Физиологија на тестисите

1. Вовед
Тестисите се парни машки полови жлезди со двојна функција:

• Егзокрина (сперматогенетска) – продукција на сперматозоиди
• Ендокрина – синтеза и секреција на машки полови хормони (андрогени)

Тие се сместени во скротумот, што овозможува оптимална температура (2–4 °C пониска од телесната) неопходна за нормална сперматогенеза.

 
2. Анатомска и хистолошка организација
Секој тестис е обвиткан со tunica albuginea, од која навлегуваат септи што го делат тестисот на лобули. Во секој лобул се наоѓаат:
Семиниферни тубули (tubuli seminiferi contorti)
Интерстицијално ткиво со Leydig-ови клетки

 
2.1. Семиниферни тубули
место на сперматогенеза
обложени со герминативен епител

 
2.2. Интерстицијални клетки (Leydig-ови клетки)
синтетизираат тестостерон

 
3. Сперматогенеза
Сперматогенезата е процес на формирање машки гамети и трае приближно 64–74 дена, по што следува созревање во епидидимисот.
Фази на сперматогенеза:

• Сперматогонија (митотска делба)
• Примарни сперматоцити (мејоза I)
• Секундарни сперматоцити (мејоза II)
• Сперматиди
• Сперматозоиди

4. Спермиогенеза
Спермиогенезата е финалната фаза на диференцијација на сперматидите во зрел сперматозоид.
Клучни промени:

• кондензација на јадрото
• формирање на акрозом
• развој на флагелум
• реорганизација на митохондриите

5. Sertoli-еви клетки
Sertoli-еви клетките се клучни за поддршка и регулација на сперматогенезата.
Функции:

• создавање крвно–тестикуларна бариера
• исхрана и заштита на герминативните клетки
• секреција на андроген-сврзувачки протеин (ABP)
• секреција на инхибин B (регулација на FSH)
• фагоцитоза на резидуални тела

6. Leydig-ови клетки и андрогена функција
Leydig клетките синтетизираат тестостерон под влијание на LH (лутеинизирачки хормон).
Тестостеронот:

• стимулира сперматогенеза
• учествува во развој на секундарни машки полови карактеристики
• влијае на мускулната маса, коскената густина и либидото
• е прекурсор за дихидротестостерон (DHT)

7. Температурна регулација
Оптималната температура за сперматогенеза е 33–35 °C.
Механизми:

• позиција на тестисите во скротумот
• m. cremaster и m. dartos
• pampiniform plexus (контраструјна размена на топлина)

8. Развојни и возрастни аспекти
8.1. Фетален и неонатален период

• продукција на тестостерон за машка диференцијација
• десцензус на тестисите

8.2. Пубертет

• активација на HPT оска
• започнување на активна сперматогенеза

8.3. Стареење

• постепено намалување на тестостеронот
• намалување на квалитетот на спермата

9. Клинички корелации

• Хипогонадизам
• Крипторхизам
• Варикоцела
• Нарушена сперматогенеза
• Инфертилитет
• Ендокрини нарушувања

10. Заклучок

Тестисите се комплексни органи со централна улога во машката репродуктивна и ендокрина физиологија. Нивната функција зависи од интегритетот на семиниферните тубули, хормоналната регулација и оптималната температура. Познавањето на физиологијата на тестисите е основа за разбирање на машката фертилност, ендокрините нарушувања и клиничката пракса.

Физиологија на тироидната жлезда

1. Општи карактеристики и анатомска положба

Тироидната жлезда е паренхиматозна ендокрина жлезда со форма на пеперутка, лоцирана во предниот дел на вратот, пред трахејата и под ларинксот. Се состои од два латерални лобуса поврзани со истмус, а кај некои лица е присутен и пирамиден лобус. Тироидеата е една од најголемите ендокрини жлезди и има исклучително богата васкуларизација, што овозможува ефикасна секреција на хормони во крвотокот.

2. Хистолошка структура

Основната функционална единица на тироидната жлезда е тироидниот фоликул. Секој фоликул е обложен со еднослоен епител составен од фоликуларни клетки (тироцити) и е исполнет со колоид, кој главно содржи тироглобулин – протеински прекурсор на тироидните хормони.

Покрај фоликуларните клетки, во тироидеата се наоѓаат и парафоликуларни (C) клетки, кои продуцираат калцитонин, хормон вклучен во регулацијата на калциум-фосфорниот метаболизам.

3. Тироидни хормони: синтеза и секреција

Главните хормони на тироидната жлезда се:

• Тироксин (T₄)
• Тријодтиронин (T₃) – биолошки поактивна форма

3.1. Внес и транспорт на јод

Јодот е есенцијален микроелемент за синтеза на тироидните хормони. Тој се внесува преку исхраната и во тироидните клетки се транспортира со активен механизам преку Na⁺/I⁻ симпортер (NIS).

3.2. Органификација и јодирање

Во колоидот, јодот под дејство на ензимот тироидна пероксидаза (TPO) се врзува за тирозинските остатоци на тироглобулинот, при што се формираат:

• MIT (монојодтирозин)
• DIT (дијодтирозин)

3.3. Куплирање

Со куплирање на:

• MIT + DIT → T₃
• DIT + DIT → T₄

3.4. Складирање и ослободување

За разлика од повеќето ендокрини жлезди, тироидеата складира хормони во колоидот. Под дејство на TSH (тиреостимулирачки хормон), тироглобулинот се ендоцитира, разградува и активните хормони T₃ и T₄ се ослободуваат во циркулацијата.

4. Транспорт и периферна конверзија

Во крвта, тироидните хормони се врзуваат за транспортни протеини:

• TBG (thyroxine-binding globulin)
• транстиретин
• албумин

Само мал дел од хормоните циркулираат во слободна форма (FT₃, FT₄), која е биолошки активна.

Во периферните ткива, T₄ се конвертира во T₃ со дејство на дејодиназни ензими (D1, D2) или во неактивен rT₃ (D3).

5. Механизам на дејство на тироидните хормони

Тироидните хормони се липофилни и ја преминуваат клеточната мембрана, по што се врзуваат за нуклеарни рецептори. Комплексот хормон–рецептор:

• ја регулира транскрипцијата на гени
• влијае врз синтезата на ензими и структурни протеини

Ефектите се бавни, но долготрајни.

6. Физиолошки ефекти

6.1. Метаболизам

• зголемување на базалниот метаболизам
• зголемена потрошувачка на кислород
• зголемена термогенеза

6.2. Кардиоваскуларен систем

• зголемена срцева фреквенција
• зголемен минутен волумен
• зголемена чувствителност на катехоламини

6.3. Нервен систем

• есенцијални за развој на мозокот кај фетус и новороденче
• влијаат врз когнитивни функции, внимание и расположение

6.4. Раст и развој

• синергистички ефект со хормонот на раст
• неопходни за нормален соматски и скелетен развој

6.5. Гастроинтестинален тракт

• зголемена перисталтика
• зголемена апсорпција на нутриенти

7. Регулација на функцијата – хипоталамо-хипофизно-тироидна оска

Функцијата на тироидната жлезда е регулирана преку негативна повратна врска:

• Хипоталамус → TRH
• Хипофиза → TSH
• Тироидеа → T₃ и T₄

Зголемените нивоа на T₃/T₄ ја инхибираат секрецијата на TRH и TSH.

8. Калцитонин и калциум-фосфорен метаболизам

Калцитонинот:

• ја намалува концентрацијата на калциум во крвта
• ја инхибира остеокластната активност
• има споредна улога кај возрасни, но е значаен кај децата

9. Клиничко значење

Нарушувањата на тироидната функција може да доведат до:

• хипотироидизам – забавен метаболизам, замор, когнитивни потешкотии
• хипертироидизам – тахикардија, губење тежина, нервоза
• развојни нарушувања кај деца доколку не се дијагностицираат навреме

Физиологија на сетилото за вид

Сетилото за вид е најкомплексното човечко сетило и претставува резултат на прецизна интеракција меѓу оптичките структури на окото, фоторецепторите на ретината и централните визуелни патишта во мозокот. Преку видот, човекот добива над 70% од информациите од околината, што го прави клучен за ориентација, учење, комуникација и социјално функционирање.

1. Физички основи на видот

Видот се заснова на светлината, која е форма на електромагнетно зрачење. Човечкото око е чувствително на бранови должини помеѓу 400 и 700 nm, што го сочинува видливиот спектар.

Основни параметри на светлината:

• Бранова должина – ја определува бојата;
• Интензитет – ја определува јачината (осветленоста);
• Контраст – разлика помеѓу светли и темни површини;
• Временска динамика – важна за детекција на движење.

2. Анатомско-физиолошка организација на окото

2.1 Оптички апарат

Оптичкиот систем на окото служи за фокусирање на светлината врз ретината и вклучува:

• Рожница (cornea) – главна рефрактивна структура;
• Предна комора – исполнета со водена течност;
• Леќа (lens) – овозможува акомодација;
• Стаклесто тело – ја одржува формата на окото.

2.2 Ретина – сензорен орган на видот

Ретината е тенок, но високо специјализиран нервен слој, кој ја претвора светлината во електрични сигнали.

Слоеви на ретината:

• Фоторецепторски слој
• Надворешен плексформен слој
• Внатрешен нуклеарен слој
• Внатрешен плексформен слој
• Ганглионски слој

3. Фоторецептори

3.1 Стапчиња (rods)

• Чувствителни на слаба светлина;
• Одговорни за ноќен и периферен вид;
• Не разликуваат бои;
• Содржат родопсин.

3.2 Чепчиња (cones)

• Активни при силна светлина;
• Одговорни за остар и колорен вид;
• Концентрирани во фовеата;

Три типа: L (црвено), M (зелено), S (сино).

4. Фототрансдукција – физиолошки механизам

Фототрансдукцијата е процес на претворање на светлината во нервен сигнал:

• Светлината го активира фотопигментот;
• Родопсинот се распаѓа на опсин и ретинал;
• Активира G-протеин (трансдуцин);
• Се намалува cGMP;
• Се затвораат Na⁺ канали;
• Настанува хиперполаризација;
• Се менува ослободувањето на глутамат;
• Се создава сигнал во биполарните клетки.

5. Невронска обработка во ретината

Ретината не е пасивен рецептор, туку активен процесор:

• Биполарни клетки – пренос на сигнал;
• Хоризонтални клетки – латерална инхибиција (контраст);
• Амакринови клетки – временска и просторна обработка;
• Ганглионски клетки – генерираат акциски потенцијал.

6. Централни визуелни патишта

Сигналите од ретината се пренесуваат преку:

• Оптички нерв (n. opticus)
• Оптичка хијазма (парцијално вкрстување)
• Оптички тракт
• Латерално геникуларно тело (таламус)
• Оптичка радијација
• Примарна визуелна кора (V1) – окципитален лобус

7. Примарна и секундарна визуелна кора

Примарна визуелна кора (V1)

Бродманова зона 17;

Ретинотопска организација;

Анализа на линии, ориентација, контраст.

Визуелни патеки:

Дорзална („каде“) патека – движење, простор;

Вентрална („што“) патека – форма, боја, лица.

8. Колорно гледање

Колорно гледање се базира на:

• трихроматска теорија (Young–Helmholtz);
• опонентни канали (црвено–зелено, сино–жолто).

9. Развој и неуропластичност

Видот се развива интензивно во првите години од животот. Критичните периоди се клучни за:

• бинокуларен вид;
• визуелна острина;
• просторна перцепција.

Недостаток на визуелна стимулација може да доведе до:

• амблиопија;
• нарушена визуелна интеграција;
• когнитивни и социјални тешкотии.

10. Клинички аспекти и нарушувања

Физиолошките нарушувања може да бидат:

• периферни (ретина, леќа);
• централни (визуелна кора);
• функционални (визуелна обработка).

Кај аутизам чести се:

• визуелна хиперсензитивност;
• фокус на детали;
• тешкотии во визуелна интеграција.

Физиологија на сетилото за слух

Сетилото за слух претставува сложен сензорен систем кој овозможува перцепција, анализа и интерпретација на звучните бранови од околината. Физиолошкиот процес на слухот вклучува механичка, хидродинамичка, електрофизиолошка и централна невронска обработка, кои заедно овозможуваат прецизна детекција на фреквенцијата, интензитетот и локацијата на звукот.

1. Физички својства на звукот

Звукот е механичка брановидна енергија која се шири низ медиум (воздух, вода, цврсто тело) и се карактеризира со:

• Фреквенција (Hz) – ја определува висината на тонот (низок–висок);
• Амплитуда (dB) – го одредува интензитетот или јачината на звукот;
• Бранова должина – обратно пропорционална на фреквенцијата;
• Временска структура – важна за препознавање на говор и музика.

Човечкото уво е чувствително на фреквенции приближно од 20 Hz до 20.000 Hz.

2. Периферна физиологија на слухот

2.1 Надворешно уво

Надворешното уво (ушната школка и надворешниот слушен канал) има функција:

• собирање и насочување на звучните бранови;
• засилување на одредени фреквенции (2–5 kHz), важни за говорот;
• просторна локализација на звукот.

Звучните бранови се насочуваат кон тимпаничната мембрана (ушното тапанче).

2.2 Средно уво

Средното уво содржи три слушни коскички:

• чеканче (malleus)
• наковална (incus)
• узенгија (stapes)

Нивната функција е:

• механичко засилување на звучните вибрации;
• трансформација на воздушни вибрации во течни вибрации;
• заштита од силни звуци преку акустичниот рефлекс (m. stapedius).

Узенгијата ги пренесува вибрациите кон овалниот прозорец на внатрешното уво.

2.3 Внатрешно уво (cochlea)

Внатрешното уво е исполнето со течности (перилимфа и ендолимфа) и содржи кохлеа, во која се одвива процесот на трансдукција – претворање на механичка енергија во нервни импулси.

Кохлеата содржи три канали:

• scala vestibuli
• scala tympani
• scala media (со Кортиев орган)

3. Кортиев орган – сензорен апарат на слухот

Кортиевиот орган е сместен во scala media и содржи:

• внатрешни влакнести клетки (примарни рецептори);
• надворешни влакнести клетки (модулација и засилување на звукот);
• текторијална мембрана.

Механизам на трансдукција:

• Движењето на базиларната мембрана предизвикува виткање на стереоцилиите;
• Се отвораат јонски канали;
• Навлегуваат K⁺ јони → деполаризација;
• Се ослободува невротрансмитер (глутамат);
• Се создава акциски потенцијал во слушниот нерв (n. cochlearis).

4. Кодирање на звукот

4.1 Фреквенција (тон)

Тонопска организација: различни делови на базиларната мембрана реагираат на различни фреквенции.

• Високи фреквенции → база на кохлеата
• Ниски фреквенции → врв на кохлеата

4.2 Интензитет (јачина)

се кодира преку:

• бројот на активирани влакнести клетки;
• фреквенцијата на акциските потенцијали.

5. Централна аудитивна обработка

Нервните импулси се пренесуваат преку:

• Кохлеарно јадро
• Супериорен оливарен комплекс (локализација на звукот)
• Инфериорен коликулус
• Медијално геникулирано тело (таламус)
• Примарна аудитивна кора (темпорален лобус)

Примарната аудитивна кора е сместена во горното темпорално испакнување (gyrus temporalis superior), на нејзината внатрешна површина, позната како Хешлово попречно испакнување (Heschl’s gyri). Таа претставува дел од темпоралниот лобус и е главната кортикална област задолжена за иницијалната обработка на звучните информации. Анатомски одговара на Бродмановите полиња 41 и делумно 42. Примарната аудитивна кора претставува клучна структура за кортикалната обработка на звукот. Таа е основата врз која се гради говорот, јазикот и аудитивната перцепција, а нејзината правилна функција и развој се од суштинско значење за когнитивниот и социјалниот развој на детето.

Централната обработка овозможува:

• препознавање на говор;
• дискриминација на звуци;
• аудитивна меморија;
• интеграција со други сетила.

6. Пластичност и развој на слухот

Патека за слухот е високо пластична, особено во раното детство. Раната аудитивна стимулација е критична за:

• развој на говорот;
• когнитивни функции;
• социјална интеракција.

Нарушувања во обработката на слухот се поврзуваат со:

одложен говор;

• специфични јазични нарушувања;
• аутистичен спектар на нарушувања;
• сензорна хипер- или хипосензитивност.

7. Клинички аспекти

Физиолошките нарушувања на слухот можат да бидат:

• кондуктивни (надворешно/средно уво);
• сензоневрални (внатрешно уво или нерв);
• централни (мозочни структури).

Дијагностиката вклучува:

• аудиометрија;
• отоакустични емисии;
• ABR (auditory brainstem response);
• функционални невроиспитувања.

Физиологија на сетилото за мирис

Мирисот претставува сложен сензорен процес преку кој хемиските молекули од околината се претвораат во нервни импулси што мозокот ги интерпретира како специфични мириси. Тоа е еден од најстарите и филогенетски најпримитивни сензори, длабоко поврзан со емоциите, меморијата и основните однесувања како исхрана, репродукција и избегнување опасност.

1. Анатомска основа на системот за мирис

1.1 Олфакторен епител

Олфакторниот епител се наоѓа во горниот дел на носната празнина и е составен од:

• олфакторни рецепторни неврони – примарни сензорни клетки кои реагираат на мирисни молекули; тие се единствени неврони во човечкото тело кои се обновуваат низ целиот живот;
• поддржувачки (сустантикуларни) клетки – обезбедуваат метаболичка и структурна поддршка;
• базални клетки – служат како матични клетки од кои настануваат нови рецепторни неврони;
• Bowman-ови жлезди – лачат слуз која ги раствора ароматичните молекули и овозможува нивно врзување за рецепторите.

1.2 Олфакторен нерв и булбус

Аксоните на сензорните неврони се собираат во n. olfactorius (I кранијален нерв), кој директно влегува во олфакторниот булбус, каде што се извршува првата синаптичка обработка.

1.3 Олфакторни гломерули

Во булбусот, аксоните формираат гломерули – структури во кои сензорните неврони кои експресираат ист тип рецептор синапсираат со митрални и туфтени клетки. Ова е првиот чекор на обработка и филтрирање на мирисните информации.

1.4 Централни проекции

Од булбусот, митралните и туфтените клетки проектираат кон:

• пириформен кортекс – примарен кортикален центар;
• амигдала – емоционални реакции поврзани со мириси;
• енторинален кортекс и хипокампус – мемориски процеси;
• хипоталамус – автономни и хормонски одговори.

Овој систем е уникатен затоа што информацијата стигнува директно во кортексот без таламична релеј-синапса, што ја зголемува брзината на перцепција.

2. Механизам на мирисање

2.1 Трансдукција на мирис

Ароматични молекули влегуваат во носната шуплина со дишењето.

Молекулите се раствораат во слузта и се врзуваат за специфични Г-протеински рецептори на олифонепителните неврони.

Врзувањето активира G_olf, специфичен G-протеин.

Активираниот аденилат–циклазен ензим го зголемува нивото на cAMP.

cAMP отвора циклично-нуклеотид-зависни Na⁺/Ca²⁺ канали, предизвикувајќи деполаризација.

Ca²⁺ дополнително активира Cl⁻ канали, што ја засилува деполаризацијата.

Ако деполаризацијата го надмине прагот – се создава акционен потенцијал во олфакторниот неврон.

2.2 Кодирање на мирис

Човек има околу 400 различни типови олфакторни рецептори.

Секој мирис активира комбинација од повеќе рецептори, слично на код.

Мозокот ја препознава „шарата“ на активирање и ја интерпретира како специфичен мирис.

2.3 Адаптација

При подолга изложеност на ист мирис, рецепторите намалуваат чувствителност. Ова овозможува фокусирање на нови важни мирисни сигнали (пожар, расипана храна итн.).

3. Функционално значење на мирисот

3.1 Емоционален и мемориски ефект

Со оглед на директната врска со лимбичкиот систем, мирисите лесно предизвикуваат:

• силни емоции,
• присетување на спомени,
• несвесни однесувања.

3.2 Улога во исхраната

Мирисот сочинува голем дел од перцепцијата на вкусот. Затоа настинки или ринити значително го менуваат доживувањето на храната.

3.3 Улога во откривање опасности

Можеме да почувствуваме:

• чад и пожар,
• расипана храна,
• токсични хемикалии.

4. Нарушувања на мирисот 

• Аносмија – целосно губење на мирис
• Хипосмија – намалена чувствителност
• Параосмија – погрешно препознавање на мириси
• Фантомосмија – чувствување на мирис без стимул (халуцинации)

Причини можат да бидат инфекции, повреди на глава, невродегенеративни процеси (Алцхајмерова болест, Паркинсонова болест), токсини, стареење, тумори, или конгенитални дефекти.

Физиологија на говор - 20.12.2018

Почитувани студенти,
На денешното предавање стана збор за Физиологија на говорот. Повелете повеќе видео презентации кои треба да го олеснат вашето учење.

Предметен наставник

10-то предавање ХГФ - 05.12.2018

Почитувани студенти,

На утрешното предавање по Хумана генетика и физиологија ќе стане збор за Физиологија на сонот. Доколку има време ќе започнеме и со Физиологија на емоции. Предлагам да погледнете неколку видео клипови за илустрација на предавањето.

Предметен наставник

Анатомија и физиологија на мускулен систем - видео презентации

Почитувани студенти,
Утре на предавањето ќе говорам за Мускулен систем. Би било убаво да ги погледнете следните видео прилози.

Предметен наставник

Физиологија на крв - видео презентации

Почитувани студенти,
Во прилог ви споделувам повеќе видео презентации кои се однесуваат на физиологија на крвта.

Предметен наставник