Bioloogia- vananemine, treeningu füsioloogia, organismi talituse reguleerimine (0)

Vananemine
Vananemisega muutub elundite ja elundkondade töö ebaefektiivseks
Põhjused: 1)Pärilikkus (geneetiline kell)
Telomeerid (kromosoomi otsad ) lühenevad iga raku jagunemisega, kuni rakud kaotavad pooldumisvõime ja ei toimu enam rakkude asendumist, koed kaotavad uuenemisvõime
2) Keskkonnategurid
Keskkonnategurite otsene mõju DNA-le (näit. otsene päikesekiirgus)
Vabad radikaalid, mis sattununa organismi (näit. hingamisel O) kahjustavad DNA-d ja valkusid .
Vananemise tunnused: Ajukoorerakkude arvu vähenemine, Kuulmise nõrgenemine, Lõhna- ja maitsetundlikkuse vähenemine, Nägemise nõrgenemine (kaugnägelikkus, hall kae), Kopsumahu vähenemine, Südame löögimahu vähenemine, Neerude töövõime vähenemine, Seedehäired, Lihasjõu, koordiatsiooni vähenemine, Termoregulatsiooni häired, Viljakuse vähenemine meestel, lakkamine naistel, Luustiku kulumine ( liigesed ) ja luuhõrenemine, Naha elastsuse vähenemine („kortsud“), Juuste hõrenemine
Organismi talitluse reguleerimine
Homöostaas – püsiva sisekeskkonna säilitamine
Selle tagavad
Energiabilanss
*Energiat saab väliskeskkonnast ja see peab tagama: Südame töö , Hingamise, Toidu seedimise , Neerude töö, Närviimpulsside liikumise ja närvirakkude töö, Püsiva kehatemperatuuri, Kasvamise või kudede uuenemise, vigastuste paranemise , Liikumise
* Energiavajadus sõltub: Vanusest , Soost, Pärilikkusest, Kehamassist, Aktiivsusest
*Toidu ja joogiga saadav energiahulk E peab katma järgmised kulud
A – ainevahetuseks kuluv energia M - metaboolne e. soojusena eralduv energia
K – kasvuks (uuenemiseks) kuluv energia V – väljaheidetega eralduv energia
U - uriinis sisalduv energia T – tööks kuluv energia
Puhkeseisundis: E= A + K + M + V + U
Tööseisundis: E = A + K + M + V + U + T
*Kui toiduga ei saa piisavalt energiat, siis kasutatakse varuaineid (energiabilanss negatiivne)
Negatiivne energiabilanss on siis kui inimene tarbib rohkem energiat kui ta saab. Selle tagajärjel
toimub kõhnumine.
Positiivne energiabilanss on siis kui inimene saab energiat rohkem kui kulub. Sellise pikaajalise
energiabilansi hoidmine põhjustab rasvumist.

Hingamise regulatsioon
Rakuhingamine on orgaaniliste ainete oksüdatsioon rakkudes, mille tulemusel vabaneb energia. Selleks on vaja gaasivahetuse pidevat toimumist .

• Hingamissagedus muutub automaatselt vastavalt vajadusele
  
• Hingamissagedust reguleerib piklik aju
  
• Signaaliks süsihappegaasi sisalduse suurenemine veres ja pH taseme langus
  
• Sissehingamine toimub kui piklikust ajust tuleb närviimpulss hingamislihastesse
  
• Kui kopsud on õhku täis, liiguvad impulsid kopsudest ajusse ja hingamiskeskuse signaalid lihastesse lakkavad – lõtvumine = väljahingamine
  

Südametöö regulatsioon

• Hingamisgaaside sisaldus (kõrge süsihappegaasi-sisaldus – kiirem, madal – aeglasem löögisagedus)
  
• Adrenaliin stressi või erutusseisundis
  
• Liigutamine ( lihastest signaalid hingamiskeskusesse, sealt mõju südame löögisagedusele)
  
• Vererõhk (kõrge – löögisagedus väheneb)
  

Veresuhkrusisalduse regulatsioon
*Veresuhkruallikateks on : Toidus sisalduvad süsivesikud. Glükogeenivaru maksa, lihastes. Aminohapped, kehavalgud, rasvad (nälgimisel)
*Reguleerimine insuliini ja glükagooni abil:. Kui veres on glükoosi tase liiga kõrge, eritab kõhunääre insuliini, mis paneb rakud glükoosi siduma ja glükogeeniks muutma
...Kui veres glükoosisisaldus liiga väike, sünteesib kõhunääre glükagooni, mis mõjutab glükogeeni lagundamist glükoosiks, mis läheb verre.

Maksa funktsioonid: Vere glükoosi-, aminohapete-, rasvade sisalduse kontroll. Kahjulike ainete, vanade punaliblede lagundamine. Sapi tootmine. Kolesterooli, plasmavalkude süntees. Vitamiinidevaru säilitamine. Punaliblede süntees lootel

Eritamine ja veebilanss
Osmoregulatsioon- neerud eritavad ainevahetuse jääkaineid uriiniga ja reguleerivad vee ja veeslahustunud ainete sisaldust.
Ultrafiltratsioon: *Primaarne e. esmasuriin tekib, kui verest filtreeruvad ained nefronitesse
*Lõplik uriin tekib pärast vajalike ainete reabsorbtsioonil
*Vee allikad: Toit ja jook -2100 cm³ (ööpäevas); Metaboolne vesi (lagnemisreaktsioonid rakkudes) -200 cm³
* Veekadu : Naha kaudu – 350 cm³; Higistamise – 100 cm³; Hingamisel – 350 cm³; Uriiniga – 1400 cm³; Väljaheidetega – 100 cm³
*Regulatsioon: keskus hüpotaalamuses
Vett liiga vähe – eritub antidiureetilist hormooni ja neerud imavad rohkem vett tagasi, uriini hulk väheneb
Vett liiga palju – vähendatakse antidiureetilise hormooni sünteesi ja neerud imavad vähem vett tagasi, uriini hulk suureneb
Reguleerib ka janukeskuse tööd

Termoregulatsioon
(Endotermsed – püsisoojased)
*Reguleerib hüpotaalamus – mõõdab vere temperatuuri

• Temperatuur tõuseb – higistamine ja veresoonte laienemine nahas
  

• Temperatuur langeb – külmavärinad ja veresoonte ahenemine nahas
  

• Tahteline tegevus
  

*Kriitilised temperatuurid

• Termoneutraalne tsoon – keskkonna temperatuuri-vahemik, milles ei kulu kehatemperatuuri hoidmiseks energiat (25-30 ºC) (ilma riieteta)
  
• Väljaspool seda peab temperatuuri säilitamiseks kulutama lisaenergiat.
  
• Ülemine, alumine kriitiline – temperatuur, mille puhul organism ei suuda tagada normaalset keha temperatuuri
  
• Ülemine letaalne – kehatemperatuur 42-44 ºC
  
• Alumine letaalne – kehatemperatuur 25 ºC (hüpotermia – 35 ºC)
  
• Termoneutraalne tsoon vees 35 -36 º C
  

Ehitus
I Rakud ja koed
Rakus:* Rakumembraan - fosforilipiidid ja valgud . Kaitse ja aine ning energia vahetus.
*Tsütoplasma- ühendab raku tervikuks.
*Tuum- rakust eraldatud tuumamembraani abil. Tuumaplasma, tuumaine, tuuma DNAst ja histoonidest kromosoomid . ül: pärilikkuse säilitamine.
*Tsütoplasma võrgustik- sileda pinnaline, karedapinnaline. Ainete transport, valkude süntees.
*Golgi kompleks - valkude ümbertöötlemine ning nende pakkimine sekreedi põiekestesse, moodustakse lüsosüümid(lagundavad mitte vajalikke aineid)
*Mitrokondrid- sünteesitakse ADPst ATP
*Tsütoskelett- ehk rakuskelett on raku tsütoplasma niitjate ja torujate elementide süsteem, mis määrab raku väliskuju ja organellide paigutuse. Koosneb pemiselt valkudest.
*Tsentrosoom-rakutuuma läheduses paiknev organell, mis koosneb kahest tsentrioolist. Osaleb rakujagunemise ajal kääviniitide moodustamises.
Koed- sarnase ehituse, talituse ja päritoluga rakkude kogumid.
1) epiteelkoed - katavad organismi ja elundid pealt ning vooderdavad seest. Paiknevad tihedasti üksteise kõrval ühe või mitme kihilised . Ül: katavad ja kaitsevad , eritavad aineid, reageerivad ärritajatele, imendavad aineid sooleseinas, ripsepiteelid puhastavad õhku, neerupealised väljutavad jääkaineid.
2)Sidekude- paikneb elundite vahel, moodustub kiududest . Värgustikrakud paiknevad hõredalt. Ül: 1. Kohev sidekude ühendab elundeid ja elundkondi, täites elundivahelisi õõnsusi. 2. Fibrrillaarne sidekude(kõõlused) ühendab elundeid nt luid ja lihaseid. 3. Rasvkude- hoiab keha temp, säilitab varuaineid, kaitseb siseelundeid
3) Lihaskude. Paikneb lihastes, süda, siseelundite seintes. Isel: piklikud, kokkutõmbevõimelised. Ül: kokku-
Tõmbevõimeline tänu lihasrakkudes paiknevate müofibrillidele, mis koosnevad müoflamentidest.
* sidelihaskude - koosneb ühetuumalistest käävjatest rakkudest. Ül: siseelundkonna elundite liigutused
*vöötlihaskude- a) skeletilihaskude- kinnitub kõõlustega toese külge ja võimaldab loomal liikuda b)südamelihaskude- genereerivad ja juhivad närvisignaale, tgades rakkude üheaegse kontsaktsiooni
4)Närvikude leidub kesknärvi süsteemis ja närvides. närvikoe rakud kannavad edasi närviimpulsse
Treeningu füsioloogia
Lihaste liigutamiseks on vaja energiat. Vahetuks energiaallikaks rakus on ATP – adenosiintrifosfaat . Kui hakkame lihaseid liigutama , siis selleks vajalik ATP saadakse
puhkeolekus lihastesse akumuleerunud ATP-lt (maks. pingutuse korral piisab 3 sekundiks) ja varuainest kreatiinfosfaadist sünteesitavast ATP-st (kokku piisab kuni 10 sek.) - ATP/KP süsteem Hapnikku ei ole vaja ja piimhapet ei teki (nim alaktaadiliseks anaeroobseks süsteemiks)

anaeroobse glükolüüsi käigus tekkiv ATP ( 2ATP -d 1glükoosi molekuli kohta) Nim. glükolüütiline süsteem
Tekib piimhape . (piisab kuni 60 sekundiks)

Aeroobsel hingamisel tekkiv ATP (1glükoosi molekuli kohta 36 ATP-d) Protsessi käivitumina võtab aega, aga tagab energiavarustuse kestva pingutuse korral.
Süsteemid lähevad sujuvalt üksteiseks üle, mis tagab energeetilise pidevuse
Selleks et toota energiat, kasutatakse energiaallikatena
süsivesikuid – glükoosi (igapäevasel, lühiajalisel aktiivsusel)

rasvu – kestva aktiivsuse korral ( aeroobne protsess)

valke – tavaliselt annavad ainult 5%energiast, erandjuhuks nälgimine kui süsivesikuid ja rasvu enam pole
Vastuseks füüsilisele pingutusele: hapniku hulk rakkudes väheneb, süsihappegaasi ja piimhappe hulk suureneb, kehatemperatuur tõuseb, veresuhkru ja glükogeeni hulk väheneb, vee ja soolade hulk väheneb (higistamine)
Homöostaasi tagamiseks peab organismis

• suurenema kopsude ventilatsioon ja südame löögisagedus (lihastegevus suurendab CO sisaldust,vt. hingamise regulatsioon)
  
• intensiivistub vereringe nahas (lihaste töö tulemusena vabaneb soojus ), mis soodustab liigse soojuse kiirgamist keskkonda
  
• suureneb ka higistamine, aga see tingib vajaduse asendada higistamisega kaotatavad vesi ja soolad (lihaskrambid) – joomine (kas tavaline vesi + söök või vesi glükoosi ja elektrolüütidega)
  

treeningu pikaajaline mõju organismile:

• Muutused südames: Südamelihas suureneb, Suureneb südame löögimaht, Veresoonte seinad muutuvad tugevamaks (vastupidavamad rõhule)
  
• muutused kopsudes: Hingamislihased tugevnevad, paraneb ventilatsioon, Suureneb kopsumaht, Suureneb alveeoolide pindala, paraneb gaasivahetus
  
• Muutused lihastes: Lihased suurenevad, paraneb lihastoonus , vastupidavus. Paraneb lihaste koordinatsioon (oluline antagonistlike lihaste kasutamisel ). Suureneb verekapillaaride hulk lihastes, paraneb gaasivahetus . Suureneb mitokondrite arv, ATP/KP varu lihastes, glükogeeni varumise võime jne. – seega energiavarustus lihastes
  

Kõrgem närvitalitus
Närvisüsteem koosneb: 1) kesknärvisüsteem (koosneb peaaju ja sejaaju) 2)piirdenärvisüst: neuronite jätked
*Närviimpulss- hästi nõrk elektriline impulss . Liigub hästi kiiresti(100m/s) mööda närvijätkeid. Alati ühe tugevusega. Signaali tugevus sõltub impulside arvust. Impulss liigub neuronist välja mööda neuriiti ja teise sisse mööda dentriiti
*Sünaps- närviimpulsi ülekanne ühe neuroni neuriidilt teise neouroni dentriidile
2Liiki sünapseid(vastavalt ülekandele): 1) elektrilised sünapsid. Neutriit ja dentriidid on omavahel ühendatud ja impulss liigub vahetult edasi. 2) Keemiline sünaps.Neutriidi ja dentriidi vahele jääb vahe e sünaptiline pilu. Impulssi annavad edasi keemilised ühendid. Keemiline on parem, sest seda on mingil määral võimalik töödelda. Elektriline kantakse kindlasti edasi.
*Närvisüsteemi ül: 1. Koguda infot organismi sise- ja väliskeskkonnast. 2. Infot kordineerida (saata õigetesse aju osadesse), analüüsida ja töödelda välja vastuseid 3. Edastada vastused elunditele- efektoritele
* Reaktsioon toimub refleksi kaare kaudu. Refleksikaare osad: * retseptorid (tekib erutus e närviimpulss) *tundenärvid(juhivad nrviimpulsse kesknärvisüsteemi) *liigutusnärvid (juhivad närviimp efektoritesse) * efektorid (lihased või näärmed reageerivad)
Kaitse haiguste eest
Kaitsebarjääri moodustavad: Terve nahk, vere hüübimine, ripsepiteel ja limaskestade eritised, sülg, maomahl (sisaldab soolhapet)
Immuunsüsteem. Valed verelibled erinevat tüüpi võivad olla fagotsüüdid(haigustekitajate hävitajad) ja.....