1

Bevezetés

Állati struktúra és funkció 2.előadás

Dr. Détári Lászlóegyetemi tanár

• Élettani és Neurobiológiai Tanszék• 1117 Bp., Pázmány Péter sétány 1/C• iroda: Déli Tömb 6-421a• Tel.: 381-2215• e-mail: laszlo.detari@ttk.elte.hu• homepage: http:\\detari.web.elte.hu

2/18

2

• belső környezet (Claude Bernard, 1872

• homeosztázis (Walter Cannon, 1929)

• vér + keringés• légzés• kiválasztás• emésztés

• endokrin szab.• nemi működés• érzékszervek• mozgató mük.

3/18

Vér és keringés I.

3

Az emlősök vízterei• az emberi test átlagosan 60%-a víz, de férfi-

nő, öreg-fiatal• különböző kompartmentumokban található• intracellulárisan 2/3, extracellulárisan 1/3• extracelluláris 3/4-e intersticiálisan, 1/4-e

vérplazmában• elválasztó felületek, átlépési szabályok

érvényesülnek (sejtmembrtán, kapilláris fal)• térfogatok mérése hígitási elv alapján: Evans-

blue, inulin, triciált víz• igen fontos a homeosztázis: kolera, vérhas -

kiszáradás, trópusi kazánfűtő - vízmérgezés, súlyos égés - bőrhiány miatt kiszáradás

• a szabályozásban emberben a vese a döntő, de igen nagy szerepe van a magatartási szabályozásnak is - víz csak korlátozottan “termelhető” metabolikusan

5/18

A vér összetevői

• a vér alakos elemekből és plazmából áll - a kettő arányát a hematokrit adja meg (44%)

• a plazma mintegy 90%-a víz, a többi diffúzibilis és nem diffúzibilis anyagokból tevődik össze

• a diffúzibilis anyagok 290 milliozmolt tesznek ki, a legnagyobb mennyiségben a Na+, Cl- és HCO3

-

van jelen, bár egyes állatokban karbamid is, mint ozmolitikum

• a nem diffúzibilis anyagok (kolloidok), vagy plazmafehérjék 6-8 g%-ot jelentenek,

• a plazmafehérjék frakciói (immunelektroforézis):– albumin (3,5-5 g%): kolloid ozmózisnyomás biztosítása– globulinok (2-4 g%): immunfehérjék, transzport, pl.

lipidek, hormonok– fibrinogén (0,2-0,4 g%): véralvadás, kicsapódása után

savó, vagy szérum marad vissza– közös funkció Hgb-vel is: sav-bázis puffer hatás

6/18

4

A vérsejtek típusai I.• naponta 3,7x1011 vérsejt keletkezik, a T

limfocitákat kivéve a vörös csontvelőben (1,5 kg), limfohemopoetikus őssejtekből

• vörösvérsejt , – 7-8 mikron, vastagsága 2 mikron, 5 millió/mikroliter– hemoglobin tartalom a vérben 14-15 g%– mindig az érpályában marad, 120 napig él– érett állapotban nincs sejtmagja - makrofág távolítja

el - közvetlenül ezután még van mRNS-e: retikulocita– vérben kevés retikulocita, de gyors vvt képzésnél

feldúsul - diagnosztikai jelentőség– eritropoetin (vese 85%, máj 15%) serkenti; O2 - szint

• fehérvérsejtek: granulocita, monocita, limfocita;összesen 5-6 ezer/mikroliter

• granulociták– 12-15 mikron, karéjos mag, plazmában különböző

enzimeket tartalmazó szemcsék - fagocita funkció– szemcsék festődése alapján neutrofil (50-70%),

eozinofil, bazofil granulocita– mikrofágok, 7 óra után kilépnek az érpályából, néhány

napig élnek

7/18

A vérsejtek típusai II.• monociták

– 15-20 mikron átmérő– makrofágok, hónapokig élnek– a szövetekbe lépve osztódnak - szöveti makrofágok

• limfociták– 6-20 mikron átmérő– immunválasz a funkciójuk, évtizedekig élhetnek– fvs-ek 20-40 %-a– B-sejt (madár bursa fabricii, emlős csontvelő) -

immunoglobulinok termelése plazmasejtté alakulva– T-sejt (csecsemőmirigyben - thymus) - sejtes

válasz, pl. szervátültetés– natural killer – nem szelektív sejtes válasz– komplementrendszer (20 fehérje), opszonizáció– immunoglobulinok szerkezete, oltás, vércsoportok,

autoimmunitás (pl. myasthenia gravis)• vérlemezke

– mindig az érpályában marad 10 napig él– 60 mikron átmérőjű megakariociták szétesésével

keletkezik– 150-300 ezer/mikroliter

8/18

5

A véralvadás• finom egyensúly, hiba esetén trombózis

(artériás vagy vénás), vagy vérzékenység• legalább 16 fontos faktor, ezek közül 13

római számmal számozva, részben betegek nevei alapján elkeresztelve

• Ca++ sok lépéshez nélkülözhetetlen -alvadásgátlás oxálsavval, vagy citromsavval

• a faktorok zöme a májban termelődik, sokhoz K-vitamin kell - patkányirtás dikumarinnal

• külső (szövetsérülés) és belső (üvegcső) alvadás indítás

• a két folyamat konvergál - protrombin-trombin átalakulás

• a trombin proteáz, sok faktort aktivál, ezenkívül katalizálja a fibrinogén-fibrinátalakulást

• vérlepény és savó szétválása, lepény retrakció a trombociták aktomiozinja miatt

9/18

Az emlősök keringési rendszere

Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 12-3.

10/18

6

Az emberi szív hosszmetszete

Berne and Levy, Mosby Year Book Inc, 1993, Fig. 24-10

11/18

A szív billentyűi

Berne and Levy, Mosby Year Book Inc, 1993, Fig. 24-11

12/18

7

A szív ingerképzése• automáciás, vagy miogén szív - lásd dél-

amerikai indiánok emberáldozatai• elsődleges ingerületképző: szinusz csomó• 2x8 mm, módosult izomsejtek alkotják• AP után lassú hipopolarizáció - hiperpolarizáció

által indukált vegyes csatorna (Na+, Ca++) és K+ inaktiváció

• NAdr és ACh ellenkező irányban változtatja a pacemaker potenciált cAMP-n keresztül, a hiperpolarizáció aktiválta csatornákra hatva

• pitvarban fejletlen ingerületvezető rendszer• AV-csomó, 22x10x3, interatriális szeptumban• innen His-köteg, Tawara-szárak, Purkinje-

rostok • SA, AV csomó 0,02-0,1 m/s, izomsejt 0,3-1

m/s, specializált rostok 1-4 m/s (70-80 vs 10-15 )

13/18

Az elektrokardiogram

• pitvarban és kamrábanrostok szinkron aktivációja

• nagy amplitudójú jel• vektor és skalár EKG• Einthoven elvezetés• diagnosztikai érték -

infarktus, angina• elektromos tengely• nomotóp és heterotóp

ingerképzés• aritmiák

– extraszisztole, kompenzációs pauza

– fibrilláció - pitvari, kamrai

Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 12-8.

14/18

8

A szívciklus

Berne and Levy, Mosby Year Book Inc, 1993, Fig. 24-13

15/18

A perctérfogat szabályozása• perctérfogat = szívfrekvencia x pulzustérfogat• mérése: Fick-elv, festék-, ill. termodilúció• a frekvenciát alapvetően a vegetatív

idegrendszer szabályozza• a pulzustérfogat a szívizom teljesítményétől, az

külső és belső tényezőktől függ

• a szívfrekvencia nyugalomban kb. 70/perc• alvás alatt 10-20-al kevesebb, gyermekekben,

kistestű állatokban (kolibri) igen magas lehet• emócionális izgalom, fizikai munka: 120-150• nyugalom: paraszimpatikus gátlás váguszból -

átkapcsolódás a szív felszínén vagy falában• aszimmetrikus: jobb - SA, bal - AV• muszkarinos ACh receptor – hiperpolarizáció

aktiválta csatorna gátlás, K+ csatorna nyitás• beat-to-beat reguláció a gyors elimináció miatt

16/18

9

A szívfrekvencia szabályozása

• szimpatikus beidegzés alsó 1-2 nyaki, felső 5-6 háti szegmentumból

• átkapcsolódás ggl. stellatumban• beta adrenerg hatás cAMP-n át - pozitív

kronotróp, inotróp, dromotróp, batmotróp hatás

• lassú hatás, lassú elimináció• asszimetrikus beidegzés: jobb - frekvencia,

bal - kontrakció ereje• egyéb hatások:

– baroceptor reflex– légzési szinusz aritmia: belégzéskor frekvencia

nő, kilégzéskor csökken– magyarázat sok tényezős: vagusz aktivitás nő

kilégzéskor (asztma), szív telődése fokozza a frekvenciát

17/18

A szívizomzat teljesítménye• belső tényezők: Starling-féle szívtörvény 1914• a szív feszülésének növekedésével nő a

kontrakció ereje, egy bizonyos határig• vázizom mérete nyugalomban optimális• szív mérete akkor optimális, ha megfeszül • térfogati terhelés:

– vénás visszatérés növekszik– először nem tudja kipumpálni a megnőtt térfogatot -

szisztole végén több marad vissza– új egyensúly alakul ki - diasztole végén erősebb

feszülés, kipumpálja a nagyobb térfogatot• nyomási terhelés:

– perifériás ellenállás megnő– először nem tudja kipumpálni ezzel szemben a korábbi

pulzustérfogatot– új egyensúly alakul ki - szisztole végén több marad

vissza - nagyobb feszülés a diasztole végén• külső tényezők: legfontosabb a szimpatikus hatás

- kontrakció ereje nő

18/18

10

Vérkenet

Berne and Levy, Mosby Year Book Inc, 1993, Plate 1.

Vérsejtek