A KERINGÉSI RENDSZER ÉS A VÉRSZÖVET Állatélettan BsC Soós Noémi - Novotniné Dr. Dankó Gabriella Debreceni Egyetem MÉK
TÍPUSA EMLŐSÖKBEN: két körös, zárt keringési rendszer FUNKCIÓ: a vér mozgatása szállítás (légzési gázok, tápanyagok, bomlástermékek, hormonok stb.) hőszabályozás immunfolyamatok RÉSZEI: szív (cor) és erek (vas/-a)
A SZÍV négyüregű mellüregben a szegycsont alatt, inkább bal oldalon emberben 300-350 g falvastagság változó (bal kamráé a legvastagabb) jobb oldal a vénás (oxigénszegény) szívfél bal oldal az artériás (oxigéndús) szívfél
HÁTULSÓ ÜRES VÉNA A SZÍV ELÜLSŐ ÜRES VÉNA AORTA TÜDŐARTÉRIA TÜDŐVÉNÁK JOBB PITVAR Tüdőart. billentyű Háromhegyű billentyű JOBB KAMRA BAL PITVAR Kéthegyű billentyű Aorta billentyű BAL KAMRA
A SZÍV ÜREGEI PITVAROK (ATRIUM CORDIS) Jobb pitvar Ide torkollik a felső és az alsó üres testvéna Ide torkollnak a koszorúserek Itt van a szinusz csomó Bal pitvar Ide ömlik a 2 + 2 tüdővéna (jobb és bal) Oxigén dús vért szállítja a szívbe
A SZÍV ÜREGEI KAMRÁK (VENTRICULUS CORDIS) Jobb kamra Innen indul a kis vérkör a tüdőartériával a tüdő felé Bal kamra Innen indul a nagy vérkör az aortával a test felé Vastagabb falú Pulzustérfogat: egy összehúzódással az aortába lökött vér mennyisége (embernél: 70 cm 3 ) Keringési perctérfogat: egy perc alatt az aortába juttatott vér mennyisége (embernél: 70*72 = 5 l / perc)
SZÍVFAL SZÖVETI RÉTEGEI szívburok (pericardium) Savós hártya 2 lemez: zsigeri, fali Közöttük szívburoküreg, folyadék szívizom (myocardium) szívbelhártya (endocardium) Kettőzetei a billentyűk A vér anyagai számára nem átjárható
BILLENTYŰK A pitvarok és kamrák között vitorlás billentyűk vannak egyirányú véráramlás a szívben szívbelhártya kettőzetei szelepszerűen működnek (Vér a nagyobb nyomású hely felől a kisebb nyomású hely felé áramlik: Pitvar összehúzódik Vér a kamrába Kamra összehúzódik, pitvar elernyed bill. nélkül visszafolyna)
Vitorlás billentyűk Pitvarok és kamrák között Vitorlák ínhúrokban folytatódnak, amelyek a szív üregében lévő kis izmokhoz, a szemölcsizmokhoz tapadnak hozzá
Zsebes billentyűk Bal kamra és az aorta határán Jobb kamra és a tüdőartéria határán 3 zsebből állnak
VÉRKÖRÖK Két vérkörös keringés (elkülönülés hüllők, krokodilok) (miért fontos?) Nagy vérkör BK- aorta- artériák- arteriolák- kapillárisokvenulák- vénák- alsó, felső üres véna- JP Kis vérkör JK- tüdőartéria- arteriolák- kapillárisokvenulák- tüdővéna- BP
A SZÍV INGERKÉPZŐ ÉS INGERÜLETVEZETŐ RENDSZERE Automácia: saját, automatikus ritmusos működés, amihez az ingert is a szív hozza létre Módosult szívizomsejtek - NEM IDEGSEJT Munkaizomzat sejtjei között Purkinje-rostok
INGERKÉPZŐ HELYEK Szinusz csomó JP falában, az elülső üres véna beszájadzásánál Kb. 1 cm*3 mm (emberben) Itt képződik az inger, ingerületté alakul Átterjed a pitvarok falára Azon belül terjed tovább - pitvarok egyszerre húzódnak össze 100/ perc (szabályozás nélkül!) Purkinje-rostok
INGERKÉPZŐ HELYEK Pitvar-kamrai csomó / Aschoff-Tawara csomó/ AT csomó Pitvarok és a kamrák között a sövényben Képes ingerképzésre ha a szinusz csomó nem működik 45/ perc Purkinje-rostok
INGERÜLETVEZETÉS His köteg 2 kamra közötti válaszfalban Tawara-szárak (2) Válaszfalban Purkinje rostok Kamrák falában, ha ide ér az ingerület, akkor húzódik össze a kamra, 2 kamra nem egyszerre húzódik össze, kis késés
A SZÍVRITMUS SZABÁLYOZÁSA IDEGI (NEUROGÉN) SZABÁLYOZÁS Paraszimpatikus beidegzés X. agyideg bolygóideg (nervus vagus) csökkenti a szívműködést Frekvenciát (pulzus) Összehúzódások erejét (pulzustérfogat) Ingerületvezetés sebességét Munkaizomzat ingerelhetőségét Neurotranszmitter az acetilkolin
A SZÍVRITMUS SZABÁLYOZÁSA Szimpatikus beidegzés minden fenti tényezőt serkent neurotranszmitter a noradrenalin HORMONÁLIS (ENDOKRIN) SZABÁLYOZÁS adrenalin szimpatikus rendszerrel szinergista
SZÍVHANGOK 1. szívhang: amikor a vitorlás billentyű visszacsapódik a kamrai összehúzódás alatt - tompa, mély 2. szívhang: amikor a zsebes billentyűk összecsapódnak a fő artériákban, a kamra elernyedésekor az erek fala rezeg élesebb, rövidebb, magas
ELEKTROKARDIOGRAM (EKG) A szív elektromos jelenségeit vizsgálja a szívizom összehúzódásakor keletkező elektromos feszültség regisztrálásával. Willem Einthoven (1860 1927) holland fiziológus nevéhez fűződik, aki ezért 1924-ben és orvosiélettani Nobel-díjat kapott.
ELEKTROKARDIOGRAM (EKG) P-hullám (pitvari hullám): az ingerület pitvari terjedése (0,06-0,11 s) P- Q távolság: átvezetési idő a pitvar és kamra között (0,04-0,1 s). QRS-komplexum (kamrai hullám): a kamrák depolarizációja (gyors lefolyású) kis negatív Q-hullám (nem mindig észleljük) magas pozitív R-hullám (kamraizomzat fő tömegének ingerületbe jutása) negatív S-hullám Ez idő alatt megy végbe a kamra teljes munkaizomzatának depolarizációja.
ELEKTROKARDIOGRAM (EKG) ST-szakasz: a kamrák lassú repolarizációs szakasza T-hullám: kamrák teljes repolarizációja (0,20 s) Q-T távolság: kamraizomzat depolarizációjának és repolarizációjának együttes időtartama. U-hullám: eredete bizonytalan, de jelezheti az interventricularis septum repolarizációját vagy a kamrák lassú újratöltődését (0,1-0,2 s)
Szívciklus: a pitvarok és a kamrák egymást követő összehúzódási (systole) és elernyedési (diastole) szakasza. Szívfrekvencia (pulzusszám): az 1 perc alatt lezajló szívciklusok száma (ló: 28-40, sz.m: 36-60, sertés, kutya: 70-120, tyúk: 120-140, ember: 70-90) Perctérfogat: a bal kamra által 1 perc alatt az aortába juttatott vérmennyiség EKG: (elektrokardiogram) a szívbeli ingerképzésről és ingerületvezetésről ad tájékoztatást.
A SZÍV ALKALMAZKODÁSA NEUROGÉN MIOGÉN (izom eredetű) alkalmazkodás STARLING-FÉLE SZÍV-TÜDŐ KÉSZÍTMÉNY: (a szívhez térő ideget átmetszették, a nagy vérkört változtatható nyomású rendszerbe vezették, a kis vérkör épen maradt) Fokozódó vénás beáramláskor, vagy az artériás oldal vérnyomás-emelkedésekor tartalék képződik nő a kamra térfogata nő a kamra izomzatának nyugalmi rosthosszúsága ez erőteljesebb kontrakciót eredményez.
SZÍVTÖRVÉNY : a szívizomrostok diasztolés megnyúlása bizonyos határok között - fokozza a szisztolés kontrakció erejét.
A SZÍV SAJÁT VÉRELLÁTÁSA Koszorúerek coronariák aorta kezdeti szakaszából erednek kapillárisokra ágaznak vénákká szedődnek össze JP-ba ömlenek végartériák (!)
ÉRRENDSZER Artéria = verőér, ütőér: szívtől el Véna = gyűjtőér, visszér: szívbe be Hajszálér = kapilláris : artériák és vénák között
ARTÉRIÁK A szív összehúzódása nyomáshullámként végigterjed rajta = pulzus Kamrákból indulnak ARTÉRIÁK FALA: Belső réteg: egyrétegű laphám= endothelium Középső réteg: rugalmas rostos kötőszövet és spirális simaizomzat (rugalmas) Külső réteg: lazarostos kötőszövet, zsír Kör keresztmetszet
VÉNÁK Hajszálerekből ömlenek össze Szív felé vezetnek VÉNÁK FALA: Belső réteg: endothelium Középső réteg: vékony, több kollagén rost, kevesebb simaizom (nem rugalmas) Külső réteg: kötőszövet, zsír Keresztmetszet ovális
KAPILLÁRISOK Artériákat kötik össze a vénákkal Ettől zárt a keringés Záró gyűrű: simaizom 8-10% keringési átrendeződés Fala: egyrétegű laphám, csak ezen keresztül zajlik folyadékcsere
NYOMÁSVISZONYOK ALAKULÁSA AZ ÉRRENDSZERBEN Az OZMOTIKUS nyomás az oldott molekulák koncentráció- különbségéből származó diffúziós hajtóerő nyomása. A kolloid ONKOTIKUS nyomás a vérben található kolloidok (fehérjék) által kifejtett ozmotikus nyomás. Kialakítói az ALBUMINOK, globulinok és fibrinogének. (Az onkotikus nyomás tehát ozmotikus nyomása.) a plazmafehérjék
A kapillárisokban a hidrosztatikai nyomás és az onkotikus nyomás érvényesül. KISZŰRŐDÉS VISSZASZÍVÁS
VÉRNYOMÁS Az erekben áramló véroszlop erek falára gyakorolt nyomása Méréskor azt a külső nyomásértéket adjuk meg ami az adott ér összenyomásához kell 120/80 Hgmm emberben (szisztolés/diasztolés) Az érrendszerben nem állandó (artériás rendszerben magasabb Értéke a szervezet állapotától is függ: NÖVELI: kor, túlsúly, fájdalom, izgalom, fizikai munka (szimpatikus aktivitás) CSÖKKENTI: alvás, fekvő helyzet (paraszimpatikus állapot) Öröklött tényezőktől is függ
VÉRNYOMÁS MÉRÉS - RIVAROCCI MÓDSZER Fonendoszkóp Mandzsetta, felfúj, amíg nem hallom a pulzust Leenged 1. dobbanás- szisztolés diasztolés amikor már nem hallom
VÉRALVADÁS A véralvadási rendszer elemei: véralvadási faktorok (13): fehérjék, ionok sejtek fibrinolitikus rendszer
VÉRALVADÁSI FAKTOROK I. Fibrinogén II. Protrombin III.Tromboplasztin (trombokináz, szöveti faktor) IV.Ca 2+ V. Proakcelerin VI. Az aktivált V. faktor nem önálló tényező VII.Prokonvertin VIII.Antihemofíliás globulin (hem. A faktor) IX. Christmas faktor (hem. B faktor) X. Stuart-Prower faktor XI. Plazma tromboplasztin komponens, (hem. C faktor) XII.Hageman faktor (hiánya nem okoz vérzékenységet) XIII.Laki Lorand faktor, Fibrinstabilizáló faktor
MAGZATI KERINGÉS nincs szükség kis vérkörre két pitvar között magzati korban: ovális nyílás Botallo-vezeték születéskor bezáródik ovális heg
KETTŐS VÉRELLÁTÁSÚ SZERVEK NUTRITÍV VÉRELLÁTÁS: az adott szervet tápláló érhálózat - vérellátás FUNKCIONÁLIS VÉRELLÁTÁS: az adott szerv funkciójának betöltésében szerepet játszó érhálózat vérellátás Pl.: Tüdő Máj tüdőszövetet ellátó vér (mellkasi aorta ágain érkezik a nagy vérkör része!) gázcserében részt vevő vér (tüdőartériákon érkezik) májszövetet ellátó vér (májartéria) Felszívódott anyagokat szállító vér (májkapu véna)
A VÉRSZÖVET
A SZERVEZET FOLYADÉKTEREI ÉS A VÉR az emlősök testének nagy része víz (emlősállat testének átlagosan 60-65%-a) a test szöveteiben nem egyenletes az eloszlása máj+ agy+ izom+ bőr ~ 60-70%; csont ~ 45%; zsírszövet ~ 10-20% anyagcsere folyamatok vizes közegben zajlanak vízforgalom: külső: a szervezet és a külső környezet között belső: a sejtek és a szövetközi folyadék között
A KIFEJLETT EMLŐS SZERVEZET VÍZTEREI faj, fajta, ivari, illetve életkorbeli különbségek 5-10%-os eltérést is okozhatnak Víztér Testtömeg (%) Összvíz Intracelluláris (IC) 40 66 Extracelluláris (EC) interstitialis vérplazma transzcelluláris 20 13 5 2 34 24 7 3 Összes (%) 60 100
A VÉR folyékony sejtközötti állományú kötőszövet sűrűsége: ρ=1060 g/l kémhatása: ph=7,4 (±0,02) a vér puffer rendszerei tartják fenn vér mennyiség nem állandó, fiziológiásan ingadozhat NORMOVOLÉMIA: optimális térfogatú víztér/ vértérfogat (v.t. beszűkülés : hypovolémia, megnövekedés hypervolémia)
A VÉR HEMATOKRIT ÉRTÉK: A vérsejtek teljes vérre vonatkoztatott térfogataránya (0,35-0,45 L/L). Ha a hematokrit érték növekszik: hemokoncentráció (plazmavíztér csökkenés, pl.: kiszáradás, fokozott vvt. képzés) csökken: hemodilúció (plazmavíztér tágulás, pl.: vérszegénység csökkent vvt. termelés miatt)
A VÉR ÖSSZETÉTELE VÉRPLAZMA 55-65% Víz (90-92%) Szervetlen anyagok (0,9%): Na +, K +, Ca 2+, Cl -, HCO 3- Szerves anyagok: Fehérjék (6-8%): albumin, globulinok N-tartalmú nem fehérje összetevők (1,5-2%) pl.: karbamid, húgysav, tejsav, glükóz ALAKOS ELEMEK 35-45 %
A VÉR ÖSSZETÉTELE VÉRPLAZMA 55-65% ALAKOS ELEMEK 35-45 % vörösvérsejt (erythrocyta) vérlemezke (thrombocyta) fehérvérsejt (leukocyta) monocyta lymphocyta granulocyta (neutrofil, eozinofil, basofil)
A VÉRSEJTKÉPZŐDÉS Magzatban (a) a csontvelőn kívül a máj és a lép, felnőttben(b) csak a csontvelő egyes területei (a színezett részek) vesznek részt a vérképzésben
A VÉRSEJTKÉPZŐDÉS VÁZLATA
vörösvértest vérlemezke fehérvérsejt
Vérkenet (emlős) Ne: neutrofil granulocyta Eo: eozinofil granulocyta Ba: basofil granulocyta Ly: lymphocyta Mo: monocyta Th: thrombocyta
A VÉR SEJTJEINEK KÉPZŐDÉSE Az őssejtekből számos lépésben és érési folyamat eredményeképp jönnek létre az érett fehér- és vörösvérsejtek, illetve a vérlemezkék. Egészséges és kellő számú vörösvértest képzéshez szükséges anyagok pl.: őssejt faktorok eritropoetin (a vese serkentő hormonja) tiroxin vas mangán kobalt réz B2,B5, B 6, B 12, C és E vitaminok, folsav. Bármely tényező hiánya vérszegénységet (anémiát) okozhat. A vér a méhen belüli fejlődés 2. hetében megjelenik, a 3.-7. hónap között a máj és a lép a vérképzés fő szerve, utána a csontvelő veszi át a szerepét. Felnőttben a vörös csontvelő ~1000 g.
A VÖRÖSVÉRTEST (erythrocyta) lapos korong, harántmetszetben bikonkáv (piskóta), alakú sejt Számuk a vérben 5 millió db/ μl szárazanyag-tartalmának ~70%-át a hemoglobin (Hb) teszi ki Képződés: osztódás differenciálódás (kb. 8-10 nap) életidő: 2-3 hónap
szaporodást, érést a szövetek oxigénhiánya (hypoxia) serkenti (eritropoetin) lebomlás a lépben (fagocita sejtek) hem biliverdin, bilirubin (máj az epével választja ki) globin a fehérje-anyagcserében bomlik le vagy újabb Hb-molekula képzés
A VÉR GÁZSZÁLLÍTÁSA nyomáskülönbségeknek megfelelően O 2 a hemoglobinhoz kötve a CO 2 HCO - formában az artériás vér O 2 telítettsége nyugalomban 97% a vénásé 75%
HEMOGLOBIN összetett fehérje fehérje rész: GLOBIN + HEM porfirinváz Fe 2+ központi ionnal
HEMOGLOBIN tüdőben O 2 -felvétel, a perifériás szövetekben O 2 -leadás O 2 -kötése laza kapcsolat, nem valódi oxidáció (oxigenáció; oxihemoglobin) ha a közp. ion Fe 3+ (ferri) vassá oxidálódik, a molekula az oxigén leadására alkalmatlanná válik (methemoglobin), szöveti O 2 hiány
VÉRSEJTSÜLLYEDÉS vvt.-ket fehérjeburok veszi körül, ami főleg albuminból áll gyulladásos folyamatok során a vérplazmában a globulinok mennyisége nő, ők képzik a burkot v.v.testek közötti taszítóerő csökken, gyorsan ülepednek, a vérsejtsüllyedés nő
HAEMOLYSIS A vvt.- membrán károsodás hatására a hemogolbin számára átjárhatóvá válik, így a vérplazmába kerül. OZMOTIKUS hemolízis (hipotóniás oldatban) MEMBRÁNHEMOLÍZIS: egyes fizikai, kémiai hatások direkt károsító hatása (pl. éter, kloroform, szaponin) Hemolizinek pl. baktériumtoxinok, kígyómérgek
VÉRLEMEZKÉK (thrombocyta) megakaryocyták sejttöredékei mennyiség: 250-300 ezer db/mm 3 életidő: 8-11 nap Funkció: véralvadási folyamatokban
A FEHÉRVÉRSEJTEK (leukocyta) Monocita (makrofágok) Limfocita (nyiroksejtek) Granulocita neutrofil (mikrofágok) eozinofil bazofil
A fehérvérsejtek jellemzői
MONOCITÁK ezekből differenciálódnak a kül. szövettípusok makrofág sejtjei (Kupffer-sejt, osteoclast, spleniocyta stb.) ezután a szervekben szétszórtan helyezkednek el hosszú életidejűek (akár évek) fehérvérsejtek 1-3%-a a legnagyobb fehérvérsejtek sejtmagjuk bab alakú fertőzés helyén felhalmozódnak, antigéneket fagocitálnak
sokféle stimulusra reagálnak, képesek termelni sokféle anyagot szerep az antigén prezentációban (specifikus immunválasz beindítása) a rendszer fő aktivátora a hisztamin, mert hisztamin felszabadulással jár minden szöveti károsító folyamat, így azok környékét ellepik a fagocitáló sejtek. Plazmasejtjei részt vesznek a globulin plazmafehérjék (α,β,γ globulinok) termelésében.
GRANULOCITÁK Neutrofil granulociták csontvelőben tárolódnak semleges (neutrális) halvány ibolya színűek A citoplazma - granulumok nem kötik meg sem a savanyú, sem a bázikus festékeket bakteriális fertőzés hatására a keringésbe jutnak, ahol csak néhány órát töltenek Kilépnek a szövetekbe, itt néhány napig élnek. FŐ FUNKCIÓ: FAGOCITÓZIS
Neutrofil granulociták 2. gennysejtek (fagocitózist követően elpusztulnak) kemotaxis hatására migrálnak jellemző enzimeik: lizozim, neutrális proteináz (elasztáz), savanyú hidroláz, béta-glükuronidáz. A bekebelezett anyagok feloldását ezek az enzimek, valamint a peroxidképzés során kialakult H 2 O 2 végzi. Eozinofil granulociták szemcséi az eozin megkötése miatt piros színűek össz-fehérvérsejtszám: 2-4%-a számuk parazitás fertőzéskor és allergiás reakciókban növekszik jellemző enzimeik: savanyú fosztfatáz, peroxidáz, hisztamináz, peptidázok és nukleázok.
Bazofil granulociták bázikus festéket kötnek, ezért kék színűek a granulumok heparint (véralvadásgátló) és hisztamint (érfal simaizom összehúzó) tartalmaznak össz-fehérvérsejtszám: 0,5-1%-a szövetek közé jutó basophil granulocita a hízósejt, ez nem fagocitál, ALLERGIÁS REAKCIÓKban van szerepe
NYIROKSEJTEK (lymphocyta) T - limfociták a csecsemőmirigyben érnek (thymus) érés után a nyirokszervekben várakoznak a prezentált" antigént speciális T-limfociták felismerik, ettől aktiválódnak-differenciálódnak, és kialakulnak a különböző szerepeket betöltő T-SEJT POPULÁCIÓK: 1. T helper (Th) sejtek különböző immunfolyamatok aktivációja, támogatása (pl.: makrofágok mozgósítása, B sejtek differenciálódása)
2. T citotoxikus (Tc) sejtek vírusfertőzött és tumorsejtek puszítása membránkárosítással szerepük van a transzplantált szervek kilökődésében 3. T suppressor (Ts) sejtek immunválasz leállítása a megfelelő időben autoimmun folyamatok megakadályozása 4. T memory (Tm) sejtek antigén megőrzése a későbbi gyorsabb immunválasz érdekében újrafertőződéskor végrehajtó T sejtekké osztódnak
B limfociták specifikus immunválasz humorális szerepű sejtjei FUNKCIÓ: antitest termelés, memória aktivációkor plazmasejtekké és memóriasejtekké osztódnak a plazmasejt ellenanyagot (antitestet) termel a memóriasejt megjegyzi az antigént, elraktározódik
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!