Bioloogia 3-kursus (homoöstaas, neuron, närvisüsteem, AP, sünaps, vaktsineerimine) (0)

Inimese homöostaas 
 
homöostaas  ​- organism püüab kogu aeg säilitada sisekeskkonna püsivust. (sisekeskkonna tasakaaluolek)  Homöostaasi saavutatakse peamiselt  ​närvide (neuraalne)​ ja ​hormoonide (humoraalne)​ abiga.   
Rakkude suhtlemise võimalused:  ● Hormoonidega:  ​Aeglased ja pikaajalised. Liiguvad veres, kuid mõjutavad ainult teatud rakke.   ● Närvirakkudega (neuraalne, elektrilised närviimpulsid): ​ Kiired ja lühiajalised: signaalid põhinevad  lihasrakkude tööl (nt. aistingud, mälu).  Rakke saab mõjutada tema kuju muutes (nt. valge verelible) või kasvufaktoriga (kiirendavad või aeglustavad 
rakkude kasvu). Raku elutegevuse lõpetamine -  ​apoptoos​.   
Neuraalne regulatsioon 
 
Neuron  ​(närvirakk) - ül juhtida erutuslainet ja tekitada närviimpulsse.    Dendriidid  ​toovad erutuse; ​akson ​e. neuriit viib erutust välja.  Müeliinkihiga närvikiu osas liigub erutus 10x kiiremini kui ilma kihita. 
 
Neuronite jaotus funktsiooni alusel:  ● aferentne  ​- toob mujalt erutuse KNSi  ● eferentne  ​- viib KNSist erutuse erutuspiirkonda   
Närvid  ​- närvikiududest, veresoontest ja sidekoest koosnevad väädid.   
Närvisüsteemi jagunemine 
       


I: Kesknärvisüsteem  ​(peaaju + seljaaju) - Töötleb sensoorset infot.  gliiarakud  ​- taastuvad rakud, tagavad neuronite stabiilsuse, mõjutavad neuroni arengut, uuendavad ja  kõrvaldavad neid. 
 
II: Piirdenärvisüsteem ​ (ühendab pea- ja seljaaju kõigi keha piirkondadega, peaaju saab niimoodi infot  organismis toimuvast, eferentne) 
 
PNS jaguneb:  1) Somaatiline  ​NS: viib signaale KNSist skeletilihastele. (eferentne). Allub tahtele, kasutab motoorseid  närve.  2) Autonoomne  ​NS (juhib hüpotalamus): Ei allu tahtele. Näärmetesse, elunditesse ja siselihastesse  signaale viivad närvid. 
Autonoomne NS JAGUNEB:  
a)  ​Sümpaatiline ​- aktiivses seisundis (jookse);   b)  ​Parasümpaatiline ​- puhkeseisundis (seedi).   
 
Signaalide liikumine närvirakkudes 
 
Närviimpulsi (elektrilise signaali) liikumine neuronis põhineb elektrilaengu muutumisel neuronit katva 
membraani sise- ja välispinna vahel. 
 
Puhkeolekus on neuroni sisepinnal negatiivne laeng (nt palju Cl- ioone) ja välispinnal positiivne laeng (nt 
palju Na+ ioone). See on tavaolek (mõlemal pool on erinev laeng) ehk  ​membraanipotentsiaal​.   
Närviraku membraan laseb ioone läbi valikuliselt - läbi  ​ioonkanalite ​ja ​ioonpumpade​.  ● Ioonkanal: ​ ioonide liikumine toimub kiiresti ja pidevalt tugevama kontsentratsiooniga osast nõrgema  osa poole e.  ​tasakaaluoleku poole​. Ei vaja energiat.  ● Ioonpump: ​ ioonide liikumine toimub tasakaaluoleku vastu. Ioonpumbad käivituvad kindlate  signaalide toimel. Avaneb kindla reaktsiooni pärast. Vajab energiat.   
AP - aktsioonipotentsiaal  1. Puhkeolekus on ioonkanalid suletud. Rakumembraani sisepind on negatiivse ja välispind positiivse  laenguga.  2. Ärritus peab olema piisavalt tugev, et ületada membraanipinge lävendit (piisavalt ioone segi ajama).  Tugeva ärrituse korral avanevad Na-kanalid ja Na-ioonid liiguvad kiiresti närvirakku. Tekib AP, sest 
rakumembraani sisekülje laeng muutub äkki positiivseks.  3. Närviraku sisemine positiivne laeng põhjustab kõrval paiknevate Na-kanalite avanemise  (doominoefekt) ja erutus levib mööda rakumembraani neuronis edasi.  4. Na-kanalid sulguvad kiiresti pärast AP tekkimist, aga K-kanalid avanevad. K liigub rakust välja ning  raku sisemuse negatiivne laeng taastub.  Membraanipinge → (tugev) ärritus → Na+ rakku (järsk pos. keskkond) → tekib AP laine → K-kanalid  lahti (neg. laenguga) → ioonpumbad taastavad olukorra e. membraanipinge (sees neg, väljas pos).     


  depolarisatsioon  ​- erutuspotentsiaali teke (laengute vähenemine raku pindade vahel?)  repolarisatsioon  ​- esialgse erutusseisundi taastamise etapp (sisepind negatiivne, välispind positiivne)  hüperpolarisatsioon  ​- membraanipotentsiaali taastamine, kuid joon läheb liiga madalale.  membraani künnis ​ - ehk lävend?   
- 
 
Sünaps  ​- koht, kus ühe neuroni neuriit (e. akson) puutub kokku järgmise neuroni dendriidi või rakukehaga  või meeleelundi, lihas- või näärmerakuga. Enamasti keemilised.  
Sünapsid tagavad, et närviimpulss liiguks vaid ühes suunas. Aktiivses (erutatud) rakus impulssi edasi ei 
kanta. 
Sünapsi poolte vahel on väike sünaptiline pilu, mistõttu elektriline signaal ei levi otse ühelt rakult teisele. Kui 
närviimpulss jõuab neuriidi lõppu, eraldub sünaptilisse pilusse keemilist ainet, mida nimetatakse 
virgatsaineks ehk neurotransmitteriks. 
 
Keemiline sünaps:  1. AP saabumine sünapsi avab Ca-kanalid. 
2. Ca-ioonid liiguvad sünapsi. 
3. Suurenenud rakusisene Ca-ioonide kontsentratsioon põhjustab põiekeste seostumise membraaniga  ja mediaatori (neurotransmitteri) vabanemise sünaptilisse pilusse.   4. Mediaatori molekulid liiguvad sünaptilisse pilusse ja seostuvad membraani Na-retseptorkanalitega. 
5. Na-retseptorkanalid avanevad ja Na-ioonid liiguvad järgmisesse neuronisse. 
6. Na-ioonide liikumine läbi retseptorkanali järgmisesse neuronisse kutsub esile AP, mis levib üle kogu  neuroni.  7. Mediaator kaob pilust kohapealse hüdrolüüsi tõttu või tõmmatakse tagasi.   
Elektriline sünaps ​ (tekib siis, kui neuronite membraanid on omavahel väga tihedas ühenduses ja pilu  puudub): Na-ioonid liiguvad ühest neuronist teise ilma neurotransmitterita. 
 
Neuromuskulaarne sünaps:  ​kohtuvad närv ja lihas. Lihasesse liiguvad Ca-ioonid, mis paneb lihase  liigutust tegema.  1. AP jõuab närviraku lihasrakuga kokkupuutes olevasse otsa.  2. Membraanis olevad Ca-kanalid avanevad ja Ca-ioonid liiguvad rakku.  3. Rakus olevad neurotransmitterit sisaldavad põiekesed sulavad kokku raku membraaniga.  4. Neurotransmitterid vabastatakse sünaptilisse pilusse.  5. Neurotransmitter seondub lihasraku membraanil olevate retseptoritega.  6. Need retseptorid on samal ajal ioonkanalid, mis neurotransmitteri seondumisel avanevad, lastes rakku sisse Na-ioone.  7. Lihasrakus tekib erutus, mis levib mööda rakku ja põhjustab lihasraku kokkutõmbe.   


 
Postsünaptiline potentsiaal ​ (kui kaua mõjub erutus vm): oleneb mediaatori eemaldamisest  postsünaptilisest pilust.  
 
Mediaatorid, virgatsained ehk neurotransmitterid 
Atsetüülkoliin  ​- lihaste ja seedetrakti reguleerija (blokeeritud Parkinsoni tõvega)  Dopamiin  ​- liigutused, tähelepanu, õppimisvõime, motivatsioon, edasipüüdlikkus. (kui liiga vähe, siis tekib  Alzheimer ja kui liiga palju, siis skisofreenia) 
Endorfiinid ​ - erituvad stressi ja valu puhul, füüsilisel pingutusel, kopulatsiooniga. Tulemuseks valu  vähenemine, eufooria, immuunsuse kasv, aju ei vanane. (Tänu morfiiline ja endorfiinidele ei tunne 
maratonijooksja valu) 
Serotoniin  ​- tuju, unetus, isu. (LSD mõjutab serotoniini ülekannet, kontrollib agressiivset käitumist)  Glutamaat  ​- mälestuste moodustamine, liigutuste algatamine, signaalide ülekandmine. Dendriidi ja aksonite  kasvu ja sünapside mõjutaja. 
Adrenaliin ja noradrenaliin ​ - sümpaatilise närvisüsteemi regulaator, kiirendab hingamist ja  südametegevust, veresooned laienevad, et rohkem hapnikku lihastesse (jookse). 
Melatoniin  ​- käbikehas sünteesitav hormoon, mis reguleerib bioloogilist ööpäevarütmi. Kasutatakse  unehäirete ravis. 
 
Psühhotroopsete ainete mõju 
nad asuvad mediaatori vahele ja impulss ei saa edasi kanduda. 
→ pärssides virgatsained sünteesivaid ensüüme 
→ blokeerivad postsünaptilise närviraku retseptorid 
 
Refleksid 
..organismi vastus ärritusele, mis toimivad NS vahendusel tahtest sõltumata ning väljenduvad liigutuse 
kaudu. 
 
Tingimatud refleksid: ​ kaasasündinud reaktsioonid.  nt. aevastamine, oksendamine, põie ja pärasoole tühjendamine, imemine, neelamine. 
Tingitud refleksid: ​ õpime kogemuste najal elu jooksul.  nt. kuum pliit. 
 
Refleksikaar 
Keskkonnast võetakse vastu ärritus 
Ärritus muudetakse APks 
Erutus liigub sensoorse närviga seljaajju 
Saabunud info töödeldakse KNSi erinevates piirkondades 
Motoorne närv kannab erutuse KNSist reageerivasse organisse 
Toimub sihtorgani reaktsioon. 
 
Pea- ja seljaaju (e. KNS) 
 
Suuraju:  ​vastutab mõtlemise eest, kõrgelt arenenud​.  Koosneb neljast sagarast: 
1)  ​Oimusagar​: helide töötlemine ja mälu  2)  ​Kiirusagar​: töötleb puute-, soojus-, surve- ja valuärritusi.  3)  ​Kuklasagar​: vastutab nägemise eest  4)  ​Otsmikusagar​: määrab isiksuse, kõne, mõtted   


   
Ajutüvi ühendab omavahel peaaju ja seljaaju. 
jaguneb ​:   1)  ​Keskaju ​- pea ja silmade automaatsed liigutused, peaaju ja seljaaju vaheliste impulsside vahendamine.  2)  ​Piklikaju ​- südame, hingamise ja seedimise tegevused.   
Väikeaju  ​- liigutuste täpsus, koordinatsioon, tasakaal.   
Vaheaju 
jaguneb: 
1)  ​Hüpotalamus- ​koos ajuripatsiga juhib sisenõrenäärmete talitlust (e. humoraalset regulatsiooni)  2)  ​Talamus ​- seljaajust info saatmine suurajju.   
Mõhnkeha  ​- ühendab suurajupoolkerad     
 
 
Humoraalne regulatsioon 
 
Hormoonid  ​- keemilised signaalained, reguleerivad organismi talitlust.  Hormoonidele on omane see, et neid eritavad rakud või näärmed, mis paiknevad keha ühes otsas, kuid 
toimet avaldatakse organismi teistes osades paiknevatele rakkudele.  
 
Hormoon toimib ainult nendele rakkudele, millel on hormooni äratuntav retseptor. 
Hormoone toodetakse sisenõrenäärmetes otse verre. 
 
Vesilahustuvad hormoonid: ​ ei saa läbi rakumembraani, kinnituvad membraanil olevatele retseptoritele,  mis muudavad kuju ja vallandavad rakku reaktsiooni, muutes rakut talitlust seestpoolt. 
nt.  ​peptiidhormoonid ​- liiga suured, ei pääse rakku ja annavad signaali üle retseptorvalkudele, mis muudab  kuju, mille tagajärjel toimuvad muutused rakus. 
   


Rasvlahustuvad hormoonid:  ​ringlevad veres transportvalkudega seotult. Jätavad selle maha, läbivad  membraani ja kinnituvad tuumale. 
nt.  ​steroidhormoonid ​- tänu lipiidsele struktuurile läbivad kergesti rakumembraani (östrogeen,  progestereoon, testosteroon) 
     
Sisenõrenäärmed 
Hüpofüüs ​: ​kasvuhormoonid ja endorfiinid​ - rakkude kasv ja jagunemine.  Kilpnääre ​: ​türoksiin​ - inimese ainevahetus ja kehatemperatuur.  Kõhunääre  ​(pankreas): ​insuliin ​- glükoos glükageeniks; ​glükogoon ​- glükogeen glükoosiks.  Neerupealised ​:​ adrenaliin e. epinefriin (+noradrenaliin)​ - kiirendab südamerütmi ja löögi mahtu, laiendab  pupille ja artereid, tõstab veresuhkru taset, immuunsüsteemile nõrgendav mõju. 
Munandid ​: ​testosteroon ​- spermide küpsemine, mehe sootunnused  Munasarjad ​: ​östrogeen ja progesteroon​ - menstruaaltsükkel, naise sootunnused   
Platsenta: ​ hCG, progesteroon, östrogeen - hCG reageerib rasedustestile.        Humoraalne regulatsioon on aeglasem ja pikaajalisem (sest hormoonid on veres kauem),  neuraalne regulatsioon võimaldab muutustele kiiresti ja koheselt reageerida, kuid ei kesta  kaua.   
 
Immuunsüsteem 
 
3 kaitseliini:  1) KATTED: ​ nt. nahk, sõbralikud bakterid, valgud pisarais, higis, süljes, limamembraan, ripsmed.   


2) VALGEVERELIBLED  ​(e. leukotsüüdid): hävitavad kõik ära ​e.​ ​mittespetsiifiline  immuunreaktsioon ​, reageerib koheselt pärast vigastust. Makrofaagid eritavad histamiini, õgirakud  söövad haigustekitajad ära.  3) OMANDATUD IMMUUNSUS: ​ kõrgelt spetsialiseerunud rakud (vt ↓)   
Spetsialiseerunud valged verelibled:  1) B-lümfotsüüdid ​ - toodetakse luuüdis, bakterite vastu, toodavad antikehi (B + T ~30%)  2) T-lümfotsüüdid ​ - toodetakse tüümuses, vähirakkude ja viiruste vastu, lagundavad viirustega  nakatunud rakke jm valesid, toodab lüsosoome.  3) Neutrofiilid  ​- Õgirakud, esimesed rakud, mis jõuavad sissetungijateni, võideldes bakterite, seente ja  viiruste vastu. (~60%)  4) Eosinofiilid  ​- Osalevad allergilistes reaktsioonides (~1-6%)  5) Basofiilid  ​- Eritavad aineid, mis kiirendavad vere voolu põletiku kohta ja aeglustavad vere hüübimist.  (<1%)  6) Monotsüüdid  ​- muutuvad vajaduse korral suurteks õgirakkudeks e. makrofaagideks. (2-10%)   
Antigeenid  ​- viiruse või patogeeni (nn võõras) valk.  Antikehad  ​- antigeenide äratundjad, spetsialiseerinud üht tüüpi antigeeni vastu.  Antikehad leiavad üles haiguse ja suunavad sellele valgeliblede (makrofaagide) tähelepanu. Pärast 
sissetungija hävitamist salvestab organism info haigustekitaja kohta immuunsüsteemi (antikehadega).  
 
Vaktsineerimine  ​põhineb mälurakkudel. Organismi viiakse nõrgad haigusetekitajaid, immuunsüsteem  käivitub, tekivad mälurakud, antigeenile luuakse vastavad antikehad, mis säilivad organismis. Järgmisel 
korral on antikehad olemas ja haigus ei saa areneda. 
nt. vaktsiinid rõugete, teetanuse, polio, puukentsefaliidi vastu.