HUMÁN ÉLETTAN I. ELİADÁSOK TEMATIKÁJA GYÓGYSZERÉSZ HALLGATÓKNAK

Átírás

1 HUMÁN ÉLETTAN I. ELİADÁSOK TEMATIKÁJA GYÓGYSZERÉSZ HALLGATÓKNAK 2006/2007 A tananyag elsajátításához Fonyó: Élettan gyógyszerész hallgatók részére (Medicina, Budapest, 1998) címő könyvet ajánljuk. Az Élettani gyakorlatok c. jegyzet anyaga is részét képezi a számonkérésnek. A sejtmembrán transzportfolyamatai A SEJTÉLETTAN ALAPJAI Egyszerő diffúzió. Csatornán át történı diffúzió, az ioncsatornák szelektivitása és ingerelhetısége (feszültség-, ligand- és feszülés-vezérelt csatornák). Facilitált diffúzió. Az aktív transzport sajátságai, a Na + -K + pumpa szerepe a membránpotenciál és a sejttérfogat fenntartásában. Másodlagos aktív transzport. Endo- és exocytosis. A hámsejtek reszorpciós és szekréciós folyamatai. A sejtmőködés humorális szabályozása Ligandok (agonisták és antagonisták), membránreceptorok (típusai, szerkezete), a szignáltranszdukció mechanizmusai, másodlagos hírvivık. A G-fehérjék szerepe. Ionotrop és metabotrop hatások. Az intracelluláris kalciumkoncentráció szabályozása. A membránpotenciál szerepe a sejtmőködés szabályozásában A nyugalmi potenciál eredete. A membrán mint kondenzátor. A Nernst- és a Goldmanegyenlet értelmezése. Ionkoncentráció-változások hatása a nyugalmi potenciálra. Passzív membránsajátságok. Az ohmikus és a kapacitív elemek jelentısége. A gömb ill. henger alakú sejtek viselkedése. Az elektrotónusos potenciálok jellemzıi, élettani szerepe. Az akciós potenciál alakja különbözı elvezetések esetén. Az akciós potenciálért felelıs konduktanciaváltozások kinetikája és feszültségfüggése, az áram-feszültség karakterisztikák. Farmakológiai szeparálás (TTX, STX, TEA, 4-AP). A Na + -K + pumpa jelentısége. Az akciós potenciál kiválthatósága, az intenzitás-idıtartam görbe értelmezése. A terjedési sebességet meghatározó tényezık, a szaltatórikus kondukció. Az extracelluláris ionkoncentrációk változásának következményei. Az akciós potenciálok élettani szerepe. Az elemi receptormőködés jellemzése. Az adekvát inger fogalma. Elsıdleges, másodlagos és harmadlagos receptorok. Az inger átalakítása (generátorpotenciál), az információ kódolása (akciós potenciál sorozatok frekvenciája). 1

2 A SZERVEZET FOLYADÉKTEREI. A VÉR MINT KERINGİ TESTFOLYADÉK A testfolyadékok kompartmentalizációja, a kompartmenteket elválasztó határfelületek jellemzıi. A kompartmentek közötti anyagmozgás jellemzıi. A homeosztázis fogalma, szabályozott paraméterek. Hematokrit, We, a vér reológiai sajátságai. A vérplazma összetétele. A plazmafehérjék mint kolloidok. A plazmafehérjék szerepe az anyagtranszportba, az általános fehérjeforgalomban és speciális folyamatokban. A vörösvérsejtek alaki sajátságai, ezek funkcionális jelentısége. A vörösvérsejtek ozmótikus rezisztenciája mint membránjuk általános rezisztenciájának indikátora. MCV, MCH, festékindex. Az eritropoetin mechanizmus. A vörösvérsejtképzés aminósav-, vas- és vitaminszükséglete. Anaemiák. A vörösvérsejtek felszíni antigénjei, vércsoportok. A vértranszfúzió általános szabályai. Rh-incompatibilitás. Elektromos aktivitás A SZÍV MŐKÖDÉSE Az ingerképzı rendszer mőködése. A pacemaker potenciálért felelıs konduktanciaváltozások kinetikája, a szívfrekvencia szabályozásának mechanizmusa. Nomotóp és heterotóp ingerképzés. Az ingerület terjedése. A gap-junctionok szerepe. Terjedési sebesség az ingervezetı rendszer egyes részein. Az A-V csomó szerepe. A munkaizomrostok membránjának sajátságai. Az akciós potenciálért felelıs konduktanciaváltozások értelmezése, a kinetikai sajátságok jelentısége. Az akciós potenciálok idıtartamának frekvenciafüggése. Az ingerlékenység fázisos változásai. A refrakter periódusok értelmezése, fiziológiás jelentısége. Az extraszisztolék kiváltásának feltételei. Az aritmiák mechanizmusa. A részleges vagy teljes blokk következményei. Extraszisztolét vagy fibrillációt elıidézı tényezık (ektópiás pacemaker aktivitás feléledése, inhomogén repolarizáció, re-entry mehanizmus). Elektrokardiográfia. Az EKG görbe értelmezése és a kamrai akciós potenciállal történı egybevetése. A depolarizációs sebesség és az ingerületbe kerülı izomtömeg jelentısége. Bipoláris (Einthoven) és unipoláris (Goldberger és Wilson) elvezetések. A szív elektromos tengelye, szívtengely deviációk. Az EKG diagnosztikai jelentısége. Kontraktilis sajátságok Az excitációs-kontrakciós kapcsolat. Az összehúzódás membránpotenciál-függése. Az i.c. kalcium másodlagos hírvivı szerepe. A kontrakció és a relaxáció lépései. Az i.c. kalciumkoncentráció-növekedés mechanizmusa, a feszültségfüggı Ca 2+ -csatornák és a Ca 2+ -indukált Ca 2+ -felszabadulás jelentısége. Az i.c. Ca 2+ eltávolítása, a Na + -Ca 2+ csere és a Ca 2+ - pumpa szerepe. Az i.c. Ca 2+ -kötı fehérjék jelentısége. 2

3 A szívizom kontraktilis és elasztikus elemeinek szerepe. Izotóniás és izometriás kontrakció és relaxáció. A hossz-feszülés összefüggés jelentısége és értelmezése. A kamra pumpafunkciója. A térfogat-nyomás diagramok értelmezése. Az end-diasztolés térfogat és a szisztolés nyomás kapcsolata. A szív nyomási és áramlási munkája. Az elıterhelés (preload) és az utóterhelés (afterload) következményei. Idegi és humorális hatások A vegetatív szabályozásban szerepet játszó idegrostok, mediátor anyagok, receptorok, szignalizációs útvonalak. Pozitív és negatív tróphatások mechanizmusa. Tónusos szabályozás, a denerválás hatásai. Extracelluláris ionok szívhatásai. A Na-, K- és Ca-ionok hatása a nyugalmi potenciálra, az akciós potenciálokra, az ingerképzésre, az excitációs-kontrakciós kapcsolatra és a kontraktilitásra. A perctérfogat szabályozása A perctérfogat meghatározása. Pulzustérfogat, perctérfogat, szívindex. A heterometriás szabályozás mechanizmusa a vénás telıdés, ill. a perifériás ellenállás növekedésekor, a diasztolés rezerv. A Starling-féle szívtörvény, a szív-tüdı készítmény. A homeometriás szabályozás mechanizmusa, a szisztolés rezerv A heterometriás és homeometriás szabályozás jelentısége. A denervált és az innervált szív alkalmazkodásának összehasonlítása. A szívfrekvencia szerepe a perctérfogat szabályozásában. A szívciklus A billentyők mőködése. A szívciklus részei. Elektromos, nyomás- és térfogat-változások a ciklus során. A bal és a jobb szívfél összehasonlítása. A szívfrekvencia hatása a szisztole és diasztole idıtartamára. 3

4 PERIFÉRIÁS KERINGÉS A keringési szervrendszert felépítı szervek, azok funkciója a rendszeren belül. A nagy- és a kisvérkör feladata. A magas- és az alacsonynyomású területek (a nagy- és kisvérkörre jellemzı nyomásprofil). A nyomásgrádiens mint hajtóerı. Az áramlási intenzitás, a nyomásgrádiens és a perifériás ellenállás kapcsolata. A perifériás ellenállás vaszkuláris komponense és a vér viszkozitása mint ellenállást befolyásoló tényezı. Az áramlási sebesség és a csı átmérıje közötti kapcsolat. Az áramlási sebesség az érrendszer különbözı szakaszaiban. Hagen-Poiseuille-törvény. Nyomás-áramlás összefüggés merev falú csövekben és az érrendszerben. Lamináris és turbulens áramlás. Reynolds-szám. A hematokrit és a vér viszkozitása közötti kapcsolat. Laplace-törvény. Sorbakapcsolt és párhuzamosan kapcsolt ellenállások. A nyugalmi perctérfogat megoszlása és a redistributio lehetısége. Nyomás és áramlás a magasnyomású területeken Elasztikus és muszkuláris típusú artériák. Az aorta szélkazán funkciója. A pulzushullámok kialakulása és terjedése. Szisztolés és diasztolés nyomás, pulzusnyomás, középnyomás fogalma, a középnyomás számítása. Az artériás középnyomást meghatározó tényezık. Fiziológiás vérnyomásingadozások. Vérnyomásmérés. Hipertónia fogalma, kialakulásának néhány jellegzetes mechanizmusa. A mikrocirkulációs rendszer és a kapilláriskeringés jellegzetességei. Starling-hipotézis. A szövetközti tér, a nyirokáramlás sajátságai. Oedema fogalma és kialakulásához vezetı tényezık. A vénás győjtırendszer (kapacitás-érterület) funkciója Vérraktárak, szerepük a redistributióban. Centrális és perifériás vénás nyomás. Az intrathoracalis nyomás és az izompumpa szerepe a vénás keringésben. Vénás pulzus. A VÉRNYOMÁS ÉS A VÉRELOSZTÓDÁS SZABÁLYOZÁSA A vérnyomás és a vérelosztódás szabályozásában résztvevı efferens tényezık A vascularis simaizomsejtek mint a humorális és az idegi szabályozás célsejtjei. Bazális tónus (fogalma, eredete, meghatározása, mértéke a különbözı szervek ereiben). Autoreguláció. Bayliss-effektus. Humorális vazokonstriktorok és vazodilatátorok a kis- és a nagyvérkörben. Nyugalmi vazokonstriktor tónus (fogalma, eredete, meghatározása, mértéke a különbözı szervek ereiben). Idegi vazokonstriktor és vazodilatátor mechanizmusok. Az endothelsejtek szerepe az értónus szabályozásában Az endothelsejtek receptorfunkciója és szekretoros tevékenysége. Az endothelium szerepe a neurotranszmitterek és a humorális anyagok hatásának közvetítésében. Az endothelium diszfunkciójának következményei. 4

5 Humorális szabályozás Keringı katecholaminok által kiváltott cardiovascularis válaszreakciók. Glükokortikoidok és pajzsmirigyhormonok permisszív hatása. Vazoaktív humorális ágensek és a vérgázok szerepe a lokális vérátáramlás szabályozásában (humorális vazokonstriktorok és vazodilatátorok). Funkcionális és reaktív hyperaemia, gyulladásos érreakciók. A cardiovascularis rendszer reflexes szabályozása A nyúltvelıi vazomotor neuroncsoportok (központok) jellemzése, afferens és efferens kapcsolataik. Presszor- és depresszor-válasz fogalma. A keringési szervrendszer magasnyomású részén (sinus caroticus, aortaív) elhelyezkedı mechanoreceptorokból kiinduló depresszor-reflex, ennek puffer-reflex jellege, szerepe az artériás középnyomás szabályozásában. A keringési szervrendszer alacsonynyomású részén (nagyvénák, jobb pitvar, kisvérkör) elhelyezkedı mechanoreceptorokból kiinduló presszor- (Bainbridge) és depresszor-reflexek. Kemoreceptorokból kiinduló cardiovascularis reflexek. Lovén-reflex. EGYES SZERVEK VÉRKERINGÉSE Kisvérköri keringés: Starling-erık a kisvérkörben, az ödémaképzıdés ellen ható tényezık. A humorális hatásokra kialakuló válaszreakciók specifikumai (hipoxia, hiperkapnia vazokonstriktor hatása, ennek élettani jelentısége). A coronariakeringés fázisos jellege. A szívfrekvencia növekedésének hatása a szívizom vérellátására. A szívizom tápanyag- és oxigénszükséglete. O 2 -extractio. A coronariák bazális tónusa, az autoreguláció és a humorális szabályozás lehetıségei (hipoxia, adenozin). β-adrenerg receptorok szerepe, a katecholaminok hatásai a coronariakeringésre. Intracranialis folyadékterek, ezek kapcsolata, a Monroe-Kellie-elv. A liquor cerebrospinalis képzıdése, összetétele, felszívódása, szerepe. Vér-liquor, vér-agy és agyliquor gát. Az agyi vérkeringés sajátosságai. Autoreguláció. A lokális perfúzió humorális szabályozása (a széndioxid-tenzió kiemelt jelentısége). Cushing-reflex. A splanchnicus terület vérellátása. A splanchnicus erek bazális és vazokonstriktor tónusa. A splanchnicus keringés szerepe a keringı vérmennyiség redistributiójában. Funkcionális (postprandialis) hyperaemia a gyomor-béltraktusban. A máj sajátos vérellátásának élettani jelentısége. A veseerek bazális és vazokonstriktor tónusa. A veseerek részvétele az általános cardiovascularis válaszreakciókban. A bır vérkeringése, szerepe a hıszabályozásban. Axon-reflex által kiváltott lokális vazodilatáció. A vázizomzat ereinek sajátosságai (bazális tónus, vazokonstriktor tónus), szerepük a presszor és depresszor válaszreakciókban. A lokális perfúzió idegi és humorális szabályozása. Munkavégzés kapcsán bekövetkezı változások (funkcionális hyperaemia) magyarázata. A vérkeringési sokk fogalma, kialakulása és mechanizmusa. Leggyakoribb kiváltó tényezık. A szervezet kompenzatórikus reakciói. A circulus vitiosus láncszemei. 5

6 LÉGZÉS A légzés mechanikája A légutak szerepe. Az alveolusok és a surfactantképzés. A tüdı térfogatfrakciói. A tüdı és a mellkasfal elasztikus tulajdonságai, térfogat/nyomás diagram, compliance. Légzımozgások. Az intrapleurális és az intrapulmonáris nyomás mérése, változásai a légzés során. A légutak áramlási ellenállása és annak mérése. Bronchoconstrictio és bronchodilatatio. Nyomásváltozások mesterséges lélegeztetéskor. Pneumothorax. A vérgázok szállítása A fizikailag oldott és a kémiailag kötött gázmennyiségek aránya. A hemoglobin oxigéntelítettsége és az O 2 parciális nyomása közötti kapcsolat. Az oxigénszaturációt befolyásoló tényezık: ph, hımérséklet, C0 2, 2,3-BPG. A hemoglobin CO kötése. A mioglobin O 2 kötése. A CO 2 szállítása. Az alveoláris gázcsere Az anatómiai és a fiziológiai holttér. Az alveoláris gáztér összetétele. A CO 2 és az O 2 diffúziós lehetıségei. Az alveoláris ventiláció meghatározása és jelentısége. A ventilációs/perfúziós arány. A hypoxia formái. A légzımozgások idegi szabályozása A légzıizmok beidegzése. A nyúltvelıi dorzális és ventrális neuroncsoport, a híd pneumotaxicus (n. parabrachialis) és apneusias neuronjainak szerepe és összeköttetései. A Hering-Breuer reflex. A légzımozgások kémiai szabályozása A centrális és a perifériás kemoreceptorok szerepe, a ph, az O 2, ill. a CO 2 tenzió változásaira adott válasz. A fiziológiás szabályozás mechanizmusa. 6

7 SZINAPTIKUS INGERÜLETÁTVITEL, ELEMI RECEPTORMŐKÖDÉS Az információátadás formái, elektromos és kémiai szinapszisok. Elektromos szinapszisok mőködése. A kémiai áttevıdés általános sémája. A transzmitter szintézise, a transzmitterfelszabadulás kvantált jellege és kalciumfüggése. A felszabaduló transzmitter sorsa. Az EPSP és az IPSP fogalma, a kialakuló membránpotenciálváltozás jellege és mechanizmusa. A kémiai áttevıdés sajátosságai (egyenirányítás, fáradás, szummáció, facilitáció). A kémiai szinapszisok farmakológiája (szinaptikus transzmitter anyagok csoportosítása). A neuromuszkuláris junkció (NMJ) szerkezete. A szinapszisok és a NMJ funkcionális összehasonlítása. A posztszinaptikus membrán jellemzıi a NMJ-ban (nikotin-típusú acetilkolin-receptor, véglemezáram, a véglemez kürüli elektrogén membrán, az áttevıdés biztonsági faktora ). A véglemezpotenciál (EPP) fogalma, az EPP és az EPSP összehasonlítása. A NMJ farmakológiája (agonisták, antagonisták, kolineszterázgátlók). Myasthenia gravis. AZ IZOMMŐKÖDÉS ALAPJAI A harántcsíkolt izom sajátságai. A felszíni membrán ioncsatornái. A transzverz tubuláris rendszer és a szarkoplazmatikus retikulum (terminális ciszterna, longitudinális tubulus). A triád (a DHP receptor mint feszültségérzékelı, a rianodin-receptor mint kalcium csatorna). Az elektromechanikai kapcsolat fogalma. A töltésmozgás szerepe, membránpotenciálfüggése. A kalciumkoncentráció-növekedés és az összehúzódás kapcsolata. A kalciumpumpa. A kontrakció és a relaxáció molekuláris mechanizmusai, az aktin-miozin kölcsönhatás. A mechanikai válasz jellemzıi. Soros és párhuzamos elasztikus elemek. Motoros egység. Elektromiogram. A munkavégzés anyagcserevonatkozásai (energiát szolgáltató folyamatok a vázizomban, gyors és lassú izmok anyagcseréjének jellemzıi). Anaerob és aerob anyagcsere aránya, oxigénadósság. A simaizmok típusai, jellemzésük. Elektrofiziológiai sajátságok. Ligandok által megvalósuló szabályozás. Elektromechanikai és farmakomechanikai kapcsolat (az inozitol-rendszer, az intracelluláris kalciumkoncentráció változásának szerepe, az aktin és a miozin kölcsönhatásának szabályozása): A mechanikai válasz sajátságai, plaszticitás. AZ INTRACELLULÁRIS KALCIUM-HOMEOSZTÁZIS ÁLTALÁNOS ASPEKTUSAI Az intracelluláris kalciumkoncentráció depolarizációval vagy humorális úton elıidézett változása, az endoplazmatikus retikulum szerepe (IP 3 - és rianodin-receptorok). Pozitív és negatív visszacsatolások (Ca 2+ -indukált kalciumfelszabadulás, a kalcium-csatorna Ca 2+ - dependens inaktivációja). A felszíni membrán kalcium-csatornái (feszültség-, ligand- és intracelluláris raktárak által vezérelt csatornák). Kalciumkötı fehérjék (parvalbumin, troponin-c). A kalciumot eltávolító mechanizmusok. 7