ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΖΩΩΝ 33-34 / 14,18-5-2015 Ι.Κ.ΑΓΓΕΛΗ ΚΙΝΗΣΗ ΚΑΙ ΜΥΕΣ Κάμψη  μαστιγίων+βλεφαρίδων Σύσπαση μυών Μυς διεγέρσιμος ιστός  ηλκτρ δραστηριότητα.

Παρουσίαση με θέμα: "ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΖΩΩΝ 33-34 / 14,18-5-2015 Ι.Κ.ΑΓΓΕΛΗ ΚΙΝΗΣΗ ΚΑΙ ΜΥΕΣ Κάμψη  μαστιγίων+βλεφαρίδων Σύσπαση μυών Μυς διεγέρσιμος ιστός  ηλκτρ δραστηριότητα."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΖΩΩΝ 33-34 / 14,18-5-2015 Ι.Κ.ΑΓΓΕΛΗ ΚΙΝΗΣΗ ΚΑΙ ΜΥΕΣ Κάμψη  μαστιγίων+βλεφαρίδων Σύσπαση μυών Μυς διεγέρσιμος ιστός  ηλκτρ δραστηριότητα μεμβρανών ΧΗΜ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΜΧΝ ΕΡΓΟ

2 Ιστολογική μορφή Λεπτομερής δομή (Η.Μ.) Συμπεριφορά στην ηλεκτρική διέγερση Νεύρωση Τύπος νευροδιαβιβαστή Βιοχημική σύσταση πρωτεϊνών σύσπασης Μηχανικές ή μεταβολικές ιδιότητες ΓΡΑΜΜΩΤΟΣ – Σκελετικός [εγκάρσιες ραβδώσεις] – Καρδιακός [εγκάρσιες ραβδώσεις] ΛΕΙΟΣ

3 ΠΡΩΤΗ ΕΞΕΛΙΚΤΙΚΗ ΕΜΦΑΝΙΣΗ  ΚΝΙΔΟΖΩΑ: ΕΝΤΟΠΙΣΤΗΚΑΝ ΓΡΑΜΜΩΤΕΣ ΣΥΣΤΑΛΤΕΣ “ΟΥΡΕΣ” ΣΤΗ ΒΑΣΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΠΙΘΗΛΙΑΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΚΑΘΕ ΜΥΪΚΗ ΙΝΑ  ΜΥΟΪΝΙΔΙΑ, ΣΑΡΚΟΠΛΑΣΜΑΤΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ, ΑΓΩΓΟΥΣ Τ, ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΑ (ATP) ΜΥΟΪΝΙΔΙΟ ΜΥΟΝΗΜΑΤΙΟ ΠΑΧΥ (ΜΥΟΣΙΝΗΣ) ΜΥΟΝΗΜΑΤΙΟ ΛΕΠΤΟ (ΑΚΤΙΝΗΣ) ΣΑΡΚΟΜΕΡΙΔΙΟ

4

5 ΘΕΩΡΙΑ ΟΛΙΣΘΗΣΗΣ ΝΗΜΑΤΙΩΝ

6 ΣΑΡΚΟΠΛΑΣΜΑΤΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ Ο ΡΟΛΟΣ ΤΩΝ ΤΡΙΑΔΩΝ

7 Ο ΚΥΚΛΟΣ ΟΛΙΣΘΗΣΗΣ ΄Η ΕΓΚΑΡΣΙΑΣ ΓΕΦΥΡΑΣ

8 Διέγερση κινητικού νευρώνα, Δ.Δ. στο νευρομυϊκό κόμβο, άνοιγμα διαύλων Cα++ Απελευθέρωση Ach, δημιουργία epp (ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΤΕΛΙΚΗΣ ΚΙΝΗΤΙΚΗΣ ΠΛΑΚΑΣ) Εκπόλωση του σαρκειλήματος Άφιξη δυναμικού στους αγωγούς Τ Μετάδοση της διέγερσης από τους αγωγούς Τ στο Σ.Δ. Απελευθέρωση Ca 2+ από το Σ.Δ.

9 ~ μέγιστη ταχύτητα βράχυνσης + μεταβολικά χαρακτηριστικά Αργές οξειδωτικές (χαμηλή δράση ATP-άσης μυοσίνης και υψηλή οξειδωτική ικανότητα) Ταχείες οξειδωτικές (υψηλή δράση ATP-άσης και υψηλή οξειδωτική ικανότητα) Ταχείες γλυκολυτικές (υψηλή δράση ATP-άσης και υψηλή γλυκολυτική ικανότητα) ΤΥΠΟΙ ΜΥΪΚΩΝ ΙΝΩΝ Οι αργές οξειδωτικές κινητικές μονάδες – Ανθίστανται στον κάματο (π.χ. πόδια) – Η δράση τους εξαρτάται από την παραγωγή ATP με οξειδωτική φωσφορυλίωση – Ανθεκτικές στην κόπωση Οι ταχείες γλυκολυτικές – Αύξηση της δύναμης (π.χ. χέρια) – Απόδοση ισχύος – Καταπονούνται γρήγορα

10 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΤΥΠΩΝ ΙΝΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑΤΥΠΟΣ Ι (Β.Ο.)ΤΥΠΟΣ ΙΙΑ (Τ.Ο.)ΤΥΠΟΣ ΙΙΒ (Τ.Γ.) ΣΥΣΠΑΣΗΣ ΤαχύτηταΜικρήΜεγάλη ΑΤΡάση μυοσίνηςΧαμηλήΥψηλή ΔιάρκειαΜεγάληΜικρή Απελευθέρωση CaΑργήΓρήγορη ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΑ ΤριχοειδήΆφθοναΜέση πυκνότητα Αραιά Γλυκολυτική ικανότηταΜικρήΕνδιάμεσηΥψηλή Οξειδωτική ικανότηταΜεγάλη Μικρή Ποσό μυοσφαιρίνηςΥψηλόΕνδιάμεσοΧαμηλό Ποσό γλυκογόνουΧαμηλόΕνδιάμεσοΥψηλό Διάμετρος ίναςΜικρήΜέσηΜεγάλη ΕνεργοποίησηΓρήγορηΜέσηΑργή Μέγεθος κινητικής μονάδαςΜικρόΜέσοΜεγάλο

11 ΠΟΙΚΙΛΟΜΟΡΦΙΑ ΜΥΩΝ ~ΑΝΑΤΟΜΙΑ, ΛΕΠΤΗ ΔΟΜΗ, ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ

12 ~ ΓΡΑΜΜΕΣ Ζ ΒΡΑΧΥΝΣΗ + ΠΑΧΥΝΣΗ ΛΕΙΟΣ ΜΥΣ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΩΝ ΕΛΕΓΧΟΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΕΓΚΑΡΣΙΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ ΑΣΠΟΝΔΥΛΑ ΣΚΩΛΗΚΟΜΟΡΦΑ ΑΣΠΟΝΔΥΛΑ ΜΕ ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΟ ΣΚΕΛΕΤΟ  ΤΟΙΧΩΜΑΤΑ : ΚΥΡΙΟ ΚΙΝΗΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ π.χ. εχινόδερμα ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΑ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΑ  ΣΠΛΑΓΧΝΙΚΑ ΟΡΓΑΝΑ

13 Απλές μονάδες: ηλεκτρικά και μηχανικά συζευγμένες  ΜΟΝΟΔΥΝΑΜΟΙ ΛΕΙΟΙ ΜΥΕΣ (ο λείος μυς του εντερικού σωλήνα, μήτρα, αιμοφόρα αγγεία) Πολλαπλές μονάδες, με λίγες σχετικά συνάψεις: λείος μυς της ίριδας του ματιού, αεραγωγών πνευμόνων, δέρμα (<<<< μεταβίβαση ηλκτρ δραστηριότητας + αυθόρμητη εκπόλωση) ΤΥΠΟΙ ΛΕΙΟΥ ΜΥΟΣ

14 ΣΥΣΤΑΛΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΛΕΙΟΥ ΜΥΟΣ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΩΝ ≠ ΕΞΕΙΔΙΚΕΥΜΕΝΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΚΑΤΑΛΗΞΗΣ ΑΞΟΝΑΣ ΔΙΑΚΛΑΔΙΖΕΤΑΙ : ΚΡΟΣΣΟΙ (απολήξεις) ηλκτρ κ’ μχν συζευγμένες ανεξάρτητες πολλαπλές μονάδες ΣΥΣΤΟΛΗ ~ # ενεργοποιημένων ινών ~ συχνότητα νευρικής διέγερσης

15 ΦΑΣΗ ΗΡΕΜΙΑΣ ΦΑΣΗ ΣΥΣΠΑΣΗΣ ΦΑΣΗ ΔΙΑΤΗΡΟΥΜΕΝΗΣ ΣΥΣΠΑΣΗΣ (υψηλή τάση + χαμηλός ρυθμός κατανάλωσης ενέργειας)

16 ΛΕΙΟΣ ΜΥΣ ΑΣΠΟΝΔΥΛΩΝ ΑΠΟΥΣΙΑ ΕΞΩΣΚΕΛΕΤΟΥ  ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗ ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ, ΜΑΛΑΚΟ ΣΩΜΑ  >> ΕΝΕΡΓΟ ΜΗΚΟΣ  >>ΔΙΑΤΑΣΗ Μυϊκές ίνες: ΤΑΧΕΙΕΣ - «ΟΛΑ Η’ ΤΙΠΟΤΑ» ΒΡΑΔΕΙΕΣ - ΔΙΑΒΑΘΜΙΣΜΕΝΕΣ ΕΚΠΟΛΩΣΕΙΣ ΠΟΥ ΔΕ ΔΙΑΔΙΔΟΝΤΑΙ ΝΕΥΡΟΠΕΠΤΙΔΙΑ ρυθμίζουν τηνΤΟΝΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΜΥΩΝ: Π.χ. ντοπαμίνη, οκταπαμίνη, αλλατοστατίνη (οστρακοειδή, γαστερόποδα) ΓΡΑΜΜΩΤΟΣ ΜΥΣ ΑΣΠΟΝΔΥΛΩΝ ΕΛΕΓΧΟΜΕΝΟ ΜΗΚΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΑΡΘΡΟΠΟΔΑ: κινητήριοι μύες (κολύμβηση-βάδισμα) ΚΑΡΚΙΝΟΕΙΔΗ-γιγαντιαία σαρκομερίδια εξαιτίας κοννεκτίνης Γαιοσκώληκες: σωματικό τοίχωμα έχει «πλάγια γράμμωση» + «πόδα» σαλιγκαριών Προσαγωγείς μύες διθύρων  γρήγορο κλείσιμο κελύφους-αποφυγή Πτητικοί μύες εντόμων ΑΜΕΣΟΙ ΜΥΕΣ  έλκουν βάση εύκαμπτου φτερού (μη ινώδεις) νευρογενείς- σύγχρονοι:νευρική ώση, ΔΔ, σύσπαση, παλμός φτερού ΕΜΜΕΣΟΙ ΜΥΕΣ  έλκουν τοιχώματα θώρακα, νευρογενείς-ασύγχρονοι - ινώδεις

17 ΚΑΡΔΙΑΚΟΣ ΜΥΣ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΩΝ ΨΑΡΙΑ, ΑΜΦΙΒΙΑ << ΕΞΕΙΔΙΚΕΥΜΕΝΟΣ & περιορισμένο ΣΔ ΚΥΤΤΑΡΑ ΜΟΝΟΠΥΡΗΝΑ ΟΧΙ ΠΟΛΥΠΥΡΗΝΑ ΝΕΥΡΩΣΗ ΑΠΟ ΤΟ ΑΥΤΟΝΟΜΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΟΥΣΙΑ ΕΜΒΟΛΙΜΩΝ ΔΙΣΚΩΝ (ΑΝΑΤΟΜΙΚΕΣ+ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΕΣ ΣΥΝΔΕΣΕΙΣ) ΣΥΣΠΑΣΗ ΩΣ ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΩΣΕΙΣ ΤΟΥ ΒΗΜΑΤΟΔΟΤΗ (ΦΛΕΒΟΚΟΜΒΟΣ) - ΡΟΛΟΣ ΧΑΣΜΟΣΥΝΔΕΣΕΩΝ (ηλεκτρ. συνάψεις) Η ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΣΤΟΝ ΚΑΡΔΙΑΚΟ ΜΥ ΔΙΑΘΕΤΕΙ ΠΛΑΤΩ ΜΕΓΑΛΗΣ ΔΙΑΡΚΕΙΑΣ ΕΞΑΣΦΑΛΙΖΟΝΤΑΣ ΤΗΝ ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΗ ΔΙΕΓΕΡΣΗ ΚΑΡΔΙΑΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ  ΑΠΟΔΟΤΙΚΟΤΕΡΗ ΑΝΤΛΙΑ ΜΕΤΑΞΥ ΔΙΑΔΟΧΙΚΩΝ ΚΑΡΔΙΑΚΩΝ ΔΔ ΜΕΣΟΛΑΒΕΙ ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΜΕΓΑΛΗΣ ΔΙΑΡΚΕΙΑΣ  ΧΑΛΑΡΩΣΗ ΚΑΡΔΙΑΣ, ΠΛΗΡΩΣΗ ΜΕ ΑΙΜΑ κ’ ΕΜΠΟΔΙΖΕΤΑΙ ΤΕΤΑΝΟΣ

18 ΠΡΟΤΥΠΑ ΚΙΝΗΤΙΚΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΜΥΩΝ: ΣΥΣΠΑΣΗ ΜΥΟΣ  ΣΥΝΕΧΗΣ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗ ΣΩΜΑΤΟΣ ΠΡΟΣ ΑΝΤΙΘΕΤΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ (περισταλτικές, κυματοειδείς, ταλαντώσεις, μχν αντανακλαστικά εκτάσεων-συστολών) ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΗ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗ : ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ, ΣΥΣΤΟΛΗΣ κ ΕΚΤΑΣΗΣ - - σχεδόν κυλινδρικό ζώο + διευθέτηση μυών σε 2 στρώματα: κυκλοτερής + επιμήκης μυς ΣΕ ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΑ ΖΩΑ μεταχρονολογικά κύματα σύσπασης  διαδοχικά κσ  περίσταλση (σκώληκες, προνύμφες εντόμων, εδραία σωληνόβια ή οστρακοφόρα υδρόβια ζώα) ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΟΛΙΣΘΗΣΗ : υδρόβια ασπόνδυλα  βλέννα + μαστίγια ή ΑΡΓΗ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗ με πελματικά κύματα (σαλιγκάρια) … υγρόμυς συστοιχία σταθερών ινών σύσπαση: βραχύ+παχύ μακρύ+λεπτό εναλλακτικά: προσκόλληση+αποκόλληση τμήματος του ποδιού σύσπαση  αυξημένη πίεση υγρού  όπου αντίσταση χαμηλή  διόγκωση + αλλαγή σχήματος

19 ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΗ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗ ΚΟΛΥΜΒΗΣΗ ΚΑΙ ΕΡΠΥΣΜΟΣ Α:Μεταχρονολογικά κύματα σύσπασης  μυώδες ταλαντούμενο πτερύγιο π.χ. π λευρικό άκρο μανδύα σουπιάς, άκρα πλ α τυέλμινθες, «αυτιά » χταποδιού Dumbo Β:Ημιτονοειδές πρότυπο κολύμβησης μέσω πλευρικών εξαρτημάτων σε μεγαλύτερα-επιμήκη κολυμβητικά ζώα π.χ. παραπόδια πολύχαιτους (κουπιά) ΕΡΠΥΣΜΟΣ βενθικών ειδών  προώθηση σε βράχο ή στην άμμο

20 ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΗ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗ ΥΠΟΓΕΙΟ ΦΩΛΙΑΣΜΑ Ικανότητα διείσδυσης και μετακίνησης Διεύρυνση σώματος  διεισδυτική άγκυρα // απομάκρυνση υποστρώματος Έκταση προωθητικού άκρου -άγκυρα και έ λξη υπόλοιπου σώματος ΣΕ σκωληκόμορφα χωρίς μεταμερή: διόγκωση «προβοσκίδας»  τελική άγκυρα ~δίθυρο μαλάκιο κέλυφος=διευσδυτική άγκυρα, πόδας εξέρχεται

21 ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΗ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗ ΣΥΣΠΕΙΡΩΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΣΤΡΟΦΗ (βδέλλες, χερσαίες κάμπιες «θηλιές») ΠΡΟΩΘΗΣΗ ΜΕ ΕΚΤΟΞΕΥΣΗ ΝΕΡΟΥ- συγχρονισμένο κύμα σε ολόκληρο το μαλακό σώμα (κεφαλόποδα με μεγάλη μανδυακή κοιλότητα, εκτόξευση νερού μέσω χοάνης - - μέδουσες, χτένια  απότομη ανύψωση - διαφυγή από θηρευτές ή διατήρηση θέσης) ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΟΙ ΣΚΕΛΕΤΟΙ ΩΣ «ΠΟΔΙΑ»  σωληνοειδή πόδια στα εχινόδερμα π.χ. Ποδίσκοι αστεριών-κύριοι κινητικοί τελεστές-ανεξάρτητη λειτουργία // συγχρονισμός  μετακίνηση προς μία κατεύθυνση (σκώληκας Peripatus μαλακό σώμα με κοντά-χονδρά-μαλακά πόδια λειτουργούν υδροστατικά) ΚΙΝΗΣΗ ΜΕ ΑΚΑΜΠΤΑ ΣΚΕΛΕΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΡΘΡΩΣΕΙΣ Προστατευτικός ρόλος / μύες σχετιζόμενοι με αρθρώσεις ΕΞΩ- & ΕΝΔΟ-ΣΚΕΛΕΤΟΙ // ΜΥΕΣ, ΑΡΘΡΩΣΕΙΣ (κελύφη, όστρακα // ΑΡΘΡΟΠΟΔΑ: έντομα, καρκινοειδή, αραχνίδια+ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΑ)

22

23 ΚΟΛΥΜΒΗΣΗ  απώθηση ποσότητας υγρού:στροβιλισμός με σπειροειδείς περιστροφές του νερού ΥΔΡΟΒΙΑ ΑΡΘΡΟΠΟΔΑ Καρκινοειδή: θαλασσινό-υφάλμυρο-γλυκό νερό Πόδια-κουπιά (καβούρια, υδρόβια έντομα)πεπλατυσμένα πόδια με θυσάνους επιδερμικών τριχών ΨΑΡΙΑ-ΑΛΛΑ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΑ «ουδέτερη φυσική άνωση»-χελόμορφη κίνηση (ημιτονοειδές σύστημα κυματισμού) Διπλά & απλά πτερύγια & σύσπαση μυών κορμού  τμηματική διευθέτηση ως «μυοτόμοι»: πολύπλοκο σχήμα + ελικοειδή διευθέτηση εντυπωσιακός ανατομικός διαχωρισμός ΚΙΝΗΣΗ ΜΕ ΑΚΑΜΠΤΑ ΣΚΕΛΕΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΡΘΡΩΣΕΙΣ

24 ΚΑΤΑΤΟΜΗ ΜΥΩΝ ΣΤΑ ΨΑΡΙΑ ( τελεόστεοι, ελασματοβράγχιοι ) ΕΡΥΘΡΕΣ ΜΥΪΚΕΣ ΙΝΕΣ  (23% σε δραστήρια πελαγικά ψάρια) πλούσια αγγείωση+>>μυοσφαιρίνη+μιτοχόνδρια //επιμήκη άξονα ΛΕΥΚΕΣ  σύλληψη τροφής ή συμπεριφορά διαφυγής (PCr+αναερόβια γλυκόλυση) ελικοειδείς σχμ ΕΠΙΣΤΡΑΤΕΥΣΗ ερυθρές, ρόδινες, λευκές χαμηλή ταχύτητα  ερυθρός μυς-- φυσιολογική συλλογή τροφής+μετανάστευση υψηλή ταχύτητα  λευκός μυς-κάματο Κύρια προωθητική δύναμη προέρχεται από το ουραίο πτερύγιο, πτερύγια (θωρακικά, κοιλιακά)  άνωση+αλλαγή κατεύθυνσης Πάπιες:κολύμβηση, πτήση, βάδιση λόγω αντιστάθμισης μυϊκών συστημάτων ΑΝΕΠΑΡΚΕΙΑ

25 ΠΑΡΑΛΙΕΣ ΚΑΙ ΕΚΒΟΛΕΣ Κύματα  σύνθλιψη + αποκόλληση προστασίας Συστήματα προστασίας έναντι τριβής, πίεσης (κελύφη - επιλογές συμπεριφοράς: διείσδυση) Μικρές μετατοπίσεις (παλίρροια - ρεύματα, κύματα)  ωσμωτική&θερμική επιβίωση+ανοξία Οργανισμοί υφάλμυρων οικοσυστημάτων φέρουν προσαρμογές προς αποφυγή της μετατόπισης Σκώληκες με ποδίσκους προσκόλλησης (άγκυρες σκληροποιημένης βλέννας και κόκκων άμμου) Γαστερόποδα μαλάκια έχουν πόδα Πεταλίδες  φέρουν βάση διαμονής Δίθυρα  ισχυρές ίνες βύσσου ΠΡΟΣ ΑΠΟΦΥΓΗ ΒΛΑΒΩΝ+ΕΚΤΟΠΙΣΕΩΝ [προσεκτική μετακίνηση στον κατάλληλο χρόνο] ΡΥΘΜΙΚΕΣ ΚΙΝΗΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΣΕ ΑΚΤΕΣ [α] παλιρροϊκοί κ’ κιρκαδικοί ρυθμοί κατά την αναζήτηση τροφής ή συντρόφου [β] διείσδυση στις ζώνες αιγιαλού κ’ στις εκβολές  νέες πηγές τροφής ή προεκβολή άκρου για διήθηση της τροφής [γ] ερπυσμός κ’ κολύμβηση

26 ΒΑΘΥΒΙΑ ΠΑΝΙΔΑ (σπόγγοι, κνιδόζωα, εχινόδερμα, καρκινοειδή) 5-6 km ~βάθος σημαντικότερο πρόβλημα η πίεση 10m = 1 ατμόσφαιρα (101kPa) Βαρόφιλα είδη ή είδη με κατακόρυφες μεταναστεύσεις π.χ. πυγμαίος καρχαρίας έως 1500m βάθος Υδροστατική πίεση  ~ λειτουργικότητα πρωτεϊνών & μεμβρανών, δομική σταθερότητα, συγγένεια πρόσδεσης, ρευστότητα διπλοστοιβάδας, ταχύτητα μεταβολικών αντιδράσεων Επαγωγή διαταραχής πολυσταδιακών ενζυμικών οδών, συστήματα ιοντικής μεταφοράς, ορμονική/νευρική διαβίβαση [προστασία μέσω ωσμωλυτών]

27 ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΠΛΕΥΣΤΟΤΗΤΑΣ ΑΥΞΗΣΗ ΠΛΕΥΣΤΟΤΗΤΑΣ Αντικατάσταση ιόντων μεγάλου βάρους (μαγνήσιο, θειικά), μείωση βαρέων ανόργανων αλάτων (ανθρακικό ή φωσφορικό ασβέστιο), αύξηση αερίων σώματος (νηκτική κύστη-πλωτήρας) και ελαίων Πλευστότητα σε συνδυασμό με προσαρμογές συμπεριφοράς και φυσιολογίας ως αντιμετώπιση υψηλής πίεσης

28 βλεφαριδωτά ΜΥΕΣ μυώδες όργανο Μηχανισμοί κολύμβησης  προώθηση μικρά ζώα-σπάνια ενεργητικά ασπόνδυλα-βλεφαριδωτά συστήματα κίνησης ΜΥΕΣ: σύστημα εκτόξευσης νερού, κίνηση ποδιών ή εξαρτημάτων (καρκινοειδή, χελώνες) μυώδες όργανο – κυματοειδής κίνηση (πτερύγια, ουρές) Αριθμός Re: ταχύτητα, μέγεθος, πυκνότητα, ιξώδες … ~μέγεθος >> Re: μεγάλο ή γρήγορα κινούμενο ζώο (υδροδυναμικό σχήμα) ΠΡΟΤΥΠΑ ΚΟΛΥΜΒΗΣΗΣ

29 ΓΛΥΚΟ ΝΕΡΟ Βαϊκάλη + Ταγκανίκα (1000-1500m βάθος)  όχι υψηλές πιέσεις αλλά δυσχερέστερη επίπλευση λόγω μικρής άνωσης ΑΣΠΟΝΔΥΛΑ χρειάζονται εξελιγμένους μχν επίπλευσης (ακανθωτό σώμα, >> λιπαρά, >> αέρια) ΨΑΡΙΑ μεγαλύτερη νηκτική κύστη ΣΕ ΡΕΟΝΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΗΝ αντιστάθμιση καθοδικής ροής ποταμού ΚΑΙ ΤΗ ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΘΕΣΗΣ ΕΠΙΣΤΡΑΤΕΥΟΝΤΑΙ μυζητήρες κ’ άγκιστρα (ζώα πυθμένα), κοιλιακοί μυζητήρες (ψάρια)

30 Κοιλιακά περισταλτικά κύματα / θηλιές στον αέρα Η ΖΩΗ ΣΤΗ ΧΕΡΣΟ - ΖΩΑ ΜΕ ΜΑΛΑΚΟ ΣΩΜΑ ΑΝΑΓΚΑΙΑ η διατήρηση της ενυδάτωσης (ανατομία, φυσιολογική λειτουργία) Αντιμετώπιση τριβής κατά τον ερπυσμό ή το σκάψιμο  τραυματισμοί >> παραγωγή βλέννας (λίπανση και προστασία – μικρά ζώα υγρών μικροενδιαιτημάτων) Ασυνεχής επαφή με το υπόστρωμα (γαστερόποδα μαλάκια, νημερτίνοι) Επιπλέον στρατηγική «θηλιάς»  γρήγορη διαφυγή (βδέλλες εκτός νερού, κάμπιες)

31 Η ΖΩΗ ΣΤΗ ΧΕΡΣΟ ~ φυσικές κ’ χημικές ιδιότητες νερού & αέρα  προβλήματα – πλεονεκτήματα) ΝΕΡΟ υποστηρικτικό μέσο κίνησης πελαγικών οργανισμών Χερσαίοι οργανισμοί: «πάλη» με τη βαρύτητα, σύσταση κ’ σχεδιασμός σκελετών, >>ενέργεια υψηλό ιξώδες  >> επιτάχυνση στη χέρσο ΝΕΡΟ ταχύτητα MAX : 10-20m/sec ΞΗΡΑ ταχύτητα MAX : 25m/sec (15m/sec σταθερή πορεία) Πτήση: ο ταχύτερος τρόπος κίνησης στη χέρσο (έως 40m/sec) Θερμοχωρητικότητα αέρα Ταχείες αλλαγές στη θερμοκρασία Τιμή MAX : >> 50 o C ~ μεταβολισμός, φυσιολογική δραστηριότητα

32 ΕΡΠΥΣΜΟΣ, ΒΑΔΙΣΗ, ΤΡΕΞΙΜΟ ΑΡΘΡΟΠΟΔΑ Κολυμβητικά αρθρόποδα προ-προσαρμοσμένα για χερσαία μετακίνηση  π.χ. Αμφίβια δεκάποδα θωρακικά πόδια βάδιση + κοιλιακά πεπλατυσμένα άκρα κολύμβηση Καρκινοειδή παράλιας ζώνης: 1-2 πόδια σποραδικά ώθηση επιπλέουν, άμπωτη: 6-8 περιπατητικά πόδια αραχνοειδή: 4 ζεύγη (3) έντομα: 3 ζεύγη ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΑ 4ποδα  2 ακουμπούν στο έδαφος... καλπασμός  κ’ 4 απογειωμένα: 25-29m/sec (αντιλόπες), 10m/sec (άνθρωπο) Κάθε είδος βηματισμού συνδυάζει βέλτιστη ταχύτητα // εξοικονόμηση ενέργειας/μονάδα διανυόμενης απόστασης βάδιση, διασκελισμός, καλπασμός, τρέξιμο

33 ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΑ Βάδιση / τρέξιμο: Διάνοιξη τρυπών + σκάψιμο (φρύνοι, σαύρες, πτηνά, θηλαστικά)  δαπανηρή αλλά εξασφαλίζει υγροθερμική φυσιολογία + αποφυγή Π.χ. μαρμότες, τυφλοπόντικες. Ασβοί φέρουν κοντά και ισχυρά πρόσθια άκρα, ανθεκτικά νύχια, πλατιά κεφάλια + προεξέχοντες κοπτήρες Άλματα / πτήση: αλτικότητα (άνουρα αμφίβια, πτηνά στο έδαφος, μαρσιποφόρα, πρωτεύοντα) ΕΞΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΑΝΟΥΡΩΝ ΑΜΦΙΒΙΩΝ ΒΑΤΡΑΧΟΣ ΤΟΥ ΓΟΛΙΑΘ ΔΥΤ. ΑΦΡΙΚΗΣ: άλμα 3m ΔΕΝΔΡΟΒΑΤΡΑΧΟΣ ΚΟΥΒΑΣ (14g) : άλμα 1.4m / 800W/kg μυός για την απογείωση ΜΕΤΑ ΤΟ ΑΛΜΑ: ΑΝΕΜΟΠΟΡΕΙΑ : 15-18m ΠΤΗΣΗ (πτηνά, νυχτερίδες) Η ΖΩΗ ΣΤΗ ΧΕΡΣΟ

34 ΑΛΜΑ, ΑΝΑΠΗΔΗΣΗ, ΑΛΜΑ ΣΤΟ ΕΝΑ ΠΟΔΙ ΑΡΘΡΟΠΟΔΑ Μείωση τριβής με το υπόστρωμα κολλέμβολα  απτερυγωτά έντομα αναπηδούν μέσω διχαλωτού όργανου απογείωσης Ψύλλοι+ορθόπτερα  συστήματα αποθήκευσης ενέργειας: συνδέσεις γονάτων των μεταθωρακικών ποδιών (ρεσιλίνη-αποθηκεύει ενέργεια για μυϊκή σύσπαση + γρήγορη απελευθέρωση) ΣΤΑΔΙΑΚΗ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ+ΓΡΗΓΟΡΗ ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ Ψύλλος 0,5mg  20cm Κολεόπτερο 40mg  30cm Ακρίδα 3g, άνθρωπος 70kg  60cm ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΑ Άνουρα αμφίβια, μαρσιποφόρα (διποδικός τρόπος αναπηδήσεων)

35 ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΩΝ ΠΟΔΙΩΝ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΗΝ ΚΙΝΗΣΗ ΤΩΝ ΖΩΩΝ ΜΕ ΜΑΛΑΚΟ ΣΩΜΑ

36 «ΔΙΑΦΕΥΓΟΝΤΕΣ» ΚΑΙ ΟΙ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ ΤΟΥΣ ερημική ΑΚΡΑΙΑ ΕΝΔΙΑΙΤΗΜΑΤΑ : ερημική πανίδα Κίνηση στην επιφάνεια της ζεστής ερήμου – υψηλή ταχύτητα, σύντομες κ’ άμεσες εκτινάξεις (προς σκιασμένα σημεία ή συστάδες καταφυγίων) γρήγορη μετακίνηση μεταξύ ήλιου και σκιάς, μακριά πόδια ώστε να απέχουν από το υπόστρωμα ΤΕΧΝΑΣΜΑΤΑ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗΣ π.χ. σαύρες τρέχουν- ακροπατώντας, κροταλίες: γρήγορο ερπυσμό, αράχνες αμμόλοφους-στρατηγική «τροχού» (περιστροφές) Μυρμήγκια-ισχυροί χωροκράτες  προκαθορισμένες διαδρομές ώστε << χρόνος παραμονής στην επιφάνεια

37 ΠΤΗΣΗ Ικανότητα για άλματα  υποστηρίζει την απογείωση πτήσης, στρατηγική συνδυασμού άλματος-ανεμοπορείας (δενδρόβια βατράχια, σαύρες, φίδια) ή δυναμική πτήση ΑΝΤΙΘΕΤΑ ΜΕ ΚΟΛΥΜΒΗΣΗ ΑΠΑΙΤΕΙΤΑΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΑΝΥΨΩΣΗΣ επιπρόσθετο κόστος ΔΥΝΑΜΙΚΗΣ ΠΤΗΣΗΣ  ΕΝΤΟΜΑ, ΠΤΗΝΑ / ΝΥΧΤΕΡΙΔΕΣ ΕΝΤΟΜΑ  πλευρικές επιδερμικές προεξοχές εξελίχθηκαν σε φτερά Πίσω άκρα-άλμα  έλεγχος πτήσης ΔΥΟ ΕΙΔΗ ΠΤΗΤΙΚΟΥ ΜΥΟΣ ~ ΤΡΟΠΟ ΔΙΕΥΘΕΤΗΣΗΣ ΜΥΩΝ KΑΤΣΑΡΙΔΕΣ κ ΛΕΠΙΔΟΠΤΕΡΑ άμεσους μύες  έλκουν την ελαστική βάση του φτερού (4Ηz πεταλούδες) ΣΚΝΙΠΕΣ έμμεσοι μύες  έλκουν τοιχώματα του θώρακα, ασύγχρονοι (100-200Hz μέλισσες)- συχνότητα χτυπήματος φτερών χερσαία διαβίωση

38 ΣΥΓΧΡΟΝΟΙ άμεσοι πτητικοί μύες  έλκουν την ελαστική βάση του φτερού ΑΣΥΓΧΡΟΝΟΙ έμμεσοι μύες  έλκουν τοιχώματα του θώρακα [Ca ++ σταδιακά επαναπροσροφάται στο ΣΔ – εξοικονόμηση ενέργειας)]

39 ΠΤΗΝΑ / ΝΥΧΤΕΡΙΔΕΣ ΚΑΘΟΔΟΣ Ή επιπλεύριος  ΑΝΟΔΟΣ ΙΣΧΥΡΑ ΙΠΤΑΜΕΝΑ ΖΩΑ: αερόβια λειτουργία, πυκνή αγγείωση, πολυάριθμα μιτοχόνδρια~ερυθροί μύες ΑΣΘΕΝΕΣΤΕΡΑ ΠΤΗΝΑ (πετούν ΜΟΝΟ περιστασιακά): αναερόβιοι, λευκοί μύες ΤΡΟΠΟΙ ΠΤΗΣΗΣ: ανεμοπορεία, άλματα, φτεροκόπημα, μετεωρισμός πτηνά: 50Km/h, πάπιες: 80-90Km/h, γεράκια: 200Km/h

40 ΜΥΪΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΕΧΟΥΝ ΔΥΝΑΜΗ ΓΙΑ ΚΙΝΗΣΗ + ΣΤΑΣΗ, ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΑΓΓΕΙΩΝ, ΟΡΓΑΝΩΝ, ΠΕΠΤΙΚΟ-ΣΦΙΓΚΤΗΡΕΣ, ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ «ΘΟΡΥΒΟΥ» ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΘΟΡΥΒΟΥ π.χ. Καρχαρίες ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΗΣ ΧΟΝΔΡΙΧΘΥΕΣ+ΤΕΛΕΟΣΤΕΟΥΣ—ηλεκτρικά όργανα Έκλυση ενέργειας  παραλύουν θήραμα, ως προστασία έναντι θηρευτών, δημιουργία ηλεκτρικού πεδίου (θήρευση, άμυνα, πλοήγηση, επικοινωνία)

41 ΙΧΘΥΕΣ: πεπλατυσμένες σκελετικές μυϊκές ίνες με λίγα σαρκομερίδια που δε συσπώνται!  ηλεκτροκύτταρα διευθετημένα σε κολώνες. Απόκριση σε νευρικό ερέθισμα αθροίζεται  τάση μεμβράνης mV π.χ. χέλι Electrophorus electricus N. Aμερική 600V! Kingdom:Animalia Phylum:Chordata Class:Chondrichthyes Subclass:Elasmobranchii Superorder:Batoidea Order:Torpediniformes Families Narcinidae Narkidae Torpedinidae Hypnidae Διακρίνονται 69 είδη σε 4 οικογένειες. Πιο κοινά τα μέλη του είδους Τorpedo, (crampfish, numbfish). Όργανο  torpedo [Latin "torpere«  παραλύω-ακινητοποιώ, επίδραση κατά την επαφή]. Άριστοι κολυμβητές, στρογγυλό-πεπλατυσμένο σώμα-αιωρούνται στο νερό καταβάλλοντας ελάχιστη προσπάθεια για ενεργητική κολύμβησηorpedocrampfish numbfishtorpedoLatin Περιγραφές: Αριστοτέλη, Stephano Lorenzini (1678) – διαθέτουν και υποδοχείς τάσης (ασθενή  επικοινωνία + προσανατολισμό, ηλεκτρική εικόνα)

42 ηλεκτροϋποδοχέας: αισθητήρια ιδιαιτερότητα υδάτινων βιοτόπων Καρχαρίες + σελάχια αντιλαμβάνονται κ’ λίγα (μΑ) από καρδιά ή βραγχιακούς μύες άλλων ζώων (πιθανή λεία) παραγωγή ηλεκτρικών εκκενώσεων με συχνότητα 50-200Hz από διαφοροποιημένο ουραίο μυ ~ διαταραχές πεδίου αντιλαμβάνονται εισβολείς ή στέλνουν σήματα Torpedo, Astroscopus: εκκενώσεις έως 600V (ηλεκτροσυσσωρευτές)

43 ΚΥΤΤΑΡΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΠΑΡΟΜΟΙΟΣ : ενδοκυτταρική μεταφορά, αλλαγές σχήμα, κινητικότητα, μυϊκή σύσπαση ΚΥΤΤΑΡΟΣΚΕΛΕΤΟΣ  μικροσωληνίσκοι, μικροϊνίδια, ενδιάμεσα ινίδια π.χ. ορμόνες+εκκριτικά κυστίδια π.χ. ενεργή αναδιοργάνωση κυτ/του-αμοιβαδοειδή κίνηση π.χ. δομή βλεφαρίδων + μαστιγίων

44 ΚΥΤΤΑΡΟΣΚΕΛΕΤΟΣ ΜΙΚΡΟΣΩΛΗΝΙΣΚΟΙ πυρήνας πολυμερισμού ή MTOC

45 ΣΧΗΜΑΤΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΔΙΕΥΘΕΤΗΣΗΣ ΜΙΚΡΟΣΩΛΗΝΙΣΚΩΝ-ΡΟΛΟΣ ΜΙΚΡΟΪΝΙΔΙΑ (διαπλεκόμενες ελικοειδείς αλυσίδες) ΕΝΔΙΑΜΕΣΑ ΙΝΙΔΙΑ  κερατίνη επιθηλιακών κυττάρων, δεσμίνη σκελετικά μυοκύτταρα, βιμεντίνη σε μεσεγχυματικά, τεκτίνη σε βλεφαρίδες+μαστίγια

46 MTOC ΜΙΚΡΟΣΩΛΗΝΙΣΚΟΙ – ΠΥΡΗΝΑ - MTOC Σκούρα κοκκία=μελανοφόρα κοντά MTOC  αχνός χρωματισμός ενώ όταν διασκορπίζονται  δέρμα σκουραίνει

47 ΜΙΚΡΟΣΩΛΗΝΙΣΚΟΙ

48 Μικροσωληνίσκοι – Διάταξη 9+2 – Σωληνίνη (παρασωληνάρια-πρωτονημάτια) – Δυνεΐνη (βραχίονες)+ακτινωτές συνδέσεις – ΑΤΡ-Μg (πληθώρα μιτοχονδρίων) – Βασική πλάκα-βασικό σώμα / ριζίδιο ΜAPs (microtubule-associated proteins): προσδένονται στην επιφάνεια  απο- ή σταθεροποιούν δομή STOPs:stable-tubule only polypeptides (νευρικά κύτταρα)

49 Κινεσίνη + δυνεΐνη : διαφορετική ΔΟΜΗ + παρόμοιες λειτουργίες  τροποποίηση στερεοδιάταξης  πρόσδεση σε διμερή σωληνίνης  κάμψη // μετακίνηση κατά μήκος του μικροσωληνίσκου ΚΟΜΒΙΚΟΣ ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΟΣ ΡΟΛΟΣ: υδρόλυση ATP (δραστικότητα ATP-άσης)

50 ATP-άση >> δραστικότητα Χ5 ATP-άσης Κινεσίνη & δυνε ΐ νη

51 ΚΙΝΗΣΗ ΜΕ ΜΑΣΤΙΓΙΑ ΚΑΙ ΒΛΕΦΑΡΙΔΕΣ 0,2μ /10-20μ0,2μ / 2mm βλεφαρίδες επιθηλιακών κυττάρων τραχείας θηλαστικών κινήσεις κάθετες-έκκεντρες- ελικοειδείς Paramecium μηχανική διέγερση  εκπόλωση μεμβράνης στο πρόσθιο τμήμα κ’ υπερπόλωση στο οπίσθιο

52 ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΒΑΣΗΣ ΜΑΣΤΙΓΙΟΥ  κινητήρας Pseudomonas (βακτήριο) μαστίγιο ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Comparative Αnimal Physiology, PC Withers- Saunders HB Principles of Animal Physiology, CD Moyes, PM Schulte- Pearson Αnimal Physiology, RW Hill- Sinauer Vertebrates, KV Kardong- Mc Graw Hill Περιβαλλοντική Φυσιολογία των Ζώων, Συγκριτική Φυσιολογία, P Willmer Περιβαλλοντική Φυσιολογία των Ζώων, Προσαρμογές στο περιβάλλον, P Willmer