Bevezetés Állati struktúra és funkció 2. előadás 2/18 Dr. Détári László egyetemi 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 1
3/18 belső környezet (Claude Bernard, 1872 homeosztázis (Walter Cannon, 1929) vér + keringés légzés kiválasztás emésztés endokrin szab. nemi működés érzékszervek mozgató mük. Vér és keringés I. 2
Az emlősök vízterei 5/18 az emberi test átlagosan 60%-a víz, de férfinő, 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: Evansblue, 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 A vér összetevői 6/18 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 HCO 3 - 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 3
7/18 A vérsejtek típusai I. naponta 3,7x10 11 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; O 2 -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 A vérsejtek típusai II. 8/18 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 4
A véralvadás 9/18 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 - protrombintrombin átalakulás a trombin proteáz, sok faktort aktivál, ezenkívül katalizálja a fibrinogén-fibrin átalakulást vérlepény és savó szétválása, lepény retrakció a trombociták aktomiozinja miatt Az emlősök keringési rendszere 10/18 Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 12-3. 5
Az emberi szív hosszmetszete 11/18 Berne and Levy, Mosby Year Book Inc, 1993, Fig. 24-10 A szív billentyűi 12/18 Berne and Levy, Mosby Year Book Inc, 1993, Fig. 24-11 6
A szív ingerképzése 13/18 automáciás, vagy miogén szív - lásd délamerikai 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, Purkinjerostok 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 ) Az elektrokardiogram 14/18 pitvarban és kamrában rostok 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. 7
A szívciklus 15/18 Berne and Levy, Mosby Year Book Inc, 1993, Fig. 24-13 A perctérfogat szabályozása 16/18 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 8
A szívfrekvencia szabályozása 17/18 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 A szívizomzat teljesítménye 18/18 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 9
Vérkenet Berne and Levy, Mosby Year Book Inc, 1993, Plate 1. Vérsejtek 10