Biologi 2 (Uppdrag 3)

biology

Fråga 1

Beskriv vad sjukdomarna grå resp grön starr innebär.

För att kunna förstå sjukdomarna och symptomen till grå och grön starr så måste man ha en förståelse kring ögats uppbyggnad då olika faktorer ligger bakom de symtom som visar sig. Vid förståelse av ögats uppbyggnad så fås också förståelse kring symptom, behandling och lindring.

Ögat är uppbyggt på ett mycket välkonstruerat sätt med många olika ”organeller” för att kunna uppfatta elektromagnetiska vågor, eller det vi kallar för synligt ljus och ligger mellan 380 och 750 nm.

Ögats fönster mot omvärlden kallas för hornhinnan som följs av regnbågshinnan. Bakom denne finner vi människans pupill som reglerar ljusintag och kort därefter vår elastiska lins som styr när och långseende. Fortsätter vi bakåt i ögat så finner vi Glaskroppsrummet som till störst del består av en geléartad vätska som till stor del är uppbyggt av vatten. Ett annat viktigt rum i ögat som inte är direkt utpekad i bilden är ögonkammaren som befinner sig mellan hornhinnan och glaskroppsrummet. Här finner vi även en vätska fylld med protein. Vätskan eller kammarvattnet fungerar som en typ av transport där den tillgodoser ögats behov av näring, syre, osv men även att den avlägsnar restprodukter ifrån området som ögat inte längre behöver. Vi här även två viktiga ”fläckar” i ögat. Dels den Gula fläcken som består av miljontals receptorer, eller stavar som registrerar ljus. Dock så registrerar tapparna endast svart vitt ljus men behöver väldigt mindre ljus för att forma en bild. Vi har även andra receptorer som är specialiserade på att fånga in och registrera annat ljus, dessa kallas för tappar men kräver mer ljus för att vi ska se tydligt. Som det visas på bilden ovan så riktar linsen ljuset som kommer in genom hornhinnan, iris och pupillen mot gula fläcken för att få så mycket solljus till de ljuskänsliga cellerna. Dock så kan linsen som vi tidigare nämnde var elastisk behöva ändra form för att skifta mellan närseende och långseende. Detta sker med muskler, glatt muskulatur som är fäst till linsen och kallas för ciliarmuskeln. Beroende på vad vi tittar på så spänner muskeln åt linsen eller slappnar av för att vi ska få en tydlig och fokuserad bild av det vi söker oss att titta på. Utöver gula fläcken så finns ett stort antal synceller i näthinnan som hela tiden tar emot och registrerar ljusvågor. Men vi finner även den vita fläcken som ligger intill synnerven längst bak i ögat. Här finner vi inga synceller överhuvudtaget och all ljus som träffar blinda fläcken går förlorat. Man kan testa detta via att titta på speciella bilder där man till en början ser ett föremål i bilden men sedan försvinner den beroende på vinkeln du tittar med.

I vilket fall, vad är det som händer när vi får grön respektive grå starr?
Med bakgrundskunskaperna ovan uppradade så är det egentligen inte så knepigt. Vi inleder med Grå starr. Grå starr har sitt ursprung i själva linsen. Linsen har tyvärr i fler fall än inte en mindre livslängd än människan vilket gör att den kan bli slö och grumlig med tiden. I och med detta så blir det som att titta ut för ett smutsigt fönster och bilden kan bli extremt suddig. Anledningen till detta är att döda celler lagt sig på linsen och med lager på lager så har det bildat en ogenomtränglig blockad för ljus som passerar linsen. Man kan idag på flera sätt bota eller lindra dessa symtom men vanligast är operation där man i samband med att man avlägsnar den trasiga linsen ersätter den med en konstgjord plastisk lins. Vilka faktorer som ligger bakom grå starr är inte kartlagt än men man finner kopplingar mellan grå starr och rökning, diabetes och i samband med andra ögonsjukdomar.

Grön starr har däremot sitt ursprung i trycket som finns i ögat. Jag nämnde tidigare att ögat innehöll en vätska, kammarvattnet som hade till uppgift att transportera in näring, syre och vitaminer samt transportera bort restprodukter. Systemet är byggt på en funktion som har till uppgift att upprätthålla ett hälsosamt tryck i ögat. I och med grön starr så har den här funktionen havererat och utpumpning av kammarvattnet blir osynkroniserat med det som kommer in och bildar därför ett tryck mot det känsliga ögat och de känsliga nerverna kan börja förtvina. Risken blir att man tappar synen helt. Det finns även olika former av grön starr, där en är kronisk och drabbar synnerverna, öppenvinkelglaukom. Trångvinkelglaukom är en annan form som ger direkta symptom på ögat som irritation, smärta och sänkt synförmåga. Upptäcks trångvinkelglaukom i ett tidigt skede kan denna behandlas med tryckavlastande medicin för ögat.

Beskriv hur nervcellens vilopotential skapas samt hur en aktionspotential
uppstår.

Nervcellen är till stor del uppbyggd precis som en vanlig kroppscell men har några unika drag som är speciella för just dem. Bland det som känner tecknar en vanlig cell är DNA, cellmembran med fosfolipider, ribosomer, kärna, mitokondrier mm. Dock så är nervcellerna kopplade till varandra via ett majestätiskt nätverk som saknar motstycke. Via de dendriter som förgrenar sig ut ifrån cellen så plockar cellen hela tiden upp information om sin omgivning, men den kommunicerar med andra celler och muskler via sina axonutskott. Dock så har den även en väldigt unik lösning på hur den ska skicka information, eller elektriska impulser mellan cellen och mottagare av impulsen.

Nervcellerna eller neuronerna har en unik förmåga att ha en koncentrationsskillnad av olika joner och därav olika laddningar mellan cellmembranet. I och med att vi tidigare nämnt att ämnen alltid söker sig till att utjämna koncentration skillnader så kräver detta en speciell lösning. Alltså det uppstår en laddningsskillnad mellan den inter cellulära miljön och den extra cellulära miljön. Detta bygger på olika faktorer men är helt avgörande för nervcellens kommunikation med andra celler och organ för att få till en reaktion. Nervcellen har ett speciellt protein i cellmembranet som fungerar som en pump eller transport för speciella joner. Det är en aktiv pump som fångar positivt laddade Kaliumjoner ifrån omgivningen in i cellen. Men den pumpar även ut positivt laddade Natriumjoner ut ur cellen. För varje par kaliumjoner den pumpar in så pumpas 3 positiva natriumjoner ut ur cellen. Denna pump är ATP driven. Med det finns även ett annat protein i cellmembranet som även pumpar ut kaliumjoner ut ur cellen (passiv transport), vilket man kan tycka är märkligt i och med att den via den förstnämnda pumpen tar in kaliumjoner. Anledningen till detta är att cellen söker sig till att ha en lägre koncentration av positiva joner inuti cellen än utanför. Dock så kommer den passiva pumpen inte ha möjlighet att pumpa ut för mycket kaliumjoner ut ur cellen då koncentrationen av positivt laddade joner utanför samt kaliumjoner gör att de repelleras och stannar kvar i cellen. I och med att cellen även innehåller andra organiska ämnen såsom DNA, klorid och annat som är negativt laddade så söker cellen sig till att inte utjämna dessa laddningar utan att försöka hålla en lägre laddning sätt till den omgivande miljön. Detta medför att cellen blir negativt laddad sätt till cellens omgivning. Potentialskillnaden här är -70mV och perioden kallas vilopotential.

Så vad händer egentligen när en cell blir ”retad” och skickar en signal. Om vi exempelvis tittar på en cell som är känslig för mekaniskt tryck samt vad som händer ifall den skulle utsättas för ett mekaniskt tryck. Den cellen har förstås ett speciellt protein som uppfattar tryck på cellmembranet och kallas för tryckkänsliga natriumkanaler. Vid ett mindre tryck så kommer natriumkanalerna som kan känna av detta att öppna en port för natrium att ta sig in i cellen. Högt tryck ger en större dos av natrium. Vid ett ökat intag av natrium så får kaliumet i cellen möjlighet att ta sig ut via de passiva transportpumparna. Det börjar alltså ske en laddningsutjämning. Dock så krävs det att laddningsdifferansen når ett tröskelvärde för att något nämnvärt ska äga rum. När cellen regerat på ett tryck som släpper in tillräckligt med natriumjoner in så skapas en dominoeffekt där ett annat protein aktiveras och fungerar som pumpar, nämligen spänningskänsliga natriumkanaler som uppfattar en ökad koncentration av natriumjoner och öppnar då upp en kanal för fler natriumjoner att svärma in i cellen vilket i sin tur uppfattas av en annan spänningskänslig natriumkanal som gör detsamma osv osv. Detta medför att kaliumjonerna kommer fly ut ifrån cellen via de passiva pumparna då elektrokemiska spänningen inte längre håller emot kaliumjonerna. Detta gör att cellen nu är depolariserad med en potentialskillnad på +35mV och skickar därmed ut aktionspotential. Det är alltså denna process som är den impuls som skickas mellan olika nervceller och muskler.

Vid det här laget så kommer de aktiva pumparna vi talade om i början att aktivt söka sig till att återställa de värden cellen hade innan retning och nå en laddning på -70mV genom att peta ut natrium och ta in kalium. Denna period kallas för refraktärperiod och cellen kan inte skicka ut några impulser under den tiden då den är depolariserad.

Någon vill ta din mobiltelefon och hotar dig med kniv. Beskriv vilken del av ditt nervsystem som nu blir aktivt och hur det, tillsammans med hormonsystemet, påverkar din kropp.

 

Kroppen har ett unikt system för att hantera situationer som kan hota individen som i min mening är helt fantastisk. Vi har två olika system, sympatiska och parasympatiska nervsystemet. Nedan kommer jag att gå igenom de olika reaktionerna, faktorer och effekter det sympatiska nervsystemet har och utgörs av. Det sympatiska systemet är främst till för att sätta kroppen i alarmberedskap, exempelvis när du blir hotad. Den startar ett antal reaktioner för att snabbt göra kroppen redo för flykt eller för att slåss. Vad är det som sker på en makronivå?

När det sympatiska nervsystemet sätts igång så ökar ditt blodtryck och puls, ögonen släpper in mer ljus och blod omorganiseras till muskler istället för matspjälkning. Luftrören vidgas för att ta in mer syre ifrån luften. Hjärnan arbetar på ett annat sätt där en hög mental närvaro och fokus finns för att snabbt kunna tolka information samt ta snabba beslut. Så hur sker detta på mikronivå?

När någon hotar ditt liv så kommer din hjärna att tolka dessa impulser och skicka signaler till hypotalamus som även dessa tolkar dessa och förstår att situationen är hotfull. Hypotalamus uppgift är att utsöndra hormon i det här läget till binjurarna som i sin tur regerar på hormonet och börjar bilda adrenalin och noradrenalin. Därav har det sympatiska nervsystemet slagits på.

Adrenalinet och noradrenalinet har olika funktioner och ger upphov till olika reaktioner och därav resultat. Adrenalinet ökar blodsockerkoncentrationen i kroppen genom att påverka enzymerna i våra lever till att bilda glykol ur glykolen. En anledning till varför adrenalin och noradrenalin är det bättre alternativet än att utsöndra hormon direkt till cellerna är för att adrenalin och noradrenalin är aminosyror som inte kräver avkodning i cellkärnan till mDNA vilket gör att de kan tas i bruk snabbare. Som tidigare nämnt så har adrenalinet en stor verkan på de makroeffekter vi får när det sympatiska nervsystemet sätts igång. Adrenalinet får luftrören att utvidgas samt att pupillerna förstoras. Adrenalinet ser även till att våra muskelceller snabbt bryter ner all socker till energi för att stå redo för eventuell flykt samt att blodet omorganiseras så att de viktigaste funktionerna för situationen har en bra tillströmning av blod, syre och andra vitala ämnen. Noradrenalinet har även en viktig roll trots att den används i en mycket mindre mängd än adrenalin då den används som signalsubstans i de viktigaste sympatiska impulserna till organen. Men för övrigt har den även mycket likadana effekter som adrenalin. Den hjälper till att högre blodtryck exempelvis.

Binjurebarken aktiveras även till att utsöndra hormoner vid stressade situationen för att kroppen ska omstrukturera energin som finns lagrad i kroppen. Hormonet som utsöndras ifrån hypotalamus till hypofysen som i sin tur utsöndrar hormon till binjurebarken. Binjurebarken kommer då att uppfatta detta och börjar producera steroider som bland annat styr om salter och vätska i primärurinen så att de återanvänds i högre omfattning.

Alltså så är det en fantastisk process som startar med att ögat eller annat sinne uppfattar en hotfull situation och sätter då igång med en kedjereaktion. Det är hypthalamus som är den första att reagera aktivt på detta och utsöndrar då hormon till njurarna som i sin tur bildar aminosyrorna adrenalin och noradrenalin. Det är dessa två som sätter övriga kroppen i alarm beredskap, ökar pulsen, vidgar pupillerna och omstrukturerar blodet till de viktigaste organen. Muskler bryter ner all socker till energi för att snabbt kunna arbeta. Binjurebarken producerar steroider för att öka närvaron och återanvända vatten och salter samt strukturera om dessa till behövande områden. Otroligt.

 

Förklara hur det sympatiska och det parasympatiska nervsystemet verkar i vår kropp.

Om vi skulle säga att det sympatiska nervsystemet vi gått igenom ovan är Alfa så är det parasympatiska nervsystemet utan tvekan omega. I och med att det sympatiska agerar genom att sätta kroppen i alarmberedskap så har det parasympatiska en motsatt uppgift, nämligen att lugna ned kroppen, städa upp och återställa. Hjärtats puls saktas ned, blodtrycket återställs, blodflödet återgår till normala, pupillerna minskas. Nedbrytningen till socker i muskler och lever upphör i samma takt och även det mentala återgår ifrån att vara i full fokus till att vara lite mer avspänd. Alltså det sympatiska och parasympatiska är varandras motpoler men arbetar mot samma mål, att hålla kroppen vid liv och frisk. I och med att båda systemen är autonoma så är det inget vi själva kan styra vilket säkerligen är en bra sak. Men båda fungerar på samma vis där signalsubstans används för att påverka kroppens beteende. Det sympatiska använder sig av noradrenalin medan det parasympatiska använder acetylkolin. Systemen fungerar på samma vis och är kopplade till samma organ via olika nervtrådar.

Hormonproduktionen i kroppen regleras genom feedbackmekanismen. Förklara med ett exempel, t ex menstruationscykeln, hur detta går till och varför det är så viktigt.

En balanserad och harmoniserad hormonproduktion i kroppen är av hög vikt för vårt välmående. Då hormoner fungerar som budbärare som uppfattas av olika organ, celler sedan organeller för att producera ämnen som är nödvändiga för kroppen vid den givna situationen. Som nämnt ovan så producerar hypotalamus ett visst hormon till binjuren för att bilda adrenalin och noradrenalin.

Genom en feedbackmekanism så är det möjligt för kroppen att hela tiden reglera och balansera produktionen av hormoner till cellerna. Detta genom att hypotalamus först regerar på en signal att det behövs en viss reaktion av cellerna, som ökad cellandning. Genom att utsöndra ett hormon till hypofysen som i sin tur utsöndrar ett hormon till sköldkörteln som utsöndrar ett hormon till cellerna för att öka cellandningen så kommer inte hypotalamus inte att sluta utsöndra det aktiverande hormonet fören signalerna om ökad cellandning upphör.  På så sätt samverkar olika körtlar, organ, celler och organeller till att ha en jämn balans av hormoner.

Jag exempelvis har sedan 10 år tillbaks haft hypertreus, en överproduktion av hormonet som produceras i min sköldkörtel. I mer vardagligt tal kallar man det för giftstruma. Detta är en autoimmun sjukdom vilket innebär att mina antikroppar har uppfattat min sköldkörtel som något främmande och riktat in sig mot denna vilket skapat en inbalans av hormonproduktionen. Denna regerar vanligtvis på hormonet tyroxin ifrån hypofysen som tidigare nämnt reagerar på ett hormon ifrån hypotalamus TSH. Trots mina höga halter av sköldkörtelhormonet T3 och T4 så känner alltså inte min hypotalamus av de höga halterna av T3 och T4 då den endast reagerar på mängden tyroxin ifrån hypofysen. Så just i mitt fall så fungerar inte riktigt feedbackmekanismen som den ska för att hämma överproduktionen av T3 och T4.

Så vad är det som egentligen händer?
I och med att jag var så ung samt i puberteten så hade en ökad hormonproduktion av T3 och T4 stor inverkan på mig. Hormonet satte min kropp i en högre växel där mina celler arbetade på högvarv, hjärtat fick hjärtklappningar samt ögon förstorades. Andra besvärligheter var att man har svårt att sova, rastlöshet, svettningar, humörsvängningar osv. Dock finns även behandling som blockerar sköldkörtels produktion av hormonet samt att man får ta hormonet via konstgjord väg (Levaxin). Man kan även operera bort delar eller hela sköldkörteln samt få radioaktiv behandling.  Men den visar vikten på de symptom och problem man kan få ifall feedbackmekanismen inte riktigt fungerar som den ska, eller att ett problem finner en väg runt den.

Vad är cancer och hur uppstår det?

Cancer är ett samlingsnamn för olika sjukdomar som tyder på en abnormal celldelning. Tumörer behöver inte alltid innebära något skadligt för kroppen, utan det finns tumörer så som en vanlig vårta som inte utgör ett direkt hot då den inte sprider sig till övriga delar av kroppen samt inte trycker undan viktig vävnad. Dessa kallas för benigna godartade tumörer. Dock Cancer är namnet på de elakartade maligna tumörerna. Vad cancer uppstår av är en samling av faktorer. Men för att förstå cancer så måste man fördjupa sig lite i hur celler fungerar.

Cellen är uppbyggd med olika gener som berättar för cellen hur den ska dela sig och när den ska dö. Dessa gener kallas för protoonkogener och ger cellen information kring ovanstående. Vid celldelning kan dessa ha muterats till att förlora den informationen vilket rubbar cellens ordinarie rutin. Sker detta kallar man dessa för onkogener. Detta kan medföra att cellen börjar dela sig okontrollerat och över tid tränga undan närliggande vävnader vilket kan skapa stora problem i olika organ. En okontrollerad celldelning skapar dessa tumörer över tid och celler ifrån den tumören som är kodade med samma gener kan i värsta fall lossna och ta sig vidare till närliggande organ eller till andra delar av kroppen via blodet, lymfkärl eller nervsystem. Dessa kallas dotterceller eller metastaser. Dock så är även cellerna kodade för att självdö efter en viss tid och för att en cancer ska kunna utveckla sig till något hotfullt så krävs att även dessa gener är muterade och de inte längre följer ordinarie rutin och begå självmord. Detta kan ge upphov till att en cell fortsätter dela sig utan att dö. Utöver detta har cellerna ett till försvar, nämligen självreparation – supressorgener. Dessa gener styr reparationen av en cell vid en mutation, samt självdöd och måste även vara muterad eller skadad för att en cancertumör ska kunna växa till sig.

Utöver ovannämnda cellförsvar så finns även ett immunförsvar som aktivt söker sig till cancerceller för att döda och förhindra dess ökning innan det är försent. Det krävs alltså en hel del av den skadade cellen för att utvecklas till en malign tumör.

Vad cancer beror på i enstaka fall är inte alltid så enkelt att svara på. Det är en blandning av olika faktorer och olika cancerformer. Äldre löper högre risk att drabbas av cancer då deras celler utsatts för fler celldelningar än en ung människa vilket ökar risken för en mutation. Dock så finner vi även risk för barn och unga. Barn drabbas oftast av leukemi, som innebär en tumör i benmärgen. Unga drabbas allt mer av hudcancer då exponeringen för sol och användningen av solarium ökat kraftigt den senaste tiden. Men även rökning, alkohol, kost, miljö, sol (UV-strålning) och brist på rörelse kan öka risken dramatiskt för cancer. Det är sällan en av dessa faktorer som är direkt ansvarig för en tumör utan det är en blandning av flera.

Cancer behandlas på olika sätt, exempelvis via radiostrålning eller operationer. Dock så leder nästan alltid en obehandlad cancerform till döden. Inte bara för att den såsmåningom tränger undan livsviktiga organ och därav påverkar deras funktion utan för att de även sänder ut gifter. Påverkas ett organ tillräckligt så slutar livsviktiga funktioner fungera och organet stänger ned. Dock så är det enklare att behandla ju tidigare tumören upptäcks, en viktig faktor för det är metastasers spridning. Sprider sig metastaser för mycket till kroppens övriga organ så kommer blir de i princip omöjliga att förhindra och operera bort då det skulle innebära ingrepp människan inte skulle klara av.

 

Publicerad av Joe

Hey! Vanlig kille i Svealand som studerar lite ämnen i samband med jobb för att till HT16 fortsätta med högskolestudier. Är varken överambitiös eller avdankad, hamnar där mitt emellan. Thats it!

En tanke på “Biologi 2 (Uppdrag 3)

  1. Hej!

    Jag ska snart skriva slutprovet på biologi 2 och känner mig ganska stressad inför det. Skulle du kunna ge mig tips om hur det är bäst att förbereda sig? Mycket uppskattat för all hjälp!

    Gilla

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com-logga

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut /  Ändra )

Google-foto

Du kommenterar med ditt Google-konto. Logga ut /  Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut /  Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut /  Ändra )

Ansluter till %s

%d bloggare gillar detta: