Orvosi élettan Bevezetés és szabályozáselmélet Tanulási támpontok: 1. Prof. Sáry Gyula 1 Orvosi élettan A tárgy Mit adunk? Visszajelzés www.markmyprofessor.com Domoki.Ferenc@med.u-szeged.hu 2 1
Az orvosi élettan oktatása Az oktatás kimenetele: mit akarunk megtanítani? Tanulási támpontok Oktatási formák: milyen módon tanítunk? Értékelési módok: hogyan követjük a hallgatók tanulását? előadások szemináriumok gyakorlatok esti szemináriumok heti szemináriumok gyakorlatok demonstrációk kollokvium szigorlat 3 előadások a bonus rendszer szemináriumok (kötelező) gyakorlatok (kötelező) esti szemináriumok (javasolt) követelmények a honlapon Az élettan oktatása http://www.phys.szote.u-szeged.hu/edu/hungara/requirehu1.pdf mit és honnan tanuljunk? (Tanulási támpontok) 4 2
3
4
gastrin - somatostatin + + gyomorsav (ph csökken) Mikor a szabályozás félresiklik: a Zollinger-Ellison szindroma szabályozatlan gastrin termelés (tumor) HCl duodenum ph pancreas enzimek nem működnek nagy mennyiségű pancreasnedv intraluminalis folyadékvesztés maldigestio, malabsorbtio, hiánytünetek micellaképzés nem megfelelő zsirok maldigestioja ozmotikus aktivitás hasmenés, folyadékvesztés bakterialis szénhidratbontás gázok, puffadás alacsony ph miatt B 12 és az intrinsic factor nem kapcsolódik anemia többszörös fekélyek gyomornyálkahártya hipertrófia (tumor?) 5
anyagcsere hőcsere Az élőlény és környezete nyitott rendszer inger hő kémiai mechanikai válasz mozgás alakváltoztatás anyagcsereváltozás 11 Egy sejt több sejt Most mi van?? és mi legyen?? teljes víztartalom: a testtömeg 60%-a intracelluláris víz: 40% extracelluláris víz: 20% idegrendszer keringés (hormonrendszer) 12 6
Extracelluláris folyadék: a belső környezet metabolizmus salakanyagok gázok hőcsere kapillárisok és sejtek A laboratóriumi értékek az extracelluláris térre vonatkoznak! Guyton 11th edition 13 Extracelluláris folyadék: a belső környezet Külső környezet belső környezet sejtek Bőr Lippincott: Medical physiology 2 nd A laboratóriumi értékek az extracelluláris térre vonatkoznak! 14 7
Belső környezet - milieu intérieur A belső környezet állandósága azt feltételezi, hogy a szervezet képes a külső hatások kompenzálására és kiegyenlítésére. Minden vitális funkció...egy cél érdekében működik: hogy a belső környezet... állandóságát fenntartsa. A belső környezet változatlansága a szabad és független élet feltétele. Claude Bernard Külvilág extracelluláris folyadék nagy külső ingadozások homeosztatikus folyamatok kis belső változások sejtek A laboratóriumi értékek az extracelluláris térre vonatkoznak! 15 Homeosztázis, homeosztatikus paraméterek görög: homoios + stasis Az élőlény azon képessége, hogy a változó környezethez (belső / külső) alkalmazkodjon, és biológiai állandóságát biztosítsa. testhőmérséklet testsúly ph vércukorszint Na +, K +, Ca ++, Cl - koncentráció Hgb koncentráció vérnyomás stb. A laboratóriumi értékek az extracelluláris térre vonatkoznak! 16 8
zavarjel rendszer (a) nyílt zavarjel (b) feedforward rendszer zavarjel rendszer (c) feedback 17 Vezérlés vs. szabályozás nyitott visszajelzés nincs visszahatás nincs csak előre látott zavar korrigálható stabil az esetlegesen felmerülő zavaró tényezőket teljes mélységükben ismerni kell specifikus zárt visszajelzés van visszahatás van előre nem látható zavarok is korrigálhatóak lehet instabil az esetlegesen felmerülő zavaró tényezőket nem kell mélyrehatóan ismerni univerzális 18 9
A szabályozókör felépítése zavaró jel beállító érték szabályozott paraméter van érték beállító rendszer érzékelő szabályozó érték szabályzó központ kell érték set point 19 Két fő szabályozási lehetőség Idegi (neurális): nagyon gyors, rövid latencia (késlekedés), körülírt Humorális (hormonális): lassúbb, hosszabb latencia, diffúzabb 20 10
Az idegi szabályozókör (reflex) központ afferens szár efferens szár receptor effektor (mirigy, ér, izom) Szabályzott szerv (paraméter) 21 klasszikus endokrinológia A humorális kommunikáció lehetőségei parakrin hatás autokrin hatás 22 11
A humorális kommunikáció lehetőségei T-helper sejt szinapszis B sejt T-helper sejt endokrin rendszer hormonok immunrendszer idegrendszer citokinek neurotranszmitterek 23 A humorális szabályzókör I. pajzsmirigyhormonok 24 12
A humorális szabályzókör II. hypothalamus adenohypophysis célmirigy gátlás hormon 25 A kevert szabályzókör Az oxytocin reflexes felszabadulása (Ferguson reflex) oxytocin a vérben a mellbimbó mechanikus ingerlése a baba szoptatása uterus contractio is! 26 13
Feed forward, pozitív és negatív visszacsatolás feed forward: előre ható, nem hibajel vezérelt rendszer (szív, nyál) negatív feedback: leggyakoribb, a kell érték körül tartja a paramétert pozitív feedback: ritka, circulus vitiosus hoz vezethet, ha nem szakad meg pl.: véralvadás feszültségfüggő Na + csatornák tripszin aktiválása a duodenumban szülés 27 Példa a negatív visszacsatolásra Az alacsony vércukor szint leállítja az inzulinszekréciót. A pizza megemeli a vércukrot. A pancreas inzulint választ el. A cukrot felveszik a sejtek, a vércukor szintje csökken. 28 14
Példa a pozitív visszacsatolásra I. Oxytocin szekréció indul be Afferens pályák a hypothalamusba viszik a jelet Az uterus kontrakciója fokozódik, a baba feje még erősebbeningerli a cervix feszülésre érzékeny receptorait A baba feje ingerli a cervix feszülésre érzékeny receptorait 29 Példa a pozitív visszacsatolásra II. 30 15
A viselkedés szintű szabályozás A szabályozási tartomány fogalma a tartomány kiszélesítése: effektorok + viselkedés de! zsír- és sófogyasztás 31 A szabályozás időbeli dinamikája hiba késés korrekció set point fennmaradó hiba idő 32 16
A hatékonyság mérése (gain) gain= korrekció késés korrekció hiba hiba set point fennmaradó hiba idő 33 A szervomechanizmus Normál eset: zavarjel kibillenti a rendszert szabályzókör aktiválódik Szervómechanizmus: ha a kell érték változik, és így aktiválódik a szabályzókör pl.: hyperthermia vs. láz 34 17
Negatív és pozitív visszacsatolás stabil kell (referencia) érték (tartomány) van" (aktuális) érték erős zavarjel szervomechanizmus pozitív visszacsatolás 35 Ajánlott irodalom Jack London: Tarts nyugatnak! 36 18