daleko su manji u odnosu na ventrikularne potencijale, a

102

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije 3. Udaljenost elektrode od srca smanjuje visinu zapisa jer se električni potencijal smanjuje s porastom udaljenosti. Ukoliko je zid grudnog koša tanji, dobivamo viši zapis u odnosu na gojazne osobe osobe, kod kojih postoji i sloj masnog tkiva

 V1

preko otpornika sa 4. IKP parasternalno – ekstremitetima(“nulta tačka desno potencijala”) V2 - II 4. IKP parasternalno –lijevo V3 - II između V2 i V4 V4 5. IKP medioklavikularno- II lijevo V5 5. IKP u prednjoj aksilarnoj - II liniji V6 5. IKP u srednjoj aksilarnoj - II liniji IKP = interkostalni prostor

Međunarodno dogovorene kombinacije elektroda - 12 odvoda:



3 standardna (I, II, III) - bipolarna što znači da potencijali obje elektrode jednako djeluju na EKG-krivulju.



3 pojačana unipolarna (aVR, aVL, aVF) - “pojačan” (dominantan je uticaj jedne – eksplorirajuće, elektrode (+), te ovi odvodi bilježe potencijal strane srca koja je bliža tom ekstremitetu. aVR: desnog ramena, aVL: lijevog ramena, aVF: lijeve noge.



6 prekordijalnih (V1 , V2 , V3 , V4 , V5 , V6). – odvoda pokazuju električni potencijal dijela miokarda koji se nalazi neposredno ispod eksplorirajuće (+) elektrode: V1 i V2 – desnog srca, V3– septuma, V4 – vrha srca, V5 i V6 – lijeve komore.

Periferni tj ekstremitetni odvodi (3 standardna, bipolarna odvoda i 3 unipolarna) snimaju električne potencijale srca u frontalnoj ravnini. Ovih 6 odvoda dobije se postavljanjem 3 elektrode na određena mjesta na ekstremitete, dok četvrta elektroda služi kao uzemljenje. Boje kojima su označene služe njihovu raspoznavanju [5-8]. Standardni bipolarni odvodi ekstremiteta su I, II, III koji zatvaraju Einthovenov trougao (Slika 2.3). IOodvod spaja desnu i lijevu ruku, II odvod spaja desnu ruku i lijevu nogu, a III odvod spaja lijevu ruku i lijevu nogu. crvena elektroda postavlja se na rucni zglog desne ruke, žuta elektroda postavlja se na rucni zglob lijeve ruke, zelena elektroda postavlja se na lijevu nogu a crna elektroda postavlja se na desnu nogu i služi kao uzemljenje kako bi se smanjili artefakti prilikom snimanja EKG Unipolarni odvodi ekstremiteta su aVR, aVL i aVF i pri tome je jedna elektroda tzv. Eksplorativna i uvijek pozitivna, a ostale su spojene u centralni terminal koji električki odgovara 0 (Slika 2.2 i 2.3). Oznaka

Tabela 12 12 standardnih kanala elektrokardiografija Odvod (-) pol EKG-a spojen sa (+) pol EKG-a spojen sa desnom rukom lijevom rukom I II desnom rukom lijevom nogom III lijevom rukom lijevom nogom preko otpornika sa  desnom rukom preostala dva ekstremiteta Avr Avl - II lijevom rukom Avf - II lijevom nogom

103

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije „a“ odnosi se, prema engl. Augmented, da su potencijali pojacani u aparatu i upućuje na eksplorativnu elektrodu (engl. R - right = desna ruka, L – left = lijeva ruka i F – foot = noga), dok slovo V označava voltažu prema engl. Voltage. Odvod aVR ima normalno negativan. P talasa i QRS otklon i ogledalni izgled normalnog QRS-kompleksa, jer kao da snima unutrašnjost ventrikula prema endokardu, pa ga nazivaju i «endokavitarni ili endokardijalni» odvod, za razliku od svih drugih odvoda koji kao da snimaju potencijale s površne srca pa ih možmo nazvati epikardijalnim odvodima. Izvođenje vježbe Ispitaniku osloboditi od odjeće podlaktice, potkoljenice i grudni koš. Elektrode se postavljaju pomoću gumene trake ili štipaljke, malo iznad ručnog, odnosno skočnog zgloba, te na definisane tačke na grudnom košu (V). Na desnu ruku se postavlja elektroda na kojoj je oznaka “R”, na lijevu ruku “L”, lijevu nogu “F”, desnu nogu “N”. Elektroda na desnoj nozi (“N”) služi za vezivanje s nultim potencijalom uređaja. Mjesta kontakta kože sa elektrodama treba prethodno namazati kontaktnim gelom (ili nakvasiti vodom), te tako osigurati potpun kontakt. Dogovorene kombinacije elektroda u EKG odvodima dobiju se podešavanjem prekidača na aparatu Prije snimanja provjeriti sljedeće parametre na EKG-traci, A Istu provjeru uraditi nakon svake promjene kanala. :  Brzinu kretanja papira – najčešće se koristi 25 mm/s,  Voltažu od 1 mV daje otklon pisača od 10 mm (vertikalno),  Položaj izoelektrične linije – na srednjoj horizontalnoj liniju papira. Tokom snimanja EKG podešavati prekidač na aparatu (jednokanalni EKG) u željene EKG-odvode i snimiti za svaki od njih najmanje 3 ciklusa. Kod svake promjene odvoda obilježiti ih na traci. Savremeni aparati mogu istovremeno snimati više odvoda (višekanalni) i obilježavanje odvoda je automatsko..

Moguća je prilikom snimanja pojava smetnji, tzv. “parazitskih struja” koje ne potiču od električnih zbivanja u srcu, vec su porijeklo iz gradske mreže I očituje se pravilnim titrajima od 50 Hz, kao posljedica lošeg kontakta između kože i elektroda. oscilacije se mogu pojaviti i zbog tremora mišića ukoliko je prostorija hladna, pa snimanje treba da obavljamo u prostoriji u kojoj je temperatura oko 200 C. Pri normalnoj, sinhronizovanoj propagaciji procesa depolarizacije i repolarizacije kroz pojedine delove srca, svaki ciklus AP na EKG‐u ima identičan izgled. U okviru jednog ciklusa AP svaka faza električne aktivnosti pojedinih delova srca predstavljena je odgovarajućim talasom ili segmentom. Talasi EKG mogu biti iznad izoelektrične linije (elektropozitivni) ili ispod izoelektrične linije (elektronegativni). Objasnite pojam Spontane dijastolicne depolarizacije miokarda Ezofagealni odvodi snimaju srčane potencijale iz jednjaka (koji prolazi iza samog srca, te na taj način bolje bilježi električna događanja u tom dijelu srca (pretkomore, zadnji zid komora). Ezofagealni odvodi se dobiju tako da se sonda s pozitivnom elektrodom guta i postavi na željenu dubinu u jednjaku. Ponekad se tačna lokacija može odrediti rendgenski. Odvod koji dobijemo označavamo sa slovom E i brojem koji označava dubinu postavljanja sonde. Tako je E15-25 sonda na dubini 15-25 cm i snima pretkomore a E25-35 sonda je na dubini 25-35 cm i snima područje atrioventrikularnog sulkusa dok je E40-50 sonda je na dubini 40-50 cm i snima zadnji zid komora. Ipak kako postoje znatne razlike u anatomskim odnosima, veličini pacijenata, pa treba učiniti serijski elektrokardiografski zapis na različitim dubinama. Desni prekordijalni odvodi: odgovaraju klasicnim prekordijalnim odnodima a nalaze se sa desne strane prekordija: V1 R 4. interkostalni prostor uz lijevi rub sternuma

104

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije V2 R 4. interkostalni prostor uz desni rub sternuma V3 R na pola puta između V2R i V4 R V4 R 5. interkostalni prostor na desnoj medioklavikularnoj liniji V5 R u visini V4R u prednjoj aksilarnoj liniji, desno V6 R u istoj visini u srednjoj aksilarnoj liniji, desnoMonitorski i holter ekg odvodi Kod kontinuiranog monitoriranja u hitnim službama, koronarnim i intenzivnim jedinicama, uglavnom 3 elektrode služe za stalno praćenje srčanog ritma i brzo uočavanje ili snimanje životno ugrožavajućih aritmija. Pozitivna elektroda se obično postavlja u V1 položaj, negativna pored lijevog ramena, dok treća sluzi za uzemljenje, a postavlja se na suprotnu stranu grudnog koša pored desnog ramena.Ukoliko se želi praćenje i drugih srčanih fenomena, kao što je ST-segment, pozitivna elektroda se može pomaknuti prema npr V4 ili V5 poziciji ili drugdje. Slika 2.10. Monitorski odvodi. A.B. Standardne pozicije s 3 elektrode, dostatne za praćenje srčanog ritma. C.D. Pozicije s 4 elektrode. E.F. Pozicije za više (5 i 8) elektroda kod kojih se elektrode s ekstremiteta premještaju na torzo kako bi se smanjili mišićni potencijali koji stvaraju smetnje u EKG signalima, kada je potrebno snimanje kod pacijenta koji je u pokretu.

Zadnji prekordijalni odvodi V7 5. interkostalni prostor lijevo na stražnjoj aksilarnoj liniji V8 5. interkostalni prostor lijevo na skapularnoj liniji V9 5. interkostalni prostor lijevo na paravertebralnoj liniji V7R 5. interkostalni prostor desno na stražnjoj aksilarnoj liniji V8R 5. interkostalni prostor desno na skapularnoj liniji V9R 5. interkostalni prostor desno na paravertebralnoj liniji Električna zbivanja u srcu (AP) prethode mehaničkim (sistola i dijastola), te sistola počinje neposredno nakon početka depolarizacije. EKG daje informacije samo o trajanju sistole i dijastole, te mali pomak početka mehaničkih zbivanja iza električnih zanemarujemo i uzimamo da je sistola-atrija od početka P-talasa do početka QRS-kompleksa, a sistola-ventrikula od početka QRS-kompleksa do kraja T-talasa. Talas repolarizacije atrija ne može se vidjeti u EKG-u, jer ga prekriva većom voltažom QRS-kompeks. Impuls se u atrijima prostire sporije nego u ventrikulima, tako da se repolarizacija atrija i depolarizacije ventrikula vremenski poklapaju. ANALIZA EKG-A Analizu EKG-a treba obavljati odredjenim redoslijedom i u potpunom obimu. Time se izbjegava izostavljanje pojedinih radnji, tj. činjenica bitnih kod postavljanja dijagnoze mogućih poremećaja. Prva faza - Analiza tehničke ispravnosti snimka

105

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije  Provjeriti brzinu papira. Ukoliko je brzina 25 mm/s, tada je horizontalna stranica najmanjeg kvadrata: 1 mm = 0. 04 s (slika 1).  Provjeriti baždarenje voltaže - 1 cm (vertikalno) = 1 mV (slika 1).  Provjeriti da li je izoelektrična osovina na horizontalnoj liniji papira. Druga faza: vodic ritma i srcana frekvenca  Određivanje vodiča ritma, tj. porijekla predvodnika depolarizacije u srcu Pojava pozitivnog P-talasa prije QRS-kompleksa u II odvodu označava pravilan redoslijed električnih pojava i SA-čvor, kao vodiča ritma (kazemo da se radi s sinusnom ritmu). Vazno je da P talas bude pozitivan jos i u I ili III odvodu, a redovno je pri tome i negativan u odvodu aVR.  Računanje srčane frekvencije – pošto je brzine papira: 25 mm/s, dužina najmanjeg kvadrata od 1 mm iznosi tj “traje” 0. 04 s. Budući da srčani rad predstavlja ritmičko ponavljanje istih faza, treba da izbrojimo najmanje kvadrate (N) između dva otklona na EKG-u: između dva Rzupca jer je najdominantniji talas. N x 0. 04 s = trajanje perioda između dva R-zupca (1 srčani ciklus), a koliko puta se taj period ponovi u 1 min (60 s) = frekvencija ( 60/ N x 0. 04). raspon vrijednosti u mirovanju je 60 – 90 / min. Kod sportista te su vrijednosti niže (oko 50 / min). Druga metoda odredjivanja srcane frekvence je: na osnovu RR razdaljine. Ako susjedni R zubac pada na prvu, drugu, trecu, cetvrtu ili petu naredni deblju liniju , onda je frekvenca srcanog rada 300, 150, 100, 75, 60 ili 50 u min

koji sadrže segmente i talase/zupce). Karakteristike koje se analiziraju za svaki od dijelova su EKG: trajanje, polaritet (+ ili - ), amplituda. Ponekad može nedostajati Q-zubac, stoga se PQ-segment i PQinterval tada mogu nazvati PR segmentom, tj. intervalom. R-zubac je prvi (i jedini) pozitivan (+) otklon u QRS-kompleksu, a negativan (-) otklon nakon njega (u QRS-kompleksu) je S-zubac. Česta greška je da se najveći i negativan (-) zubac proglasi R-zupcem. ST-segment je predstavljen izoelektričnom linijom I njegovo trajanje je promjenjivo zavisno od srcane frekvence U-talas se više ističe u usporenom radu srca. Vrijednosti voltaže i vremena na EKG-traci  1 cm – horizontalno = ? vremena 1 cm – vertikalno = ? voltaže pregled svih dijelova EKG-a i njihove karakteristike Amplitud Naziv šta predstavlja Trajanje polaritet a depolarizacija 0. 1 - 0. P-talas < 0. 12 s (+) atrija 25 mV PQ0. 04 – 0. AV-provođenje 0 segment 08 s PQ(R)0. 12 – 0. sistola atrija interval 20 s QRSdepolarizacija 0. 06 – 0. 0. 06 – 2. komplek ventrikula 10 s 5 mV s depolarizacija 25% od Q-zubac < 0. 04 s (-) septuma-lijevo R-z. R-zubac (+)

Treca faza: analiza EKG talasa  Analiza dijelova EKG-a – omogucava da ustanovimo da li se proces ekcitacije srca dešava pravilnim slijedom i intenzitetom. Na EKG-u razlikujemo otklone: talase (sa oblim vrhom), šiljke (sa oštrim vrhom), segmente (dijelove između talasa/zubaca) i intervale (dijelovi

106

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije S-zubac J-tačka STsegment QTinterval T-talas U-talas

(-) za određiv. položaja osnovne linije 0. 06 – 0. 10 s

0

sistola ventrikula

< 0. 40 s

repolarizacija ventrikula

0. 10 – 0. (+) 25 s (+)

0. 3 – 0. 5 mV < 1/3 Ttalasa

107

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

108

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

109

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

110

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

111

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

112

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije REZULTATI Drugi ispitanik Ime i prezime ispitanika _____________________________, god. Datum i vreme___________

Registrovati i analizirati elektrokardiogram (EKG) kod čoveka Prvi ispitanik Ime i prezime ispitanika _____________________________, god. Datum i vreme___________

1. Srčana radnja __________________ (ritmična) 2. Predvodnik srčanog ritma je___________________ (SA čvor) 3. Srčana frekvenca_____________ min‐1(60 – 100 min‐1) 4. Konstruisati srednju električnu osovinu srca 5. Odrediti trajanje i voltažu elemenata elektrokardiograma a. P talas traje _______ s i voltaže _______mV ( 0,05 do 0,12 s i 0,25 mV) b. PQ segment traje _______ s i voltaže _______mV (do 0,03 s i 0 mV) c. PQ interval traje _______ s ( 0,14 do 0,22 s) d. QRS kompleks traje _______ s i voltaže _______mV (0,08 do 0,11s, i do 2,5 mV) e. ST segment traje _______ s i voltaže _______mV ( do 0,25 s. i 0 mV) f. QT interval traje _______ s (od 0,35 do 0,42 s) g. T talas traje _______ s i voltaže _______mV (0,16 do 0,25 s i 0,4 mV)

1. Srčana radnja __________________ (ritmična) 2. Predvodnik srčanog ritma je___________________ (SA čvor) 3. Srčana frekvenca_____________ min‐1(60 – 100 min‐1) 4. Konstruisati srednju električnu osovinu srca 5. Odrediti trajanje i voltažu elemenata elektrokardiograma a. P talas traje _______ s i voltaže _______mV ( 0,05 do 0,12 s i 0,25 mV) b. PQ segment traje _______ s i voltaže _______mV (do 0,03 s i 0 mV) c. PQ interval traje _______ s ( 0,14 do 0,22 s) d. QRS kompleks traje _______ s i voltaže _______mV (0,08 do 0,11s, i do 2,5 mV) e. ST segment traje _______ s i voltaže _______mV ( do 0,25 s. i 0 mV) f. QT interval traje _______ s (od 0,35 do 0,42 s) g. T talas traje _______ s i voltaže _______mV (0,16 do 0,25 s i 0,4 mV)

113

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

Treci ispitanik Ime i prezime ispitanika _____________________________, god. Datum i vreme___________

Cetvrti ispitanik Ime i prezime ispitanika _____________________________, god. Datum i vreme___________

1. Srčana radnja __________________ (ritmična) 2. Predvodnik srčanog ritma je___________________ (SA čvor) 3. Srčana frekvenca_____________ min‐1(60 – 100 min‐1) 4. Konstruisati srednju električnu osovinu srca 5. Odrediti trajanje i voltažu elemenata elektrokardiograma a. P talas traje _______ s i voltaže _______mV ( 0,05 do 0,12 s i 0,25 mV) b. PQ segment traje _______ s i voltaže _______mV (do 0,03 s i 0 mV) c. PQ interval traje _______ s ( 0,14 do 0,22 s) d. QRS kompleks traje _______ s i voltaže _______mV (0,08 do 0,11s, i do 2,5 mV) e. ST segment traje _______ s i voltaže _______mV ( do 0,25 s. i 0 mV) f. QT interval traje _______ s (od 0,35 do 0,42 s) g. T talas traje _______ s i voltaže _______mV (0,16 do 0,25 s i 0,4 mV)

1. Srčana radnja __________________ (ritmična) 2. Predvodnik srčanog ritma je___________________ (SA čvor) 3. Srčana frekvenca_____________ min‐1(60 – 100 min‐1) 4. Konstruisati srednju električnu osovinu srca 5. Odrediti trajanje i voltažu elemenata elektrokardiograma a. P talas traje _______ s i voltaže _______mV ( 0,05 do 0,12 s i 0,25 mV) b. PQ segment traje _______ s i voltaže _______mV (do 0,03 s i 0 mV) c. PQ interval traje _______ s ( 0,14 do 0,22 s) d. QRS kompleks traje _______ s i voltaže _______mV (0,08 do 0,11s, i do 2,5 mV) e. ST segment traje _______ s i voltaže _______mV ( do 0,25 s. i 0 mV) f. QT interval traje _______ s (od 0,35 do 0,42 s) g. T talas traje _______ s i voltaže _______mV (0,16 do 0,25 s i 0,4 mV)

114

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Za laku i brzu procenu polozaja električne osovine srca u frontalnoj ravni procenjuje se na osnovu voltaže R talasa u I standardnom odvodu i aVF. Pri tome je izgled EKG snimka u ova dva odvoda nalik slici u ogledalu (sto je u II odvodu pozitivino aVR je negativno i obrnuto). Kada je položaj električne ose normalan, voltaža R talasa je najveća u II standardnom odvodu. Pri rotaciji srca ulevo R talas ima najveću voltažu u I odvodu, a kod rotacije srca udesno, u III standardnom odvodu. Negativna voltaža QRS kompleksa u V2 odvodu pokazuje da je u horizontalnoj ravni srednji QRS vektor usmeren unazad, a pozitivna voltaža QRS kompleksa da je usmeren unapred. Kada je voltaža QRS kompleksa u I i aVF pozitivna, električna osa srca nalazi se između 0o i +90o kružne skale frontalne ravni.

ODREĐIVANJE SREDNJE ELEKTRIČNE OSOVINE VENTRIKUL Ovisno o načinu zapisa električne aktivnosti možemo dobiti elektrokardiografski ili vektokardiografski zapis, a oni predstavljaju dva različita oblika zapisa istog električnog događanja u srcu. Spajanjem vrhova sumacijskih vektora dobivamo vektokardiografske krivulje u prostoru, dok se elektrokardiografska krivulja dobiva praćenjem visine sumacijskog vektora u vremenu. SEOV je sumacioni vektor sirenja depolarizacije komora koji pokazuje prosječan smjer struje (od (-) ka (+)). Raspon normalnih vrijednosti SEOV-a je – 300 do 900, a prosjecno 590. Za njegovu konstrukciju analiziramo QRS-kompleks. Za konstrukciju SEOV-a potrebne su osovine EKG-odvoda - prava definisana smjerom od (-) ka (+) elektrodi odvoda i uglom. Osovine standardnih odvoda (I, II, III) međusobno zaklapaju uglove od 600, a osovine pojačanih unipolarnih odvoda (aVR, aVL, aVF) dijele ove uglove na pola, pa tako svih šest osovina međusobno zaklapaju uglove od po 300 i nalaze se u frontalnoj ravni. Osovine prekordijalnih odvoda (V1-6) su u horizontalnoj ravni, i daju dodatne informacije o električnim zbivanjima u prostoru (“naprijed-nazad”) Dvije osovine konstruisane u koordinatnom sistemu potrebne su da bi odredili SEOV. Vektor koji nanosimo na osovinu dobijemo kada od vrijednosti R-zupca oduzmemo vrijednost S-zupca iz istog QRSkompleksa. Vektor se nanosi na pozitivnu ili negativnu stranu osovine, tj. ima smjer koji odgovara predznaku rezultata. Npr. R=+8, S=-2: (+8) + (-2) = +6. Kroz vrhove vektora povuku se okomite linije na osovine odvoda. Tamo gdje se okomite linije sijeku – tu je vrh SEOV-a, a njegovo ishodište je u presjeku osovina.

Pitanja i zadaci 1. Konstruiši SEOV iz standardnih odvoda koji su snimljeni u ležećem položaju I u stojećem položaju! Da li postoji razlika između SEOV-a u zadatku 1. i onog u zadatku 2. i zašto? 2. Konstruiši vektore u standardnim odvodima kada je SEOV 450, intenziteta = 5 (1=5 mm npr.

115

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

116

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

117

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

Ljevogram

Desnogram

Normogram

Izgled EKG‐a u standardnim odvodima pri idealnom smeru električne osovine srca) Nastanak EKG – smjer fiziološke depolarizacije srca Osovine EKG-odvoda,

118

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

Vector elektricnog dipola srca – frontalna ravan

Normalna seo srca

sistolom, a RRP sa početkom dijastole. dug apsolutni refraktorni period predstavlja zaštitu od srčanih aritmija i tetanizacije miokarda. ES se prema mjestu odakle dolazi prijevremeni impuls, dijele na pretkomorske i komorske. Pretkomorske ESmogu da potiču sa bilo kog mjesta u pretkomorama. U EKG se prepoznaju kao preuranjeni P talasi, koji se po morfologiji i amplitudi razlikuju od sinusnih P talasa. Iza atrijalnih prijevremenih kompleksa obično slijedi pauza prije uspostavljanja aktivnosti SA čvora. Pretkomorska ES obično depolariše i resetuje sinusni čvor, tako da je zbir prije i postekstrasistolnog PP intervala manji od zbira dva sinusna PP intervala. U tom slučaju nakon pretkomorskih ES nastaje pauza koja je manja od pune kompenzatorne. QRS kompleks je kod većine atrijalnih ES normalan, mada može biti i proširen usljed aberantnog provođenja kada se preuranjeni kompleks pojavi, dok je Hiss-Purkinjeov sistem u periodu relativne refrakternosti.

EKSTRASISTOLE Ekstrasistole(ES) označavaju prijevremene srčane kontrakcije. Kada se srce nalazi u sistoli, tj. za vrijeme depolarizacije, nije moguće izazvati novu kontrakciju impulsom bilo koje jačine i taj period se označava periodom apsolutne refrakternosti. Nakon sistole slijedi period relativne refrakternosti u kome se impulsom dovoljne jačine može izazvati kontrakcija. Akcioni potencijal kardiomiocita komora traje oko 250–300 ms i spada u akcione potencijale sa platoom. Faze akcionog potencijala su: depolarizacija, plato potencijal i repolarizacija. Apsolutni refraktorni period (ARP) kardiomiocita traje 200–250 ms i obuhvata fazu depolarizacije, plato fazu i prve dve trećine repolarizacije, dok njihov Relativni rekfraktorni period (RRP) traje oko 50 ms i poklapa se sa poslednjom trećinom repolarizacije. ARP se vremenski poklapa sa

119

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Komorske ES: Na EKG se prepoznaju po širokim (obično preko 0. 14s) i bizarnim QRS kompleksima kojima ne prethode P talasi. QRS kompleks je proširen zbog toga što se impuls provodi kroz komorski sistem, a ne kroz Purkinjeov snop i ima visoku voltažu, jer se komore ne depolarišu u isto vrijeme. T talas je obično suprotnog potencijala od QRS kompleksa, zato što se smjer depolarizacije i repolarizacije tokom sprovođenja impulsa poklapa. Komorske ES se obično ne sprovode retrogradno u komore tako da ne dolazi do resetovanja SA čvora, pa nakon komorske ES nastaje puna kompenzatorna pauza, tj. Interval između sinusnog impulsa sprovedenog prije komorske ES i sljedećeg provedenog sinusnog impulsa jednak je zbiru dva osnovna RR intervala. Komorski impulsi mogu biti i retrogradno sprovedeni u pretkomore i tada se u odvodima II, III i aVF pojavljuju negativni P talasi. Ova retrogradna aktivacija pretkomora može da resetuje Sa čvor, tako da pauza koja nastaje nakon ES bude manja od kompenzatorne. Zadatak Analizirati ekstrasistole registrovane na EKG-u.

120

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

121

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Način rada: Palpacija udara srca se može izvoditi pri ležećem ili sedećem položaju ispitanika. Ispitivač prilazi ispitaniku sa njegove desne strane i na predsrčani predeo grudnog koša postavlja šaku tako da bude cela položena na kožu grudnog koša. Kada se šakom odredi lokalizacija ictusa, taj predeo se dalje palpira vrhovima prstiju. Ispitaniku odrediti lokalizaciju, dijametar, amplitudu i trajanje ictusa

XVIII VJEZBA . Palpirati udar »srčanog vrha« (ictus cordis) Ictus cordis je mehanički fenomen koji nastaje naglom promenom položaja leve komore u ranoj sistoli, kada se srce rotira prema desno i nagore i dodiruje zid grudnog koša. Iako se uobičajeno naziva udarom srčanog vrha, treba napomenuti da ne nastaje udarom srčanog vrha nego dela leve komore koji je veoma blizu vrha. Vrh srca je normalno pokriven plućima i nalazi se oko 0,5 cm levo od mesta maksimalnog udara srca. Pri palpaciji ictusa, treba odrediti njegovu lokalizaciju, dijametar, amplitudu i trajanje. Lokalizacija udara srca je promenljiva u zavisnosti od položaja tela. Normalno se nalazi u petom levom međurebarnom prostoru, jedan centimetar medijalno od medioklavikularne linije. Kod mršavih osoba ictus se može i videti, i on je obično pomeren udesno, dok je kod gojaznih i trudnica obično pomeren ulevo i teško ga je ili nemoguće odrediti. Dijametar udara srca je obično manji od 2,5 cm u ležećem položaju (veličina jagodice prsta) i palpira se uvek u samo jednom međurebarnom prostoru. Amplituda ictusa je obično mala i oseća se kao lagani udar. Zavisi od položaja srca u grudnom košu, stanja zida grudnog koša i rada srca. Veća amplituda ‐ hiperkinetički udar (Sl. XII‐2) može da se oseti kod zdravih mladih osoba, naročito pri naprezanju i uzbuđenju, ali i kod nekih patoloških stanja. Hipokinetički udar (Sl. XII‐2) je karakterističan za patološka stanja povezana sa srčanom slabošću. Trajanje ictusa srca je kod zdravih osoba manje od dve trećine sistole. Može se odrediti istovremenom auskultacijom srčanih tonova i palpacijom udara srca.

Posmatranje funkcije valvularnog aparata na izolovanom goveđem srcu (Gadov ogled) Preparat izolovanog srca po Gadu omogućava posmatranje semilunarne valvule u uslovima simulacije srčanog rada i predstavlja efikasnu metodu vizuelizacije pomenutih valvula i omogućava posmatranje njihovog rada pri promenama pritisaka u levom ventrikulu. Način rada: U levu pretkomoru ispranog goveđeg srca uvući i dobro fiksirati zastakljeni metalni prsten, tako da mu donja ivica bude u visini mitralnog zalistka. Manji zastakljeni prsten uvući u aortu i čvrsto ga fiksirati uz semilunarne zalistke. Na otvor bočne šire cevi na prstenovima navući gumena creva koja su povezana sa rezervoarom u kome je fiziološki rastvor (300 mM NaCl). Rezervoar treba da se nalazi na visini od 50 cm iznad nivoa srca. Cev povezanu sa pretkomorom navući na donji odvod rezervoara, a crevo koje je povezano sa aortnim prstenom povezati sa vrhom rezervoara. Kroz muskulaturu na vrhu leve komore napraviti uzan otvor i kroz njega u levu komoru uvući cev na čijem vrhu je sijalica. Cev treba dobro fiksirati za muskulaturu komore. Drugi kraj cevi je povezan sa gumenom kruškom, pomoću koje se menja pritisak u levoj komori. U sistem pustiti fiziološki rastvor iz rezervoara i pomoću malih bočnih cevi na prstenovima izbaciti vazduh iz srca.

122

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Izvođenje ogleda: Uključiti svetlo i pomoću gumene kruške ritmički pumpati rastvor. Pumpanje rastvora simulira srčanu akciju i pri tom dolazi do promene pritiska u levoj komori. Kroz staklo na prstenovima posmatrati rad zalistaka pri ovako izazvanim ritmičkim promenama pritiska. Treba uočiti da pri povećanju pritiska u komori (sistola) dolazi do zatvaranja mitralnih i otvaranja aortnih valvula. Pri smanjenju pritiska u komori (dijastola) dolazi do zatvaranja aortnih i otvaranja mitralnih valvula. U toku eksperimenta treba uočiti građu valvula, funkciju papilarnih mišića i horda tendinea.

Isto tako, semiluni zalisci normalno se zatvaraju približno simultano pa se čuje jedan drugi ton. Međutim, drugi ton uzrokovan zatvaranjem aortnog zaliska njabolje se čuje u drugom međurebarnom prostoru desno uz sternum, a drugi ton uzrokovan zatvaranjem pulmonalnog zaliska najbolje se čuje u levom međurebarnom prostoru uz sternum. Prvi ton uzrokovan zatvaranjem mitralnog zaliska najbolje se čuje u levom petom međurebarnom prostoru jedan centimetar unutar medioklavikularne linije, a prvi ton uzrokovan zatvaranjem trikuspidalnog zaliska najbolje se čuje iznad procesusa ksifoideusa ili u četvrtom međurebarnom prostiru desno uz sternum. Ako nema pomenute sinhronosti prvi odnosno drugi ton mogu biti ''udvojeni''. Trajanje čujnog dela prvog tona je oko 0,11 sekundi sekundi, a drugog tona 0,07 sekundi. U nekih osoba tokom dijastole, ubrzo posle drugog tona, može se pojaviti treći srčani ton, a koji može biti pogrešno uzet za reduplikovani drugi ton. On je mekši od drugog tona a čuje se najbolje na iznad apeksa srca. Treći srčani ton je verovatno uzrokovan vibracijama koje nastaju usled naglog ulaska krvi iz pretkomora u komore na početku dijastole, a njegova jačina varira sa veličinom venskog priliva. Četvrti ili atrijalni ton koji nastaje u toku kontrakcija pretkomora, normalno se ne može čuti, ali se može registrovati fonokardiografski.

AUSKULTACIJA SRČANIH TONOVA Kada se školjka stetoskopa stavi na prekordijum normalne osobe, jasno se čuju dva odvojena tona: prvi ton, koji se javlja na početku sistole, i drugi ton koji se javlja na početku dijastole srca. Zato se prvi ton zove sistolni a drugi dijastolni ton. Često se navodi da tonovi liče na šapatom izgovorene rečce lub dup, lub dup... Srčani tonovi se čuju iznad celog prekordijuma, ali oni se najbolje čuju na mestima zvanim auskultacione tačke. prvi ton je niži i duži a drugi viši i kraći, a pauza između prvog o drugog tona je kraća od pauze između drugog i sledećeg prvog tona. Prvi ton se najbolje čuje u oblasti srčanog vrha, a drugi ton iznad druge rebarne hrskavice uz sternum. Uzrok prvog tona je naglo zatvaranje atrioventrikularnih zalistaka i naprezanja ventrikularnog mišića i horda tendinea, a uzrok drugog tona je zatvaranje semilunarnih zalistaka. Normalno, atrioventrikularni zalisci se zatvaraju približno simultano pa se čuje jedan prvi ton. PRVI TON SE AUSKULTUJE NA PREKORDIJU U TRENUTKU KADA SE PALPIRA UDAR PULSA NA ARTERIJI KAROTIS

V e ž b a br.....Uvežbavati auskultaciju srčanih tonova kod čoveka Način rada: Ispitaniku koji sedi ili leži na leđima palpacijom odredimo mesta auskultacije na grudnom košu. Savetuje se da se školjka stetoskopa prvo stavi na sredinu prekordijuma, između baze i vrha srca, sa leve strane. Tek nakon slušanja srčanih tonova na tom mestu, oni se auskultuju na definisanim auskultatornim tačkama. Tražimo od

123

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije ispitanika da za nekoliko trenutaka zaustavi disanje da bi se tonovi bolje čuli. Srčana ušća slušavamo na tačno definisanim tačkama na grudnom košu koje nisu njihove anatomske projekcije, već tačke gdje se tonovi najbolje čuju – auskultatorne tačke. Iznad svake auskultatorne tačke čujemo tonove iz svih ušća, ali najglasnije ton koji pripada odgovarajućem ušću.

Auskultacija – indirektna metoda,b Auskultatorne tačke i anatomske projekcije srčanih ušća AV-valvula: 1. cuspis, 2. chordae tendineae, 3. musculi papillares

Zadatak Registrovati srčane tonove nad svim ušćima. Uporediti nalaze srčanih tonova dobijene: u sjedećem položaju, u ležećem položaju, nakon fizičke aktivnosti (10 čučnjeva).

5. IKP lijevo, cm Mitralno – medijalno od hvatište 4. lijevog rebra za bikuspidal medioklavikularne sternum, dijelom zahvata no linije (ictus 3. IKP cordis)

Potrebna oprema

Auskultatorne tačke i anatomske projekcije sr;anih ušča ušće

fonendoskop.

Trikuspida lno

Aortalno

Aukultatorna tačka

Anatomska projekcija

u visini hvatišta 5. desnog rebra za sternum, a na liniji koja spaja hvatište 3. lijevog rebra i 6. desnog rebra (po nekima na proc. xiphoideusu) ispod pulmonalnog ušća, 2. IKP desno, bliže medijalnoj liniji, dijelom parasternalno na sternumu, a dijelom u 3. IKP lijevo 2. IKP lijevo, hvatište 3. lijevog rebra za parasternalno sternum

Pulmonaln o Erbova iznad hvatišta 3. lijevog rebra za sternum ta~ka ANALIZA FONOKARDIOGRAMA Fonokardiografija je metoda registrovanja zvučnih fenomena, srčanih tonova, koji prate srčani rad. Mehanička energija krvi, koja protiče kroz srce izaziva zatvaranje i otvaranje zalistaka i vibracije zida

124

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije će prije desna komora savladati pritisak u plućnoj arteriji, nego lijeva komora u aorti. Drugi srčani ton (S2) – nastaje na početku dijastole naglim zatvaranjem semilunarnih valvula, u periodu izovolumetrijske relaksacije. Krv iz aorte i arterije pulmonalis se, zbog relaksacije komora i pada pritiska u njima, počinje kretati ka komorama i zatvara semilunarne valvule. Dalji pad pritiska u komorama dovodi do otvaranja atrioventrikularnih valvula i punjenja komora. Redosljed zatvaranja i otvaranja valvula je sljedeći: zatvaranje aortnog ušća, zatvaranje pulmonalnog ušća, otvaranje pulmonalnog ušća, otvaranje mitralnog ušća. Ovaj ton traje 0. 11sec. , u frekventnom opsegu od 75 – 150 Hz. Centralnu komponentu čine vibracije nastale brzim zatvaranjem semilunarnih ušća uz pljesak valvula. Otvaranje atrioventrikularnih ušća je spor proces i stvara slab šum. Treći srčani ton ( S3 ) – se pojavljuje u trećoj fazi dijastole u tzv. ranoj fazi brzog punjenja. Zbog malih frekvenci se rijetko mogu auskultovati i registrovati kod odraslih, ali se može čuti kod djece zbog tankog zida grudnog koša. Četvrti srčani ton ( S4 ) - nastaje u sistoli pretkomora. Sastoji se iz nekoliko niskofrekventnih oscilacija zbog čega se rijetko registruje.

komora i velikih krvnih sudova, koji su ispunjeni krvlju. Pomenute vibracije se mogu čuti i registrovati na površini grudnog koša. Porijeklo ovih vibracija je različito, kao i njihova amplituda i frekvencija i mnoge su ispod granica čujnosti ljudskog uha, ali se mogu registrovati fonokardiografom. Fonokardiografija se zasniva na konverziji zvučnih talasa u električne signale. Budući da se radi o mješavini talasa različitih frekvencija i amplituda, prilikom snimanja se koriste filteri za selekciju određenih frekventnih opsega zvuka: Mikrofon se postavlja na prednji zid grudnog koša, na tzv. auskultatorne tačke određene auskultacijom srčanih tonova. Brzina kretanja papira je 50mm/s. Registrovanje fonokardiograma se vrši paralelno sa II-im odvodom EKG-a, što omogućava uporednu analizu električnih i zvučnih fenomena srčanog ciklusa. Prvi srčani ton( S1) je mišićno-valvularnog porijekla i označava početak sistole komora,a poklapa se sa izovolumetrijskom fazom sistole komora i pojavljuje sinhrono sa vrhom R zupca EKG-a. Centralnu komponentu predstavljaju visokoamplitudne oscilacije valvularnog porijekla, a prethode im niskoamplitudne, niskofrekventne oscilacije muskularnog porijekla. Valvularnu komponentu prvog srčanog tona čine vibracije izazvane: zatvaranjem mitralnog ušća, zatvaranjem trikuspidalnog ušća, otvaranjam pulmonalnog ušća, otvaranjem aortnog ušća. Prvi ton traje 0. 14 sec, frekventni opseg je 30-120Hz. U fazi izovolumetrijske kontarkcije naglo raste pritisak u komorama, krv se potiskuje ka otvorenim atrioventrikularnim ušćima, podiže zaliske i zatvara ušća. Pritisak krvi iz ventrikula dalje djeluje na semilunarna ušća i otvara ih. Kontrakcija lijevog ventrikula prethodi kontrakciji desnog, ali otvaranje pulmonalnog ušća prethodi otvaranju aortnog, jer

125

Zadatak

Pomoću fonokardiografa registrovati zvučne fenomene.

Oprema

Fonokardiograf.

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Srčani tonovi u srčanom ciklusu

pretkomorama raste i u toku faze brzog i sporog istiskivanja. Ova se faza naziva I end-sistola komora.

Izvođenje vježbe Mikrofon se stavlja na auskultatorne tačke prekordija. Staviti elektrode za snimanje EKG-a (II odvod) Brzina kretanja papira je 50mm/s.

Dijastola komora – pri frekvenci od 75/min traje oko 0. 5s. Sastoji se od sljedećih faza:  U protodijastoli dolazi do naglog pada pritiska u komorama i velikim arterijama, a dolazi do kretanja krvi iz velikih arterijama ka komorama  U fazi izovolumetrijske relaksacije dolazi do porasta pritiska u pretkomorama, a volume krvi u komorama se ne mijenja (na početku ove faze semilunarni zalisci se zatvaraju, a na kraju nje se otvaraju AV zalisci). Pritisak i protok krvi u aorti/A.pulm su stabilni, a volumen krvi pada. U ovoj fazi prisutan je najmanji volumen krvi u komorama i najmanji pritisak u njima tokom srčanog ciklusa. Na EKG registrujemo dijastolu (T talas), a na fonokardiogramu se registruje drugi srčani ton.  U fazi brzog punjenja komora krvlju iz pretkomora, pritisak u pretkomori nadvlada pritisak u komori, dolazi do otvaranja AV valvula, pritisak u komorama prestaje da pada, volumen krvi u komori raste, a pritisak u aorti pada ka dijastolnim vrijednostima od oko 80mmHg, na EKG-u je dijastola (period izmedju T I P), a na fonokardiogramu treći srčani ton.  U fazi sporog punjenja, (dijastaza) dolazi do daljeg pada pritiska u aorti/A.pulm i porasta volumena krvi u komorama. Na EKG-u se registruje P talas, a pritisak u lijevoj komori i pretkomori raste. U fazi sistole atrija (presistola komora, end-sistola) dolazi do daljeg rasta pritiska krvi u atriju i ventrikulu, a pada pritiska u aorti/A.pulmon. Na EKG registrujemo period neposredno nakon P talasa, a na fonokardiogramu se registruje 4 srčani ton. Ova faza nije neophodna za

ANALIZA POLIKARDIOGRAMA – Wiggers-ov diagram Pomoću polikardiograma se istovremeno prate električni, mehanički i zvučni fenomeni koji nastaju tokom srčanog ciklusa (period od početka jedne kontrakcije do početka naredne kontrakcije srca). Dijeli se na dva perioda, kontrakciju komora, tj. sistolu i njenu relaksaciju, tj. dijastolu. Sistola komora – traje oko 0. 3 sec. 1.) U fazi izovolumetrijske kontrakcije komora je puna krvlju, AV zalisci se zatvaraju, a semilunarni se nisu još otvorili. Dolazi do naglog porasta pritiska u komore, a volumen krvi u komorama se ne mijenja. Protok krvi i pritisak u aorti su stabilni. Pritisak u lijevoj pretkomori je oko 10mmHg, a na EKG završava QRS kompleks. Na fonokardiogramu 2.) se registruje prvi srčani ton 3.) U fazi brze ejekcije usljed otvaranja semilunarnih valvule, dolazi do naglog prodora krvi iz komore u aortu/A.pulm, pada volumena krvi u komorama, a povećava se protok i pritisak u aorti/A.pulmonalis, pa pritisci rastu sa dijastolnih minimuma (oko 80mmHg u sistemskoj cirkulaciji ili 8mmHg u plućnoj cirkulaciji) na sistolne vrijednosti (oko 120 mmHg - sistemski, tj. 25mmHg plućni). Na EKG registrujemo ST period (izmedju QRS I T). 4.) U fazi sporog izbacivanja dolazi do strmog pada pritiska i protoka u aorti//A pulm, pada pritiska u komorama i ne tako strmog pada volumena krvi u njima. Na EKG imamo početak T talasa. Pritisak u

126

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije punjenje komora kada organiza miruje (bez fizičke aktivnosti), ali je značajna za funkcionisanje srca u naporu kada dolazi do porasta frekvence i značajnog skraćenja srčanog ciklusa na račun dijastole komora, kada gotovo da nema faze brzog I sporog punjenja komora, tako da sistola pretkomora značajno doprinosi punjenju komora. U miru se kontrakcijom pretkomora u komore ubaci oko 20% krvi (tzv dopunjavanje gotovo punih komora), dok se u naporu ovako ubaci i do 80% krvi u komore.

-

Afterload

- Preload

jačom kontrakcijom istisnuti iz komore i tako povećati sistolni volumen (rezerva srca). I nakon najsnažnije kontrakcije srca u komorama ostaje krv – rezidualni volumeni,to omogučava da se komore i pri većoj frekvenci i jačim kontrakcijama uvek dovoljno pune krvlju. Veličina sistolnog volumena zavisi od vrste (veličina srca) i potreba organizma za krvlju u datom trenutku. Kod sisara prosečno iznosi od 0,45 do 1,5 ml/kg telesne mase. Minutni volumen (MV) je zapremina krvi koju leva komora istisne u aortu u toku jednog minuta. Jednak JE proizvodu sistolnog volumena i frekvencije srcanog rada (postoji obrnuti odnos Između frekvence i stepena punjenja komora krvlju). Preveliko povećanje frekvence može značajno da smanji minutni volumen (pozitivna povratna sprega)., a povećan mišićni napor dovodi do njegovog povećanja (i do 5 puta). Minutni volumen se može odrediti sledećim metodama: direktne (hirurške) metode – precizne, ali zahtevaju otvaranje grudnog koša (koriste se samo u eksperimentalne svrhe) i indirektne (hemijske) metode (koriste se u kliničke svrhe). Koje se zasnivaju na dva principa (metode): 1 Fickov princip (količina supstance – npr O2 koju iz arterijske krvi preuzme tkivo u jedinici vremena jednaka je proizvodu razlike njene koncentracije u arterijskoj i venskoj krvi, odnosno A-V razlike i protoka krvi u tom vremenu). Za ovo je potrebno odrediti ukupnu količinu O2 koju organizam preuzme u plućima za 1 minut (pomoću spirometra) i razliku u koncentraciji O2 između arterijske I venske krvi. MV se izračunava na osnovu formule: potrošnja O2 u plućima (ml/min) MV = koncentracija O2 u arterijskoj krvi – koncentracija O2 u venskoj krvi (ml/L)

- Kontraktilnost - Srcana frekvenca

Sistolni i minutni volumen Sistolni volumen (SV) je količina krvi koja se tokom jedne kontrakcije (sistole) srca istisne u aortu, odnosno a.pulmonalis. Sistolni volumen leve komore je približno jednak sistolnom volumenu desne komore (manje razlike postoje zbog fiziološkog šanta). Ovaj volumen ne predstavlja svu količinu krvi koja se u komorama zatekla na kraju dijastole ili početku sistole - presistolni volumen. Sistolom se u arterijski sistem istisne oko 43% presistolnog volumena. Nakon sistole u komori ostaje oko 57% krvi - postsistolni volumen. Veći deo ove krvi može se

127

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije 2

Indikator – diluciona metoda (stepen dilucije indikatora – neutralne boje ili radioaktivnog izotopa). Za ovu metodu je potrebno ubrizgati indikator i/v i svakih 5 sekundi uzorkovati arterijsku krv i odrediti koncentraciju indikatora. MV se izračunava na osnovu formule: zapremina indikatora (L) X koncentracija indikatora (mg/L) MV = prosečna koncentracija indikatora (mg/L) X vreme (min)

Zadatak Analizirati Wiggers-ovu krivulju - pritisak u lijevoj komori, - pritisak u lijevoj pretkomori, - protok krvi i pritisak u aorti, - volumen lijeve komore, - EKG, - fonokardiogram i - venski puls.

3. Ako je srčana frekvenca 180/min odredite trajanje srčanog ciklusa, i pretpostavite trajanje sistole i dijastolE ZADATAK: Na osnovu zadatih parametara, dobijenih indirektnom metodom, izračunati minutni volumen Dopunite tabelu referalnim vrijednosti Parametar Udarni volumen UV Srčana frekvencija SF Minutni volumen srca MVS = UV x SF Srčani indeks = MVS / tj površina (1,8 m2) end-dijastolni volumen (EDV) - zapremina krvi u komori na kraju dijastole end- sistolni volumen (ESV) - zapremina krvi u komori na kraju sistole UV = EDV – ESV Ejekcijska frakcija, EF = UV / EDV Preload – predopterećenje, opterećenje volumenom, stepen napetosti mišića na kraju dijastole (EDP) Afterload – naknadno opterećenje, opterećenje pritiskom, opterećenje koje mišić savlada kontrakcijom (sistolni pritisak SP)

Ucrtajte dogadjaje u srčanom ciklusu: - Izbacivanje krvi (ejekcija), - Otvaranje aortnog zaliska, - Zatvaranje aortnog zaliska, - Otvaranje AV zaliska, - Zatvaranje AV zaliska, - Izovolumetrijska relaksacija komora, - Izovolumetrijska kontrakcija komora, - Brzo I sporo punjenje komora, - Sistola pretkomora

Sa dijagrama 1. očitajte vrijednost pritiska u lijevoj komori tokom izovolumetrijske kontrakcije, te maksimalne I minimalne vrijednosti pritiska u njoj komori tokom srčanog ciklusa? 2. očitati volumen komore u fazi izbacivanja i tokom izovolumetrijske kontrakcije

128

vrijednost

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

129

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Interpretirajte sljedece grafikone

130

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

131

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

1. Palpirati udar »srčanog vrha« (ictus cordis) Ispitanik , god.Datum Lokalizacija ictus cordisa je u Dijametar ictus cordisa je Amplituda ictus cordisa Trajanje ictus cordisa je 2. Auskultacija srčanih tonova Ispitanik , god.Datum Da li je srčana radnja ritmična? Dopunite tabelu Faza opis valvule Trajanje, fr -min EKG

Koje srčane tonove čujete? U kojoj auskultacijskoj tački su oni najglasniji? Kako ćete odrediti koji je prvi, a koji drugi srčani ton? Kakav je intenzitet srčanih tonova koje čujete? Da li čujete šumove i ako čujete gde? 3. Odrediti frekvencu i ritmičnost rada srca Ispitanik , god.Datum Frekvenca srca ______ min–1 (60 – 100 min–1). Pritisak

132

Volumen

Srcani ton

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

133

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije minutnog volumena srca potrebna normalna količina krvi u cirkulaciji i da je za održavanje normalnog perifernog otpora proticanju krvi kroz sudovni sistem velikog krvotoka potreban i normalan nervni vazokonstriktorni tonus arteriola i normalna viskoznost krvi. Maksimalni arterijski krvni pritisak ili sistolni pritisak je najveći pritisak u aorti i velikim arterijama (npr. a.brachialis) u toku srčanog ciklusa. Minimalni arterijski krvni pritisak ili dijastolni pritisak je najmanji pritisak u aorti ili u velikim arterijama u toku srčanog ciklusa. Povećanje dijastolnog pritiska je gotovo uvek posledica povećanje ukupnog perifernog otpora. Ako je vrednost dijastolnog pritiska kod čoveka veća od 90 mm Hg, može se smatrati da se radi o arterijskoj hipertenziji bez obzira kolika je vrednost sistolnog pritiska. Srednji arterijski pritisak je integrisana vrednost svih promena pritiska u aorti ili velikim arterijama u toku srčanog ciklusa. To je onaj pritisak koji bi mogao da u odsustvu pulsnih oscilacija pritiska proizvede isti hemodinamski efekat kakav postoji pri normalnim pulsnim oscilacijama arterijskog pritiska. Pulsni pritisak je razlika izmedju sistolnog i dijastolnog pritiska izmerenih indirektnim metodom (u a.brachialis). Arterijski krvni pritisak kod čoveka se može meriti direktno i indirektno. Direktno merenje arterijskog pritiska u kliničkoj medicini vrši se retko, i to samo u kardiopulmonalnim laboratorijama ili u toku hirurških operacija. U eksperimentima na životinjama vrednost arterijskog krvnog pritiska određuje se često direktnim merenjem, a ako se pri tome upotrebljva živin manometar dobija se vrednost samo srednjeg arterijskog pritiska (zbog inercije stuba žive). Pri takvom merenju arterijskog pritiska u arteriju se uvuče široka šuplja igla ili staklena kanula, spojene putem nerastegljive cevi ispunjene tečnošću, sa živinim manometrom ili elektromanometrom. Pomoću elektromanometra

XIX VJEZBA ARTERIJSKI KRVNI PRITIAK U arterijskim sudovima krv se nalazi pod relativno velikim bočnim pritiskom. Zato, ako se zaseče aorta ili neka druga velika arterija, krv šiklja iz zasečenog mesta u vidu jakog pulsirajućeg mlaza koji dostiže visinu od oko 160 cm za vreme sistole i oko 100 cm za vreme dijastole srca. Krvni pritisak je najveći u aorti, zatim postepeno opada, a u arteriolama taj pad pritiska je izrazito oštar. Opadanje pritiska se nastavlja u kapilarima i venama, a na ušću šupljih vena u desni atrijum veličina pritiska je nula. U odrasle mlade osobe, u aorti i velikim arterijama krvni pritisak ritmički oscilira između minimalne vrednosti od oko 80 mm Hg (10,7 kPa) i maksimalne vrednosti od oko 120 mm Hg (16 kPa) pri čemu nulti nivo predstavlja atmosferski pritisak. Arterijski krvni pritisak je sila kojom krv deluje na jedinicu površine zida arterije. Arterijski krvni sudovi igraju ulogu elastičnog rezervoara u koji leva komora ritmički ubacuje dodatnu količinu krvi. Pošto periferni krvni sudovi, naročito arteriole, pružaju veliki otpor proticanju krvi, rastezanje arterijskih sudova dovodi do deponovanja potencijalne energije u njihovim zidovima koja se koristi za potiskivanje krvi u toku dijastole srca. Prema tome, dva glavna faktora koji uzrokuju arterijski krvni pritisak su: (1) pumpna aktivnost leve komore srca čiji učinak je minutni volumen srca, i (2) periferni otpor proticanju krvi, narocito otpor arteriola. Zato se kaže da je arterijski krvni pritisak jednak umnošku minutnog volumena srca i ukupnog perifernog otpora proticanju krvi. Ako srce prestane da se kontrahuje, arterijski krvni pritisak naglo pada, praktično do nultog nivoa. Ako nastane generalizovana dilatacija arteriola u velikom krvotoku, arterijski krvni pritisak pada do veoma niskog nivoa. Takođe, treba imati na umu da je za dostizanje normalnog

134

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Treba obavezno izbeći emocionalno uzbuđenje i misićno naprezanje jer mogu bitno uticati na rezultat merenja. Ruka ispitanika treba da se obnaži do ramena a pneumatička manžeta iz koje se potpuno istisne vazduh, postavi se tako da se njen srednji deo nađe iznad a.brachialis, a donja ivica 2,5 cm iznad lakatnog pregiba. Manzeta se oko nadlaktice omota tako da na nju naleže kompaktno ali da ne vrši pritisak na tkivo. Platneni produžetak manžete omota se oko nje i zadene ispod jednog od namotaja, bez vezivanja. Ispitaniku se kaže da okrene glavu u stranu, da ne gleda u manometar. Zatim treba proveriti da li je nivo žive na nultom podeoku skale. Palpacioni metod. Posto smo postavili manžetu na nadlakticu ispitanika, levom rukom palpiramo puls a.radialis a desnom rukom zavrnemo ventil gumene kruskaste pumpe, a zatim brzo upumpavamo vazduh u manzetu sve dok puls a.radialis ne isčezne, i još malo (za 2030 mm Hg; 3-4 kPa) iznad tog nivoa. Odmah zatim iz manžete se polako ispušta vazduh postepenim odvrtanjem zavrtnja ventila, da pritisak u manžeti opada 2-3 mm Hg/s. Na skali manometra treba zapaziti nivo kontrapritiska u manžeti pri kojem se puls a. radialis ponovo počne javljati. Taj pritisak je sistolni pritisak u a.brachialis. Zatim vazduh treba brzo ispustiti iz manžete. Ovim metodom ne može se odrediti dijastolni pritisak. Auskultacioni metod. Ovaj metod se naziva i metodom Korotkova prema ruskom lekaru koji ga je uveo. Metod je opšteprihvaćen jer njime možemo odrediti i sistolni i dijastolni pritisak. Postupak je isti kao i kod gore opisanog palpacionog metoda, s tim što se dopunjava auskultacijom arterijskog suda ekstremiteta neposredno distalno od mesta kompresije arterije. Metod Korotkova je jedini pouzdan metod za indirektno odredjivanje dijastolnog pritiska. Postupak se zasniva na pojavi tonova (Korotkovljevi tonovi) koji se čuju pomoću stetoskopa nad

registruje se i sistolni i dijastolni pritisak u datoj arteriji. Treba napomenuti da se prilikom direktnog merenja areterijskog krvnog pritiska (uvođenjem i fiksiranjem katetera ili kanule u arteriji) proticanje krvi u arterijskom sudu prekida, i da se pri takvom merenju registruje krajnji pritisak (ukupna hidraulična energija), tj. suma potencijalne i kinetičke energije u datoj tački krvnog suda). Nađeno je da kinetička energija čini 3% hidraulične energije pri maksimalnom pritisku u aorti u mirovanju, a 17% u toku fizičkog rada. Merenje arterijskog krvnog pritiska u čoveka vrši se indirektnim metodama. V e z b a br. ...: Izmeriti vrednost arterijskog krvnog pritiska u čoveka Princip indirektnog merenja arterijskog krvnog pritiska zasniva se na izjednačavanju pritiska vazduha u pneumatičkoj manžeti i pritiska krvi u arteriji (najčešće u a. brachialis), i zatim, na merenju pritiska vazduha u manžeti pomoću sfigmomanometra (živinog ili aneroidnog manometra). Pneumatička manžeta se sastoji od pljosnate gumene kese omotane nerastegljivim platnenim omotačem. Šupljina manžete je spojena sa sfigmomanometrom i sa kruškastom gumenom vazdušnom pumpom koja ima ventil. Zbog otpora tkiva manžeta mora da bude odgovarajuće širine i to: za odrasle osobe 12 cm, za gojazne odrasle 18 cm, za natkolenicu odraslih 18 cm. Aneroidni manometar se mora povremeno baždariti pomoću živinog manometra. Potrebno: sfigmomanometar, stetoskop Način rada: Najbolje je da se ispitanik postavi u ležeći položaj sa glavom i ramenima podignutim pod uglom od 45 stepeni, ali se praktično isti rezultati dobijaju i ako ispitanik mirno sedi sa olabavljenim mišićima.

135

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije arterijom, distalno ispod mesta njene kompresije pneumatičkom manžetom kada je pritisak u manžeti u rasponu izmedju sistolnog i dijastolnog pritiska. Posto na nadlakticu ispitanika postavimo pneumatičku manžetu, levom rukom u pregibu lakta ispitanika napipamo tetivu m.bicepsa i oštri gornji kraj aponevroze koja se pruža medijalno od tetive. Pritom ćemo osetiti pulsiranje a.brachialis, koja leži više medijalno, neposredno pored tetive bicepsa. To je mesto gde se postavlja školjka stetoskopa. Ako ne napipamo puls a.brachialis, školjku stetoskopa treba postaviti nešto medijalnije od bicepsa, proksimalno u odnosu na aponeurozu. Pošto smo tako odredili mesto za školjku stetoskopa, levom rukom palpiramo puls a.radialis a desnom brzo upumpavamo vazduh u pneumatičku manžetu, dok se u njoj ne postigne pritisak pri kojem potpuno isčezava puls a.radialis i nešto više iznad tog nivoa (za 20-30 mm Hg, 3-4 kPa). Odmah zatim levom rukom postavimo školjku stetoskopa na predviđeno mesto, a potom polako iz manžete ispuštamo vazduh (brzinom 2-3 mm Hg/s). Dok je kontrapritisak u manžeti iznad nivoa sistolnog pritiska, ne čujemo nikakve tonove. Medjutim, na nivou koji odgovara sistolnom pritisku iznenada se javljaju ritmički, kratki, jasni tonovi, kao tapkanje. U početku tonovi su obično slabi ali postaju jači (faza I, prvih 10-14 mm Hg). Prva pojava ovih tonova označava sistolni pritisak što treba pročitati na skali manometra i zapamtiti. To je ujedno momenat kada pri maksimalnom pritisku u a.brachialis nešto krvi uspe da prođe kroz komprimovanu arteriju. Sa daljim smanjivanjem kontrapritiska u manžeti tonovi: postaju produženi i poprimaju karakter šumova, kao žubor (faza II, novih 15-20 mm Hg); zatim progresivno postaju jasniji i glasniji, dostižu maksimum pa postepeno slabe (faza III, 5-7 mm Hg); a onda tonovi naglo oslabe (ili budu naglo priguseni) ili pak potpuno isčeznu (pocetak faze IV, četvrta tacka). Faza IV (ako tonovi nisu naglo isčezli) traje još 5-6 mm Hg pada

pritiska u manžeti, posle čega tonovi potpuno isčeznu (faza V, peta tačka). Vrednost pritiska u manžeti kada tonovi naglo oslabe ili kada naglo postanu prigušeni (četvrta tačka) često se u klinickoj praksi uzima za dijastolni pritisak. Preporučuje se da se zabeleže obe vrednostst (npr TA=120/80/75). Ako nema nikakve razlike izmedju izmerenih vrednosti četvrte i pete tačke i to treba zabeležiti (npr. 120/80/80). Iščezavanje tonova (faza V) javlja se blizu intraarterijskog dijastolnog pritiska u odraslih u mirovanju. Međutim, sa porastom brzine cirkulacije krvi (kao u fizičkom radu) ono je daleko ispod istinskog dijastolnog pritiska jer su uslovi za intraarterijsku turbulenciju pogodniji. U tim uslovima četvrta i peta tačka mogu biti razmaknute citavih 40 mm Hg, a faza IV je bliža dijastolnom pritisku. U dece, u kojih je brzina proticanja krvi često velika, uzima se da je faza IV pouzdaniji pokazatelj dijastolnog pritiska. U kliničkom radu, većina lekara uzima da je tačka IV (kada tonovi naglo oslabe ili kad postanu naglo prigušeni) pokazatelj dijastolnog pritiska (što je i bezbednije). Kada tonovi potpuno isčeznu treba brzo ispustiti sav preostali vazduh iz manžete, a merenje ponoviti posle pauze od dva do tri minuta. Auskultacioni jaz. Dešava se ponekad da se u jednom delu raspona pritisaka u manžeti, izmedju vrednosti sistolnog i dijastolnog pritiska, ne čuju Korotkovljevi tonovi. Ovaj auskultacioni jaz može dovesti do pogrešnog određivanja vrednosti sistolnog pritiska ako se uz auskultacionu ne koristi i palpaciona metoda Auskultacioni jaz može pokriti cak 40 mm Hg. Do češće pojave ovog fenomena dovodi venska kongestija zbog spore deflacije manžete ali i suviše brzo ponovljene okluzije. Zato pauza između dva merenja treba da bude 3 minuta, uz podizanje ruke uvis, da se otkloni venska kongestija. Uz to, merenje ne treba da bude duže od jednog minuta. U načelu, uvek bi trebalo praktikovati oba metoda, i palpacioni i auskultacioni, a ako postoji razlika

136

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije između registrovanih vrednosti sistolnog pritiska dvama metodima, uzima se vrednost sistolnog pritiska izmerena palpacionim metodom kao pouzdanija.Ponekad se dešava da tonovi ne isčezavaju (što se može retko zapaziti i u normalnih osoba), a ponekad se tonovi čuju pri kontrapritisku znatno višem od maksimalnog arterijskog pritiska (verovatno zbog udara stuba krvi u okludirani kraj arterije). Oscilometrijski metod. To je indirektan metod određivanja arterijskog krvnog pritiska koji se retko upotrebljava, ali može biti od koristi kada se Korotkovljevi tonovi ne čuju jasno, što se može javiti kod vrlo male dece i u odraslih u šoku. Ovaj metod se zasniva na opservaciji oscilacija pritiska u manžeti oscilometra izazvanih promenom volumena dela ekstremiteta (podlaktice) pod lako naduvanom manžetom oscilometra, pri progresivnom smanjenju kontrapritiska u manžeti sfigmomanometra postavljenoj proksimalno (nadlaktica).. Kao dobar oscilometar služi aneroid, koji se, pored živinog manometra često koristi i za merenje arterijskog krvnog pritiska. Postupak se izvodi tako sto se na nadlakticu postavi pneumaticka manžeta sfigmomanometra u kojoj će se podići pritisak iznad mogućne maksimalne vrednosti i postepeno smanjivati. Istovremeno na podlakticu se postavi pneumatička manzeta oscilometra (aneroida) i u njoj se podići pritisak do 30-40 mm Hg. Pritisak u manžeti na nadlaktici se polako smanjuje i prve oscilacije kazaljke oscilometra (aneroida) usled prenosa pulsnog talasa na podlakticu, označavaju maksimalni arterijski pritisak. Treba postepeno smanjivati kontrapritisak na nadlakticu i na svakih 10 mm Hg pada zabeležiti veličinu amplitude kazaljke oscilometra. Zapaziti da se oscilacije povećavaju a maksimalna oscilacija odgovara srednjem arterijskom pritisku što se pročita na sfigmomanometru. Navodi se da oštar pad amplitude oscilacija odgovara minimalnom (dijastolnom) pritisku ali to nije pouzdan pokazatelj dijastolnog pritiska. Metod ipak daje određenu predstavu o visini

arterijskog krvnog pritiska u navedenim okolnostima, pa svaki student treba da savlada i taj metod. Normalne vrednosti arterijskog krvnog pritiska: Sistolni pritisak u odraslih normalno je između 100 mm Hg i 140 mm Hg (između 13.3 i 18.6 kPa), a dijastolni između 60 mm Hg i 90 mm Hg (između 8 kPa i 12 kPa)

137

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Pitanja i zadaci 1. Unesi u tabelu (20) izmjerene vrijednosti arterijskog pritiska! Mjerenja

Sistolički pr.

ARTERIJSKI PULS Pod arterijskim pulsom podrazumevamo ritmičke oscilacije zida arterija, prouzrokovane ritmičkim oscilacijama krvnog pritiska. Pri ubacivanju krvi iz leve komore u aortu pritisak se najpre povećava u aorti, pa aorta prva počinje da se širi. Pulsna oscilacija arterijskog zida započinje u početnom delu aorte, a kako se porast pritiska rasprostire dalje duž arterija, i pulsna oscilacija zidova arterijskih sudova se rasprostire distalno, prema arteriolama. Kada bi arterijski krvni sudovi bili rigidne cevi, porast pritiska u aorti bi se putem krvi (koja je nestišljiva) trenutno preneo do kapilara. Međutim, pošto su arterije rastegljive i elastične, pritisak se ne prenese do kraja arterijskog sistema trenutno, već je za to potrebno izvesno vreme. Promene pritiska krvi duž arterijskog sistema prenose se u vidu talasa i praćene su promenama kalibra arterijskih sudova, takođe u vidu talasa. Pulsni talas se kreće brzinom od 3-5 m/s u aorti, 7-10 m/s u velikim arterijama i 15-35 m/s u manjim arterijama. Pulsne oscilacije pritiska (puls pritiska, pulsiranje pritiska, udar pritiska) u arterijama možemo izučavati i direktnim registrovanjem ako se šuplja igla uvuče u određenu arteriju, a ritmčke promene pritiska registruju pomoću elektromanometra. Arterijske pulsne oscilacije mogu se ispitivati palpacijom različitih arterija ispod kojih je čvrsta podloga (kost) ili palpacijom velikih arterija u kojima su pulsne oscilacije po pravilu jače.

Dijastolički pr.

U mirovanju Nakon 10 čučnjeva

Prikažite vrijednosti hidrostatskog pritiska (zida krvnog suda na krv i krvi na zid krvnog suda) u pojedinim dijelovima vaskularnog sistema Dio vaskularnog sistema pritisak Aorta Kapilarni pritisal, a srednji kapilarni pritisa Venski pritisak Pritisak u plucnoj cirkulacij Pritisak u plucnim kapilarima

V e ž b a br. . Palpacija arterijskih pulsnih oscilacija na različitim mestima tela Način rada: Uvežbavati palpaciju pulsa nekoliko aretrija: (1) a.radialis (u sulkusu a. radialis), (2) a.carotis communis (ispod donjeg kraja tireoidne

138

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije rskavice a na medijalnoj ivici m.sternocleidomastoideusa), (3) a.brachialis (sulcus bicipitalis medialis, u sredini nadlaktice), (4) a. femoralis (ispod ligamentuma ingvinale, na sredini između spine ilijaka i simfize), (5) a.poplitea (fosa poplitea), (6) a.tibialis posterior (na sredini između malleolus medialis tibiae i Ahilove tetive), (7) a.dorsalis pedis (na grebenu stopala). U kliničkoj praksi palpacijom se ispituje i puls aorte abdominalis (u epigastrijumu- u pravcu kičmenog stuba), kao i drugih arterija. Pažljivom palpacijom arterijskog pulsa može se ponekad dijagnostikovati i lokalizovati eventualna arterijska opstrukcija. ortostaticka regulacija - ispitivanje reakcije autonomne kontrole srčanog ritma pri stajanja – fiziološkom intervencijom, koja za rezultat ima dominantan simpatički odgovor sa simultano redukovanim vagusnim tonusom, ispitaju se promene u autonomnoj kontroli srčane funkcije Promjene KVS tokom starenja – ttokom procesa starenja parametric funkcije KVS

-

mjenjaju

odredjeni

Periferni vaskularni otpor raste Sistolni pritisak raste Srcana frekvencija se smanjuje

Srcani indeks se smanjuje

139

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije V e ž b a br.. Ispitati kvalitete pulsa a. radialis kod zdrave osobe Ispitivanje kvaliteta arterijskog pulsa najčešće se vrši palpacijom pulsa a. radialis. Obično razlikujemo sledeće kvalitete pulsa:(1) frekvenciju (učestalost) - broj pulsnih oscilacija u minuti, (2) ritam - trajanje intervala između susednih pulsnih oscilacija, (3) velicinu- veličina ili amplituda oscilacija zida arterije, (4) tvrdoću (ili tenziju) - pritisak koji treba izvršiti na arteriju da puls isčezne, (5) brzinu- trajanje pulsne oscilacije. S obzirom na navedene kvalitete, mogu se naći sledeće odgovarajuće abnormalnosti arterijskog pulsa: pulsus frequens - pulsus rarus; pulsus irregularis; pulsus magnus - pulsus parvus; pulsus durus- pulsus mollis; pulsus celer - pulsus tardus. Student treba da odredi frekvenciju pulsa merenjem broja pulsnih udara tokom 30 sekundi pa rezultat merenja preračunati na jedan minut. Ako je puls nepravilan brojanje pulsnih oscilacija vršiti u toku jednog minuta. Potrebno je da se oceni da li je ritam pulsnih oscilacija pravilan (isti intervali između dva udara). Normalna frekvencija pulsa je 60-100 udara u minuti. U praksi, puls sa frekvencijom većom od 100/ min označava se kao pulsus frequens a sa frekvencijom manjom od 50/min kao pulsus rarus.

student postavi tri prsta (kažiprst, srednji i domali) svoje desne ruke na arteriju radialis (u sulkusu a.radialis) sa kažiprstom prema srcu ispitanika . Nakon ispitivanja pulsa na desnoj ruci, uradi se ispitivanje pulsa a.radialis leve ruke, jer eventualne razlike između dve ruke imaju dijagnostički značaj. Pri palpaciji ispitanik može da sedi ili da leži. V e ž b a br. . Registrovati i analizirati krivulju pulsnih oscilacija zida a.carotis communis Uređaj za grafičko registrovanje arterijskih pulsnih oscilacija naziva se sfigmograf a dobijeni zapis zove se sfigmogram. Koriste se sfigmografi različitog tipa a ponekad se u istu svrhu koriste i drugi uređaji kao što su pletizmografi itd. Direktnom sfigmografijom registrujemo pulsne oscilacije arterijskog suda ispod pelote ili levka sfigmografa. Kod volumenske sfigmografije pneumatička manžeta se omota oko dela ekstremiteta i registruju se volumenske promene dela ekstremiteta izazvane prolaskom pulsnog talasa kroz arterije. Krivulje pulsa aorte i krupnih centralnih arterija unekoliko se razlikuju od krivulja pulsa perifernih arterija kao što su a.radialis, a.femoralis i druge. Krivulja centralnog pulsa počinje malim predsistolnim talasom koji odgovara izovolumetrijskoj kontrakciji leve komore, iza kojeg odmah sledi glavni talas pulsa uzrokovan ubacivanjem krvi u aortu. Ushodni deo glavnog talasa zove se anakrot a nishodni katakrot. Anakrot je rezultat povećanja prečnika arterije usled povećanja pritiska u njoj a katakrot je rezultat smanjenja dijametra arterije usled smanjenja pritiska u njoj. Treba uočiti da se na katakrotu nalazi oštra incizura tj. zubac koji je usmeren naniže, i dikrotni talas odmah posle incizure. Glavni talas centralnog pulsa kada dostigne maksimum ispočetka se spušta postepeno a zatim naglo, gotovo vertikalno, do dna incizure. Tačka oštrog prelaza od polaganog u naglo spuštanje krivulje označava kraj istiskivanja krvi iz komore, kada aortni zalistak počinje da

Nacin rada: Palpacija pulsa a. radialis prema ortodoksnoj proceduri vrši se tako da se desna ruka ispitanika postavi u polozaj supinacije a

140

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije se zatvara, a najniža tačka incizure označava momenat punog zatvaranja aortnog zalistka. Dikrotni talas na katakrotu koji zatim sledi je rezultat odbijanja talasa pritiska od zatvorene aortne valvule. Incizura je rezultat kratkotrajnog malog povratnog toka krvi iz aorte u ventrikul pa se zato neposredno posle potpunog zatvaranja aortne valvule stvara dikrotni talas usled udara krvi u aortnu stranu zatvorene semilunarne valvule. Kod krivulje perifernog arterijskog pulsa anakrot naglo prelazi u katakrot na kojem se nalazi dikrotni zubac.

pulsacije najbolje palpiraju.Za registrovanje arterijskog pulsa ekstremiteta najbolje je da se koristi volumenska sfigmografija. Pneumaticka manžeta se pri tom postavlja na bilo koji nivo nadlaktice, podlaktice, bedra, potkolenice i u njoj se zatim proizvede pritisak 30-40 mm Hg. Ova manžeta se preko gumene cevi spoji sa sfigmografom. Krv se periodično pumpa iz lijeve komore u aortu, što uslovljava nastajanje pulsnih oscilacija. Aorta u svom zidu sadrži elastične elemente koji se šire i skupljaju tako da ulazak krvi širi zid aorte, a njegov elasticitet mu omogućava da se vrati u prvobitan položaj. Ovo naizmjenično širenje i skupljanje omogućava krvi da se kreće kontinuirano. Puls i njegove karakteristike zavise od srca i karakteristika zida krvnog suda. Osnovne karakteristike pulsa su:frekvencija, amplituda, ritam, tvrdoća i brzina nastajanja. Frekvencija pulsa u mirovanju kreće se između 60 i 80. Ubrzan puls preko 80 je tahikardija, a usporen ispod 60 je bradikardija. Ritam – može biti pravilan (pulsus regularis) kada pulsacije dolaze u jednakim vremenskim intervalima. Ako pulsacije ne dolaze u redovnim vremenskim intervalima naziva se pulsus iregularis. Prema amplitudi dijeli se na pulsus altus - visoke amplitude i pulsus parvus - male amplitude. Prema tvrdoći može biti pulsus durus (tvrd) i pulsus mollus (mekan). Po brzini može biti brzi - pulsus celler i spori - pulsus tardus. Postoje dvije metode za određivanje pulsa, palpatorna metoda i određivanje pulsa pomoću sfigmografa. Sfigmografija je metoda za registrovanje pulsa a. carotis pomoću senzora, koji se postavljaju u trigonum caroticum. Krivulja koja se na ovaj način dobije naziva se sfingogram i sastoji se od nekoliko elemenata:Na početku imamo mali talas koji predstavlja izometrijsku fazu sistole i ide

Potrebno: Sfigmograf za registrovanje pulsa a.carotis communis. Uređaj ima pelotu (ili levak) koja se postavi na kožu iznad a.carotis communis. Sfigmografi mogu biti snabdeveni fotoelektričnim, piezokristalnim, tenzometrijskim, volumnim, ili elektromagnetnim transdjuserima, koji pretvaraju mehaničke oscilacije arterijskog zida u električne signale. Ovi signali se posle odgovarajuće amplifikacije registruju pomoću oscilografa. Za studentske vežbe može dobro da posluži i prost uređaj koji se sastoji od Marrez-evog doboša sa perom za registrovanje, kimografa i malog staklenog (ili plastičnog) levka spojenog putem gumene cevi sa Marrez-evim dobošem. Način rada: Ispitanik leži na leđima, opušteno, sa glavom lako nagnutom u stranu, bez naprezanja vratnih mišića. Levak sfigmografa se postavi na kožu vrata iznad a.carotis communis, na prednjoj ivici m. sternokleidomastoideusa, obično na nivou gornjeg kraja tireoidne hrskavice, malo niže ili malo više od tog nivoa, zavisno od toga gde smo palpacijom prethodno ustanovili da su pulsacije arterije najjače. Ako pak registrujemo krivulju pulsa a. radialis, pelota sfigmografa se postavi iznad arterije u sulkusu a.radialis. Pri registrovanju pulsa a.femoralis levak ili pelota sfigmografa postave se u trigonum Scarpae, na mesto gde se

141

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije poslije P talasa na EKG-u. Uzlazni dio talasa ili anakrot predstavlja fazu brzog istiskivanja krvi iz lijeve komore u aortu, a počinje otvaranjem semilunarnih zalistaka. Anakrot nakon 0. 14 sec. dostiže maksimum i prelazi u silazni talas. Silazni dio talasa ili katakrot predstavlja fazu sporog istiskivanja krvi iz komore u aortu i naziva se još i sistolni plato. Završava se naglo incizurom, koja predstavlja momenat kada krv iz aorte zatvara semilunarne valvule. Talas koji nastaje nakon incizure je posljedica povratnog toka krvi i zove se dikrot, nakon koga se krivulja približava sljedećem ciklusu. Vidi sliku 34.

Slika 34 Sfigmogram - karotidogram

Zadatak Palpatornom metodom odrediti kvalitete pulsa i analizirati krivulju pulsa a. carotis dobijenu sfingografijom

Oprema ruka ispitivača, krivulja pulsa a. carotis. Izvođenje vježbe  Palpacija arterije se vrši na mjestu gdje arterija prelazi preko čvrste podloge drugim, trećim i četvrtim prstom desne, odnosno lijeve ruke, u sulkus radijalisu iste ruke pacijenta.  Drugim i četvrtim prstom se palpira arterija, a trećim se opipava puls i mjeri njegov kvalitet.  Izmjeriti I upisati frekvencu, amplitudu, ritam, tvrdoću i brzinu nastajanja pulsa

142

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije potrebe organizma. U ovom ogledu nakon snažnog udarca u abdomen - tzv. "udarac u pleksus" dolazi do usporavanja frekvence srčanog rada. Ovakvim postupkom vrši se jak podražaj na završetke grana simpatikus što inhibiše simpatički centar u moždanom stablu, I osigurava predominaciju parasimpatikusa. Vagusnim vlaknima za srce se prenose naredbe koje usporavaju srčanu frekvenciju. Ukoliko je podražaj bio dovoljno jak, može nastupiti i prestanak rada srca.

XX VJEZBA OKULOKARDIJAČNI I GOLDZOV REFLEKS Nervna regulacija srčanog rada ostvaruje se pod uticajem parasimpatičkih i simpatičkih nerava. Simpatički nervi se završavaju u pretkomornom i komornom dijelu srca, dok se parasimpatička (n. vagus) vlakna završavaju prevashodno u pretkomornom dijelu. Vagus preko acetilholina povećava propustljivost ćelijske membrane za jone kalijuma. čije su posljedice: NEGATIVNO  hronotropno dejstvo - smanjena frekvencija srca,  inotropno dejstvo - smanjena amplituda srčanog rada,  batmotropno dejstvo - smanjena podražljivost srčanog mišića,  dromotropno dejstvo - smanjena brzina sprovođenja kroz miokard Jak nadražaj vagusa može da dovede do zaustavljanja srčane aktivosti na nekoliko sekundi, ali se ubrzo zatim uspostavlja ritam od 30-ak otkucaja u minuti. Smanjenje snage srčane kontrakcije iznosi oko 20 - 30%, iz razloga što se većina vlakana n. vagus-a završava u predjelu pretkomora srca. Okulokardijačni reflex se sastoji iz receptora u očnoj jabučici koji kada se podraže šalju impuls (akcioni potencijal) preko gornje grane n. trigeminusa, što predstavlja aferentnu kariku ovog refleksong luka, u centar (produženu moždinu), odakle se indirektno nadražuje (prekopčavanje) n. vagus (eferentno vlakno) koji nosi impulse ka miokardu (efektoru), što kao efekat ima usporavanje srčane akcije. sličan je I goltz-ov ogled, kojim se pokazuje efekat refleksne regulacije srčanog rada kao odgovor na jak podražaj abdominalnih organa. Nervni faktori koji regulišu rad srca su simpatička i parasimpatička nervna vakna, koja svoju ulogu ostvaruju kroz refleksne mehanizme I podešavaju srčanu aktivnost u odnosu na promjenljive

Zadatak: Utvrditi promjenu okulokardijačnog refleksa

srčane

frekvencije

prije

I

nakon

Izvođenje vježbe: Izmjeriti frekvenciju srca kod ispitanika. Naložiti ispitaniku da spusti očne kapke. Izvršiti pritisak na očne jabučice sa oba palca istovremeno. Nakon izvedenog okulokardijačnog refleksa izmjeriti srčanu frekvenciju. Oprema Štoperica, ispitanik.

143

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Promjenjivost otkucaja srca ili HRV stupanj je fluktuacije u duljini intervala između pojedinih otkucaja srca. [1] Iako srce otkuca prosječno 70 otkucaja u minuti, razmak između pojedinih otkucaja varira. Na rad srca, preko ANS-a, utječu mnogi čimbenici – rana dijastolička depolarizacija sinus čvora, funkcija autonomnog živčanog sustava, temperatura tijela, hormoni štitnjače, metabolizam, kateholamini i neurotransmiteri. [20] FS je rezultat koordiniranog djelovanja parasimpatičke inhibicije, simpatičke stimulacije te unutarnje aktivnosti sinusnog čvora. U mirovanju predominira tonus vagusa. Vagusni živci inerviraju sinusni čvor, atrioventrikulski snop te muskulaturu pretklijetki i klijetki. Aktivnost vagusa također usporava atrioventrikulsko provođenje te dopušta brzo mijenjanje frekvencije srca od otkucaja do otkucaja [15, 21]. Promjenjivost frekvencije srca raste tijekom noći, pada tijekom dana, a najniža je upravo prije buđenja. Porast frekvencije tijekom noći pripisuje se povišenom tonusu vagusa, dok su promjene varijabilnosti tijekom dana rezultat međusobnog djelovanja simpatikusa i vagusa na aktivnost sinus čvora. Mlađe osobe imaju veći HRV, naročito tijekom noći, dok se u starijih osoba utjecaj vagusa ublažava [15, 22, 23]. Analiza HRV-a postala je važna metoda procjene autonomne kardiovaskularne regulacije [24]. Manja varijabilnost ukazuje na mogući poremećaj tjelesnih funkcija, odnosno osobe s većim HRV-om smatraju se zdravijima i u boljoj formi. Mnogobrojne studije ukazuju na važnost ovog fenomena. Određeni su standardi mjerenja [25, 2] kako bi se HRV, kao jedina neinvazivna mjera stanja i balansa ANS-a mogao koristiti kao marker fiziološke elastičnosti i fleksibilnosti u ponašanju, reflektirajući sposobnost adaptacije na stres i zahtjeve okoline. Simpatička i parasimpatčka grana ANS-a kontinuirano međudjeluju kako bi održali optimalnu kardiovaskularnu aktivnost te osiguraju prikladnu reakciju na promjenjive unutarnje i vanjske uvjete. Analiza

Slika 51. Izvođenje okulokardijačnog refleksa Zadaci i pitanja: Unesite u tabelu vrijednosti izmjerenih srčanih frekvencija tokom izvođenja okulokardijačnog refleksa. VARIJABILNOST SRČANOG RITMA (HEART RATE VARIABILITY HRV) U fiziološkim uslovima, trajanje srčanog ciklusa se konstantno menja u određenim fiziološkim granicama. Ova varijabilnost je rezultat integrativnih neurohumoralnih uticaja, a određivanje varijabilnosti srčane frekvencije je tehnika u ispitivanju autonomne srčane kontrole. Testovi refleksne kardiovaskularne aktivnosti pripadaju grupi testova kojima se dodatno procenjuje aktivnost autonomnog nervnog sistema. Konvencionalna spektralna analiza zasnovana je na proceni karakteristika spektra i njegovih komponenti iz vremenskog niza uzastopnih srčanih otkucaja. Spektralna komponenta visokih frekvencija (HF: 0,15−0,5 Hz) u vezi je sa respiratornim ritmom, pa odražava parasimpatičku aktivnost, dok je u komponenti na niskim frekvencijama (LF: 0,04−0,15 Hz) prisutna simpatička, a prema nekim autorima simpatička i parasimpatička aktivnost (4, 7).

144

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije HRV-a služi kao dinamički prozor kroz koji pratimo funkciju i balans ANS-a [26, 27]. Smanjenje varijabilnosti rada srca tijekom godina je prirodan proces, no adnormalno niska varijabilnost, za određenu dobnu skupinu, povezana je povećanim rizikom zdravstvenih problema u budućnosti i preuranjenom smrtnošću.

Ovaj test zasnovan je na ideji da se nepatološkom intervencijom, koja za rezultat ima dominantan simpatički sa simultano redukovanim vagusnim tonusom, ispitaju promene u autonomnoj kontroli kod osoba sa srčanim poremećajem (8). RESPIRATORNA SINUS ARITMIJA (RSA) RSA je fiziološki fenomen koji podrazumijeva promjenjivost srčanog ritma i duljine trajanja pojedinih otkucaja koji su u korelaciji s udisajem i izdisajem. RSA je fenomen koji nastaje kao direktni rezultat interakcije kardiovaskularnog i respiratornog sistem a pokazatelj je balansa simpatičke i parasimpatičke aktivnosti. Tokom udisaja simpatička je aktivnost dominantna te se ritam srca ubrzava, a varijabilnost rada srca se smanjuje, dok se tijekom izdisaja parasimpatička aktivnost pojačava što usporava srčani ritam i povećava HRV. Inspirij inhibira vagusni tonus i skraćuje se ciklična duljina R-R intervala. Za vrijeme ekspirija ciklična duljina R-R intervala se produžuje. Odnos faze i amplitude između respiracije i rada srca ovisi o ritmu i dubini disanja

Napomena: Srčana frekvenca nije isto što i puls. Može se odrediti: palpacijom udara srčanog vrha, auskultacijom srca ili analizom EKG-a. Regulacija rada srca (I) 1.ƒSopstvena regulacija (intrinsic): uslovljena funkcionalnim karakteristikama srca, a ne nervnim ili humoralnim faktorima:‹Starlingov zakon 2.ƒSpoljašnja regulacija (extrinsic): uslovljena nervnim i humoralnim faktorima a‹ simpatikus (pozitivno; srčani, β1 receptor) b‹ parasimpatikus (negativno; preko vagusa, muskarinski M2 receptor) c‹ hormoni (kateholamini, glukagon, tiroksin, hormon rasta, glukokortikoidi, mineralokortikoidi) d‹ elektroliti (K + i Ca2+)

ISPITIVANJE FIZIČKE KONDICIJE Za procenu fizičke sposobnosti zdravog i bolesnog čoveka, pored respiratornih i metaboličkih kriterijuma, koriste se i kardiovaskularni kriterijumi kao što su: frekvencija pulsa u mirovanju, povećanje frekvencije pulsa za vreme ili posle fizičkog napora, venski

70 – 76 – 83 u min ispitivanje reakcije autonomne kontrole srčanog ritma pri stajanju.

145

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije pritisak, minutni volumen srca, EKG posle opterećenja itd. Korišćenje ovih kriterijuma zasniva se na saznanju da fizička sposobnost čoveka u velikoj meri zavisi i od funkcionalne sposobnosti kardiovaskularnog sistema. Ipak treba imati na umu da rezultati dobijeni u kardiovaskularnim testovima za procenu fizičke sposobnosti mogu biti izmenjeni zbog poremećaja respiratornog sistema, poremećaja regulacionih sistema, te da zavise i od mišićnog sistema, kao i od motivacije ispitanika. Osmišljen je veliki broj kardiovaskularnih testova za procenu fizičke kondicije zdravih netreniranih osoba i treniranih sportista, kao i za procenu funkcionalne sposobnosti kardiovaskularnog sistema u bolesnika. Ovi testovi se razlikuju prema nameni. Neki od njih se mogu primeniti samo kod zdravih osoba koje imaju dobru fizičku kondiciju, neki se mogu primeniti kod svih zdravih osoba i kod lakših kardiovaskularnih bolesnika, a neki kod osoba osrednje fizičke sposobnosti i kod lakših bolesnika. Prema veličini primenjenog opterećenja testovi mogu biti malog, srednjeg i maksimalnog intenziteta. Ako se u zdravih osoba dobre fizičke kondicije, naročito u treniranih sportista, ispituje stepen fizičke sposobnosti, onda treba primeniti testove maksimalnog intenziteta, kao što je Harvard-step test. Ako se ispitivanje vrši na lakšim bolesnicima i zdravim osobama slabije fizičke kondicije, onda se može upotrebiti Lorentz-ov test (deset čučnjeva tokom dvadeset sekundi u lakših bolesnika; deset čučnjeva tokom deset sekundi u zdravih osoba). V e ž b a br. ....: Izvesti kardiovaskularne testove

Način rada: Ispitanik sedi na stolici udobno i mirno sve dok mu se frekvencija pulsa ne stabilizuje. Zatim mu se određuje frekvencija pulsnih udara u minutu i to posebno za svaki period od 5 sekundi. Posle toga mu se kaže da učini deset čučnjeva za 10 sekundi – zdravi ispitanici, odnosno deset čucnjeva za 20 sekundi -lakši bolesnici. Odmah zatim, ispitanik sedne pa mu se određuje frekvencija pulsa u intervalima od pet sekundi sve dok mu se puls ne vrati na normalnu vrednost registrovanu pre opterećenja. U zdrave osobe frekvencija pulsa se obično vrati na normalnu posle 30-45 sekunda. Ako se vrati na normalu za manje od 30 s to označava dobru fizičku kondiciju. Vreme do jedan minut uzima se kao normalno, a duže od 60 sekundi ukazuje na poremećaj regulacije kardiovaskularnog sistema ili organsko oštećenje srca. b) Odgovor arterijskog krvnog pritiska na fizičko opterećenje Način rada: Ispitanik sedi mirno i udobno na stolici dok mu se ne normalizuje puls. Odredi mu se vrednost arterijskog pritiska a zatim mu se kaže da učini 10 čučnjeva za 10 sekundi (zdravi ispitanici) ili 10 čučnjeva za 20 sekundi (lakši bolesnici). Odmah zatim ispitanik sedne pa mu se ponovo izmeri arterijski krvni pritisak. Normalno, posle 10 čučunjeva dolazi do porasta sistolnog pritiska za oko 10-20 mm Hg dok je dijastolni pritisak povišen u manjoj meri ili je nepromenjen. U slučaju insuficijencije kardiovaskularnog sistema, posle gore opisanog fizičkog napora može doći do smanjenja arterijskog krvnog pritiska. c) Harvard-step test Način rada: Za ispitivanje fizičke sposobnosti kod zdravih ljudi sa dobrom fizičkom kondicijom najčešće se koristi Harvard-step test. Ispitanik stoji ispred klupice visoke 50 cm, a trener iza njega. Na dati znak ispitanik počinje sa penjajem na klupicu, u ritmu 30 stepova u minuti pri čemu čitav put gore i dole predstavlja jedan step. Čini to

Potrebno: štoperica, metronom, klupica visoka 50 cm, klupica visoka 33 cm, sfigmomanometar a) Lorentz-ov test

146

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije toliko dugo koliko može da izdrži, a najviše 5 min. Ako ispitanik ne može da prati tempo test se obustavlja. Kada prekine stepovanje svojom voljom, ili posle 5 minuta, ispitanik sedne na stolicu. Zabeleži se trajanje testa u sekundima a zatim se određuje broj pulsnih udara u vremenu od 1-1,5 minuta, od 2-2,5 minuta i od 3-3,5 minuta od završetka stepovanja. Te tri vrednosti (svaka za interval od po 30 sekundi) se saberu, a pomoću formule izračuna se indeks fizičke sposobnosti:

relativno precizan kada se radi o merenju fizičke kondicije srednjeg opsega, a može biti koristan i za detekciju insuficijencije srca. Način rada: (1) Ispitanik sedi mirno i udobno na stolici sve dok se frekvencija pulsa ne stabilizuje. Zatim se odredi frekvencija pulsa merenjem broja pulsnih udara u toku jednog minuta a izmerena vrednost se zabeleži. (2) Ispitanik zatim učini 20 kompletnih stepova u jednom minutu (žene 15 stepova) na klupici visokoj 33 cm, ili onoliko stepova koliko može da izdrži. Zabeleži se broj učinjenih kompletnih stepova. (3) Odmah zatim, ispitaniku se kaže da sedne na stolicu pa mu se izmeri broj pulsnih udara tokom 2 minuta. (4) Ukupni broj udara pulsa u toku dva minuta podeli se sa zabeleženim brojem udara pulsa u mirovanju tokom jednog minuta. Ovo je "prvi pulsni količnik". (5) Ispitanik se zatim odmara sve dok se frekvencija pulsa ne normalizuje. (6) Kada se to dogodi, ispitaniku se kaže da učini 40 kompletnih stepova u toku jednog minuta (35 stepova za žene). Zabeleži se broj učinjenih stepova. (7) Odmah zatim ispitaniku se kaže da sedne na stolicu pa mu se odredi broj udara pulsa tokom dva minuta. (8) Tako određen broj udara pulsa tokom dva minuta podeli se sa brojem udara pulsa tokom jednog minuta u mirovanju. Rezultat se zove "drugi pulsni količnik". (9) Na kraju se izračuna broj stepova potreban da se dobije "pulsni količnik 2,5" - upotrebom sledeće formule: (S2 - S1) x (2,5 - r1) So = S1 + ----------------------r2 - r1 S1 = broj stepova u prvom testu S2 = broj stepova u drugom testu So = broj stepova potrebnih da se dobije količnik 2,5 r1 = pulsni količnik za S1 r2 = pulsni količnik za S2 Norme za Tuttle-test pulsnog količnika:

Trajanje vezbe u sekundima x 100 Indeks = ----------------------------------------------2 x (suma tri broja udara pulsa za 30 s) Interpretacija skora: ispod 55 = slaba fizička kondicija 55-64 = nizak prosek 65-79 = visok prosek 80-90 = dobra fizička kondicija iznad 90 = odlična fizička kondicija Napomena: smatra se da je najbolji kriterijum fizičke sposobnosti maksimalna potrošnja kiseonika pri upotrebi pokretne staze ili ergobicikla. Pri tome se i izvršeni rad može precizno meriti. d) Tuttle-test pulsnog količnika se zasniva na zapažanju da za isti broj stepova, fizički manje sposobna osoba ima veću frekvenciju pulsa tokom dvominutnog perioda oporavka odmah nakon obavljenog fizičkog opterećenja. Tuttle-ov pulsni količnik je definisan kao ukupan broj pulsnih udara u toku 2 min posle standardnog opterećenja podeljen sa brojem pulsnih udara u mirovanju u jednom minutu. Test je

147

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije dečaci, uzrasta 10-12 godina: 33 stepova; dečaci, uzrasta 13-18 godina: 30 stepova; odrasli muškarci: 29 stepova; odrasle žene: 25 stepova;

OPTEREĆENJE

Ergometar (ergo-rad, metar-mjeriti) je aparat koji omogućava ispitaniku da obavlja određeni rad, a ispitivaču da količinu rada dozira, i pri tome kontroliše i mjeri fiziološke fenomene koji prate taj rad. Danas su najčešće u upotrebi sljedeći ergometri: bicikl ergometar, treadmill (pokretna traka), ergometar na ručno pedaliranje, sport-specifični ergometri. Izbor testa i odgovarajuće opreme zavisi od individualnih karakteristika ispitanika, te od vrste i preciznosti potrebnih rezultata. Da bi se na najsigurniji način dobili najtačniji rezultati, ispitanik se mora upoznati sa svrhom i načinom ispitivanja, potencijalnim rizicima, te potpisati saglasnost za izvođenje testa. Testiranje mora da izvodi za to obučena osoba, a kod testova maksimalnog opterećenja obavezan je nadzor ljekara, te oprema za kardiopulmonalnu reanimaciju. Kontraindikacije za testiranje funkcionalnih sposobnosti su febrilna stanja, akutne bolesti, tahikardija preko 100 i vrijednost veća od 160/100 mmHg krvnog pritiska u miru. Poseban oprez je potreban kod dijagnostifikovanih kardioloških oboljenja. Frekvencija srca (broj otkucaja srca u minuti) je najčešće korišteni parametar koji se mjeri tokom ergometrijskih testova. Frekvencija srca u miru, na submaksimalnom i maksimalnom nivou se primjenjuje kao pokazatelj funkcionalnog stanja srca, doziranja fizičkog opterećenja, te za praćenje efikasnosti trenažnog procesa. Vrijednosti frekvencije srca tokom različitih vidova opterećenja, osnova su mnogih indirektnih testova za procjenu fizičke sposobnosti. Maksimalnu frekvenciju srca možemo teoretski predvidjeti po formuli: = 220 - godine starosti. Stepen fizičkog opterećenja (zdravstveni nivo, aerobni trening, anaerobni trening) najčešće se dozira kao procenat u odnosu na maksimalnu frekvenciju srca. Metode za određivanje frekvencije srca tokom ergometrije su: 1) palpatorna (palpacija pulsa na arteriji radialis), 2) auskultatorna, 3) EKG zapis tokom fizičkog opterećenja i 4)

FREKVENCIJA SRCA

ISPITIVANJE FUNKCIONALNE SPOSOBNOSTI KADIOVASKULARNOG SISTEMA Fiziološku osnovu fizičke sposobnosti čini funkcionalna sposobnost organizma da poveća nivo metaboličkih procesa (transformaciju hemijske u mehaničku energija) u skladu sa zahtijevima fizičkog napora. Tek maksimalne funkcionalne vrijednosti govore o stanju nekog organa ili sistema, zato se prava saznanja dobijaju ispitivanjem gornjih granica, a ne vrijednostima u mirovanju. Fizičku sposobnost moguće je precizno izmjeriti. Prema namjeni, testovi funkcionalne sposobnosti se mogu ugrubo podijeliti na dijagnostičke i funkcionalne. U odnosu na veličinu opterećenja, testove dijelimo na submaksimalne i maksimalne. Maksimalni testovi se koriste kod zdravih, mladih ljudi, sportista, a submaksimalni kod starijih, nesportista, u dijagnostičke svrhe i kod rekonvalescenata. Po tipu opterećenja, dijele se na one sa konstantnim i progresivno rastućim opterećenjem. Prema dominantnom dijelu energetskog sistema uključenog u fizičku aktivnost, dijelimo ih na anaerobne i aerobne testove. Da bi uspješno pratili fiziološke odgovore organizma na fizičko opterećenje, potrebno je kontrolisati veličinu opterećenja tj izmjeriti količinu mehaničkog rada izvršenog u jedinici vremena.

148

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije 

telemetrijski, pulsmetrom, uređajem sa senzorima koji se u vidu trake stavljaju na prednji zid grudnog koša, a frekvencija se bilježi na satu postavljenom na ručni zglob. Pulsmetri imaju mogućnost praćenja i memorisanja podataka tokom dužeg vremenskog perioda (i do 24 h). Izbor metoda zavisi od potreba za preciznošću rezultata, kao i od dostupnosti opreme



Povećati opterećenje na naredni nivo (100 Wati) i nastaviti sa praćenjem do postizanja submaksimalne frekvencije. Odrediti frekvenciju srca na različitim nivoima submaksimalnog opterećenja! Vrijednosti unesite u narednu tabelu (25

ASTRANDOV TEST kod porasta radnog opterećenja (W), raste i potrošnja kiseonika i frekvencija srca. Porast obje vrijednosti dostiže plato kod otprilike istog opterećenja, te se iz tog uočava linearan odnos potrošnje kiseonika i frekvencije srca. Ova linearnost postiže se tek kod frekvencija koje su veće od 120/min, pa se kod procjene kondicije mogu se uzeti u razmatranje samo frekvencije srca nakon 120/min. Astrandovim testom procjenjujemo fizičku kondiciju čovjeka na osnovu maksimalne potrošnje kiseonika pri submaksimalnom mišićnom radu mjerenjem frekvencije srca. tzv submaksimalna potrošnja kiseonika (1/2 od maksimalne) koja se postiže pri frekvenciji od 140/min - za žene i 130/min - za muškarce.Opterećenje kod kojeg trenirana osoba postiže potrebnu frekvenciju srca (120/min ili više) veće je u poređenju sa netreniranom osobom,a razlog je što povećani minutni volumen srca trenirana osoba nadoknađuje većim udarnim volumenom srca. Netrenirana osoba, sa manjim udarnim volumenom srca, porast minutnog volumena srca kod manjeg opterećenja, nadoknađuje izraženijim porastom frekvencije. Oba, dakle, postižu maksimalan udarni volumen srca kod frekvencije od 120/ min, ali pri različitim opterećenjima. što je veća potrošnja kiseonika, to je bolja kondicija. Naime, što je veći minutni volumen srca, to je veća maksimalna potrošnja kiseonika i čovjek može obaviti veći mišićni rad.

Zadatak

Odrediti submaksimalnu frekvenciju srca tokom progresivno rastućeg opterećenja do postizanja submaksimalne frekvencije (80 - 85% od maksimalne frekvencije srca). Oprema Bicikl-ergometar sa mogućnošću doziranja opterećenja, pulsmetar, EKG aparat, stetoskop i štoperica. Izvođenje vježbe  Izmjeriti frekvenciju srca ispitanika u miru: cijeli minut ili u 15 sek intervalima (mjerimo 15 posljednjih sekundi i pomnožimo sa četiri).  Izabrati početno opterećenje (50 Wati) na bicikl-ergometru. Ispitanik pedalira konstantnom brzinom (50 ili 60 okretaja u minuti, zavisno od vrste bicikla) u trajanju od 3 minute. U trećoj minuti odrediti frekvenciju srca.

149

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

Odnos A između potrošnje O2 i intenziteta rada,B. između frekvencije srca i intenziteta rada,C. izmedju frekvencije srca i potrošnje O2 Zadatak

Potrebna oprema i ispitanici: dva trenirana ispitanika (bave se sportom) i dva netrenirana. Vježbu izvoditi u sportskoj opremi. Biciklergometar, štoperica. Izvođenje vježbe Prije izvođenja vježbe drugi student "vježbaču" izmjeri frekvenciju srca u mirovanju (3x), a zatim se pristupa vožnji na bicikl-ergometru. Opterećenje na bicikl-ergometru se postupno može povećavati, pa su vrijednosti za žene : 50 W, 75 W, 100 W, a za muškarce: 100 W, 150 W, 200 W.



Pristupiti vožnji pri početnom opterećenju. Izvođenje traje 6 min. Drugi student mjeri frekvenciju srca "vježbača", palpacijom na art. Carotis, svake minute (od 45. sekunde do kraja te minute). Za prosjek frekvencije se uzimaju srednje vrijednosti izmjerene na kraju 5. i 6. minute rada.

Pristupiti odmoru od 10 min kada se, takođe, mjeri frekvencija srca. Ukoliko se u ovom periodu ne postigne frekvencija izmjerena u mirovanju, odmor se može produžiti još 5 min.



Da li će ispitanik biti podvrgnut sljedećem opterećenju, zavisi od frekvencije koju je postigao u prethodnom. Ukoliko je ta vrijednost bila 120 / min ili više, ne nastavlja se sa testom. Ukoliko nije prethodnim opterećenjem postignuta ova frekvencija, pristupa se sljedećem opterećenju, a postupak je identičan, kao ranije. Kada se postigne frekvencija od 120/min ili veća, u tabeli 1. uz pomoć zadanog opterećenja i postignute frekvencije očita SE vrijednost procijenjenog maksimalnog potroška kiseonika (L/min) a U tabeli 2. se uz pomoć te vrijednosti očita stepen kondicije ispitanika.



Odrediti stepen fizičke kondicije.





150

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

Kondicija Procjena maksimalne potrošnje kiseonika (L/min) za test po Astrandu Slaba

Ispod Prosječne

Prosječna

Iznad prosječne

Izrazito dobra

Žene

1. 96

170-1. 99

2. 00-2. 49

2. 50-2. 79

2. 80

Muškarci

2. 79

2. 80-3. 09

3. 10-3. 69

3. 70-3. 99

4. 00

55 0. 71

65 0. 65

Korekcijski faktor za godine života (važi za oba pola) Godine Faktor

25 1. 00

35 0. 87

40 0. 83

45 0. 78

50 0. 75

60 0. 68

Tabela 22. Procjena stepena fizičke kondicije prema maksimalnoj potrošnji O2 (L/min) po Astrandu

151

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije XXI VJEZBA

3.5

Prikazati zakonitosti hemodinamike na programu PhzsioEx 4.0 na virtuelnom modelu demonstrirati Poazejev zakon koji glasi da je protok krvi u krvnom sudu direktno proporcionalan četvrtom stepenu radijusa krvnog suda, a obrnuto propocionalan dužini krvnog suda i viskoznosti krvi: gde je Q protok, ΔP razlika u pritiscima između dva kraja krvnog suda, r radijus, η viskoznost, a l dužina krvnog suda. Drugim rečima, ako se radijus krvnog suda poveća dva puta, protok kroz sud će se povećati 16 puta pod uslovom da pritisci, viskoznost krvi i dužina suda ostanu isti. U virtuelnom modelu prikazana su dva cilindra povezana sa horizontalnom cevi čiji se radijus u milimetrima može menjati. Pre početka eksperimenta levi cilindar je ispunjen krvlju, a pritisak u sistemu je podešen na 100 mmHg. Pritiskom na start krv teče horizontalnom cevi i ispunjava desni cilindar, a sistem meri protok (ml/min). 1. Ispitati uticaj promene radijusa cevi na protok pri viskoznosti krvi od 2.0, i dužini cevi (“Length”) od 50 mm. Meriti protok pri različitim radijusima I posle svakog merenja zabeležiti dobijenu vrednost protoka.

4.0

r (mm)

4.5 5 Nacrtati grafik zavisnosti promene protoka od radijusa. grafik

Tabela 1. Protok krvi pri različitim radijusima krvnog suda. 2. Ispitati efekte promene dužine suda na protok, pri konstantnim vrednostima radijusa cevi od 4 mm viskoznosti krvi od 3. Meriti protok pri različitim vrednostima dužine suda. Nacrtati grafik zavisnosti promene protoka od dužine cevi.

Protok (ml/min)

Dužina cevi (mm) 20

1.5 2.0

25

2.5

30

3.0

35

152

Protok (ml/min)

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije 40

4

45

5

50

6

Grafik

7 8 9 Grafik

3. Ispitati uticaj promene viskoznosti krvi na protok, pri konstantnom radijusu cevi od 4 mm i dužini cevi od 50 mm. Meriti protok pri različitim vrednostima viskoznosti. Nacrtati grafik zavisnosti promene protoka od viskoznosti. Tabela 2. Protok krvi pri različitim vrednostima dužine cevi. Viskoznost

KAPILARNI KRVOTOK - ISPITIVANJE OTPORNOSTI KAPILARA Kapilari su krvni sudovi na nivou kojih se vrši razmjena materija između intersticijuma i krvi, zahvaljujući građi samih kapilara i razlici u pritiscima sa jedne i druge strane. Transport materija se odvija uglavnom difuzijom i filtracijom, pri čemu se materije prenose difuzijom usljed razlike u koncentraciji, dok je filtracija određena dejstvom četiri sile: kapilarnim pritiskom, hidrostatskim pritiskom intersticijske tečnosti, koloidno osmotskim pritiskom i koloidno osmotskim pritiskom intersticijuma. Filtracija u kapilarima odvija se na način da hidrostatski

Protok (ml/min)

1 2 3

153

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije pritisak potiskuje rastvorene materije kroz njihov zid u intersticij, budući da je hidrostatski pritisak intersticijuma manji od hidrostatskog pritiska krvi. Koloidno-osmotski pritisak plazme, koji nastaje djelovanjem prv. Proteina/albumina, odupire se procesu kapilarne filtracije. Postoje i pritisci intersticijuma – hidrostatski pritisak koji sprečava proces filtracije tečnosti iz plazme kroz zid kapilara, dok koloidno-osmotski pritisak ovaj proces pojačava. Sile koje su uključene u proces kapilarne filtracije (hidrostatski i koloidni osmotski pritisak plazme, te (hidrostatski i koloidni osmotski pritisak intersticijumske tečnosti) nazivaju se Starlingovim silama. Filtracija zavisi od veličine molekula, te veličine pora na membrane I ne zahtijeva utrošak energije, te je stoga pasivan proces. Oprema:

Između ovih sudova postoji držač u koju je postavlja filtraciona membrana. Moguće je mijenjati vrijednost parametara od značaja za ovaj proces: pritiska u posudama i vrijednost MWCO (najveću vrijednost molekulske mase čestice koja može proći kroz membranu).

Virtuelna laboratorija – Phzsioex

Zadatak 1 Ispitajte otpornost kapilara - Rumpel-Lideov test Rumpel-Lideov test služi za ispitivanje otpornosti zida kapilara. Izmjeri se sistolni i dijastolni arterijski pritisak, a potom se manžeta napuše oko nadlaktice na srednju vrijednost arterijskog pritiska i drži 5 min. Zatim se manžeta skida sa nadlaktice, te u kubitalnoj jami brojimo tačkasta krvarenja (petehije). Ukoliko se nađe do 8 krvarenja nalaz je uredan, a preko 12 nalaz je patološki. Kako objašnjavate zbivanja u Rumpel-Lideov test (nastanak petehija). Oprema:

Sfigmomanometar, fonendoskop,

Zadatak 2. Demonstracija procesa filtracije U ovoj vježbi postoje dva suda, jedan oponaša vaskularno korito ispunjeno plazmom a drugi oponaša međućelijsku tečnost.

154

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Vene koje se nalaze ispod nivoa srca posjeduju valvule koje sprečavaju vraćanje krvi iz srca ka mikrocirkulaciji. Kontrakcijom skeletnih mišića u nogama dolazi do stiskanja okolnih vena i povećava se pritisak u njima (mišićna pumpa). Posljedično, s obzirom da krv, zbog zatvorenih zalistaka, ne može da se vrati prema periferiji, ona teče ka srcu. Funkcija abdominalnog dijela venske pumpe se uočava pri disanju. Tokom udisanja dijafragma se spušta, a povećava se intraabdominalni pritisak što omogućava da venska krv teče prema srcu. U toraksu se tokom inspirijuma smanjuje intratorakalni pritisak, pa se venska krv usisava prema srcu, i to predstavlja torakalni dio venske pumpe. Vene koje se nalaze iznad nivoa srca ne posjeduju valvule, jer kod njih sila gravitacije ubrzava tok krvi prema srcu. Pritisak u venama vrata je manji od atmosferskog te su zato ove vene uobičajeno kolabirane. Razmislite na šta ukazuje nabreklost vena na vratu

Kapilarni krovotok. Kapilari su uski sa brojnim anastomozama i u njima se eritrociti sporije kreću nego u arteriolama i venulama. Venule se prepoznaju po tome što iz dva krvna suda nastaje jedan. Ako vidimo krvni sud iz koga račvanjem nastaju dva krvna suda u kojima krv teče u istom smjeru, on odgovara arterioli Zadatak: Demonstrirati laboratorije

proces

filtracije

korištenjem

virtuelne

UTICAJ HIDROSTATSKOG PRITISKA I ULOGA VENSKIH VALVULA Vene imaju veći kapacitet da prime krv od arterija, što je posljedica rastegljivosti njihovog zida (komplijanse). U venama je smješteno oko 2/3 ukupne krvi u cirkulaciji i one se ponašaju kao rezervoari iz kojih se prema potrebi krv može mobilisati i preraspodjeliti. Iako vene posjeduju slabije razvijen mišićni sloj, nego arterije, čak i mala promjena pritiska izazvana kontrakcijom glatkih mišića u zidu vena (venokonstrikcija) dovodi do velike promjene njihove zapremine. Pritisak na početku venskog korita (prelazu venula u vene) je u lezećem položaju 5-10 mmHg, dok u desnoj predkomori (tzv.centralni venski pritisak) iznosi oko 0 mm. Prema tome gradijent pritiska koji pokreće krv prema srcu u venskoj cirkulaciji iznosi svega oko 5-10 mmHg. U uspravnom položaju, usljed djelovanja sile gravitacije, u venama koje se nalaze ispod nivoa srca javlja se visok hidrostatski pritisak, koji u venama stopala iznosi do 90 mmHg. Uprkos tome, venska krv i dalje teče prema srcu zahvaljujući djelovanju venske pumpe, odnosno prisustvo valvula i drugih mehanizama, kao što je mišićna pumpa.

Zadatak: Pokazati uticaj valvula i hidrostatskog pritiska na kretanje krvi kroz vene.

Slika 53 Venske valvule Oprema: Manžeta aparata za mjerenje pritiska Izvođenje vježbe

155

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije 

 

Posmatrati kod ispitanika izgled vena na rukama, zatim mu reči da spusti ruke ispod tijela i da ih tako drži par minuta. Registrovati nabreklost vena ruku, posebno šaka. Naložiti ispitaniku da podigne ruke iznad glave. Uočiti da se vene usljed sile gravitacije, prazne i prestaju biti nabrekle Staviti ispitaniku manžetu za mjerenje pritiska na nadlakticu desne ruke i naduvati je do 50 mmHg. Konstatovati da su vene na desnoj podlaktici nabrekle.Izabrati jednu od nabreklih vena, pritisnuti je prstima druge ruke i istisnuti krv u pravcu srca. Konstatovati da se vena ispraznila i da se nakon prestanka pražnjenja ne puni ponovo krvlju, što je dokaz da vene posjeduju valvule.

3. nakon vadjenja sake iz hladne vode, izmjerite art pritisak I srcanu frekvencu a potom svako 30 sek sve dok se ove vrijednosti ne normalizuju 4. oduzmite od najvece registrovane vrijednosti art pritiska, pocetnu vrijednost. Za ispitanike kojima je ova razlika za sistolni pritisak 25 ili veca mm Hg, a za dijastolni pritisak 20 ili veca, kazemo da su hiperreaktivni SIST PRIT DIAST PRIT SRC FREKV POCETNE VRIJEDNOSTI 1 mjerenje 2 mjerenje 3 mjerenje PROSJEK NAKON IMERZIJE 30 sek 60 sek 90 SEK 120 SEK OPORAVAK 30 sek 60 sek 90 sek 120 sek 150 sek 180 sek

COLD PRESSURE TEST Temperatura utiče na vrijednost krvnog pritiska i srcanu frekvencu. U ovoj vjezbi izvodimo „Cold pressor test“, da pokazemo promjenu arterijskog pritiska tokom potapanja sake/stopala u hladnoj vodi, Osobe sa kardiovaskularnim I neuroloskim oboljenjima, pusaci I osobe koje su nedavno unjele kafetin ne ti trebale da budu ispitanici u ovom testu Oprema: Posuda za led, led, sfigmomanometar, termometar, sat Izvodjenje 1. ispitanika legne na ledja ili mirno sjedi 5 min, zatim mu izmjerite arterijski pritisak I srcanu frekvencu 3 puta 2. ruku na kojoj nije vrseno mjerenje arterijskog pritiska, uronite u ledenu vodu (saka), tokom 2 minute, ali ako se pojavi bol prekida se eksperiment, pri tome mjerite vrijednost art pritisak I srcanu frekvencu na 30 sek tokom 2 min, tj koliko traje eksperiment

156

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Effect of Posture, Gravity and Muscular Exercise on Blood

Pitanja 1. Da li u ovom testu dolazi do znacajnijeg povecanja s ili d I zasto 2. Da li je promjena srcane frekv posredovana ans I kako. Da li je tokom ovog testa aktivan baroreceptorski reflex. Objasnite fizioloski mehanizam reakcije organizma tokom ovog testa od primjene stimulusa do nastale reakcije (promjene TA I pulsa)

Pressure and Heart Rate Cardiac Efficiency Tests (Exercise Tolerance Tests) Venski pritisak Trostruka reakcija Lewis

157

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije kontrakcijom skalenusa podižu se prva dva rebra, sternokleidomastoideusa - podiže se sternum, a pektoralisa – dize se prvih 6 rebara i sternum) i potpomognu inspirijum. Ekspirijum je pri normalnom, mirnom, disanju pasivna radnja, jer nastaje relaksacijom inspiratornih mišića, ali pri naporu ili voljnoj hiperventilaciji postaje aktivan proces. Najznačajniji ekspiratorni mišići tokom forsiraog ekspirija su mišići trbušnog zida (čijom kontrakcijom se povećava intraabdominalni pritisak i potiskuje dijafragma ka toraksu) i unutrašnji međurebarni mišići (čijom kontrakcijom se spuštaju rebra i smanjuje AP dijametar grudnog koša). Povećanjem zapremine pluća, dolazi do smanjenja pritiska u disajnim putevima i alveolama što omogućava strujanje vazduha iz atmosfere u alveole (inspirijum), jer je tada pritisak u atmosferi veći od onoga u plućima. Kao posljedica razlike izmedju atmosferskog i alveolarnog pritiska, tokom inspirija dolazi do difuzije gasova iz spoljašnje sredine tj respiratornih puteva u krv u alveolama Obrnuto, smanjenjem zapremine pluca dolazi do porasta pritiska u disajnim putevima i alveoloma što omogućava strujanje vazduha iz pluća u atmosferu (ekspirijum), jer je sada veći pritisak u plućima nego u atmosferi.

XXII VJEZBA RESPIRATORNI SISTEM

Plućna ventilacija predstavlja proces obnavljanja vazduha u plućima. Ona se sastoji od dvije faze, inspirijuma (udaha) i ekspirijuma (izdaha). Respiratorni ciklus obuhvata jedan inspirijum i jedan ekspirijum, a frekvenca mu je 12-16/min. Disanje se ostvaruje ritmičkim mijenjanjem zapremine grudnog koša, pri tome se grudni koš širi i skuplja mijenjajući istovremeno svoj anteroposteriorni i vertikalni dijametar. Pluća, kao elastičan balon, smješten unutar grudnog koša, pasivno slijede promjenu zapremine grudnog koša, i na ovaj način se obezbjeđuje strujanje vazduha unutar respiratornih puteva. Sila koja rasteze pluca (tokom inspirija) je smanjenje intrapleuralnog pritiska, dok skupljanje pluca tokom ekspirija nastaje uslijed njene elasticnoscu, u situacijama kada intrapleuralni pritisak raste. Dakle sile koje su tokom respiracije medjusobno antagonistične su negativni intrapleuralni pritisak i elasticne sile pluća. Inspirijum je aktivni proces, jer nastaje kontrakcijom inspiratornih mišića, od kojih su najznačajniji dijafragma i spoljašnji interkostalni mišići, iako u ovoj radnji učestvuju i drugi mišići (sternocleidomastoideusi, skalenusi i pektoralisi). Kontrakcijom ovih mišića povećava se zapremina grudne duplje, dolazi do pada interpleuralnog pritiska, što uzrokuje širenje alveola i pad intraalveolarnog pritiska. Dijafragma se, kao glavni inspiratorni mišić, pri kontrakciji spušta i potiskuje abdominalne organe dolje i naprijed, čime se povećava vertikalni (kranio-kaudalni) dijametar grudnog koša. Kontrakcijom spoljašnjih interkostalnih mišića dolazi do podizanja rebara i povećanja antero-posteriornog dijametra grudnog koša. U toku mirnog disanja pomoćni inspiratorni mišići nemaju znacajniju ulogu, mada u toku napora mogu intenzivno da se kontrahuju (npr.

158

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Negativna vrijednost pleuralnog pritiska omogućava da pluća budu za zivota uvijek rastegnuta nasuprot elastičnim silama pluća koje teže da ih kolabiraju. Pleuralni pritisak je pritisak koji vlada/mjeri se između parijetalnog i visceralnog lista pleure. Parijetalni i visceralni list pleure su priljubljeni, ali nisu medjusobno srasli, jedan uz drugi gradeći virtuelni interpleuralni prostor sa nekoliko mililitara serozne tečnosti. Zbog stalne sukcije tečnosti u limfne sudove, pleuralni pritisak je kontinuirano negativan u odnosu na atmosferski pritisak. Na početku inspirijuma ovaj pritisak iznosi oko -5 cm vodenog stuba, a tokom normalnog inspirijuma istezanje grudnog koša dovodi do povlačenja površine pluća i izaziva još negativniji pritisak, oko - 7, 5 cm vodenog stuba. Tokom ekspirijuma nastaju obrnute promjene pleuralnog pritiska, tj dolazi do porasta njegove vrijednosti - kretanja prema nuli, koju rijetko i dostiže. Vrijednost pleuralnog pritiska zavisi od dubine disanja. Povećanjem dubine disanja raste i negativnost pleuralnog pritiska.

Plućni volumen je dio ukupnog volumena vazduha u plućima, dok zbir dva ili više volumena čini plućni kapacitet. Ako se ovi parametri mjere nezavisno od vremena, onda su to statički plućni volumeni i kapaciteti (slika 57).

Slika 56. Sistem za mjerenje pleuralnog pritiska

STATIČKA SPIROMETRIJA Jednostavan i pouzdan metod za ispitivanje plućne funkcije je spirometrija, pri kojoj se mjeri zapremina vazduha u plućima pri disanju. Na ovaj se nacin dobijaju podaci o plućnim volumenima i kapacitetima. Uređaj kojim se izvodi spirometrija naziva se spirometar, a dobijeni zapis spirogram. Slika 55 Promjene intrapleuralnog i transpulmonalnog pritiska

159

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije količina vazduha koja se 2. Inpiracijski kapacitet (IC) je nakon normalnog udisaja maksimalna količina vazduha koja može forsiranim se može udahnuti nakon (maksimalnim) udisajem normalnog izdisaja (3, 5 l). Jednak udahnuti u pluća (3 l). je zbiru respiratornog i 3. Ekspiracijski rezervni inspiratornog rezervnog volumena. volumen (ERV) je 3. Funkcijski rezidualni kapacitet količina vazduha koja se (FRC) je količina vazduha koja nakon normalnog izdisaja ostane u plućima nakon normalnog može izdahnuti izdisanja (2, 3 l). Jednak je zbiru forsiranim izdisajem (1, 1 ekspiracijskog rezervnog i l). rezidualnog volumena. 4. Rezidualni volumen 4. Totalni kapacitet (TLC) je količina (RV) je količina vazduha vazduha koja se nalazi u plućima koja ostane u plućima nakon maksimalnog udisanja (5, 8 nakon forsiranog l). Jednak je zbiru sva četri (maksimalnog) izdisaja volumena (1, 2 l). Granične vrijednosti plućnih volumena i kapaciteta su široke, jer su uslovljene mnogim faktorima: pol, dob, konstitucija, utreniranost. Sve vrijednosti su kod žena za 20-25% manje nego kod muškaraca. Spirometrijom ne može se odrediti rezidualni volumen (odredjuje se specijalnim metodama, npr. sa razrijeđenim helijumom), jer je to količina vazduha koji uvijek ostaje zarobljen u plućima, pa se nikad ne može izdahnuti. Prvim disajnim pokretom nakon rođenja vazduh dospijeva u pluća i tu ostaje do kraja života, a jedan dio ovog volumena može se istisnuti otvaranjem interpleuralnog prostora, pri čemu pluća kolabiraju. Ovaj dio rezidualnog volumena naziva se kolapsni

tokom respiracije

statički plućne volumene: Statički plućni kapaciteti su: 1. Respiracijski volumen 1. Vitalni kapacitet (VC) je količina (TV - “tidal volume”) je vazduha koja se nakon količina vazduha koja se maksimalnog udisanja može udahne ili izdahne pri forsiranim izdisajem izdahnuti iz normalnom disanju (0, 5 pluća (4, 6 l). Jednak je zbiru l). inspiratornog rezervnog, 2. Inspiracijski rezervni respiratornog i ekspiratornog volumen (IRV) je rezervnog volumena.

160

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije volumen, a zapremina vazduha koja i tada ostaje u plućima naziva se minimalni volumen. Da bi se dobio uvid u stanje plućne funkcije uvijek se rade i dinamička i statička spirometrija, a po potrebi i farmakodinamski testovi. Test statičke i dinamičke spirometrije može ukazati na postojanje poremećaja ventilacije.

volumen rezidualni volumen vitalni kapacitet inspiratorni kapacitet funkcionalni rezidualni kapacitet totalni kapacitet DINAMIČKA SPIROMETRIJA Krivulja dinamičkog spirograma pruža podatke o brzini strujanja vazduha kroz disajne puteve, jer pored volumena izdahnutog vazduha registruje i vrijeme, tj. brzinu strujanja vazduha. Daje podatke o plućnim volumenima i indeksima plućne ventilacije u jedinici vremena.

Slika 57. Šema statičkih plućnih volumena i kapacitet

Odrediti parametre dinamičke spirometrije ispitanika!

Zadatak

Odredite svoje statičke volumene i kapacitete!

Zadatak

Oprema za usta.

automatski spirometar, papir za registrovanje, nastavci

Oprema Spirometar sa mogućnošću registrovanja vremena, papir za registrovanje spirograma, nastavci za usta, nomogrami.

Zadaci i pitanja 1. U tabelu upisati dobijene vrijednosti za volumene i kapacitete! PLUĆNI VOL. I KAPACITETI respiratorni volumen ekspiratorni volumen inspiratorni

VRIJEDNOSTI U ML

rezervni rezervni

161

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Dobijena vrijednost smatra se normalnom ako ne odstupa više od 20% od očekivane. 1. Forsirani vitalni kapacitet (FVC) je ukupni volumen vazduha koji ispitanik izdahne do kraja 6. sekunde. Kod zdrave osobe ta je vrijednost jednaka statičkom vitalnom kapacitetu. 2. Forsirani ekspiratorni volumen u prvoj sekundi (FEV1) je količina vazduha koja se izdahne u prvoj sekundi. 3. Tiffeneau indeks predstavlja procentualni ili numerički udio FEV1 u odnosu na FVC = FEV1/FVCx 100. Normalna vrijednost je 80-85%. 4. Forsirani ekspiratorni protok (FEF0, 2-1, 2 l) pokazuje najveću brzinu strujanja vazduha tokom forsirane ekspiracije. 5. Forsirani srednji ekspiratorni protok (FEF0, 25-0, 75) pokazuje srednju brzinu protoka vazduha u srednje 2/4 FVC. Odredi se vrijednost 0, 25 i 0, 75 od VC. N 6. Vrijeme forsiranog srednjeg ekspiratornog protoka (FMFTčekivana vrijednost iznosi za muškarce 0, 61 sek.  0, 16, a za žene 0, 47 sek.  0, 11. 7. Maksimalna voljna ventilacija (MVV) je maksimalna količina vazduha koja se može udahnuti i izdahnuti tokom jedne minute. Kako niko ne može disati maksimalnom frekvencijom 1 minutu, a da ne izgubi svijest, ova vrijednost se mjeri tokom 10-15 sekundi. Ne može se mjeriti spirometrom, pa se indirektno izračunava po sljedećoj formuli: MVV = FEV1 x 37, 5.

Slika 59. Forsirani ekspiratorni spirogram Izvođenje vježbe Ispitivanje se vrši u stojećem stavu. Ispitanik mirno diše dok se ne postigne stabilno disanje. Štipaljkom za nos mu se zatvori nos. Ispitanik maksimalno udahne, obuhvati nastavak usnama i maksimalno izdahne. U momentu kada počinje ekspirijum treba uključiti prekidač da bi se papir počeo kretati. Potrebno je što brže izdahnuti, tako da 80-90% vazduha se istisne u prvoj sekundi, a zatim ostatak vazduha istisnuti do kraja 6. sekunde. Između 5. i 6. sekunde krivulja treba da bude potpuno horizontalna. Ako nije, znači da ispitanik još nije istisnuo sav vazduh. Analiza je pod uticajem volje ispitanika, pa ju je potrebno ponoviti nekoliko puta, a analizirati najbolji rezultat. Dobijena krivulja se naziva forsirani ekspiratorni spirogram (FES) i izgleda kao na slici 59. Sa dobijene krivulje FES-a odrede se i izračunaju indeksi plućne ventilacije. dobijene vrijednosti treba uporediti sa očekivanim vrijednostima za ispitanika, koje se određuju pomoću nomograma.

Zadaci i pitanja 1. U tabelu upisati rezultate parametara dinamičke spirometrije i objasniti odstupanje od očekivanih vrijednosti ako postoji. jedini Izmjerena Očekiva VRIJEDNOST Odstupanje % ca vrijednos na

162

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije t

vrijedno st

FVC FEV1 FEF 0, 2-1, 2 L FEF 0, 25-0, 75 FMFT MVV

Slika 59. Forsirani ekspiratorni spirogram ODREĐIVANJE VRŠNOG EKSPIRATORNOG PROTOKA Vršni ekspiratorni protok (PEF) je najveći protok vazduha u toku forsiranog ekspirijuma, koji određujemo pomoću peak flow meter-a. To je mala ručna sprava koja se sastoji iz plastične cijevi sa nastavkom za usta na kraju. Kada se vazduh uduva u cijev, mehanizam koji se nalazi u unutrašnjosti pomjera mali pokazivač duž skale. Skala pokazuje jačinu sile kojom se vazduh izdahne iz pluća. Ova sila mjeri se u l/min i naziva se vršni ekspiratorni protok (peak expiratorz flow). Očitavanje

163

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije vrijednosti vršnog ekspiratornog protoka peak flow meter-om zahtijeva obučavanje osobe koja ga izvodi (s obzirom da i pacijenti mogu samostalno da sprovode ovu dijagnostičku metodu), a zavisi od pola, doba i tjelesne visine. Vidi sliku 61.Vrijednosti vršnog ekspiratornog protoka su snižene kod opstruktivnih oboljenja pluća (npr. astma), a sama metoda je pogodna za praćenje efekata terapije istih.

4. Nakon kratkog zadržavanja daha, vazduh treba da se izduva maksimalno snažno i brzo. Ostvarena vrijednost se zabilježi. Zatim se ponove se postupci od 1-4, još jednom 5. Djeca treba da duvaju u mjerač protoka kao da gase svjećice na torti.

Zadatak Odrediti vršni ekspiratorni protok pomoću peak flow meterOprema Peak flow meter, standardne tablice. Izvođenje vježbe Pokazivač na peak flow meter-u postaviti na početak skale i reći pacijentu da maksimalno udahne vazduh i kratko i naglo izdahne vazduh uduvavajući ga u otvor za usta peak flow meter-a. Postupak ponoviti tri puta i uzeti najvišu vrijednost (s obzirom da je PEFR najveći protok vazduha u toku forsiranog ekspirijuma, koji se postiže maksimalnim ekspirijumom nakon maksimalnog inspirijuma). Dobijenu vrijednost (očitanu sa skale aparata) uporediti sa vrijednostima u tablicama za određenu visinu, uzrast i pol. Postupak mjerenja 1. Usni nastavak treba namjestiti na mjerač protoka 2. U stoječem položaju, mjerač treba da se drži horizontalno u jednoj ruci, tako da prsti ne dodiruju pokazivač ni skalu 3. Posle dubokog udaha, usnik mjerača treba da se stavi u usta, usnice treba da se čvrsto priljube, a jezik da se skloni iz otvora usnika

Slika 61. Peak flow metar

164

Slika 62. Postupak mjerenja PEFa

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Koncentraciju kisika u krvi (cO2) ~ini zbroj koli~ine kisika otopljenog u plazmi (cO2o) i vezanog na hemoglobin (cO2v) litre krvi. Koncentracija kisika u krvi ovisi o koncentraciji hemoglobina i parcijalnom tlaku kisika. Stoga, kad je parcijalni tlak kisika normalan, koncentracija hemoglobina odra`ava krvnu koncentraciju kisika: cO2= cO2o + cO2v. cO2 normalno iznosi u arterijskoj krvi 170–210 mL/L, a u venskoj 100–160 mL/L. Zasi}enje (saturacija) hemoglobina kisikom (SO2) postotak je hemoglobina koji je zasi}en kisikom: SO2 = cHbO cHb cHbO2 _ 2 100. SO2 arterijske krvi normalno je iznad 95–99%, a venske izme|u 60–85%. Zasi}enje hemoglobina kisikom ovisi o parcijalnom tlaku kisika i o afinitetu hemoglobina za kisik, ali ne ovisi o koncentraciji hemoglobina. Pokazatelj afiniteta hemoglobina za kisik jest P50O2. To je PaO2 pri kojem je 50% hemoglobina zasi}eno kisikom (sl. 5-6). Pomicanje disocijacijske krivulje hemoglobina ulijevo snizuje P50O2 (pove}anje afiniteta), a pomicanje udesno povisuje P50O2 (smanjenje afiniteta).Normalno P50O2 iznosi 3,5–3,7 kPa. Koli~ina kisika koja je potro{ena u tkivu (QO2) u jedinici vremena (min) jednaka je umno{ku protoka krvi kroz tkivo (Q) i arterijsko-venskoj razlici u koncentraciji kisika (caO2 – cVO2) QO2= Q (caO2– cvO2). Da bi se izbjeglo mjerenje protoka, potro{ak se kisika mo`e izraziti i kao koeficijent iskori{tenja kisika u tkivu (kO2): kO caO cvO caO 2 100 2 2 2 Smanjena doprema kisika u tkiva ili pove}ana potro-{nja (ili pak oboje) smanjuju koncentraciu kisika u venskoj krvi, {to se prokazuje sni`enjem parcijalnog tlaka kisika (PO2) venske krvi. Mjerenje PO2 mije{ane venske krvi pulmonalne arterije za sada pru`a najbolji parametar za procjenu oksigenacije tkiva. Me|utim, to je mjerenje mogu}e samo pri kateterizaciji desnog srca. Od spomenutih parametara u praksi je naj~e{}e dostatno odrediti PaO2 i cHb.

Prijenos i potro{ak kisika Prijenos kisika krvlju od plu}a do tkiva (TO2) u jedinici vremena (min) ovisi o minutnom volumenu (MV) i koncentraciji kisika u arterijskoj krvi (caO2): TO2=MV caO2 (1) Zanemaruju}i kisik otopljen u plazmi (koji iznosi 3 mL/L), caO2 ovisi o koncentraciji hemoglobina (cHb) i postotku hemoglobina arterijske krvi koji je zasi}en kisikom (SaO2):caO2 = cHb 1,34 SaO 100 2 . SaO2 je funkcija parcijalnog tlaka kisika u arterijskoj krvi (PaO2), koju opisuje disocijacijska krivulja oksihemoglobina. PaO2 ovisi o oksigenaciji krvi u plu}ima: SaO2 = f(PaO2) (3)Kad uvrstimo jednad`be (3) i (2) u jednad`bu (1), mo- `emo pisati: TO2= MV (cHb 1,34) f(PaO2). Prema tome, prijenos kisika mo`emo razdijeliti u cirkulacijsku (MV), krvnu (Hb) i respiracijsku (PaO2) komponentu. Parcijalni tlak kisika arterijske krvi (PaO2) funkcija je otopljenog kisika u plazmi, a taj je u ravnote`i s kisikom vezanim na hemoglobin. PaO2 ovisi o funkciji plu}a (alveolarnoj ventilaciji, difuziji i mije{anju venske i arterijske krvi). O PaO2 ovisi postotak zasi}enja hemoglobina kisikom; PaO2 je stoga pokazatelj oksigenacije krvi u plu-}ima. Normalno iznosi 11–13 kPa. S godinama se PaO2 smanjuje. Smanjenje PaO2 ispod 8,7 kPa ozna~uje hipoksemiju.

165

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije maksimalno 1.34 ml O2 (hemijski čist Hb vezuje 1.39 ml O2 , ali u “in vivo” uslovima postoji uvijek jedan dio inaktivnih formi Hb,npr. methemoglobin, koje smanjuju kapacitet Hb za O2 ). - 15g Hb/dl x 1.34ml O2 = 20.1 – znači, 100 ml krvi sa konc. Hb od 15 g /dl može prenijeti maksimalno 20.1 ml 02a.In vivo, usled primjese venske krvi koja zaobilazi plućnu cirkulaciju – fiziološki šant, SO2 hemoglobina u arterijskoj krvi je 97%. Dakle, arterijska krv sadrži oko 19.5 ml O2/dl.Saturacija venske krvi 02om normalno iznosi 75% (15.1 ml O2 /dl).Znači, u miru tkiva preuzmu iz svakog dl arterijske krvi oko 4.6ml O2.Čemu toliki „višak“ O2 ??? Zapitajte se da li tkiva posjeduju rezerve 02a kao što, npr. posjeduju rezerve energije? I šta se događa kad se povećaju zahtjevi tkiva za O2 , ili se, usled poremećene cirkulacije, smanji dopremanje O2 tkivima?

TRANSPORT O2 KRVLJU U plućnim kapilarama za željezo u hemoglobinu labavo se veže molekul 02 i nastaje oksihemoglobin. molekul hemoglobina ima 4 atoma željeza, pa može da prenese najvise 4 molekula 02. U arterijskoj krvi saturacija hemoglobina 02 iznosi 97%, a u venskoj krvi 75%. U fiziološkim uslovima jedan litar krvi transportuje tkivima oko 50 ml (2, 2 mmol) 02. Na afinitet vezivanja 02 za hemoglobin osim ppO2 utiču i pH, temperatura, ppCO2, koncentracija 2, 3-DPG (2, 3-difosfoglicerata). Kriva disocijacije hemoglobina predstavlja grafički prikaz odnosa zasićenosti (saturacije) hemoglobina (Hb) 02 u odnosu na parcijalni pritisak 02 u krvi (PO2). U tkivnim kapilarima se otpušta 02, a za hemoglobin se veže dio ugljendioksida (23% od ukupno transportovanog) stvarajući karbaminohemoglobin koji se tako transportuje do plućnih kapilara. Kompleksna interakcija između podjedinica hemoglobina rezultira nelinearnim vezivanjem sa O2, pa je kriva oblika izduženog slova „S“. Promjena u molekularnoj konformaciji hemoglobina nastala vezivanjem Pphema O2 40 mmHg, prvog hema u Hb molekulu sa 02 povećava afinitet drugog za 02; oksigenacija drugog hema povećava afinitet trećeg hemavenska itd; tako krvda je afinitet hemoglobina za četvrti molekul O2 mnogo veći nego za prvi (hem-hem interakcija / objasnjenje sigmoidnosti krivulje). Ovim fenomenom se objašnjava strmi dio krive između 25% i 100% saturacije. Na nivou saturacije od 90%, opadanje u količini dostupnog O2 “zaravnjuje” krivu. Saturacija hemoglobina 02 (SO2) predstavlja količinu O2 vezanog za Hgb izraženog kao procenat u odnosu na njegov totalni kapacitet za vezivanje O2.. Maksimalna količina O2 koju Hb može da prenese: Za normalnu vrijednost Hb uzima se 15 g / dl.Svaki gram Hb može vezati

Pp O2 40 mmHg

Pp O2 ~ 100 mmHg, krv koja napušta pluća

166

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije 40 30 20 10

1 0

20

30

40

50

60 70

80

90

10 0

11 0

12 0

mmH), PO2

POMJERANJE KRIVE DISOCIJACIJE Hb U LIJEVO I U DESNO Rekli smo da je kriva disocijacije je grafički prikaz odnosa SO2 i PO2, pa se dakle ne događaju promjene u afinitetu Hb za O2 zato što se kriva pomjerila lijevo ili desno, već je grafički prikaz „pomjeren“ usled faktora sredine koji mijenjaju afinitet Hb za O2, a samim tim i saturaciju Hb kiseonikom za određeni PO2 ! Efekat faktora koji mijenjaju afinitet Hb za O2: pO2,H, pCO2 , tempratura i koncentracija 2,3-difosfoglicerata na Hb-O2 interakciju može se izraziti uz pomoć P50 P50 predstavlja parcijalni pritisak kiseonika pri kome je hemoglobin 50% saturisan. Normalno kod odraslih iznosi 26.6 mmHg ( 3.4 kPa). Svaki faktor koji „pomjera“ krivu disocijacije u desno povećava P50 (potreban je veći PO2 nego u fiziološkim uslovima da bi Hb bio 50% saturisan) – smanjuje afinitet Hb za O2 , olakšava otpuštanje O2 tkivima.Porast tjelesne temperature, pad pH vrijednosti krvi, porast PCO2 i povećanje koncentracije 2,3 – DPG pomjeraju krivu disocijacije hemoglobina u desno.

C% 100 90 80 70 60 50

167

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Faktori koji „pomjeraju“ krivu u lijevo smanjuju P50 (potreban je manji PO2 nego u fiziološkim uslovima da bi Hb bio 50% saturisan) povećavaju afinitet Hb za O2 i otežavaju njegovo otpuštanjePad tjelesne temperature, porast pH vrijednosti krvi, pad PCO2 i smanjenje koncentracije 2,3 –DPG pomjeraju krivu u lijevo. Zadatak A) Nacrtana je normalna kriva disocijacije Hb, pa u odnosu na nju na osnovu dole zadatih parametara na grafikonu ubilježiti odgovarajuće tačke. Prokomentarisati u kom je smjeru pomjerena kriva u datim slučajevima. Parametri pripadaju bolesniku sa dijagnozom sepse,praćene povišenom tjelesnom temperaturom. Kakva je bila prognoza, prosudite sami. B) Odrediti na osnovu zadatih parametara koeficijent utilizacije kiseonika: 1. Hb = 12.0g/dl, SaO2 = 96%, SvO2 = 70%,PaO2 =87mmHg, PvO2 = 70 mmHg 2. Hb = 8.8 g/dl, SaO2 = 96%, SvO2 , SvO2 = 65%, PaO2 = 80 mmHg, PvO2 = 35 mmHg 3.Hb = 6.0 g/dl, SaO2 =83% SvO2= 50% ,PaO2 = 75mmHg, PvO2 = 35 mmHg Formule: -Sadržaj O2 u arterijskoj krvi: CaO2 = 1.34 × Hb × SaO2 -Sadržaj O2 u venskoj krvi: CvO2 =1.34 × Hb × SvO2 - O2 Delivery: DO2 = Q × CaO2 - O2 preuzimanje: VO2 = Q × (Ca O2 – CvO2) - O2 frakcija ekstrakcije O2ER= V O2/DO2 ili, jednostavnije (SaO2 -SvO2 ) /SaO2

Skraćenice:Hb = koncentracija hemoglobina u krvi; Sa O2 i Sv O2 = saturacija arterijske i venske krvi kiseonikom; Q – minutni volumen srca. Primjer: Uzećemo vrijednosti parametara pod rednim brojem 3. Prvo da odredimo sadržaj kiseonika u arterijskoj i venskoj krvi ovog bolesnika: - CaO2 = 1.34 x 6.0 (konc.Hb) x 0.83 ( SaO2 ) 6.67 ml O2 ( u odnosu na normalnih 19.5ml značajno sniženo!) - CvO2 = 1.34 x 6.0 x 0.50 = 4.02 ml O2 Rekli smo da u miru tkiva preuzmu 4.6 ml O2 od svakog dl krvi. U ovom slučaju, preuzela su svega 6.67 – 4.02 = 2.65 ml O2 . Da li to znači da je koeficijent utilizacije snižen? Hajde da provjerimo izračunavši O2 ER. - O2 ER =( SaO2 - SvO2 ) / SaO2 = (83% - 50%)/ 83% = 39.8% Ako je normalna vrijednost ekstrakcije kiseonika 25%, kako to naš pacijent ektrahuje veći procenat kiseonika, a tkiva su, gledano kroz apsolutnu vrijednost, preuzela gotovo duplo manju količinu? Obratite pažnju na vrijednost Hb (još jednom formula 1.34 x Hb x SaO2 ), koja je jedna od osnovnih odrednica kapaciteta krvi za prenos kiseonika, pa će vam biti jasno. Zadatak 1: Odredite koliko se O2 preda tkivu pod sljedecim uslovima (normalni ppO2 i CO2 u arterijskoj I venskoj krvi, pH arterijske krvi 7,4, temp arterijske krvi 37 C), pri normalnom minutnom volumenu srca (5 l/min) ako je koncentracija hemoglobin. Objasnite navedene rezultate - 100 g/l - 150 g/l

168

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Zadatak 2 Odredite koliko se O2 preda tkivu pod sljedecim uslovima (povecan CO2 u arterijskoj I venskoj krvi, smanjen O2 u venskoj krvi na 20 mmHg, pH arterijske krvi 7,4, temp arterijske krvi 37 C) pri normalnom minutnom volumenu srca (5 l/min) ako je koncentracija hemoglobin. Objasnite navedene rezultate - 100 g/l - 150 g/l Zadatak 3 Odredite koliko se O2 preda tkivu pod sljedecim uslovima (smanjen CO2 u arterijskoj I venskoj krvi, povecan O2 u venskoj krvi na 20 mmHg, pH arterijske krvi 7,4, temp arterijske krvi 37 C) pri normalnom minutnom volumenu srca (5 l/min) ako je koncentracija hemoglobin. Objasnite navedene rezultate - 100 g/l - 150 g/l

169

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

Varijacije u ventilaciono/perfuzionom V/Q odnosu u tri zone pluca.

Shematski dijagram odnosa alveole i plucnog kapilara. Oksigenacija venske krvi u plucnim kapilarima. Vrednosti PO2 i PCO2 u suvom udahnutom vazduhu, ovlaženom vazduhu u traheji, alveolarnom vazduhu i krvi plucnih kapilara.

Receptorski respsistem i fizicki rad Resp sistem i ekstremna nadmorska visina

170

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

Determination of Breath-Holding Time (BHT)

171

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Bubrežni mehanizam za regulaciju izotonije obuhvata mehanizam za stvaranje koncentrovanog urina i mehanizam za stvaranje razrijeđenog urina. U nastanku koncentrovanog urina najvažnija su dva događaja: nastanak hipertoničnosti medularnog intersticijuma te djelovanje ADH na terminalne dijelove tubula što omogučava da se voda iz tubularnog urina reapsorbuje u intersticij bubrežne medule i pri tome se stvori koncentrovan urin. Tokom stvaranje razrijeđenog urina važnu ulogu ima dilucioni segment tubula u odsustvu ADH. U ovoj vježbi korističemo softverski paket – Phzsioex

XXIII I XXIV VJEZBA BUBREZI Glomerularna filtracija je početni mehanizam u stvaranju mokračepri kome se stvara primarni urin ili glomerularni filtrat. Glomerularni filtrat po sastavu predstavlja krvnu plazmu oslobodjenu proteina. Stvaranje glomerularnog filtrata iz krvi odvija se procesom ultrafiltracije kroz glomerularnu membranu ili barijeru krv-urin koja ne propušta proteine pa se oni zadržavaju u krvi i ne pojavljuju se u glomerularnom filtratu. Ipak mala količina proteina, nize molekularne mase, moze da prodje kroz glomerularnu membranu i pojavljuje se u primarnom urinu, ali se gotovo svi oni reapsorbuju u tubulima pa se gotovo i ne pojavljuju u definitivnom urinu. Stvaranje glomerularnog filtrata (125 ml/min tj oko 180 litara/dan) rezultat je djelovanja medjusobno suprotstavljenih sila (hidrostatskog i koloidno-osmotskog pritiska) u glomerularnim kapilarima i interkapsularnom prostoru glomerula.Promjenom vrijednosti pritisaka treba pokazati njihov uticaj na nastanak glomerularnog filtrata u izdvojenom virtuelnom nefronu kroz čiji glomerul se uočava protok krvi.Pri promjeni vrijednosti pritisaka treba zapaziti da se količina glomerularnog filtrata smanjuje kada se poveća vrijednost hidrostatskog pritiska Bowmanove kapsule i koloidno-osmotskog pritiska krvi u glomerularnim kapilarima. Takodje, količina glomerularnog filtrata se povećava kada se poveća vrijednost hidrostatskog pritiska krvi u glomerularnim kapilarima Tubularna reabsorpcija i sekrecija su proces u kojima se modifikuje glomerularni filtrat i nastaje definitivni urin. Pri tome od 180 litara glomerularnog, pa se dakle oko 99% primarnog urina pri tome reapsorbujem filtrata nastaje oko 1,5 litra definitivnog urina,. Tubularni transportni mehanizmi imaju karakter segmentne specifičnosti, tj variraju od jednog do drugog segmenta tubula.

Zadatak 1 Istraživanje efekta promjene prečnika i pritiska dovodne i odvodne arteriole na intenzitet GF Izvodjenje  Podesite radijus aferentne arteriole na 0.35 mm, a eferentne arteriole na 0.40 mm. Uspostavite pritisak na 90 mm Hg  Kada filtrirana tečnost prelazi iz glomerula u tubul prikazuje se frakcija glomerularne filtracije. Povećamo li radijus aferentne arteriole za 0.05-mm sve do maksimalnog radijusa od 0.60 mm pogledajmo sta se desava sa frakcijom GF Zadatak 2 Istraživanje efekta promjene pritisaka na GF Izvodjenje Podesite pritisak u lijevoj epruveti na 70 mm Hg, pri prečniku aferentne arteriole od 0,55 mm i eferentne arteriole od 0,45 mm. Filtrat će se kretati kroz tubule. Uočite vrijednost frakcije glomerularne filtracije

172

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Povećajte pritisak u lijevoj epruveti na 100 mm Hg. Registrujte promjene frakcije glomerularne filtracije Zadatak 3 Istraživanje efekate promjene količine nosača glukoze u prosimalnim tubulima na reabsorpciju glukoze Izvodjenje  100 nosača glukoze ubacite ih u membranu ćelija proksimalnih tubula. Posmatrajte odvijanje resorbcije glukoze iz tubula.  Povećavajte broj nosača glukoze do maksimalnog (500) i zapazite resorbciju glukoze. Uocite Šta se dešava sa reabsorpcijom glukoze iz tubula kada broj nosača glukoze raste u ćelijama tubula. Da li se moze reci da kada su svi nosači za glukozu zauzeti sa glukozom, višak glukoze u tubularnom urinu se ne reapsorbuje već se javlja u urinu. Zadatak 4 Ispitivanje efekta hormona (ADH i aldosterona) na stvaranje urina Izvodjenje: držite osmolarnost urina na 1200 mosm, - dodajte aldosteron, odredite konc K u urinu prije i nakon dodavanja aldosterona i objasnite eventualno nastalu razliku - dodajte ADH, odredite volume urina prije i nakon dodavanja ADH i objasnite eventualno nastalu razliku Objasnite sljedece dijagrame

173

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije solima sa jakim kiselinima, oni učestvuju u regulaciji pH vezujući H+ jone, kada njihova koncentracija počne da raste ili oslobađajući iste, kada vrijednost pH počne da raste. Za razliku od hemijskih pufera koji vraćaju pH na normalnu vrijednost u djeliću sekunde, pluća to rade u roku od nekoliko minuta, ali ne tako djelotvorno kao bubrezi koji uspješno regulišu pH, veoma sporo - u roku od nekoliko sati ili dana. Pluća i bubrezi održavaju pH regulišući izbacivanje kiselina, baza ili CO2 iz organizma. pH u velikoj mjeri zavisi od parcijalnog pritiska CO2 (PCO2). Reverzibilna reakcije: H2O + CO2 ↔ H2CO3 ↔ H+ + CO3- ukazuje da PCO u krvi, pomjera ovu reakciju udesno, odnosno stvara se više H+ , a pH se pri tome smanjuje: H2O + CO2 → H2CO3 → H+ + CO3- . Suprotno, ako ima više jona H+ , reakcija se pomjera ulijevo: H2O + CO2 ← H2CO3 ← H+ + CO3- . Ako je vrijednost pH ispod 7, 35, za organizam se kaže da je u stanju acidoze, a ukoliko pH vrijednost poraste iznad 7, 45 organizam je u stanju alkaloze. Kod poremečaja alveolarne ventilacije nastaju respiratorna acidoza (kod hipoventilacije) i alkaloza (kod hiperventilacije), a pri tome dolazi do nedovoljnog ili pretjeranog oslobađanja CO2 iz organizma. Kada je razlog poremećaja izohidrije izvan respiratornog sistema, koriste se termini metabolička acidoza i alkaloza, pri čemu se mijenjaju koncentracije bikarbonata u plazmi.

ACIDOBAZNA RAVNOTEŽA Termin pH se koristi za izražavanje koncentracije vodonikovih jona (H+) u tjelesnim tečnostima, a definiše se kao negativni dekadni logaritam koncentracije H+, s obzirom da je koncentracija H+ vrlo niska u tjelesnim tečnostima pa bi drugačije izražavanje bilo otežano. Otuda je vrijednost pH recipročna koncentraciji jona H+. Održavanje relativno stalne vrijednosti pH u organizmu naziva se izohidrija I jedna je od najvažnijih I najstarijih homeostaza. Normalna vrijednost pH krvi iznosi 7, 36 - 7, 44 za arterijsku, odnosno 7, 31 - 7, 4 za vensku krv.U održavanju izohidrije učestvuju he mijski puferski sistemi kao i uloge organa pluća i bubrega. Hemijski puferi predstavljaju najbrži način regulacije acidobaznog statusa. S obzirom da puferi predstavljaju smješu slabih kiselina i njenih soli sa jakim bazama kao I slabih baza sa njenim

Zadatak Demonstrirati kontrolu pH, korištenjem softverskog paketa – Physioex 1. Respiratorna acidoza i alkaloza - promjene pH krvi koja nastaje kada se mjenja alveolarna ventilacija. Crvena tečnost imitira krv koja prolazi kroz pluća. Prikazuju se pH krvi, PCO kao i plućni volumeni.

174

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije - Po čemu se zapis pri hiperventilaciji razlikuje od zapisa pri normalnom disanju? Da li se mijenja respiratorni volumen? - Šta može uzrokovati hiperventilaciju? c) vrijednosti pH i pCO2 u toku ponovnog udisanja izdahnutog vazduha (npr. kad bi osoba izdisala u plastičnu kesu i taj vazduh ponovo udisala). Snimiti normalno disanje tokom prvih 10s. Zatim posmatrati na ekranu vrijednosti pH i pCO2 i snimiti ih 10s, 30s i 50s od početka ponovnog udisanja izdahnutog vazduha. Unijeti dobijene vrijednosti u tabelu 43: Min. pH Ponavljano udisanje Min. pCO2 izdahnutog vazduha 10s 30s 50s 3. Odgovoriti na pitanja: - Da li se i kako tokom ovog eksperimenta mijenjao: - pH krvi ? - parcijalni pritisak CO2 ? -Zašto je pH vrijednost bila izvan fizioloških granica? II Mehanizam bubrežne kompenzacije respiratorne acidoze i alkaloze Na lijevoj strani se nalaze dvije posude od kojih je jedna prazna, a u drugoj se nalazi krv. Uočiti da je nivo pCO2 podešen na 40 mmHg i da je pH podešen na 7, 4. Kako krv protiče kroz glomerul nefrona zapaža se filtracija plazme. Nakon toga krv dospijeva u posudu koja je bila prazna na početku eksperimenta. Na kraju nefrona zapaža se mala posuda u kojoj se sakuplja urin. Registrujte koncentracije H+ i HCO3- u urinu. a) Funkcija bubrega u normalnom acidobaznom statusu

Mogu se birati: normalno disanje; hiperventilacija i ponavljano udisanje izdahnutog vazduha.Podaci iz eksperimenta se unose u tabelu. a) Normalno disanje - Prije započinjanja eksperimenta neophodno je odrediti normalne vrijednosti pH i pCO2 tokom normalnog disanja.Nakon što otpočne simulacija normalnog disanja treba snimiti vrijednosti pH i pCO2 poslije 20s, 40 s i 60s. Unijeti dobijene vrijednosti u tabelu 41: Min/ max. pCO2 Min/max. pH Normalno disanje 20 s 40 s 60 s 4. Odgovoriti na pitanje: Da li se tokom normalnog disanja mijenjao: - pH krvi? - parcijalni pritisak CO2? b) efekti hiperventilacije na pH i pCO2. Snimiti normalno disanje u trajanju od 10s, a onda započeti hiperventilaciju pa zabilježiti vrijednosti pH i pCO2 10s, 30s i 50s od početka hiperventilacije. Unijeti dobijene vrijednosti u tabelu 42: Min/max. pH Hiperventilacija Min/ max. pCO2 10s 30s 50s 4. Odgovoriti na pitanja: - Kada i zašto je pH vrijednost bila van fizioloških granica?  - Da li se pCO2 mijenjao u toku eksperimenta? Ako jeste, kako? 

175

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Podesiti vrijednost pCO2 na 40mmHg. Unijeti dobijene vrijednosti u tabelu 44. Acidobaz pCO2 pH krvi H+ u HCO3ni status urinu Normalne 40 mmHg vrijednost i 4. Odgovoriti na postavljena pitanja: a) Pri normalnim vrijednostima pCO2 i pH krvi, kakva je koncentracija H+ i HCO3- u urinu?_________________________________________ b) Odgovor bubrega na respiratornu alkalozu Podesiti pCO2 na 35 mmHg, i zapaziti da je pH krvi 7, 5. snimiti rezultate nakon završenog eksperimenta. Ponoviti eksperiment sa vrijednostima pCO2 od 30 mmHg i 20 mmHg. Unijeti dobijene vrijednosti u tabelu 44. Acidobazni pCO2 pH krvi H+ u urinu HCO3status Alkaloza 35mmHg 30mmHg 20 mmHg 6. Odgovoriti na postavljena pitanja : a) Pri kojoj vrijednosti pCO2 nastaje prva promjena u koncentraciji H+ i HCO3- u urinu?___________________________________ b) Uz pretpostavku da je dovoljno vremena prošlo da bubreg potpuno kompenzuje respiratornu alkalozu, da li se može očekivati da će se vrijednosti pCO2 i pH krvi povećati ili smanjiiti:

Napunite lijevu posudu za krv. Podesiti pCO2 na 60 mmHg i zapaziti da je pH 7, 3. Ponoviti eksperiment sa vrijednostima pCO2 od 50 mmHg. Dobijene vrijednosti unijeti u tabelu 45 Acidobazni pCO2 pH krvi H+ u urinu HCO3status Acidoza 50mmHg. 60 mmHg. 7. Odgovoriti na pitanja: a) Kako se mijenjala koncentracija H+ i HCO3- u urinu pri svakoj promjeni pCO2 i pH? b) Uz pretpostavku da je dovljno vremena prošlo i da bubreg potpuno kompenzuje respiratornu acidozu, da li se može očekivati da će se vrijednosti pCO2 i pH krvi povećati ili smanjiti? III. Metabolička acidoza i alkaloza Na ekranu će se pojaviti aparatura kao u vježbi i uz pridodatu kutiju koja simulira srce, cijevi koje predstavljaju sistemsku i plućnu cirkulaciju i aparat koji podešava intenzitet metabolizma u ćelijama. a) Funkcija respiratornog sistema pri bazalnom intenzitetu metabolizma „Metabolic Rate“ podesiti na 50 (bazalni uslovi). Pojavljuju se strelice koje pokazuju smjer kretanja krvi i treba pratiti respiratornu aktivnost na ekranu osciloskopa. Zapaziti podatke na malim ekranima ispod osciloskopa.„Snimiti rezultate. Kako se mijenjala : a) Frekvencija disanja__________________________________ b) Vrijednost pH/Koncentracija H+______________________________ c) Vrijednost pCO2_____________________________________

c) Odgovor bubrega na respiratornu acidozu

176

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije d) Koncentracija HCO3-_________________________________

metabolizma

7. Odgovoriti na sljedeće pitanje : Da li su pH i pCO2 unutar fizioloških granica?________________ b) Odgovor respiratornog sistema na povišen intenzitet metabolizma Povećati intenzitet metabolizma na 60 a potom na 70 i 80 te ponoviti ekperiment. Unijeti dobijene vrijednosti u tabelu: Intenzitet Frekvencija pH pCO2 HCO3metabolizm disanja krvi/ a konc H+ Povišeni 6 0 7 0 8 0 5. Odgovoriti na pitanje: Kako se mijenjala : a) Frekvencija disanja__________________________________ b) Vrijednost pH/Koncentracija H+_____________________________ c) Vrijednost pCO2_____________________________________ d) Koncentracija HCO3-_________________________________ c) Odgovor respiratornog sistema na snižen intenzitet metabolizma Postupak vježbe je identičan prethodnoj, s tim što se intenzitet metabolizma snižava na 40, 30 i 20. Dobijene vrijednosti unijeti u tabelu: Intenzitet Frekven pH pCO2 HCO3-

Snižen

cija disanja

krvi/ H+ konc

40 30 20 3. Odgovoriti na pitanje: Kako sniženje intenziteta metabolizma utiče na: a) Frekvencija disanja__________________________________ b) Vrijednost pH/Koncentracija H+______________________________ c) Vrijednost pCO2_____________________________________ d) Koncentracija HCO3-_________________________________

177

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

OSMOZA Osmoza predstavlja neto difuziju vode kroz membrane. Sila koja omogućava da se ostvaruje osmoza naziva se osmotskim pritiskom, a predstavlja pritisak koji rastvorene čestice vrše na zid suda, I ovaj pritisak je dovoljan da se zaustavi osmoza kroz membranu koja propušta vodu. Osmoza se uvijek vrši iz oblasti višeg u oblast nižeg osmotskog pritiska. Osmotski pritisak zavisi od molarne, a ne od masene koncentracije isključivo nedifuzibilnih čestica (čestica koje ne prolaze kroz membranu).

178

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije djelovanjima, npr. naglim smrzavanjem ili djelovanjem temperature preko 65˚C, grubim rukovanjem s uzorkom krvi ili promjenom osmotskog pritiska (razlike osmotskih pritisaka između obe strane membrane eritrocita – osmoliza). Hemijski faktori reaguju sa sastojcima membrane eritrocita: na lipide membrane djeluju organski rastvarači (eter, alkohol, hloroform, saponin), dok proteine denaturišu baze ili kiseline. Biološki faktori predstavljaju faktore biološkog porijekla (zmijski otrov, hemolizini bakterija). IZVOĐENJE U 8 epruveta stavite rastvore kako stoji u tabeli 5. Nakon 5 minuta stajanja tih rastvora, epruvete centrifugirajte. Posmatrajte tečnost u epruveti. Ukoliko nije došlo do hemolize odvaja se talog eritrocita i iznad njega žučkasta plazma, a ukoliko je došlo do hemolize, nema taloga eritrocita ili je on manji a tečnost je lakirana, ali nema gustinu krvi

Izvođenje ove vježbe je slično kao i kod proste difuzije, a razlika postoji zbog prisustva indikatora osmotskog pritiska na vrhu suda. Zadatak demonstrirajte odvijanje osmoze

Zadatak Odredite membrane eritrocita

uticaj

razlicitih

materija

na

stabilnost

Tabela 5: Sadržaj epruveta, zbivanja sa eritrocitima u epruvetama i njihovo objašnjenj Epruveta Zbivanja sa eritrocitima u epruvetama i sadrži njihovo objašnjenje NEMA HEMOLIZE - Rastvor ima isti osmotski 2 ml krvi + 10 ml 171 mmol pritisak, kao i citosol NaCI, eritrocita. Eritrociti se rastvora NaCl nalaze u suspenziji, a izgled epruvete na svjetlu je prašinast i zamućen. HEMOLIZA - Eritrociti se nalaze u hipotoničnoj 2 ml krvi + 10

HEMOLIZA ERITROCITA Hemolizom označavamo izlazak hemoglobina iz strome eritrocita u vanjsku sredinu zbog oštećenja njihove membrane. A može biti izazvana fizičkim, hemijskim i biološkim agensima. Fizički agensi oštećuju membranu eritrocita mehanički, ekstremnim temperaturnim

179

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije m1 destilovane vode

2 ml krvi + 10 ml 1, 1 M urea u 171 mmol rastvoru NaCI 2 ml krvi + 10 ml 1, 1 M urea u destilovanoj vodi 2 ml krvi + 9 ml 171 mmol rastvor NaCl + 2 kapi krvi + 1 ml etera niz zid epruvete 2 ml krvi + 1 ml žuči sa 9 ml 171 mmol rastvor NaCl 2 ml krvi + 10

sredini usljed čega se voda kreće kroz membranu ka citosolu eritrocita, koji bubri i prska kada pritisak unutar eritrocita nadvlada sile elastičnosti njegove membrane. Pri tome hemoglobin napušta eritrocit i prelazi u destilovanu vodu, pa se rastvor u epruveti oboji crveno (kao lakirano). NEMA HEMOLIZE - Rastvor uree je blago hipertoničan u odnosu na citosol eritrocita, što se međutim kompenzuje ulaskom uree u citosol eritrocita usljed čega se stvara privid izotoničnosti. HEMOLIZA - Rastvor uree je izotoničan sa citosolom eritrocita, ali membrana eritrocita je propusna za ureu, pa njihova koncentracija pada u rastvoru, a raste u citosolu eritrocita, posljedično raste osmotski pritisak u citosolu eritrocita, a pada u rastvoru. HEMOLIZA - Eter rastvara fosfolipide membrane eritrocita usljed čega se ova oštećuje i uslijedi hemoliza na dodimoj površini etera i izotoničnog rastvora NaCI.

izaziva hemolizu smanjenjem površinskog napona na membrani eritrocita, uzrokujući ekstrakciju holesterola iz nje. NEMA HEMOLIZE - Saponin (nalazi se u 2 ml krvi + 5 ml saponina u zmijskom otrovu) izaziva hemolizu smanjenjem 171 mmol površinskog napona na membrani eritrocita, rastvoru NaCl uzrokujući ekstrakciju holesterola iz nje. + 5 ml 0, 3% Dodatkom holesterola u rastvor sa saponinom holesterola neutrališe se saponin, pa izostaje hemoliza. PONAŠANJE ERITROCITA U RASTVORIMA RAZLIČITE OSMOLARNOSTI Osmolarnost predstavlja broj osmotski aktivnih čestica u jedinici zapremine nekog rastvora i određuje vrijednost jednog od homeostatskih parametara osmotskog pritiska. Dinamička stalnost vrijednosti osmotskog pritiska u ekstracelularnoj tečnosti naziva se izotonija. Vrijednosti osmotskih pritisaka u ekstracelularnoj i intracelularnoj tečnosti određuju smjer kretanja vode kroz ćelijske membrane, što može imati za posljedicu promjene volumena tih tečnosti. Iz navedenih razloga su vrijednosti osmotskih pritisaka u ekstracelularnoj i intracelularnoj tečnosti gotovo identične i kreću se oko 760-810 kPa, što približno odgovara osmolarnosti od oko 300-330 mOsmol/L. Voda se kreće kroz ćelijske membrane vođena osmotskim gradijentom, pri tome se voda kao rastvarač kreće sa mjesta manjeg ka mjestu većeg osmotskog pritiska, i ovakvo kretanje vode naziva se osmoza. Održavanje stalnosti osmotskog pritiska u intraćelijskoj tečnosti zadaća je prvenstveno brojnih jonskih pumpi, posebno Na-K pumpe ćelijske membrane. Održavanje stalnosti osmostkog pritiska u ekstracelularnoj tečnosti zadaća je bubrežnih mehanizama za ml saponin

HEMOLIZA - Žuč dovodi do hemolize smanjenjem površinskog napona na membrani eritrocita. HEMOLIZA - Saponin (u zmijskom otrovu)

180

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije stvaranje koncentrovane ili razrijeđene mokraće zajedno sa ADH, kao i mehanizma žeđi. Da bi ćelijska membrana očuvala svoj integritet u nekom rastvoru, potrebno je da on bude iste osmotske koncentracije, kao i tjelesne tečnosti, tj. izotoničan (npr. 154 mmol/L, odnosno 0. 9 % NaCI ili 278 mmol/L, odnosno 5 % glukoza). Rastvori niže koncentracije su hipotonični, a oni veće koncentracije hipertonični.

rezistenciju". Kod ljudi normalno iznosi od 70 - 75 mmol/L (0. 46 - 0. 44 %). Koncentracija kod koje je hemoliza potpuna, predstavlja "maksimalnu rezistenciju" i njen normalan raspon je od 63 - 58 mmol/L (0. 37 - 0. 34 %). Raspon između minimalne i maksimalne rezistencije naziva se "širina rezistencije". Osmotska otpornost svih eritrocita jedne osobe nije ista - mladi eritrociti su otporniji od starih. Različite životinjske vrste, takođe imaju različitu osmotsku otpornost eritrocita. Kada hemoliza nastupi pri osmotskim koncentracijama bližim izotoničnom rastvoru, to znači da je otpornost eritrocita smanjena.

Zadatak: Ispitati kako se eritrociti ponašaju u rastvorima različite osmolarnosti Potreban materijal: Predmetna i pokrovna stakla, pero, vata, alkohol, destilovana voda (hipotonični rastvor), 0, 9% rastvor NaCl (izotonični rastvor), 10% rastvor NaCl (hipertonični rastvor).

Zadatak Odrediti minimalnu i maksimalnu rezistenciju eritrocita, te širinu rezistencije.

Izvođenje: Na tri predmetna stakla koja označimo sa oznakom D, 0, 9 i 10 stavimo po kap kapilarne krvi i na nju dodamo jednu veću kap destilovane vode na predmetno staklo sa oznakom D, 0, 9% rastvora NaCl sa staklo sa oznakom 0, 9 i 10% rastvora NaCl na staklo sa oznakom 10. Krv sa rastvorom pažljivo promiješati staklenim stapićem i ostaviti da stoji 5 do 10 min. Staviti pokrovno staklo i posmatrati pod mikroskopom. U izotoničnom rastvoru eritrociti ne mijenjaju, u destilovanoj vodi hemoliziraju (dolazi usljed osmoze, do njihovog bubrenja, a zatim prskanja, te izlaženja hemoglobina), dok su u hipertoničnom rastvoru smežurani.

Potrebna oprema Stalak s 10 epruveta (slika 11), rastvor NaCl koncentracije 154 mmol/L (0. 9 %), destilovana voda, citrirana goveđa krv, pipete, kapaljka.

OSMOTSKA OTPORNOST ERITROCITA U hipotoničnom rastvoru eritrociti pucaju (hemoliza), te se može odrediti njihova osmotska otpornost. Ona osmotska koncentracija, kod koje počinje hemoliza, predstavlja ''minimalnu

Slika 11. Shematski prikaz zbivanja sa eritrocitima (odsustvo hemoliza, početna hemoliza totalna hemoliza) Izvođenje vježbe

181

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije



čitanje rezultata: U epruvetama s većim koncentracijama NaCl eritrociti još odolijevaju hipotoniji, tako da se iznad neprozirnog crvenog taloga vidi sloj bezbojne prozirne tečnosti. U manje koncentrovanim rastvorima dolazi do pucanja eritrocita, pa se iznad taloga vidi sloj prozirne crvene tečnosti. Crvena boja potiče od hemoglobina iz raspalih eritrocita. Koncentracija NaCl kod koje se javlja obojeni sloj tečnosti uz još prisutni talog, predstavlja "minimalnu rezistenciju". Koncentracija NaCl kod koje su se svi eritrociti raspali, tako da nema taloga, označava "maksimalnu rezistenciju".

Pripremiti niz rastvora NaCl osmotskih koncentracija, kako je označeno u Tabeli 7



Epruvete se dobro promućkaju, nakon čega se u svaku stave kapaljkom po 2 kapi krvi.



Ponovo se dobro promućkaju i ostave stajati na sobnoj temperaturi.



Rezultati se očitavaju nakon 1 sat, za koje vrijeme eritrociti padnu na dno epruvete ukoliko nisu hemolizirani)

Tabela 7: Rastvori NaCl za određivanje osmotske otpornosti eritrocita Epruveta br.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Osmotska koncentracija Minimalna rezistencija (mmol / L) Parametar

Konc. rastvora 154 NaCI u Konc. rastvora 0. 9 mmol/L NaCI u %

137 120

103

85

68

51

34

17

0

0. 8 0. 7

0. 6

0. 5

0. 4

0. 3

0. 2

0. 1

0

Maksimalna rezistencija

broj mLNaCI 9 konc. 154 Broj mL 0 mmol/L destil. Vode

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Širina rezistencije

1

2

3

4

5

6

7

8

9

-

U nastanku koncentrovanog urina najvažnija su dva dogadjaja: nastanak hipertoničnosti medularnog intersticijuma te djelovanje ADH na terminalndijelove tubula. Pri tome se voda iz tubularnog urina reapsorbuje u intersticij medule bubrega i stvara se koncentrovan urin.  Dodajte ADH u sabirne kanale. Osmolarnost tubularnog urina treba podesiti na 300 mosm i pustiti da se glomerularni filtrate kreće duž tubule, pri čemu treba regostrovati osmolarmost tuibularnog urina.  Potom treba povećati osmolarnost urina na 1200 mOsm. Zapazite osmolarnost tubularnog urina

Pitanja 1. Unesi u tabelu dobijene rezultate! (tabela 8) 2. Kolika je osmotska koncentracija tjelesnih tečnost Ćelijska Medjućelijska plazma Zadatak 3 Nastanak koncentrovanog urina Izvodjenje

182

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Inzulin smanjuje koncentraciju glukoze u krvi, povećava rezerve glikogena u jetri i mišićima, štediša je masti i deponuje masti u adipozna tkiva, pospješuje sintezu proteina i smanjuje njihov katabolizam, sinergistički djeluje sa hormonom rasta na rast organizma. Generalno, insulin je u cjelosti anabolicki hormone. Sekrecija inzulina je kontrolisana nivoom glukoze u krvi, ali na nju utiču i neke aminokiseline (arginin, lecitin), gastrointestinalni hormoni (gastrin, sekretin, holecistokinin, gastrički inhibitorni peptid), drugi hormoni (glukagon, hormon rasta, kortizol, a u manjoj mjeri progesteron i estrogeni). Kontrainsularni hormoni su: glukagon, adrenalin, hormon rasta, kortizol i tiroksin. Glukoza tolerans testom (GTT ili OGTT) se ispituje funkcionalna sposobnost cjelokupnog sistema regulacije koncentracije glukoze u krvi koja se sastoji iz veceg broja hormona I njihovih ciljnih tkiva. Ako pri tome odredjujemo koncentraciju insulin ili C peptide kao proizvoda  ćelija Langerhansovih ostrvaca pankreasa možemo da odredimo injihove funkcionalne osobine u situaciju opterecenja glukozom.

XXV I XXVI ENDOKRINI SISTEM, metabolizam I ishrana Funkciju endokrinog sistema ispitujemo odredjivanjem koncentracije hormona pod razlicitim uslovima.

Princip: Unos odredjenih nutritive (amninokiseline, glukoza) predstavlja stimulus za lucenje pojedinih hormona (insulin, glucagon, inkretini). Nakon opterećenja ispitanika glukozom u pravilnim vremenskim razmacima tokom 2 sata mjeri se koncentracija glukoze u krvi. Ako je funkcija  ćelija Langerhansovih ostrvaca pankreasa očuvana, doći će do porasta koncentracije glukoze u krvi tokom prvih 30-60 min. kada je vrijednost maksimalna i kreće se do 9 mmol/l, a zatim se vrijednost koncentracije glukoze u krvi snižava, da bi se nakon 2 sata vratila na početnu vrijednost ili nižu (slika 78). Porast

GLIKOREGULACIJA NORMALNA VRIJEDNOST GLUKOZE U KRVI iznose 3, 336, 0 mmol/l. Nivo glukoze u krvi regulisan je djelovanjem većeg broja hormona: Ključno mjesto pripada inzulinu I kontrainsularnim hormonima. Inzulin luče  ćelije Langerhansovih ostrvaca pankreasa. Inzulin djeluje na ciljnu ćeliju vezivanjem za membranski receptorski protein, čime se on aktivira i započne niz reakcija u ciljnim ćelijama.

183

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije koncentracije glukoze u krvi pri tome je doveo do porasta lučenja inzulina, koji je snizio koncentraciju glukoze u krvi i vratio je na normalne vrijednosti. Zadatak Podvrgnuti ispitanika glukoza tolerans testu! Oprema Pribor za vađenje krvi iz prsta (lanceta, vata, alkohol), glukoza, pribor za određivanje koncentracije glukoze u krvi, glukometar, čaša, voda. Uredna krivulja promjene koncentracije glukoze u krvi tokom GTT

Izvođenje vježbe  Baždariti glukometar  Natašte izvaditi krv iz prsta ispitaniku I Staviti je trakicu aparata pa odrediti koncentraciju glukoze.  Dati ispitaniku da popije 50 g glukoze rastvorene u čaši vode.  Naredna 2 sata, svakih 30 minuta, vaditi krv i odrediti koncentraciju glukoze u krvi a dobijene vrijednosti unijeti u tabelu i iscrtati krivulju na grafikonu. min

0

30

60

90

120

150

Promjene insulinemije nakon per os I IV aplikacije glukoze Razlikuje se dinamika porasta konc insulin (insulinemije) kada se glukoza aplikuje per os I IV. Kada se glukoza primjenjuje per os, insulinemija raste prije nego sto se ona absorbuje, ovaj efekat se naziva inkretinski, I objasnjava stimulacijom sekrecije niza hormona u GITu pod dejstvom glukoze (inkretina – GLP itd), koji potom stimulisu sekreciju insulin iz B celija u krv. Kada glukoza primjenjena per os dospije u plazmu, vec je sekretovan insulin koji ce obezbjediti da ona udje u ciljne celije,sprecavajuci nastanak alimentarne hiperglikemij. Ovaj efekat izostaje pri IV primjeni glukoze, jer se zaobilazi njena resorbcija I sekrecija inkretina

180

konc. glukoze

184

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije PROMJENE LUČENJA I SASTAVA PLJUVAČKE USLJED DJELOVANJA STRESNOG DOGADJAJA Male I velike pljuvačne žlijezda izlučuju svoj sekret, pljuvačku. Dnevno lučenje pljuvačke se kreće od 800-1500 ml, pH vrijednosti 6-7, 4. Po hemijskom sastavu, najveći dio pljuvačke je voda, 99%, u kojoj se nalaze organske materije (mucin, enzimi) i neorganske materije (hloridi, bikarbonati, fosfati, sulfati…). Količina i sastav pljuvačke nisu stalni, već zavise od količine i sastava unijete hrane. Lučenje pljuvačnih žlijezda kontroliše uglavnom parasimpatički nervni sistem iz solitarnih jezgara mozdanog stabla, a ekscitira se ukusnim i taktilnim stimulusima usta (slika 76). Simpatička stimulacija dovodi do lučenja male količine guste, ljepljive pljuvačke, bogate proteinima Za hemijsku obradu hrane značajan je ptijalin koji hidrolizira polisaharide preko niza intermedijarnih produkata do maltoze. Hrana se kratko zadržava u ustima, ali djelovanje ptijalina se nastavlja i u želucu, dok se hrana ne pomiješa sa kiselim želučanim sadržajem, koji inaktivira ptijalin. Stresna reakcija manifestuje se povečanom aktivnošču kateholaminergičkog sistema i osovine hipotalamus-hipofiza-kora nadbubrega (kortizol) – tkz HPA osovine. Povećanje koncentracije kortizola u pljuvački je kao marker povećane funkcije HPA (hipotalamus-hipofiza-nadbubrezi) osovine a odredjivanje koncentracije salivarne amilaze može da se koristi kao marker aktivnosti simpatičkog sistema. Pri tome dolazi do i odredjenih tjelesnih manifestacija, npr suvoča usta usljed simpatičkih djelovanja na proces salivaciju

VJEZBA Odredjivanje konc kortizola i amilaze u salivi – marker stresne reakcije Zadatak: Odrediti koncentraciju kortizola i amilaze u pljuvacki ispitanika koji je izložen stresnom dogadjaju. Oprema

Salivete, ELISA čitač, spektrofotometar

Izvodjenje vježbe0 Stresna reakcija imitira se na način da se od ispitanika traži da vozi bicikloergometar, a često se kao model stresne reakcije navodi polaganje usmenog ispita. Takodje moze da se koristi i test hladnom vodom (cold pressure test). Kada ispitanik vozi biciklo-ergometar, budući da se izlaže stresnom dogadjaju, rezultat će biti smanjenje salivacije (usljed aktivacije simpatikusa i njegovog efekta na salivaciju), pri ćemu će u izlučenoj pljuvački dominirati njena proteinska komponenta. Mjerenjem koncentracije kortizola i amilaze u pljuvački vrši se prije i nakon što ispitanik vozi bicikloergometar, može se uočiti porast njihove koncentracije. Koncentracija kortizola u pljuvački odredjuje se metodom ELISA, primjenom antitijela koja se specifično vezuju sa kortizolom. ,

185

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Koncentracija amilaze u pljuvački odredjuje se spektrofometrijski, pracenjem kinetike razgradnja amilaza supstrata. U prilog aktivacije simpatikusa tokom na ovaj način izazvane stresne reakcije može da govori i porast arterijskog pulsa, tokom/nakon što ispitanik vozi bicikloergometar/polaže ispit, u odnosu na period prije toga. Hormon zamjenska th kod ovariektomisanog stakora Kalcitonin, proteinski hormone koga sekretuju C ili parafolikularne ćelije tiroideje snižava koncentraciju kalcijuma u serumu, kada ona poraste iznad normalnih vrijednosti. Ovaj hormone ispoljava pomenute efekte inhibišući aktivnost osteoklasta I povećavajući tubularnu sekreciju kalcijuma. Estrogeni ispoljava efekte na kosti, inhibišući koštanu resorbciju. Estrogeni blokiraju sintezu Il6 u osteoblastima, a Il6 je snažan stimulator resorbcije kosti (transgenske životinje koje ne mogu da stvaraju Il6 ne razvijaju osteoporozu nakon odstranjenja jajnikaovariektomije). Apoptoza osteoklasta je regulisana estrogenima, pri nedostatku estrogena osteoklasti žive duže pa se odvija snažnija resorbcija kosti.

Opišite sliku. Objasnite kako hormone mogu dovesti do razgradnje I izgradnje kostanog tkiva Hormon zamjenska terapija Navedite ocekivane promjene u organizmu eksperimentalne zivotinje nakon odstranjenja Efekti Efekti zamjenske odstranjenja terapije nakon odstranjenja estrogen produkujucih tkiva i promjene koje nastaju kada im se nakon odstranjenja tih tkiva uvede zamjenska terapija estrogenom kalcitonin produkujucih tkiva i promjene koje nastaju kada im se nakon odstranjenja tih tkiva uvede zamjenska terapija kalcitonina glukagona produkujucih tkiva

Izvođenje: U eksperimentu se koriste 3 ovariektomisana stakora kojima se 7 dana svaki dan aplikuju fiziološki rastvor (kontrola), estrogen ili kalcitonin. Nakon 7 dana izvrsi se osteodenzitometrija, a dobivene rezultate treba unjeti u tabelu Stakor Aplikovan T skor Komentar tokom 7 dana osteodenzitometrije 1 2 3

186

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Dan

FSH niski

LH Niski

estrogen Visoki

progesteron visoki

povežite rezultate hormonskog statusa sa danom ciklusa kada je krv za analizu uzeta.

Inhibin Visoki

4 14 28 i promjene koje nastaju kada im se nakon odstranjenja tih tkiva uvede zamjenska terapija glukagona testosterona produkujucih tkiva i promjene koje nastaju kada im se nakon odstranjenja tih tkiva uvede zamjenska terapija testosterona aldosteron produkujucih tkiva i promjene koje nastaju kada im se nakon odstranjenja tih tkiva uvede zamjenska terapija aldosterona adrenalin produkujucih tkiva i promjene koje nastaju kada im se nakon odstranjenja tih tkiva uvede zamjenska terapija adrenalina

Koncentracije hormona menstrualnog ciklusa

u

krvi

zene

/

promjene

tokom

Grafički prikažite koncentracije estrogena, progesterona, inhibina, FSH i LH tokom normalnog menstrualnog ciklusa

MENSTRUALNI CIKLUS Od 25 godišnje djevojke, koja ima redovne cikluse, trajanja 28 dana, uzeti su uzorci krvi za analizu hormonskog statusa. U naredoj tabeli

TEST NA TRUDNOĆU Tokom trudnoće, fetalno-placentarna jedinica sekretuje različite hormone u cirkulaciju majke, što mijenja funkciju većine endokrinih

187

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije žlijezda njenog organizma. Jedan od tih hormona je humani horionski gonadotropin (hCG), koji se pojavljuje u krvi i urinu već unutar 24h od implantacije blastociste u endometrijum. Pod uticajem povišenih koncentracija hCG, žuto tijelo ne involuira već nastavlja da sekretuje hormone. Testovi za ranu dijagnozu trudnoće se zasnivaju na utvrđivanju prisustva hCG-a u urinu. Kako je struktura alfa lanca hCG-a slična alfa lancima TSH, FSH i LH, i mogu nastati lažno pozitivni rezultati, u testu na trudnoću se koriste antitijela protiv beta lanaca hCG-a. Pozitivan rezultat se može dobiti najranije 7 dana nakon ovulacije, mada se kod velikog broja žena i do 12 dana nakon ovulacije dobijaju lažno negativni rezultati. Najbolje je koristiti jutarnji urin, jer je tada koncentracija hormona najveća. Prvih 6 mjeseci trudnoće, koncentracija hCG se udvostručuje svakih 2 dana, pa serijsko određivanje koncentracije hCG predstavljaju osjetljiv indeks rane funkcije trofoblasta.

lažno negativni (pogrešno izvođenje testa ili prerano testiranje), ali ima i slučajeva lažno pozitivnih rezultata (tumori koji sekretuju hCG ili žene koje su zbog liječenja neplodnosti dobijale injekcije hCG-a). Test na trudnoću se izvodi prema preporukama proizvođača, jer postoje razlike među testovima. Većina testova ima dva prozorčića – jedan kontrolni (oznaka C) prozorčić, koji potvrđuje da je test pravilno urađen i drugi prozorčić (oznaka T), koji pokazuje pozitivan ili negativan rezultat. U prozorčiću sa rezultatom test obično pokazuje liniju ili plus. Za test sa linijom, bilo koja obojena linija u prozorčiću sa rezultatom (T), bez obzira koliko je slabo vidljiva, predstavlja pozitivan rezultat, odnosno dokazuje prisustvo hCG-a u urinu. Neki testovi pokazuju znak plus ili minus u prozorčiću sa rezultatom. Ukoliko se u tom prozorčiću pokaže jedna linija kao znak minus, to znači da je rezultat negativan (nema hCG-a u urinu), a ako se pokažu dvije linije u vidu znaka plus, onda je rezultat pozitivan. Uobičajeno je da je jedna linija u znaku plus svjetlija od druge, pa se bilo koji znak plus, bez obzira na varijaciju boje linije, smatra pozitivnim rezultatom.

Zadatak Odrediti da li je ispitanica trudna. Oprema Test na trudnoću, urin Izvođenje vježbe Princip testa za utvrđivanje trudnoće je da su na test pločice nanešena antitijela protiv beta subjedinice hCG-a, koja su vezana za neku boju. Kada se antitijelo spoji sa antigenom (beta subjedinicom hCG-a iz urina), dolazi do razvijanja boje(slika 77) i test postaje pozitivan. Iako proizvođači testova na trudnoću tvrde da su tačni u 97% slučajeva ako se poštuju njihove instrukcije, istraživanja su pokazala da se u oko 25% slučajeva pojavljuju lažni rezultati, koji su uglavnom

Slika 77. Test na trudnoću

188

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije DIGESTIVNI SISTEM HORMONI HPT OSOVINE U eksperimentu se koriste 3 zivotinje - Normalna - nakon hirurskog uklanjanja tiroideje (bez T) - Nakon otklanjanja hipofize (bez HF) Svaka njih prima Tiroksin, TSH i Propiltiouracil Tokom eksperimenta se mjeri potrosnja O2 i BMR prije i nakon aplikacije lijekova. Rezultate treba unjeti u narednu tabelu. Intenzitet metabolizma i hormoni HPT osovine O2/BMR Tiroksin Tsh propiltiouracil prije nakon prije nakon Prije nakon Normalna Bez T Bez HF

Sadrzaj probavne cijevi nije dio unutrasnje sredine i u njemu ne postoje uslovi homeostaze, ali ipak postoje brojni kompleksni mehanizmi koji kontrolisu osnovne funkcije probavne cijevi: motoriku zida, sekreciju zljezdanih sekreta I apsorbciju nutritiva iz sadrzaja probavne cijevi u unutrasnju sredinu tj vancelijsku tecnost.

Brzina praznjenja zeluca nakon unosenja hrane razlicitog sastava Vagovagalni reflex - Sta ocekujete kao vidljivi efekat njegove aktivacije

189

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

Promjene potencijala membrane glatkih misica probavne cijevi i njihove mehanicke posljedice. Navedeni su I efekti acetilholina I adrenalina.

Stvaranje i sekrecija zuc. Sekrecija pankreasnog soka – Efekat primjene sekretina na sastav pankreasnog soka - dopunite prazna polja Popunite narednu tabelu Dio GIT Očekivano vrijeme prolaska/pojave materije unijete per os (sati) Jednjak Želudac Tanko crijevo Debelo crijevo Rectum

Pokreti digestivne cijevi: segmentacioni I peristalticki: - objasnite mehanizam i razlike ovih tipova pokreta.

Zakon crijeva: Navedite kako glasi , objasnite mehanizam koji omogucava da se oralni dio crijeva pod uticajemdejstva bolusa kontrahuje i objasnite mehanizm koji omogucava da se analni dio crijeva pod uticajem dejstva bolusa relaksira.

Reg lucenja pank soka - - Dopunite prazna polja:

190

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije BIOMARKERI STRESA - PROMJENE LUČENJA I SASTAVA PLJUVAČKE USLJED DJELOVANJA STRESNOG DOGADJAJA Stresna reakcija manifestuje se povečanom aktivnošču kateholaminergičkog Sistema/simpatikusa i osovine hipotalamushipofiza-kora nadbubrega (kortizol) – tkz HPA osovine. Pri tome dolazi do odredjenih tjelesnih manifestacija: -

Odgovor muskulature rektuma tokom njegovog istezanja Zakon crijeva: objasnite mehanizm koji omogucava da se oralni dio crijeva pod uticajem dejstva bolusa kontrahuje a da se analni dio crijeva pod uticajem dejstva bolusa relaksira

-

-

Suvoča usta - dominacije proteina nad vodeno-elektrolitskog komponentom u pljuvački usljed simpatičkih djelovanja na proces salivacije Tahikardija, porast arterijskog pritiska, Bljedilo - usljed efekata koje simpatikus/kateholamini imaju na kardiovaskularni sistem Vlažnost dlanova - usljed efekata koje simpatikus/kateholamini na znojne žljezde dlanova/tabana Povećanje budnosti i pažnje – efekti se ostvaruju na ARAS i prefrontalnu koru Širenje zjenica - usljed efekata koje simpatikus/kateholamini imaju na pupilomotoriku Porast glikemije - usljed efekata koje kortizol i/ili simpatikus/kateholamini imaju na metabolizam (stimulacija glikogenolize, glukoneogeneze) Povećanje koncentracije kortizola u pljuvački - marker povećane funkcije HPA osovine Povećanje koncentracije salivarne amilaze - marker aktivnosti simpatičkog sistema.

Odredjivanje konc kortizola u salivi – marker stresne reakcije

191

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije amilaze u pljuvački je biomarker stresnog dogadjaja. U prilog aktivacije simpatikusa tokom stresne reakcije govori i porast arterijskog pulsa, nakon što ispitanik vozi bicikloergometar/polaže ispit, u odnosu na period prije toga.

Tokom stresne reakcije (voznja bicikla, polaganje usmeenog ispita) dolazi do aktivacije osovine HPA pa se povećava koncentracija kortizola u tjelesnim tečnostima uključujući pljuvačku. Povećanje koncentracije kortizola u pljuvački je biomarker stresnog dogadjaja.

Zadatak: Odrediti koncentraciju amilaze u pljuvacki ispitanika izloženom stresnom dogadjaj

Zadatak: Odrediti koncentraciju kortizola u pljuvacki ispitanika koji je izložen stresnom dogadjaju

Oprema: Salivete, ELISA čitač Oprema: Salivete za odredjivanje koncentracije kortizola, ELISA čitač

Izvodjenje vježbe: Koncentracija amilaze u pljuvački odredjuje se metodom ELISA, primjenom antitijela koja se specifično vezuju sa amilazu. Količina nastalog kompleks antitijelo-amilaza može da se mjeri nakon uklanjanja nevezanih antitijela protiv amilaze, budući da su za ova antitijela vezane materije koje boje rastvor (hromogeni). Intenzitet razvijene boje se odredjuje ELISA čitačem i na osnovu baždarne krivulje se odredjuje koncentracija amilaze

Izvodjenje vježbe: Koncentracija kortizola u pljuvački odredjuje se metodom ELISA, primjenom antitijela koja se specifično vezuju sa kortizolom. Količina nastalog kompleks antitijelo-kortizol se mjeri nakon uklanjanja nevezanih antitijela protiv kortizola, budući da su za ova antitijela vezane materije koje boje rastvor (hromogeni). Intenzitet razvijene boje se odredjuje ELISA čitačem i na osnovu baždarne krivulje se odredjuje koncentracija kortizola.

Objasnite promjene osmolarnosti pljuvacke, tokom stimulacije njene sekrecije - U duktalnom sistemu pljuvacnih zljezda odvijaju se sljedece jonske razmjene____________________________ - Kada je sekrecija pljuvacka pojacana/stimulisana, ovi procesi jonskih razmjena se pojacavaju, pa se mjenja osmolarnost nastale pljuvacke u smislu njenog _______________________

Vjezba: Odredjivanje koncentracije salivarne amilaze Kada se ispitanik izlaže stresnom dogadjaju (vožnja bicikla, polaganje usmenog ispita), smanjuje se lucenje salive (usljed aktivacije simpatikusa i njegovog efekta na salivaciju), pri ćemu će u izlučenoj pljuvački dominirati njena proteinska komponenta, ukljucujuci I porast aktivnosti amilazu. Povećanje koncentracije

192

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Količina energije koju organizam oslobodi u jedinici vremena naziva se metabolički promet (MP) ili intenzitet metabolizma. Energija se ne može stvoriti ni iz cega, ni nestati, već stalno prelazi iz jednog oblika u drugi. Pri različitim energetskim konverzijama, kao nusprodukt uvijek nastaje topIota. Kako praktično sva energija koju oslobode hranjive materije u organizmu na kraju prelazi u toplotu, osim ako mišići ne vrše vanjski rad, intenzitet metabolizma se procjenjuje na osnovu količine oslobodjenje toplote, i izražava u Kcal ili KJ (1 kCal = 4,184 kJ). Ukupna količina energije koja se oslobodi postepeno tokom razgradnje nutritiva u organizmu jednaka je količini koja se oslobodi kada nutritivi sagorijevaju izvan organizma (npr u kalorimetrijskoj bambi). Ova količina energije se naziva kalorijski (energetski) koeficijent ili ekvivalent hranjivih materija i iznosi za: ugljene hidrate: 4,1 kCal tj 17,1 kJ po gramu - masti 9,3 kCal tj 38,9 kJ po gramu a za proteine 4,1 kCal tj 17,1 kJ po gramu (budući da se azot oksidiše nepotpuno, največim dijelom do ureje i kreatina, dok kod potpune oksidacije iznosi 5,3 kCal). Energijska ravnote`a je razlika izme|u unosa hemijske energije i njene potrošnje. Kad su te dvije veli~ine jednake, postoji energijska ravnote`a, kad je energijska ravnote`a pozitivna, ~ovjek se deblja, a kad je negativna, mr{avi; mjerenje tjelesne te`ine odra`ava energijsku ravnote`u. Unos kemijske energije mo`emo izra~unati poznaju}i energijsku ili kalorijsku vrijednost hrane, koja se izra`ava u d`ulima (1 J = 0,24 cal). Energijski potro{ak ~ini energija potrebna za bazalni metabolizam, za specifi~no dinami~ko djelovanje hrane i aktivnost. Energija za bazalni metabolizam energijski je potro- {ak budne osobe u fizi~kom, probavnom i du{evnom mirovanju. Bazalni metabolizam mo`e se mjeriti izravno kalorimetrijski i posredno iz potro{ka kisika i proizvedenog uglji~nog dioksida, ili (uz niz

METABOLIZAM I ISHRANA

Uvod Metabolizam je zajednički naziv za hemijske i energetske transfornacije u organizmu. Tokom metabolizma odredjene materije se stvaraju (anabolizam), dok se druge razgradjuju (katabolizam). Katabolički procesi uglavnom su egzoenergetski pri čemu se glicidi (šećeri), lipidi i proteini razgradjuju uz oslobadjanje energije. Anabolički procesi su velikim dijelom endoenergetski. Katabolički procesi se mogu odvijati u prisustvu kiseonika (oksidativni ili aerobni metabolizam) ili bez prisustva kiseonika (neoksidativni ili anaerobni metabolizam). Konačni produkti aerobnog katabolizma lipida, glicida i proteina su CO2, H20 i NH3. Oksidativni procesi u organizmu ne odvijaju se eksplozivno već predstavljaju višestepene, dobro kontrolisane procese, čiji je intenzitet prilagodjen energetskim potrebama organizma. Kataboličkim procesima stvara se velika količina toplote, koju organizam eliminiše procesima termolize (znojenje, iradijacija, kondukcija, konvekcija), dio se troši za vrsenje rada, a dio energije se deponuje u energijom bogate fosfodiesterske veze organskih jedinjenja (npr: ATP, kreatin-fosfat itd). Vidimo da energetika organizma počiva na vezanim reakcijama: jedna egzoenergetska reakcija, npr katabolizam nutritiva (hranjivih materija) vezana je za jednu endoenergetsku reakciju, kakva je resinteza ATP. Kada organizmu treba energija, npr za mišićnu kontrakciju, dolazi do razgradnje ATP i na račun oslobodjene energije se vrsi misična kontrakcija. Potreba za postojanjem ATP pociva i na činjenici da biološki sistemi nisu u stanju da direktno iskoriste energiju za vršenje rada, već im za to treba posrednik.

193

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije  

aproksimacija) samo iz potro{enog kisika. Poznaju}i energijski ekvivalent kisika, koji ovisi o tvarima koje su iskori{tene u metabolizmu, mo`e se izra- ~unati proizvedena koli~ina energije. Budu}i da respiracijski kvocijent (izdahnuti volumen CO2/potro{eni volumen O2) ovisi o tvarima koje su oksidirane, iz respiracijskog se kvocijenta, prema tablicama, mo`e odrediti energijski ekvivalent kisika. Naj~e{}e se koristi samo odre| ivanje potro{enog O2, pod pretpostavkom da je respiracijski kvocijent osobe nata{te 0,75, {to odgovara energijskom ekvivalentu za 1 L kisika od 20,2 kJ. Rezultati se izra`avaju kao postotna razlika od normalnog bazalnog metabolizma koji se izra~una iz tablica prema spolu, dobi i tjelesnoj povr{ini. Normalan bazalni metabolizam iznosi od –15% do +15%. Na bazalni metabolizam utje~u mnogi ~imbenici. Tireoidni hormoni pove}avaju bazalni metabolizam, pa je on pove}an u hipertireozi, a smanjen u hipotireozi.U kataboli-~noj reakciji bazalni je metabolizam pove}an 150 do 200%. U febrilnim stanjima pove}ava se 13% po 1 °C povi{enja tjelesne temperature. Pri izra~unavanju ukupne energijske potrebe, energiju za bazalni metabolizam mo`emo prema tablicama izra-~unati iz dobi i tjelesne povr{ine ili s pomo}u formule: mu{karci: BM = ¢66 + (13,7 T) + (5 V) – (6,8 D)£ 4,2 ‘ene: BM = ¢665 + (9,6 T) + (1,8 V) – (4,7 D)£ 4,2 gdje je T idealna te`ina u kg, V – visina u cm i D – dob u godinama. Rezultati su u kJ/dan. Izra~unanoj vrijednosti bazalnog metabolizma koju ispravljamo s obzirom na utjecaj razli~itih patolo{kih stanja treba oduzeti 10% za metabolizam u tijeku spavanja te dodati 6% za energijski potro{ak zbog specifi~nog dinami~ kog djelovanja hrane. Da bi se dobio ukupan energijski potro{ak, toj vrijednosti valja dodati energijsku potrebu za pojedinu aktivnost, koju izra~unamo prema tablicama energijskog potro{ka prema vrsti rada.

Alaktatni dug kiseonika Laktatni dug kiseonika

PROCJENA STANJA UHRANJENOSTI Procjena stanja uhranjenosti obuhvata 1. Anamnezu: nutritivna, lična I porodična. Nutritivna anamneza ima za cilj da otkrije mehanizme koji dovode pacijenta u rizik nutritivnog deficita ili suficita 2. Fizikalni pregled pruža nespecifične i/ili kasne znakove I simptome pothranjenosti, koji mogu da ukažu ukazuju na potrebu da se izvrše dodatna ispitivanja 3. Laboratorijska ispitivanja: određivanje konc hemoglobin I proteina, vrijednosti hematokrita, broja eritrocita I limfocita 4. Funkcionalna ispitivanja – npr test adaptacije na mrak (deficit vitamina A), ergometrija, testovi mišićne snage 5. Antropometrijska ispitivanja: mogu da se utvrde tjelesne karakteristike: visina, masa, obim dijelova tijela - nadlaktice, potkoljenice. Za izražavanje stanja uhranjenosti često se koristi indeks mase tijela (eng. body mass index BMI), BMI = masa/visina2 (kg/m2). Za odraslu osobu uzima se da je BMI 20-25 normalno uhranjen. Zadatak Izmjeriti antropometrijske indekse (tjelesnu masu I visinu te BMI), te procijeniti stanje uhranjenosti. Oprema

Vaga sa visinometrom, savitljivi metar.

Izvođenje vježbe  Tjelesna visina – odredjuje se u prijepodnevnim satima pomoću antropometra (visinometra). Osoba se mjeri bosa I gologlava ledjima okrenuta metalnoj šipci antropometra, pogleda upravljenog

Tokom fizicke aktivnosti objasnite kako u misicima nastaje

194

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije





procenta vode, dok je otpor najveći u masnom tkivu koje sadrži manju količinu vode. Kada se podesi za izabranog pojedinca (visina i masa), aparat na osnovu dobijenog otpora, softverski izračunava procenat masti u strukturi tijela. Postoje dnevna kolebanja procenta vode u tijelu uslovljeno unosom hrane, vode i fizičkom aktivnošću, što treba uzeti u obzir pri korišćenju ove metode. Referentne vrijednosti masne mase tijela (%) iznose  Za muškarce: 14-28 god 14-20%, a preko 30 god 17-23%  Za žene: 14-28 godina 17-24%, a preko 30 god 20-27 %

pravo naprijed tako da je donja ivica orbite u istoj horizontalnoj ravni sa spoljnim ušnim hodnikom (Frankfurtska ravan), a ruke su opuštene pored tijela. Horizontalni klizač se spušta do dodira sa tjemenom I očita se vrijednost do najbližih 0, 5 cm. Tjelesna masa -. Odredjuje se medicinskom decimalnom vagom sa pomičnim tegom do najbližih 0, 1 kg. Osoba se mjeri u donjem vešu, u jutarnjim časovima, nakon pražnjenja crijeva i bešike. Obim struka – odredjuje se na sredini rastojanja između rebarnog luka I ilijacnog grebena na srednjoj aksilarnoj liniji upotrebom centimetarske pantljike od nerastegljive plastike ili metala. Traka mora biti paralelna sa podlogom, osoba u stojećem stavu, a ruke opuštene pored tijela.

Zadatak

Odrediti % masnog tkiva u tijelu BIA metodom.

Oprema: Aparat za BIA određivanje tjelesne kompozicije, vaga sa visinometrom, metar-traka, vata, papirni peškiri i blagi rastvor sapuna.

ANALIZA TJELESNE KOMPOZICIJE Termin tjelesna kompozicija ili struktura odnosi se na hemijski sastav ili anatomsku strukturu čovjekovog tijela, za razliku od tjelesne veličine koja govori o visini, obliku ili masi tijela. Ljudsko se tijelo sastoji iz nemasne i masne mase. Masna masa se dijeli na bitnu ili tkivnu i nebitnu ili spremišnu mast. Nebitna mast nalazi se u potkožnom masnom tkivu i trbušnoj šupljini. Pri nedovoljnom unosu energije, gladovanju ili bolesti ova mast koristi se kao izvor energije. Pri prekomjernom unosu hrane količina te masti se povećava (gojaznost) Na raspolaganju stoji više metoda za određivanje tjelesne kompozicije. Analiza tjelesne kompozicije upotrebom bioelektrične impedance (BIA) je nova, brza, neinvazivna, precizna i za ispitanika ugodna metoda. BIA metod procjenjuje strukturu tijela emitovanjem niske, bezbjedne doze naizmjenične struje (manje od 1 mA i 50 Hz) kroz ljudski organizam. Princip mjerenja se zasniva na određivanju otpora tkiva pri prolasku struje kroz tijelo. Struja lako prolazi kroz mišiće zbog visokog

Izvođenje vježbe  Izmjeriti visinu i težinu ispitanika.  Vatom i blagim rastvorom sapuna očistiti područja dorzalne strane desne šake i stopala da bi se uklonili ostaci epitela, prljavština, loj i znoj koji mogu uticati na tačnost rezultata. Na pripremljena mjesta postaviti elektrode aparata.  Nakon unošenja podataka o visini, težini i polu ispitanika u softver aparata pristupiti mjerenju I Očitati vrijednosti - % masne mase tijela:_________, tj. kg :______ - % nemasne mase tijela:_________, tj. kg _________ Idealna tjelesna masa izračunava se iz tabela masa/visina ili formule: - zene: 45 kg za prvih 152 cm visine + 0,9 kg/cm preko 152 cm - muškarci: 48 kg za prvih 152 cm + 1 kg/cm preko 152 cm Odredite odstupanje aktuelne tjelesne mase od one koja je izračunata kao idealna.

195

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije potom mnozi sa 4,82 kCal čime se pretvori u količinu proizvedene energije. Za preciznija mjerenja energetskog prometa treba znati vrstu jedinjenja koje trenutno oksidiše, što se moze izračunati iz odnosa volumena (nastaIog) C02 / vol (utrošenog) 02 u jedinici vremena - tkz respiratomog kolicnika (RQ). Različit RQ pri oksidaciji raznih organskih materija posljedica je razlicitog odnosa atoma O, H i C u njihovoj molekuli: - Glicidi (glukoza): C6H1206 + 602 --> 6C02 + 6H20, RQ = 6/6 = 1.0. - Lipidi: 2C51H9806 + 14502 --> 102C02 + 98H20, RQ = 102/145 = 0,7. - RQ proteina - prosječno 0.82. Izmedju RQ i TEK postoji odredjeni odnos. RQ TEK - 0,7 4,68 kCal tj 19,58 kJ - 0,78 4,78 20,00 - 0,82 4,82 20,26 - 0,90 4,92 20,50 - 1,00 5,05 21,134 Bazalni metabolički promet (BMR - basal metabolic rate): Da bi bilo moguće uporedjivanje intenziteta metabo1izma izmedju individua definisan je BMR ili bazalni metabolizam. BMR predstavlja intenzitet metabolizma pod dogovomo "bazalnim" uslovima. BMR kod ljudi stoji u dobroj korelaciji sa površinom tijela koja se može odrediti iz nomograma koji uzimajuu obzir parametre: visin I masu. BMR se mjeri na osnovu utroška 02 u "bazalnim" uslovima (u litrima) što se množi sa TEK za mješovitu izbalansiranu ishranu (4,82 kCal), i proračunava na 1 h po 1 m2 površine tijela. BMR odrasle muške osobe iznosi 36-38 kCal (150-160 kJ)/m2/h tj prosječno oko 2000 kCal/dan. Ako se BMR izrazi po kg tjelesne mase njegova vrijednost iznosi 1 kCal/kg/h za odrasle muške osobe, a 0,9 kCal/kg/h za sličnu osobu ženskog pola.

IZRACUNAVANJE ENERGETSKOG PROMETA Ovisno od uslova pod kojima se mjeri intenzitet metabolizma razlikujemo:  bazalni metabolizam (BMR): potrošnja energije izračunata po 1h i po 1m2 površine tijela pod uslovima koji su definisani kao "bazalni". Intenzitet metabolizma iznad nivoa BMR naziva se suprabazalni metabolizam; on zavisi od fizičke aktivnosti, termoregulacije, hormonskog statusa, unosa hrane - odnosno specifičnog dinamskog djelovanja hrane itd.  Dnevni energetski promet (dnevni EP): potrošnja energije tokom 24h u uslovima uobičajenih aktivnosti organizma Mjerenje energetskog prometa: 1. direktna kalorimetrija (kalorifer bomba) - nutritivi se spaljuju pomoću električne varnice u metalnom sudu okruženom vodom, proizvedena energija se mjeri na osnovu promjene temperature vode. 2. indirektnom kalorimetrijom - intenzitet metabolizma se izračunava na osnovu potrošnje kiseonika. S obzirom da se 02 ne deponuje, a njegova potrošnja je osim u fazi nastajanja ili oporavka od kiseoničkog duga, uvijek u skladu sličjsa trenutnim potrebama, količina potrosenog 02 u jedinici vremena je proporcionalna oslobodjenoj energiji. Potrošnja 02 se mjeri spirometrom napunjenim 02 uz primjenu sistema koji apsorbira CO2. Pri utrošku 1 litre 02 za oksidaciju nekog nutritiva oslobodi se uvijek ista kolicina energija sto se naziva toplotni ekvivalent kiseonika (TEK). Različite hranjive materije, tokom oksidacije, troše različitu količinu 02 i stvaraju različite količine C02 i toplote. TEK iznosi za glicide 5 kCal tj 21 kJ, za masti 4,7 kCal (19,7 kJ) a za proteine 4,6 kCal (19,3 kJ), dok pri mješovitoj ishrani TEK iznosi približno 4,82 kCal ili 20,2 kJ. Količina potrošenog 02 (mI) u jedinici vremena koriguje se na standardnu temperaturu i pritisak, a

196

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Vrijednost BMR se može izraziti i kao % odstupanja od referentnih vrijednosti za osobe istog pola i godina starosti, za koje je u fiziološkim uslovima dozvoljeno odstupanje ± 10-15%. Referalne vrijednosti BMR se izračunavaju korištenjem formula koje uzimaju u obzir nekoliko faktora: pol, uzrast i tjelesnu masu tj povrsinu tijela. Unos i distribucija energije: U biološkim sistemima postoji ravnoteža unesenih energetskih ek-vivalenata i potrošnje energije. Ako je sadržaj energije u unešenoj hrani manji od potrošnje energije, tj ako je energetski bilans negativan, troše se unutrašnje rezerve energije (masti) i smanjuje masa tijela. Ako energetska vrijednost unesene hrane nadmašuje utrošak energije, a hrana se pravilno vari i apsorbuje, tj ako je energetski bilans pozitivan, nakupljaju se unutrašnje rezerve energije (masti) i povecava se masa tijela.

umjerenim (2) I teškim (3) fizičkim radom, te muskog i zenskog pola, Prikazati BMR i DEP (BMR/DEP)0 Stepen fizickog Muski pol Zenski pol rada/pol Laksi Srednje teski Teski SASTAVLJANJE HRANJIVOG OBROKA Hranom u organizam moramo svakodnevno unositi: - energetske ekvivalentne i- nezamjenjive ili "esencijalne" materije - vodu, minerale i oligoelemente. Energetski ekvivalenti: - lipidi, proteini i glicidi mogu zamjenjivati jedan drugoga u zavisnosti od kalorijske vrijednosti (princip izodinamije) - lipidi i glicidi se u organizmu prvenstveno koriste za stvaranje energije ali imaju i gradivnu ulogu dok je uloga proteina je specifična (enzimi, gradivni elementi itd), ali se i oni mogu koristiti za stvaranje energije u nedostatku glicida i masti Nezamjenjive (esencijalne) materije: esencijalne aminokiseline, esencijalne masne kiseline i vitamini ne mogu biti zamjenjene jedna drugom jer imaju specifične metaboličke funkcije. Vitamini su organske materije, koje su u malim količinama neophodne za odvijanje metaboličkih procesa u organizmu, u kojima ne učestvuju ni kao energetski ni kao gradivni supstrati. Vitamini se ipak troše, a u organizmu se nedovoljno stvaraju/ne stvaraju te se svakodnevno moraju unositi. Dnevna potreba za svim vitaminima manja je od 20 mg sem za vitaminom C. Pri sastavljanju dnevnog hranjivog obroka koji bi u potpunosti zadovoljio fiziološke potrebe organizma, potrebno je voditi računa da

Zadatak: - Izračunati vrijednost bazalnog metabo1izma osobe koja za 1h potrosi 14 litara kiseonika, mase 70 kg, visine 180 cm, ako se nalazi na režimu mjesovite ishrane. Izračunavanje dnevnih energetskih potreba organizma: BMR se pomnoži okorekcionim faktorom koji zavisi od fizičke aktivnosti u toku dana: Laki rad umjereni rad teški rad - muškarci: 1,55 1,78 2,1 - žene 1,56 1,64 1,82 Rezultati BMI Obim struka % masne mase Zadatak: - Izračunati vrijednost dnevnog energetskog metabo1izma osobe koja za 1h potrosi 14 litara kiseonika, mase 70 kg, visine 180 cm, ako se nalazi na režimu mjesovite ishrane, a bavi se lakšim (1),

197

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije se nadoknade materijalni i energetski gubici u toku 24h, koji zavisi od više faktora: pola, uzrasta, fiziološkog stanja, profesije itd. Sastavljanje dnevnog hranjivog obroka: 1. nakon odredjivanja dnevnog energetskog prometa, izračuna se potreban unos energije u obliku proteina (15%), glicida (55%) i masti (25%) izraženo u gramima. U ishrani prvo bi trebalo udovoljiti zahtjevu za proteinima, a preostale kalorije raspodjeliti izmedju masti i glicida. Npr: muškoj osobi mase 70 kg, za umjerenu aktivnost je potrebno 2800 kCal/dan, pa treba da konzumira najmanje 100 g proteina, što odgovara 400 kCal, čiji dio treba da bude iz I klase proteina. Unos masti: dovoljno je 60-70 g/dan, a ostale energetske potrebe treba nadoknaditi glicidima. 2. Nakon toga se od izračunate količine energetskih ekvivalenata odabiraju namirnice iz odgovarajućih tablica. Planira se 3-5 dnevnih obroka: preporučuju se češći, a manji obroci, tako da unos hranjivih materija bude približno ravnomjeran. Obično se koriste tabele u kojima je prikazano 7 grupa hranjivih materija, prema biološkoj vrijednosti cime se postiže zastupljenost svih namirnica u ishrani. Pri sastavljanju obroka planira se bar jedna namirnica iz svake grupe, pri čemu se namirnice iz iste grupe mogu zamjenjivati, bez smanjenja njihove bioloske vrijednosti. Pri tome postoje tabelarni podaci o tome koliko energije treba da se unese iz odredjene grupe namirnica te masu svake odabrane namirnice koja odgovara izračunatoj količini energije. Učešće u energetskoj vrijednosti dnevnog obroka svake grupe namirnica: 30%: I grupa: hljeb i tjestetine: 30% 10%: II grupa: meso, riba, jaja: 10% , IV grupa: vidljive masti, V grupa: povrče, VI grupa: vode: 10% , VII grupa: secer i slatkisi: 10% 20%: III grupa: mlijeko i mliječni proizvodi: 20%

Zadatak: - sastaviti svoj cjelodnevni obrok, - Sastaviti svoj cjelodnevni obrok, uvecan za 20% DEP - Sastaviti svoj cjelodnevni obrok, umanjen za 20% DEP Prikazati raspodjelu namirnica iz svake grupe u strukturi obroka

198

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije OSCE STANICA

199

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije OSCE STANICA

200

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

201

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

202

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije Ovo ne pripada puferi Puferski sustav djeluje kao akceptor protona kad se koncentracija vodikovih iona pove}ava, a kao donator protona kad se pak koncentracija vodika snizuje. U izvanstani~noj teku}ini glavni je bikarbonatni pufer H2CO3/HCO3 –, a manje su va`ni fosfatni i proteinski puferi. Puferski kapacitet toga prostora ima bitnu va`nost u akutnoj acidozi. Na hemoglobinski puferski sustav otpada tre}ina cjelokupnog puferskog kapaciteta krvi.Pri dugotrajnom kroni~nom zadr`avanju kiselina posebnu va`nost ima golem puferski kapacitet kostiju (alkalne kalcijske soli), ali je on nedjelotvoran u akutnim poreme}ajima acidobazi~ne ravnote`e. U stani~noj teku}ini brojni su puferski sustavi, s razli-~itim pK. Me|u njima najva`niji su proteinski puferi. Od stani~nih fosfatnih pufera najva`niji su organski fosfati kao glukoza-6-fosfat i ATP. Pri pH 7,4 proteinski i fosfatni stani~ni puferi mogu puferirati 50% optere}enja nehlapljivim kiselinama. Pri niskom pH sve se vi{e kiselina puferira, tako da stani~ni puferski kapacitet mo`e neutralizirati 80% ili vi{e vodikovih iona. Na primjer, pri nepotpunoj oksidativnoj fosforilaciji, kao u akutnoj dijabeti~koj ketoacidozi i akutnoj respiracijskoj acidozi, vodikovi ioni ulaze u stanice gdje privremeno bivaju puferirani, tj. inaktivirani stani~nim proteinima koji djeluju kao baze, a pritom iz stanica izlaze kalij i natrij. Pri optere}enju bazama aktiviraju se procesi suprotnog smjera, pa iz stanica izlazi vodik, a ulaze kalij i natrij. No, pri optere}enju bazama na stani~ne pufere otpada tek tre}ina ukupnoga puferskog kapaciteta. Najva`nija zna~ajka bikarbonatnog puferskog sustava jest da se koncentracije njegovih sastojaka mogu nadzirati putem bubrega i plu}a, a tim putem ta dva organska sustava provode svoje sna`no pufersko djelovanje. uz pomo} bikarbonatnog pufera mo`emo pratiti

dinami~ke promjene acidobazi~nog statusa, a on je ujedno i odraz stanja glavnih kompenzacijskih mehanizama, plu}a i bubrega. Bikarbonatni pufer mo`emo definirati Henderson-Hasselbalchovom jednad`bom: gdje je pH = negativni logaritam koncentracije vodikovih iona, pK = pH otopine koja sadr`ava jednake molarne koncentracije soli i kiseline, ¢A-£ = molarna koncentracija aniona (akceptora protona) a ¢HA£ = molarna koncentracija kiseline (donora protona). Kad omjer molarnih koncentracija HCO- 3 i H2CO3 u otopini (plazmi) iznosi 20 : 1 pH bikarbonatnog pufera iznosi oko 7,4. Budu}i da je koncentracija uglji~ne kiseline ovisna o parcijalnom tlaku CO2, pH bikarbonatnog pufera mo`e se izraziti sljede}om jednad`bom: gdje je ¢H+£ = molarna koncentracija vodikovih iona PCO2 = parcijalni tlak PCO2 izra`en u kPa.Iz formule (3) vidljivo je da kona~na koncentracija vodikovih iona nije odre|ena apsolutnim iznosima ¢HCO3–£ i PCO2 nego njihovim omjerom. Od fosfatnih pufera najva`niji je HPO4 =/H2PO4 –. Njegov je pK 6,8 jer pri fiziolo{kom pH na svaku molekulu H2PO4 – otpadaju ~etiri molekule HPO4=. To zna~i da za jednu molekulu donatora protona postoje ~ak ~etiri molekule akceptora protona. Kad je nehlapljiva kiselina puferirana u izvanstani-~noj teku}ini, reakcija te~e ovako: HA NaHCO3 NaA CO2 voda _ È _ _ . Ugljikov dioksid se zatim odstranjuje plu}ima. Iz gornje formule vidi se da je u reakciji potro{en bikarbonat. Di{ni sustav Di{ni sustav uklju~uje se u regulaciju acidobazi~ne ravnote`e tek kad se promijeni pH. Povi{enje koncentracije vodikovih iona snizuje koncentraciju bikarbonata u krvi te podra`uje respiracijski centar. Poja~ana ventilacija snizuje sadr`aj uglji~ne kiseline i tako djelomi~no ispravlja metaboli~ku acidozu. Naime, u plu}ima reakcija te~e ovako:

203

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije H HCO3 H2CO3 H2O CO2__ _ .Time vodikov ion bude metaboliziran i nestane iz tjelesnih teku}ina i organizma. Ako se smanji koncentracija vodikovih iona, smanjit }e se izdisanje CO2, pa }e ga vi{e ostajati u organizmu. Zadr`avanje CO2 povisuje koncentraciju vodikovih iona. Glavno mjesto puferiranja uglji~nog dioksida su eritrociti, a glavni je pufer hemoglobin. Eritrocitna membrana jako je propusna za ugljikov dioksid, a u eritrocitu ima obilje karboanhidraze, koja hidratizira CO2 u H2CO3. Dakle, ugljikov je dioksid puferiran difuzijom u eritrocit, a pri tome nastala uglji~na kiselina disocira se u H++HCO3–. Vodik se sada zdru`uje s Hb– u oblik HHb. HCO3– difundira iz eritrocita u zamjenu s Cl–, koji ulazi u eritrocit. Rezultat je puferiranje metaboli~ki stvorenog uglji~nog dioksida i vra}anje bikarbonatnog iona u krv.

a) ~imbenici koji mijenjaju reapsorpciju natrija; a) Kad je pove}ana reapsorpcija natrija, povisuje se Tm i pove}ava reapsorpcija bikarbonata. Op}enito, to zna~i da }e smanjenje izvanstani~nog prostora i hipokloremijska stanja povisiti bikarbonatni Tm. Kad je reapsorpcija natrija u proksimalnim tubulima sni-`ena, smanjuje se bikarbonatni Tm i njihova reapsorpcija. Drugim rije~ima, pove}anje izvanstani~nog prostora snizuje Tm za bikarbonate (tabl. 9-6). b) ~imbenici koji mijenjaju unutarstani~nu (tubula) koncentraciju vodikovih iona: b) Kad u stanicama proksimalnih tubula postoji vi{ak vodikovih iona, povisit }e se Tm i pove}ati reapsorpcija bikarbonata kao funkcija sekrecije vodikovih iona. Stoga poja~ano stvaranje CO2 ili gubitak stani- ~nog kalija (koji je zamijenjen s H+) poja~ava izlu~ivanje vodikovih iona i povisuje bikarbonatni Tm. Mineralokortikoidi tako|er mogu povisiti bikarbonatni Tm, pove}avaju}i reapsorpciju natrija i ubrzavaju}i sekreciju kalija i vodika (v. odjeljak 4.2.). Pri sni`enom PCO2 (hiperventilacija) sni`en je i bikarbonatni Tm i bikarbonati se gube mokra}om. c) ~imbenici koji uvjetuju manjak energije za izlu~ivanje vodikovih iona: c) Najbolji primjer manjka energije potrebne za sekreciju vodikovih iona jest hipofosfatemija. Tada je smanjeno izlu~ivanje vodikovih iona i sni`en Tm bikarbonata koji se gube mokra}om. Hipofosfatemija sni`ava sekreciju H+ zato {to svaki poreme}aj reapsorpcije bikarbonata u proksimalnim tubulima ima za posljedicu i poreme}aj distalne reapsorpcije. Evo za{to: ca) Kapacitet stanica distalnih tubula za reapsorpciju bikarbonata ograni~en je i lako mo`e biti prema- {en koli~inom bikarbonata iz proksimalnih tubula; cb) Distalni tubuli nemaju luminalne karboanhidraze. Zato nakon vezanja H+ i HCO3 –uH2CO3 malo uglji~ne kiseline bude disocirano u CO2 i vodu. Uglji~na kiselina sni`ava pH mokra}e. Lu~enje vodikovih

Bubreg Bubrezi nadziru izlu~ivanje vodikovih iona reapsorpcijom bikarbonata, titracijom (neutralizacijom) pufera mokra}e i lu~enjem amonijevih iona (NH4+ ). Bubrezi mogu reapsorbirati gotovo sav filtrirani bikarbonat (oko 4,5 mol/dan), a reapsorpcija bikarbonata izra`ena kao transportni maksimum (Tm) normalno iznosi 26 mmol/L. Pri vi{oj plazmatskoj koncentraciji bikarbonat se gubi, a pri manjoj sav se reapsorbira. Bikarbonatni Tm nije nepromjenjiv i pod utjecajem je mnogih ~imbenika. Stanja suprotna promjenama navedenih parametara snizuju prag reapsorpcijskog transportnog maksimuma. U proksimalnim tubulima reapsorbira se 85–90% bikarbonata, a ostatak u distalnim. Pri tom je izlu~ivanje vodikovih iona iz stanica tubula vezano s vra- }anjem bikarbonata u krv. Mehanizam reapsorpcije bikarbonata reguliran je mnogim ~imbenicima

204

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije iona u distalnim tubulima nastavlja se i nakon potpune reapsorpcije bikarbonata. Nastavak lu~enja vodikovih iona vezan je uz proizvodnju bikarbonata u izvanstani~noj teku}ini koji ponovno uspostavljaju tjelesni puferski kapacitet. Natrij za taj regenerirani bikarbonat dolazi iz titraju}ih pufera ili iz drugih natrijevih soli u tubulima. Izlu~ivanje vodikovih iona zakiseljuje mokra}u. Maksimalna sekrecija H+ u mokra}i ograni~ena je gradijen-tom pri pH mokra}e od 4,5 i predstavlja manje od 1 mmol slobodnog H+/L mokra}e. Budu}i da je dnevna proizvodnja nehlapljivih kiselina koje moraju biti izlu~ene kao vodikov ion 70 mmola, mehanizam sekrecije vodikovih iona ne mo`e odr`avati acidobazi~nu ravnote`u. Zato bubrezi moraju imati mogu}nost izlu~ivanja vodikovih iona mokra}om bez sni`enja pH mokra}e na 4,5. To osigurava titracija pufera mokra}e i lu~enje amonijevog iona (NH4 + ). Titracija mokra}nih pufera- Pod titracijom mokra}nih pufera razumijeva se titrabilna kiselost mokra}e koja se mjeri koli~inom baza potrebnom da pH mokra}e bude jednak pH plazme. Najva`niji pufer mokra}e jest fosfatni pufer (HPO4 = bude titriran u H2PO4 –). Dok god u tubularnoj teku}ini ima bikarbonata, sekrecija je vodika funkcija njihove reapsorpcije. Stanovita koli~ina fosfata (fosfatnog pufera) izbjegne reapsorpciju u proksimalnim tubulima i koncentrira se zbog reapsorpcije vode. Zato koncentracija fosfata u mokra}i mo`e biti i deset puta ve}a od koncentracije fosfata u glomerularnom filtratu. Lu~enje amonijaka - Amonijak (NH3) stvara se u stanicama bubre`nih tubula, uglavnom od amidnog du{ika glutamina. Dodatni NH3 mo`e potjecati iz amino-skupine glutamina ili asparagina, a manje koli~ine nastaju i oksidativnom dezaminacijom drugih aminokiselina. Amonijak postoji kao neionizirani plin ili baza: NH3 H NH4 _ _ _ È Pri fiziolo{kom pH prete`e reakcija udesno (tj. u oblik NH+); pri sni`enom pH taj je smjer reakcije vrlo poja- ~an. Pri pH 5,3 omjer NH4 + prema NH3 jest

10.000 : 1. Izlu~ivanje je amonijaka funkcija pH mokra}e; {to je ni`i pH mokra}e, ve}e je lu~enje amonijaka. Od ostalih kompenzacijskih mehanizama spomenimo da se u slu~aju acidoze pove}ava lu~enje aldosterona koji pridonosi ve}em izlu~ivanju vodikovih iona. U alkalozi opa`ena je ubrzana glukoliza koja, povi{enjem koncentracije piruvata i laktata, povisuje koncentraciju vodikovih iona. 9.2.4. Kinetika acidobazi~nih kompenzacijskih mehanizama Primarni acidobazi~ni poreme}aj uzrokuje odgovor pufera, me|uprostornu preraspodjelu, te odgovor plu}a i bubrega. Uklju~ivanje kompenzacijskih mehanizama istodobno je promjenama aktualne koncentracije vodikovih iona, ali se u~inci regulacijskih sustava posti`u razli~itom brzinom. U slici 9-4 shematski je prikazano kako izvanstani~ni puferski sustavi i preraspodjela protona u tjelesnim prostorima posti`u maksimalni u~inak u vremenu od nekoliko desetaka minuta, stani~ni puferi za nekoliko sati (4–8 sati), respiracijski sustav za desetak sati (10–14 sati) a bubre`ni mehanizmi za nekoliko dana (3–4 dana). Stoga se mo`e re}i da je zate~ena koncentracija vodikovih iona dodatno izra`aj i stupnja uklju~enosti kompenzacijskog mehanizma. Uredne funkcije bubrega i plu}a preduvjet su uspje{ne kompenzacije primarnog poreme}aja. Henderson-Hasselbachova jednad`ba pokazuje da je pH u granicama normale ako su molarni odnosi bikarbonatemije i uglji~ne kiseline 20 : 1. U stanjima poreme} aja acidobazi~ne ravnote`e nastaje odstupanje od odnosa 20 : 1, a kompenzacijski mehanizmi te`e vratiti taj odnos u ravnote`u.

205

Sinisa Ristic i sar: Praktikum iz fiziologije

206