Dopamin jegyzet I.

ÉLETTAN (Dopamin-jegyzet, bővített változat) 1. félév Dr. Ollmann Tamás-Dr.Péczely László Zoltán

Nem hivatalos élettan-jegyzet

2013. 06. 14.

Információk Az ún. dopamin-jegyzet nem hivatalos anyag, tehát nem az Élettani Intézet adja ki, mindenki csak saját felelősségére használja. Célja, hogy az előadások sorrendjét követve érthetően és logikusan összefoglalja (néhol kiegészítse) a tankönyvekben (magyar, angol, német) lévő anyagot. A hossza kb. megegyezik a hivatalos tankönyvével, azonban ez nem összefüggő szöveg. A hangsúlyok is mások itt, valamint egyes témák többször is le vannak írva, ha szorosabban kapcsolódnak egymáshoz (mivel minden mindennel összefügg). A vizsgára a hivatalos anyag a hivatalos tankönyv + a gyakorlatos jegyzet + az előadások összessége. Utóbbi különösen fontos, mivel olyan szemléletet ad, amelyet könyvből sokkal nehezebben lehet megszerezni, valamint az előadások nélkül jóval nehezebb megérteni az anyagot. Az előadók írják a tesztkérdéseket, melyek egy része minden évben új, a hangsúlyos témák is évről évre változhatnak. Tehát: előadásra járni kell. Ez nem egy hivatalos tananyag. Maradhattak benne tévedések, és sajnos maradtak is, ahogy a tapasztalatok mutatják (bár az a tankönyvben is akad...). Aki hibát talál, jelezheti, utána fogunk nézni. A gyakrolatokat nem tartalmazza! (nem mindet) A vastag betűs részek nagyon fontosak, az apró betűs részek nem képezik szorosan az élettan anyagát. Felhasznált irodalom (vastaggal a hivatalos TK-ek): Fonyó Attila, Ligeti Erzsébet: Az orvosi élettan tankönyve Bálint Péter: Orvosi élettan I-II Ganong: Az orvosi élettan alapjai Ángyán Lajos: Bevezetés az ember élettanába I-II Ángyán Lajos: Sportélettani alapismeretek Élettan gyakorlatok (jegyzet) Székely Miklós: Kórélettani alapok Hajdu: Vezérfonal a neuroanatómiához Guyton and Hall: Textbook of Medical Physiology Schmidt, Lang, Heckmann: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie Despopoulos, Silbernagl: Taschenatlas Physiologie Klinke, Pape, Kurtz, Silbernagl: Physiologie Huppelsberg, Walter: Kurzlehrbuch Physiologie Friedrich: Physiologie – GK 1 Lang, Lang: Basiswissen Physiologie

Tartalom Információk.........................................................................................................................................................................2 Tartalom..............................................................................................................................................................................3 1.Folyadékterek, vér...........................................................................................................................................................5

Folyadékterek és meghatározásuk....................................................................................................5 Az intra- és extracelluláris tér anorganikus összetevői, a két tér közötti kapcsolat...............................................................................................................10 Plazma organikus alkotórészei.......................................................................................................13 Vörösvérsejtek (erythrocyták)........................................................................................................16 Haemoglobin. Vasforgalom...........................................................................................................19 Fehérvérsejtek (leukocyták)...........................................................................................................25 Immunrendszer. Veleszületett és szerzett immunitás. Immunválasz.............................................30 Thrombocyták (vérlemezkék)........................................................................................................36 Véralvadás (koaguláció).................................................................................................................39 Véralvadást gátló mechanizmusok. Fibrinolízis.............................................................................47 Vércsoportok..................................................................................................................................51 2.Szív..................................................................................................................................................................................58

Ingerképzés és ingerületvezetés. Refrakter periódusok..................................................................58 Szívizom szerkezete. Szívmechanika.............................................................................................69 Elektrokardiográfia (EKG).............................................................................................................75 Szívciklus.......................................................................................................................................82 Szívhangok, fonokardiográfia (PKG).............................................................................................88 Perctérfogat meghatározása és fiziológiás változásai.....................................................................91 Szívműködés energetikája (energiaforgalom, munka, teljesítmény)..............................................95 Kamrák összehúzódásának mechanizmusa. Laplace-törvény........................................................97 Starling-féle szív-tüdő készítmény.................................................................................................99 Szívműködés idegi szabályozása..................................................................................................101 3.Keringés........................................................................................................................................................................103

Vérkeringés általános jellemzői...................................................................................................103 Artériás vérnyomás.......................................................................................................................110 Pulzusgörbe (artériás és vénás)....................................................................................................114 Kapilláris-keringés.......................................................................................................................117 Nyirokkeringés.............................................................................................................................124 Vénás keringés. Gravitáció hatásai a vérkeringésre.....................................................................127 Kisvérköri keringés. Véráramlás megoszlása a tüdőben..............................................................129 Coronariakeringés (koszorúerek).................................................................................................132 Agyi keringés. A vér-agy gát........................................................................................................135 Splanchnicus (zsigeri) terület keringése.......................................................................................140 Harántcsíkolt izom és bőr keringése.............................................................................................142 Vérkeringés szabályozása. Tonusos és reflexes szabályozás általános jellemzői...................................................................146 Baro- és kemoreceptorokból kiinduló keringésszabályozó reflexek............................................150 Vérkeringés humorális szabályozása............................................................................................157 Vérkeringés lokális szabályozása.................................................................................................159 4.Légzés............................................................................................................................................................................162

Légutak. Holtterek. Alveoláris ventiláció. Légterek. Spirometria...............................................162 Légzésmechanika (légzőizmok, nyomásviszonyok, compliance, felületi feszültség)..................168 Gázcsere a tüdőben és a szövetekben...........................................................................................175 O2 és CO2 szállítása.....................................................................................................................178 Légzés kémiai szabályozása. Acidózis, alkalózis.........................................................................180 Légzésszabályozás idegrendszeri mechanizmusai. Légzésszabályozó reflexek..........................184

Oxigénhiány. Akklimatizáció. Nitrogén narcosis. Keszonbetegség. Oxigénkezelés...................189 5.Emésztés.......................................................................................................................................................................193

Az emésztőtraktus működésének általános jellemzői..................................................................193 Szájüreg. Nyál, nyálelválasztás. Nyelés.......................................................................................197 Gyomor.........................................................................................................................................202 Pancreasnedv................................................................................................................................212 Epeszekréció. Epehólyag..............................................................................................................216 Vékonybél.....................................................................................................................................221 Vastagbél és végbél működése. Széklet.......................................................................................226 Emésztés és felszívás a tápcsatornában........................................................................................231 Máj élettana..................................................................................................................................239 6.Kiválasztás....................................................................................................................................................................242

Veseglomerulus működése. GFR. Clearence. Extrakció..............................................................244 Vese vérkeringése és annak szabályozása. Renin-angiotenzin-rendszer......................................249 Vesetubulusok működése.............................................................................................................257 Koncentrálás és higítás.................................................................................................................266 Volumen- és ozmoreguláció. Izoionia..........................................................................................269 Vizeletürítés (mikció)...................................................................................................................278 Vizeletvizsgálatok........................................................................................................................281 pH-szabályozás.............................................................................................................................287 7.Anyagcsere, hőszabályozás.........................................................................................................................................294

Energetikai alapfogalmak. Enegriaforgalom. Anyagcsere...........................................................294 Táplálékszükséglet, fehérjeszükséglet. Ásványianyag-szükséglet...............................................299 Vitaminok.....................................................................................................................................305 Testhőmérséklet és fiziológiás ingadozásai. Hyperthermia, láz, hypothermia. ......................................................................................................................................................311 Fizikai és kémiai hőszabályozás. ......................................................................................................................................................315 Hőtermelés és a hőleadás központi szabályozása.........................................................................318 8.Endokrinológia 1.........................................................................................................................................................320

Hormonok hatásának mechanizmusai (receptorok, jelátvitel).....................................................320 Hormonális szabályozás mechanizmusai. Negatív és pozitív feedback. ......................................................................................................................................................325 Hypophysis elülső lebeny.............................................................................................................328 Növekedésihormon-szekréció zavarai (fejlődő és felnőtt szervezetben). Szomatomedinek........335 Vazopresszin (ADH). Oxitocin. ANH (szívhormon)...................................................................338 Here, mellékhere, ondóhólyag és prostata működése...................................................................342 Erectio és ejaculatio. Coitus. Megtermékenyítés..........................................................................348 Női nemi ciklus. ......................................................................................................................................................353 Terhesség (graviditás). Placenta. Szülés. ......................................................................................................................................................363 Laktáció (anyatej, szoptatás)........................................................................................................370 Szexuális magatartás szabályozása. Anyai magatartás. ......................................................................................................................................................374 Növekedés, egyedfejlődés............................................................................................................376 Pubertás, climacterium.................................................................................................................377 Az öregedés élettana.....................................................................................................................381 Eikozanoidok................................................................................................................................384 Pajzsmirigy. Jódforgalom. Hyperthyreosis..................................................................................388 Hypothyreosis. Golyvakeltők.......................................................................................................394

1. Folyadékterek, vér Folyadékterek és meghatározásuk. −

−

−

víz → emberi szervezet legnagyobb mennyiségben levő összetevője • felnőtt testének víztartalma: 50-60% → összvíztér (férfiaknál több, mivel kisebb az átlagos zsírtartalom) • elhatárolt folyadékterekben (compartment) található folyadékterek összetevői: • víz • oldott anyagok (szárazanyag-tartalom): × organikus × anorganikus szabályozásuk a homeosztatikus szabályozás részét képezi: • homeosztázis (Cannon): a szervezetnek az a tulajdonsága, hogy megőrzi belső környezetének, állapotának (milieu intérieur) szükséges állandóságát • alapvető homeosztatikus fogalmak: × izovolémia → a vízterek térfogata többé-kevésbé állandó × izoionia → ionkoncentrációk (elsősorban a Na+) mennyiségi állandósága, pozitív és negatív ionok aránya azonos (ez az izoozmózis előfeltétele) × izohidria → pH állandósága × izotónia (izoozmózis) → ozmotikus nyomást biztosító anyagok mennyiségi állandósága × izotermia → testhőmérséklet állandósága (izoterm élőlényeknél) • a szabályozott tényezők dinamikus egyensúlyban (steady-state) vannak → növekedés és csökkenés is van, de ezek kiegyenlítik egymást • értékük egy meghatározott mennyiség (set point) körül állítódik be → legtöbbjük a hypothalamus szabályozása alatt áll

Folyadékterek felosztása: −

nagyságukat vegyes %-ban vagy ml/kg-ban szokás megadni (az ábra nem méretarányos) Összvíztér (TBW) (60 % = 600 ml / tskg) IC tér (33-40 % = 330-400 ml / tskg) interstitialis folyadék (ISF) (12-15 % = 125-150 ml / kg)

− −

−

EC tér (20-27 % = 200-270 ml / tskg) vérplazma (IVF) (4,5-5 % = 45-50 ml / kg)

lassú megoszlású tér

összvíztér (total body water, TBW) → testsúly 60 %-a (600 ml víz / testtömeg-kg) → átlagos testtömegű (70 kgos) emberben kb. 42 liter az összvíztér 2 fő kompartmentre bontható: • sejteken belül → intracelluláris (IC) víztér → összvíztér 2/3-a, testsúly 33-40 %-a, kb. 28 liter • sejteken kívül → extracelluláris (EC) víztér → összvíztér 1/3-a, testsúly 20-27 %-a, kb. 14 liter az EC és IC teret egymástól a sejtmembrán választja el

Extracelluláris (EC) tér (20-27 %) további felosztása: −

gyors megoszlású tér: • plazmavíz (intravascularis (érpályán belüli, IVF)) folyadék → testsúly 4,5-5 %-a, kb. 3,5 liter × átlagos plazmatérfogat: 45-50 ml/kg × az extracelluláris tér egyéb frakcióitól a kapilláris-membrán választja el • intersticiális (szövetek közötti, ISF) folyadék → testsúly 12-15 %-a, kb. 10,5 liter × extracelluláris tér kb. 80 %-a × átlagos térfogata: 120-150 ml/kg

−

× a sejtek közvetlen környezetét képezi × nyirok is hozzá tartozik lassú megoszlású tér → EC-tér meghatározására használatos anyagok csak lassan jutnak be • fibrosus kötőszövetben (inak, fasciák, porcok) lévő víz → 45 ml/kg • csontállományban lévő víz → 45 ml/kg • transzcelluláris folyadék → 15 ml/kg × EC folyadék fennmaradó része, mely nem sorolható a fenti kategóriák egyikébe sem × EC tér egyéb részeitől epithelmembrán választja el őket × ide tartozik: - agy-gerincvelői folyadék (liquor cerebrospinalis, CSF) - csarnokvíz (humor aquaeus) - ízületi résekben található synovialis folyadék - savós üregekben lévő folyadék - mirigyváladékok

Folyadékterek meghatározásának módszerei: − − −

hígítási elv (Stewart) → vízterek meghatározása in vivo kiszárításos eljárás → csak szövetekre, illetve post mortem alkalmazható archimedesi elv → szervezet sűrűségének meghatározása

Hígítási elv (Stewart): − −

−

−

−

−

bármely víztér meghatározható direkt (összvíztér, EC tér, intravascularis tér) vagy indirekt (számolással) feltételei: • ismert megoszlási terű anyag (mely az adott víztérben egyenletesen oszlik meg) • ne legyen toxikus menete: • meghatározandó víztérbe pontosan ismert mennyiségű (S = mol, g) anyagot juttatunk be • megvárjuk, míg az a meghatározandó térben pontosan eloszlik • majd meghatározzuk a folyadéktérben az S anyag koncentrációját (C = mol/l, g/l) → pl. a deutérium vérmintából meghatározható, tömeg-spektrometriával vagy MR-spektroszkópiával • a keresett víztér térfogata (V): V = S / C × V: megoszlási tér × S: beadott indikátormennyiség × C: megoszlás utáni indikátorkoncentráció • hibaforrás: a beadott anyag folyamatosan ürül is → a (pl. vizelettel) ürített mennyiséget S-ből le kell vonni (V = (S-U) / C) az egyes vízterek meghatározására használt anyagok → tudni kell! • összvíztér (TBW) → kapilláris- és sejtmembránokon is penetráló anyagokkal × nehézvíz (D2O) × antipirin • extracelluláris (EC) tér → sejtmembránon nem penetráló (és ezért csak EC megoszló) anyagokkal × szacharóz × mannitol × inulin × raffinóz × izotópok • intravazális tér (IVF) → nagy molekulájú vagy plazmafehérjékhez kötődő anyagokkal × Evans-kék (pl. 60 ml) × 131I-albumin • erythrocyta-volumen → 51Cr-jelölt vvt-kkel bizonyos folyadéktereket csak indirekt (számolással) tudunk meghatározni: • IC tér = összvíztér - EC tér • intertitialis tér (ISF) = EC tér – intravascularis tér az EC térbe is nejutó anyagok megoszlása 2 fázisú (gyors és lassú megoszlású tér)

Kiszárításos eljárás: − − − −

csak szövetekre, illetve post mortem alkalmazható a test és az egyes szervek víztartalma ez alapján egyértelműen megállapítható lemérjük a tetem, ill. a szerv nedves súlyát, majd 105 ºC-on súlyállandóságig szárítjuk súlykülönbség a víztartalomnak felel meg

Archimedesi elv: − −

− − −

levegőben és folyadékban mért súly alapján meghatározható a szervezet sűrűsége (sűrűség = levegőben mért tömeg / kiszorított víz térfogata) fajsúly szempontjából a test 3 féle szövetet tartalmaz: • csont • lágy részek • zsír fordított arányosság (lineáris összefüggés) áll fenn a test fajsúlya és zsírtartalma közt → a zsírtartalom 10%-os növekedése a fajsúly 0,02-dal való csökkenéséval jár zsírmentes testzövet (csont + lágy részek) sűrűsége 1,1 g/cm3 (ennek víztartalma 73 %) a maradék a zsírszövet, melynek 23 %-a víz

Vér általános tulajdonságai: − −

−

−

−

vér (sanguis) → szervezet egyetlen folyékony szövete két részből áll: • plazma → folyékony • sejtes (alakos) elemek → haematocrit érték (Htc) alapfogalmak: • teljes vér = plazma + alakos elemek • plazma: a vér sejtes elemeken kívüli része → organikus és anorganikus alkotórészekből áll • szérum (savó): fibrinogén-mentes vérplazma • vérlepény (placenta sanguinis): a vér savón kívüli része (ha a vér megalvad, ez képezi az alvadt részt) • véralvadás (coagulatio): × ha a vért az erekből kibocsátjuk hamarosan rugalmas masszává alakul át × a vörös massza fokozatosan összehúzódik (vérlepény), miközben áttetsző, sárga folyadékot (vérsavó (szérum)) szorít ki magából vér funkciói: • transzportfunkció → légzési gázok, tápanyagok, szabályozó vegyületek • szabályozó funkció → elektrolitok, pH, hőszabályozás, véralvadás • védekező funkció → fehérvérsejtek alakos elemek (vérsejtek) funkciói: • vérgázok szállítása (vvt) • védekező folyamatok (fehérvérsejtek) • alvadás (thrombocyták)

Vér jellemzői: − − − −

−

testsúly kb. 8 %-a (80 ml/kg) átlagos térfogata: kb. 5 liter • vértérfogat = plazmatérfogat/(1-Htc) hőmérséklete: 38 ºC (kicsit magasabb, mint a testhő) sűrűség (fajsúly): • vér fajsúlya: a normális vér fajsúlya (helyesebben: sűrűsége): 1,045-1,065 (kg/dm3, illetve mértékegység nélkül használva a vízhez viszonyított relatív sűrűséget jelent) • plazma fajsúly: 1,028-1,032 → plazmafehérje-koncentráció függvénye • vvt-fajsúly: 1,096 → Hb-koncentráció függvénye plazma ozmolaritás: oldószer térfogatára (/liter) vonatkoztatjuk • ozmolaritás (Cosm) = ∑noldott anyagok / Voldószer

× × ×

mértékegység: ozmol (Osm) → mólnyi mennyiségeket jelent, de nem vesszük figyelembe az anyagok minőségét pl. 150 mmol Na+ + 150 mmol Cl- van literenként → (Cosm) = (150 mmol + 150 mmol) / 1 liter = 300 mOsm/l anyagmennyiség kiszámítása: N = n * NA = 0,3 mol * (6*1023/mol) = 1,8 * 1023 db molekula

• • − −

− −

− −

normál érték: 0,3 Osm = 300 mOsm (0,9 %-os NaCl-nek (fiziológiás sóoldat) felel meg) → izotóniás 300 mOsm alatt → hypotoniás → vvt-k megduzzadnak és kipukkadnak (az ozmotikus rezisztencia függvényében) • 300 mOSm felett → hypertoniás → vvt-k zsugorodnak (buzogány alakúak lesznek) ozmolalitás: oldószer tömegére (/kg) vonatkoztatjuk

plazma kolloidozmotikus (onkotikus) nyomása (πp): 28 Hgmm → • fogalmak: × teljes (abszolút) ozmotikus nyomás → - az oldatban lévő összes ozmotikusan aktív részecske által kifejtett ozmotikus nyomás - a membránon szabadon mozó anyagok (pl. urea) az abszolút ozmotikus nyomást emelik, a tonicitást azonban nem befolyásolják × tonicitás (effektív ozmotikus nyomás) → azon anyagok koncentrációjától függ, melyek nem tudnak átmenni a membránon (fehérjék, Na+) × kolloidozmotikus (onkotikus) nyomás → a nagy molekulájú anyagok (főleg plazmafehérjék) által kifejtett ozmotikus nyomás - a teljes ozmotikus nyomás kb. 0,5 %-a - az ozmoreguláció szempontjából ez a legfontosabb • szívóerőként működik → a kapillárisok filtrációját vagy reabszorpcióját meghatározó 4 erő közül ez az egyik • értéke a plazmafehérjék koncentrációjától függ (főleg az albumintól, mivel abból van a legtöbb) plazma fagyáspont: -0,57 °C viszkozitás: • belső súrlódást jelent • akkor mérhető, ha a folyadék áramlik, vagy ha a folyadékban valami mozog • normál érték: × vér (vízhez viszonyított relatív) viszkozitása: 4,0-6,0 (a víznél 4-6x viszkózusabb) × plazma (vízhez viszonyított relatív) viszkozitása: 1,8-2 pH: 7,35-7,45 haematocrit-érték (Htc): • azt fejzi ki, hogy a teljes vértérfogat hány %-a alakos elem (ált. főleg vörösvérsejt) • meghatározás: centrifugálással (heparinos kapillárisban) → 10-20000 fordulat/min, 3-10 perc × összes alakos elem benne van (hiszen a centrifugálás során a vvt-kkel együtt azok is ülepednek) → normálisan a vvt-k az alakos elemek 99%-át teszik ki, a fennmaradó 1 % a tct-k és a fvs-ek együttvéve × a vvt-ken kívüli többi alakos elem sem mindig hanyagolható el (pl. leukaemiánál az extrémen emelkedett fvs emeli a Htc-t) • kifejezhető: × arányszámmal (0,37-0,52) → hivatalosan ezt jelöli a fogalom × százalékkal (37-52 %) • Htc normál értéke: × 37-47 % (nő) → a vértérfogat 37-44%-a jut a vvt-kre, 56-63 %-a pedig a plazmára × 42-52 % (ffi) • befolyásolja: ugyanaz, mint a vérképzést × EPO × tengerszint feletti magasság × hypoxia × vaskoncentráció × stb. • kóros értékek: × emelkedik: - polycytaemia (rubra) vera (vvt-szám ↑) → primer (nem-malignus myeloproliferatív betegség) - polycytaemia spuria (polyglobulia) → szekunder • plazma mennyiségének relatív csökkenése miatt • magas erythropoietin szint miatt (hipoxia, endokrin kórképek, ill. tumorok esetén) - fehérvérsejtszám extrém növekedése (pl. leukaemia)

×

−

−

csökken: - anaemia → vvt-szám ↓ - hydraemia → plazmatérfogat ↑ (túlzott folyadékbevitel) vvt-k ozmotikus rezisztenciája → az a legalacsonyabbNaCl-koncentráció, ahol a vvt-k még nem haemolizálnak • 0,5-0,42 %-os NaCl oldatnál kezdődik a hemolízis • 0,34-0,3 %-os NaCl-nél válik teljessé vvt-k süllyedési sebessége (Westegreen, We), erythrocyte sedimentation rate (ESR): • globulin/albumin arányra utal (ha globulin ↑ → süllyedés is ↑) • normálisan kb. 1-12 mm/óra (nőknél 20 mm/h is még elfogadható)

Vérplazma összetevői: − −

víz (91,5%) oldott anyagok (szárazanyag-tartalom):  organikus: × protein (60-80 g/l): albumin, globulin, alvadási faktorok, stb. × nonprotein nitrogén végtermékek: tejsav, urea (karbamid), kreatinin × organikus tápanyagok: glükóz, szénhidrátok, aminosavak  anorganikus: × elektrolitok: Na+, K+, Ca2+, Cl-, bikarbonát × légzési gázok: O2, CO2

Alakos elemek: − − −

vörösvérsejtek (erythrocyta, vvt, rbc): 4-5,5 millió/ μl (mm3) = 4,5-5,5 T / L thrombocyták (tct, vérlemezkék): 150000-400000 / µ l (mm3) fehérvérsejtek (leukocyták): 4000-10000 µ l (mm3)

Az intra- és extracelluláris tér anorganikus összetevői, a két tér közötti kapcsolat. −

folyadékterek felosztása: Összvíztér (TBW) (60 % = 600 ml / tskg) IC tér (33-40 % = 330-400 ml / tskg) intersticiális folyadék (ISF) (12-15 % = 125-150 ml / kg)

−

−

−

− −

EC tér (20-27 % = 200-270 ml / tskg) vérplazma (IVF) (4,5-5 % = 45-50 ml / kg)

lassú megoszlású tér

folyadékterek összetevői: • víz (91,5%) • oldott anyagok (szárazanyag-tartalom) → főleg fehérje × anorganikus (szervetlen): - elektrolitok: Na+, K+, Ca2+, Cl-, bikarbonát - légzési gázok: O2, CO2 × organikus (szerves) → proteinek, lipidek, szénhidrátok, aminosavak, egyéb szerves anyagok EC és IC tér közti kapcsolat: sejtmembrán • az extra-és intracellulásris teret ez választja el egymástól • rajta csatornák, pumpák találhatók → ezek biztosítják a 2 tér közti anyagforgalmat × ioncsatorna → passzív transzport × ionpumpa → aktív transzport • ennek köszönhető, hogy az ionösszetétel az EC- és IC-térben igen eltérő • pl. EC a Na+, IC a K+ a domináns kation • az IC folyadékban nagyobb a K+, Mg2+, PO43--tartalom ionok állapota lehet: • kicserélhető → mennyiségük radioaktívan jelzett ionokkal határozható meg (megoszlási tér segítségével) • kötött → mennyiségük égetéssel határozható meg (égetéssel meghatározható az össz, melyből levonható a kicserélhető) izoionia: az ionok mennyiségi állandósága, pozitív és negatív ionok aránya azonos (ez az izoozmózis előfeltétele) izotonia: az ozmotikus nyomást biztosító anorganikus anyagok mennyiségi állandósága

Az extra- és intracelluláris térben mérhető koncentrációk (mmol/l): TUDNI KELL !!! Na+ K+ Ca2+ Mg2+ ClHCO3- (bikarbonát) PO43fehérje − −

EC-tér (plazma) 136-151 3,4-5,2 2,3-2,7 0,8-1,2 96-111 21-28 1,0-1,4 ≈ 2-15 (60-80 g/l)

IC-tér (izom) 12 150 3 22 4 12 24 ≈ 60-65

IC-tér (vvt) 19 136 0 4 78 18 2 ≈ 60-65

a plazma és az interstitialis tér összetétele hasonló (de az ISF-ben több a fehérje és kevesebba HCO 3-) ozmolaritás és ozmolalitás azonos a 2 térben (kiegyenlítődik, mert a sejtmembrán egy félig áteresztő hártya...)

Az EC és IC tér közti kapcsolat jellege és szabályozása: −

az extra-és intracellulásris teret a sejtmembrán választja el egymástól • folyékony mozaikmembrán modell: kettős lipidréteg + a bele ágyazott fehérjék × kifelé és befelé: hidrofil rész × középen: hidrofób rész × a membrán így összességében amfifil (amfipatikus) tulajdomságú • lipoid-gazdag perifériás zóna → alternatív elmélet a kettős lipidréteggel szemben (itt a lipoidok a fehérjékhez rendezetten asszociált, módosult, kevert micella formában vannak jelen) • az anyagok átjutása a membránon nem korlátlan: × kicsi, apoláros anyagok passzívan is átjuthatnak

−

× az ionok az érfalon ugyan szabadon (passzív transzporttal) átjuthatnak, de a sejtmembránon nem × fehérjék sem juthatnak át szabadon • a szabadon át nem jutó anyagok transzportjához transzport fehérjékre (csatornák, pumpák) van szükség az EC és IC-tér közti anyagforgalom mechanizmusai: • passzív transzport: × diffúzió → membránon keresztül × facilitált diffúzió → carriermolekulák (csatornák) segítségével, a elektrokémai grádiens irányába  aktív transzport → közvetlen energiaigény  másodlagos aktív transzport → aktív transzportfolyamatok által létrehozott változások energiáját igényli (pl. a Na/K-pumpa által létrehozott Na-grádiens lehet a hajtóerő)

Passzív transzport: −

−

diffúzió (membránon keresztül) → lipidoldékonyság teszi lehetővé  függ: × koncentrációkülönbségtől (ha ↑ → diffúzió ↑) × membrán felszínétől (ha ↑ → diffúzió ↑) × anyagok tulajdonságaitól: - diffúzibilis anyag polaritása (víz- (poláros) vagy lipidoldékonysága (apoláros)): • lipidoldékony molekulák → szabadon tudnak áramolni a sejtmembránon keresztül × apoláros molekulák: O2, N2 × CO2 → kicsi, töltéssel nem rendelkező, poláros molekulák • víz → × általában szabadon mozoghat az ozmotikus gradiensnek megfelelően (mivel az extra- és intracelluláris tér izoozmotikus (izotonia)) × szabad mozgását a lipidösszetétel befolyásolhatja (a telítetlen zsírsavak kettős kötéseinek környékén lévő töréseknél mehet át főleg) × de pl. a vese gyűjtőcsatornában a víz nem diffundálhat passzívan facilitált diffúzió → carriermolekulák (csatornák) segítségével, az elektrokémai grádiens irányába  energiát nem igényel  hajtóerő → elektrokémai grádiens: × koncentrációkülönbség (kémiai grádiens) × töltéskülönbség (elektromos grádiens)  így szállítódnak: × víz (bizonyos helyeken) → aquaporin (AP) csatornák segítségével - aquaporin-1 (AP-1) → konstitutívan expresszálódik számos sejttípusban (vvt, endothelsejtek, stb) - aquaporin-3, 4, 5 (AP-3, 4, 5) → konstitutívan expresszálódnak más sejtekben - aquaporin-2 (AP-2) → sejten belüli elhelyezkedése szabályozható → ezáltal szabályozható bizonyos sejtek vízpermeabilitása (pl. vese gyűjtőcsatornák) × ionok → ioncsatornákon - ioncsatornák → integráns membránfehérjék - kapu(ka)t tartalmaznak → állandó dinamikus oszcilláció a nyitott és a zárt állapot között (kapunak nyitva kell lennie az ionáramláshoz (ha több kapu van, mindnek)) • átlagos nyitvatartási idő (τ) → nem változik • nyitási-zárási frekvencia → szabályozható - a membrán ionáramát az egy időben nyitott csatornák száma határozza meg - a csatorna nyitott vagy zárt állapotának szabályozása alapján tovább csoportosíthatók: • feszültségfüggő csatornák → Na+, Ca++, K+ • ligandfüggő • mechanoszenzitív ioncsatornák → mechanoreceptoroknál fontosak - ionszelektivitás → • vagy csak kationokat, vagy csak anionokat engednek át • ezeken belül sem egyforma mértékben × aspecifikus kationcsatornák → Na+-, K+-, és Ca2+-ionokat is átengednek × ionszelektív kationcsatornák → - döntően egy kationra szeketívek (pl. gyors fesz. függő Na+-csatorna 99 % Na+áteresztés mellett 1 %-ban enged át K+-t)

-

×

szelektivitás oka a csatornák belsejében az oxigén atomok eltérő elrendezése, mely az egyes ionok hidrátburkának alakjához igazodik × anioncsatornák (korid-csatornák) → ált. nem szekektívek - mégis kloridcsatornáknak is hívjuk őket, mivel az a legnagyobb koncentrációjú anion - de ált. a bikarbonátot (HCO3-) is ugyanúgy átengedik glükóz önmagában → passzív carrier molekulák segítségével (GLUT-transzporetrek)

Aktív transzport: − − −

− −

energiaigényes  általában ATP szolgáltatja az energiát (de nem feltétlenül)  a sejt anyagcserefolyamatai fedezik koncentrációgrádiens ellenében is képes működni pumpák:  Na+/K+-ATPáz × 3 Na+ ki, közben 2 K+ be × mindez 1 ATP árán × ha bármelyik tényezőt (pl. a K+-t) kivonjuk a rendszerből, a pumpa működése leáll  Ca2+-ATP-áz  H+-K+-ATP-áz  H+-ATP-áz ABC-transzporetek (ATP binding casette) → epeszekrécióban fontos pl. vezikuláris transzport (endocitózis, exocitózis) → aktív folyamatok

Másodlagos aktív transzport: − −

−

általában kapcsoltan történik (pl. a Na +/K+-pumpa által létrehozott Na+-grádiens által létrehozott energia segítségével) carrier molekulák segítségével:  uniporter → 1 anyagot transzportál  szimporter → több anyagot transzportál egyszerre, egy irányba  antiporter → két anyagot transzportál egyszerre, ellentétes irányba példák:  glükóz (Na+-hoz kapcsolódva) → Na+-glükóz-szimporter (SGLT)  aminosavak → Na+-aminosav szimporter (proximális tubulusban)  foszfát → Na+-foszfát-szimporer (proximális tubulusban)  Cl-/HCO3--antiporter → pl. Hamburger-shift (ld. CO2-szállítás), pancreas enzimszekréció  3Na+/1Ca2+-antiporter → Na+-beáramlás energiájából Ca2+-t távolít el a sejtből

Plazma organikus alkotórészei. − −

−

vér: szervezet egyetlen folyékony szövete két részből áll:  plazma → folyékony × víz (91,5%) × oldott anyagok (szárazanyag-tartalom) → főleg fehérje - anorganikus (szervetlen): • elektrolitok: Na+, K+, Ca2+, Cl-, bikarbonát • légzési gázok: O2, CO2 - organikus (szerves) → proteinek, lipidek, szénhidrátok, aminosavak, egyéb szerves anyagok • moláris koncentrációjuk < 20 mmol/liter (a plazma teljes osmolalitásának max. 6 %-a) • nagyobb részük anelektrolit, egy részük anion természetű  sejtes (alakos) elemek → haematokrit érték (Htc) × erythrocyták (vörösvérsejtek, vvt) × leukocyták (fehérvérsejtek, fvs) × thrombocyták (vérlemezkék, tct) serum (savó) → fibrinogénmentes vérplazma (in vitro alvadás során keletkezik)

A plazmában oldott anyagok: −

−

organikus: • protein (60-80 g/l): albumin, globulinok, fibrinogén • nonprotein nitrogén végtermékek: urea (karbamid), kreatinin, húgysav • organikus tápanyagok: glükóz, egyéb szénhidrátok, aminosavak, lipidek anorganikus: • elektrolitok: Na+, K+, Ca2+, Cl-, bikarbonát • légzési gázok: O2, CO2

Egyéb adatok a plazmáról: − − −

sűrűség: 1028-1032 kg/m3 ozmolaritás: 300 mOsm (0,9 %-os NaCl-nek (fiziológiás sóoldat) felel meg) fagyáspont: -0,57 °C

Plazmafehérjék: − −

serum összfehérje: 60-80 g/l (max. 15-20 mmol/l) termelésük:  döntő többségük a májban termelődik  immunglobulinok → plazmasejtek termelik  renin → vese termeli

Plazmafehérjék feladatai: − − − − − − −

kolloidozmotikus nyomás fenntartása (minden fehérje, különösen az albumin) pufferelés, pH-szabályozás (minden fehérje) viszkozitás fenntartása transzport • de nem plazmafehérje-funkció pl. oxigénszállítás (azt a vvt-ben lévő Hb végzi)... raktározás: védelem, humorális immunitás (antitestek, immunglobulinok) enzimek: • renin • véralvadás (fibrinogén, egyéb alvadási faktorok) • komplement fehérjék • α1-antitripszin (proteázokra hat)

−

részvétel az anyag- és energiaforgalomban (éhezéskor fehérjék lebontása → ozmotikus nyomás csökken → éhezési oedema)

Legfontosabb plazmafehérjék: −

− −

albumin (35-48 g/l, 66 kDa) → legnagyobb frakció (normálisan kb. 2x-ese a globulinoknak) • kolloidozmotikus nyomás fenntartása (25 Hgmm) • transzport: bilirubin, epesavas sók, zsírsavak (aspecifikusan mindent tud szállítani) globulinok (20-25 g/l) → arányuk növekedését jelzi a süllyedés (Westegreen, We) emelkedése fibrinogén (2-4 g/l) • molekulatömeg: 340 kDa • véralvadás (ennek során vérlepény keletkezik, kémcsőben (in vitro) csak a plazma fibrinogénmentes része (savó, serum) marad meg)

Serum fehérjék kóros értékeinek klinikai jelentősége: −

−

összfehérje: • alacsony: × felszívódási zavarok → csökkent aminosav-felszívódás × májbetegségek → csökkent fehérjeszintézis × bizonyos vesebetegségek (nephrosis-syndroma) → fokozott vesztés • magas → meg kell nézni, melyik frakció emelkedett → ld. süllyedés vvt-k süllyedési sebessége (Westegreen, We), erythrocyte sedimentation rate (ESR): • globulin/albumin arányra utal (ha globulin ↑ → süllyedés is ↑) • meghatározás: Westegreen-pipettában való ülepítéssel × fecskendővel 1,6 ml vérhez 0,4 ml Na-citrát oldatot szívunk fel (pontosan kell kimérni, a vér : citrát arány is befolyásolhatja az eredményt) × vvt-szám is befolyásolja a We értékét • normálisan kb. 1-12 mm/óra (nőknél 20 mm/h is még elfogadható) × csökken: - globulinok ↓ (akár véralvadási betegségek is befolyásolhatják) - albumin ↑ × növekedett: - globulinok ↑: • terhesség, menstruáció • chronicus gyulladások • szövetnecrosis (daganatok, infarktus) • kóros fehérjék megjelenése (daganatok) - albumin ↓: tartós éhezés, májbántalmak × extrémen fokozott We (100 mm / h felett): - daganatok: - chr. gyulladások:

Nem fehérje természetű organikus összetevők: −

−

−

nonprotein nitrogén végtermékek (NPN), maradék nitrogén (MN) → fehérjék és nukleinsavak lebontásakor keletkeznek  karbamid nitrogén (CN) = urea = blood urea nitrogen (BUN) → 2-9 mmol / liter  kreatinin → 44-106 µmol / liter  húgysav (urát) → 120-410 µmol / liter szénhidrátok  glükóz (szőlőcukor) × energiaszolgáltató × normál éhomi (éhgyomri) vércukorszint: 3,5-5,5 mmol / l  egyéb szénhidrátok lipidek (lipoproteinek formájában szállítódnak)

 koleszterin (Ch) és koleszterin-észter (Ch-E): × membránok alkotórésze × szteroid hormonok, epesavak prekurzora × összkoleszterin: 3,5-6,2 mmol / l × ×

− −

 trigliceridek (TG) → 0,6-1,7 mmol / l × energiaszolgáltatók  foszfolipidek (PL) → 2-3 mmol/l × membránok felépítése  szabad (nem észterifikált) zsírsavak (FFA, NEFA) → 0,3-0,9 mmol/l × energiaszolgáltatók  plazma lipoproteinek → zsírok szállítása aminosavak (pl. alanin) → 3-5 mmol/l  fehérjék felépítéséhez kellenek organikus savak (energiaszolgáltatók)   

−

−

LDL < 2,6 mmol / l HDL >1,2 mM (> 1,0 (ffi), > 1,3 mM (nő))

laktát (tejsav) → 1-2 mmol/l (izomból, májból, agyból, vvt-ből jön) piruvát (piroszőlősav) → 0,1-0,2 mmol/l citrát (citromsav) → 0,1-0,2 mmol/l

ketontestek (aceton, acetoacetát, β -OH-butirát) → 0,08-0,3 mmol/l  acetil-CoA-ból (főleg lipidek lebontásából, illetve kisebb mértékben az aerob glikolízisből jön) keletkező, vízoldékony molekulák  alternatív energiaforrások → energiatartalmuk a szénhidrátokénál kisebb (de az izom és az agy fel tudja használni szükség esetén (pl mikor az anaerob anyagcsere kerül előtérbe)  jelentőségük: × súlyos vagy rosszul beállított cukorbetegségben felszaporodhatnak → ketoacidózist okozhatnak × ekkor a szervezet inkább zsírok lebontásából próbálja fedezni az energiaigényét  fokozott vérszintjük esetén a vizeletben is kimuthatók → Legal-próba × jelenlétük a vizeletben fokozott lipidlebontásra utal bilirubin → 3-17 µ mol/l (max. 1 mg/dl)  keletkezése: × 80-85 % a vvt-kből származó haemoglobin (Hb) lebomlásából × 5-10 % az erythropoesis (vvt-képzés) mellékterméke (kis mértékű ineffektív erythropoesis)  formái: × albuminhoz kötött (indirekt, szabad, nem konjugált bilirubin) × direkt (konjugált, kötött) bilirubin (bilirubin-glükorind) → májban keletkezik, vízoldékony  kóros szintje (hyperbilirubinaemia): × 34-51 μmol/l (2-3 mg/dl) → subicterus (conjunctiva / sclera sárgasága) × 51 µ mol/l (3 mg/dl) fölött → sárgaság (icterus): bőr / nyálkahártya és sclera sárga elszíneződése

Vörösvérsejtek (erythrocyták). Általános jellemzők: −

−

feladataik:  O2 szállítása  CO2 szállítása  pH szabályozásban is szerepük van: haemoglobin pufferrendszer (HbO2- ↔ HHb) számuk: 4-5,5 millió / mikroliter (mm3) = 4,0-5,5 T / L → vér alakos elemei közül a legmagasabb  férfiakban több van belőlük → tesztoszteron hatására nő a vvt-képzés × férfi: 4,8-5,2 millió / µ l × nő: 4,3-4,7 millió / µ l  Bürker-kamrában számolhatók meg (a gyakorlatban laboratóriumban számolják automatával) × Hayem-oldattal kell előtte higítani (hypertoniás sóoldat, NaCl-ot, Na2SO4-ot, HgCl2-ot tartalmaz), hogy megakadályozzuk a vvt-k összetapadását (pénztekercs- (sympexis-) képződést) -

− −

−

−

 anaemia (vérszegénység) → vvt-k számának csökkenése egységnyi vérben  polycytaemia: ha megnő a számuk haematocrit-érték (Htc): azt fejzi ki, hogy a teljes vértérfogat hány %-a alakos elem (ált. főleg vörösvérsejt) bikonkáv (korong, piskóta) alakúak  átmérő: 7-8 µ m, vastagság: szélén 2, középen 1 µ m × meghatározás: okulármikrométerrel (immerziós nagyítással) × átmérőjük Gauss-eloszlást mutat, ezt a Price-Jones-görbe írja le: × átmérő arányos a vvt-térfogattal hemoglobint tartalmaznak → gázszállítás, vvt színe  vvt citoplazma kb. 33%-a  Hb normál értéke: 120-170 g / L  meghatározás: × transzformáló reagenssel (pl. Drabkin-reagens) × hemofotométerrel vörösvérsejtek származtatott paraméterei:  MCV (mean corposcular volume): 1 vvt átlagos térfogata × MCV = Htc / vvt-szám ×

×

−

H2O: oldószer 2,5% Na2SO4: pénztekercsképződés megakadályozása 0,025% HgCl2: tartósítás 0,5% NaCl: további ozmotikus koncentráció biztosítása

Htc-t itt tizedestörtben kell megadni, nem %-ban

normál érték: 80-97 fl (femtoliter = x 10-15 liter) - macrocytosis: ha ennél nagyobb • nagyobb vvt-átmérővel is jár • újszülöttben normális (MCV ott átlagban 95-121 fl) - microcytosis: ha ennél kisebb → vvt-átmérő is kisebb  MCH (mean corpuscular haemoglobin): 1 vvt átlagos Hb-tartalma × MCH = Hb / vvt-szám × normál érték: 27-32 pg - ha csökken: hypochrom - ha emelkedik: hyperchrom  MCHC (mean corpuscular haemoglobin concentration): átlagos Hb-koncentráció (1 liter vérsejtben) × MCHC = Hb / Htc = MCH / MCV × normál érték: 310-354 g / 1 liter vérsejt = 31-35 g/dl vérsejt × ha csökken: hypochrom × emelkedés: nem nagyon fordul elő, a vvt-k mindig telítettek Hb-nal csontvelőben termelődnek  vvt-k a közös MEP sejtből keletkeznek  termelődésüket az erythropetin (EPO) szabályozza × termelődés: - vese: peritubuláris kapillárisokban (85-90 %) → veseelégtelenség anaemiával jár - máj: perisinusoidalis sejtekben (10 %)

− −

- csontvelőben (nem bizonyított) × főleg hypoxia hatására → HIF (hipoxia által indukált faktor) fokozza az EPO termelését × az erythroid irányú fejlődés első jele az EPO receptor jelenléte  tesztoszteron → fokozza a vvt-képzést (proerythroblastokon tesztoszteronreceptorok találhatók) → férfiakban magasabb vvt-szám  szükséges szubsztrátok és vitaminok: × vas → hem-szintézis × fólsav × B12-vitamin (sejtosztódás) → intrinsic faktor (IF) is kell, mivel anélkül nem szívódik fel a B12 × B1-, 2-, 6-vitaminok (haem szintézis) × C-vitamin (Fe2+-felszívódás) × fehérje → globin-szintézis × reticulocyta: fiatal vörösvérsejt - magjuk már nincs - GER (durva felszínű endoplazmatikus retikulum, riboszómákkal) még megvan → • képes fehérjeszintézisre • brillantkrezilkékkel festhetők (szupravitálisan) - 1-2 nap alatt alakulnak érett vvt-kké - átlagos mennyisége: vvt-k 0,5-2 %-a (25-75 G / L), újszülött: 2,5-6 % - ha számuk ↑ → fokozott (hyperregeneratív) vérképzésre utal  fejlődés során elvesztik sejtorganellumaikat → bikonkáv (piskóta) alak alakul ki  az érett vvt-kben semmilyen sejtorganellum nem található × citoplazmájuk homogén × teljes energiaszükségletüket glikolízissel fedezik → működésük nagyon függ a vérplazma glükózkoncentrációjától élettartamuk: 120 nap (öregedésük során gömb alakot vesznek fel, deformálhatóságuk csökken) vvt-k ozmotikus rezisztenciája → az a NaCl-koncentráció, ahol a vvt-k még nem haemolizálnak  alapja: az EC és az IC tér ozmotikus koncentrációi kiegyenlítődnek (a sejtmembránon, mint félig áteresztő hártyán keresztül víz áramolhat a nagyobb ozmotikus koncentrációjú hely felé) × hiperozmotikus oldat → vvt-k zsugorodnak (buzogány alakúak lesznek) × hipozmotikus oldat → vvt-k duzzadnak (a membrán ezt csak korlátozottan képes elviselni) → hemolízishez vezet (vvt szétpukkad)  ozmotikus rezisztencia a membrán (félig áteresztő hártya) tulajdonságaitől függ  ozmotikus rezisztencia normál értéke: × 0,5-0,42 %-os NaCl oldatnál kezdődik a hemolízis × 0,34-0,3 %-os NaCl-nél válik teljessé  ha romlik → vvt-k membrán- vagy alaki defektusaira utal (spherocytosis, elliptocytosis)

Sejtalkotók: − −

−

magjuk (DNS) nincs membrán:  deformálódhatnak (ez fontos, gyakran a saját átmérőjüknél szűkebb kapillárisokon kell áthaladniuk)  membránfehérjék, köztük a spectrin növelik a sejtek flexibilitását  a vvt még az endothelsejtek közé is behatol  membrán nem nyújtható: × hyperozmotikus oldatban a vvt-k vizet vesztenek → zsugorodnak (buzogány alakúak lesznek) × hyposmoticus oldatban a vvt-k vizet vesznek fel (duzzadnak) → gömb alakúvá válnak (spherocyta) → később a membrán felreped → Hb kilép a sejtből (ozmotikus haemolysis) × gyógyszerek, vegyszerek (éter, kloroform), fertőzés is okozhat haemolysist citoplazma → semmilyen sejtorganellum nem található az érett vvt-ben  hemoglobin → felelős a vvt színéért és a gázszállításért  szénsavanhidráz (karboanhidráz, CA, CAH) enzim: CO2 +H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3 glikolízis enzimei → teljes energiaszükségletüket glikolízissel fedezik (laktát képződik)  mitokondtium nincs → terminális oxidáció (légzési lánc) nincs a vvt-ben (nem tudják a glükózt CO2-ra és vízre bontani)  citrátkör nincs  Golgi-készülék nincs

 riboszóma (RNS) nincs  glükóz direkt oxidáció (pentóz-foszfát shunt) enzimei: NADPH képzéséhez kell, mely szükséges az antioxidáns glutation regenerációjához

Anaemia (vérszegénység): −

definíció → egységnyi vérben lecsökken a vvt-k száma (vagy a Hb, vagy a Htc): Nő: Férfi: Vvt ( x 10 12 / l) < 3,9 < 4,5 Htc < 37 % < 41 % Hb (g/l) < 120 < 135

Anaemiák kórélettani (ok szerinti) felosztása: −

−

csökkent képzés • veseelégtelenség (EPO-hiány + proteinuria esetén ferritin-vesztés): • csontvelői ok • Hb-szintézis zavara fokozott pusztulás • vérvesztés, nagy vérzések (haemorrhagia) → GI-, traumás, orr-, vesevérzés, hypermenorrhea • haemolysis (haemolyticus anaemia)

Anaemiák felosztása vvt méret szerint: −

−

−

microcyter (MCV < 80 fl, vvt-átmérő < 7 µm) • vashiány • thalassemia normocyter • vérzés (haemorrhagia) • chr. veseelégtelenség (renalis anaemia) → EPO ↓ • tumor macrocyter (MCV > 97 fl, vvt-átmérő > 8 µm) • alkoholizmus • fólsavhiány • B12-vitamin-hiány • myelodysplasiás syndroma (MDS)

Anaemiák felosztása csontvelői kép szerint: − − −

aregeneratív (aplasztikus) → nincs vagy kevés a reticulocyta → csontvelővel van baj normoregeneratív hyperregeneratív → sok a reticulocyta → csontvelő kompenzálni igyekszik az anaemiát (pl. haemolysis esetén)

Haemoglobin. Vasforgalom. − −

−

−

haemoglobin (Hb): vörösvérsejtek plazmájának kb. 1/3-át kitevő fehérje →  ez felelős a gázszállításért  vvt színét is ez adja Hb normál értéke a vérben: 120-170 g / L  MCH (mean corpuscular haemoglobin) = Hb / vvt-szám: 1 vvt átlagos Hb-tartalma (27-32 pg)  MCHC (mean corpuscular haemoglobin concentration) Hb / Htc: (310-354 g / 1 liter) funkciói:  O2 szállítása → a Hb nagy affinitással köti az oxigént  CO2 szállítása  pH szabályozásban is szerepük van: haemoglobin pufferrendszer (HbO2- ↔ HHb) szerkezete: • 4 alegység (minden alegység globin polipeptidláncból és hemből áll) × felnőttben Hb 98%-át a HbA1 teszi ki (α2β2 → két α és két β alegységből áll) × HbA2 (α2δ2) × magzatban HbF (α2γ2) • 1 vas (Fe2+) → prosztetikus csoport × két vegyértékű ferrovas (Fe2+) formájában van jelen ×

• •

kelátként max. 6 kötést hozhat létre:

- haem 4 pirrolgyűrűjéhez N-en keresztül - globinlánc F-8-hisztidinjéhez - oxigénhez 1 tetramer Hb maximálisan 4 oxigénmolekulát képes megkötni (reverzibilis, gyengébb kötéssel) 1 g Hb 1,39 ml O2-t tud szállítani

Funkciói: O2 szállítása: − − −

1 tetramer Hb maximálisan 4 oxigénmolekulát képes megkötni 1 g Hb 1,39 ml O2-t tud szállítani O2-szaturáció → Hb oxigenizáltsági foka • kifejezi, hogy az oxigenált Hb hányad része az összes Hb-nek • ez az O2 parciális nyomásától függ • a Hb normálisan is nagy affinitással köti az oxigént: × artériás vérre jellemző nyomáson (pO2 = 65-100 Hgmm) a telítettség (SaO2) kb. 95-99 % × vénában (pO2 = 40 Hgmm) a telítettség (SvO2) kb. 70-75 % × a hemoglobin (100%) teljes telítése 150 Hgmm-es oxigéntenzió mellett jön létre • mérhető: × vérgázanalízissel (Astrup) × pulzoximetriával • az oxigén-tenzió és az oxigén-szaturáció közti összefüggést a Hb O2-disszociációs görbéje írja le: × sigmoid görbe - P50: az az oxigén-tenzió ahol a szaturáció 50% → értéke affinitástól függően változhat - a Hb O2-hez való affinitását a görbe felszálló részének meredekségével jellemezhetjük • meredekség ↑ (balra tolt görbe) → affinitás ↑ → könnyebben köti, nehezebben adja le az O2-t • meredekség ↓ (jobbra tolt görbe) → affinitás ↓ → nehezebben köti, könnyebben adja le az O2-t

-

−

a Hb O2-hez való affinitását befolyásolja: • 2,3-DPG (2,3-biszfoszfoglicerát) → görbe jobbra tolódik (növekedése elősegíti az O2 disszociációját) × 2,3-DPG a vvt-kben keletkezik a glikolízis intermedierjeiből (1 ATP árán) → - szintje emelkedik, ha: • O2 csökken (pl. anaemiában) • pH csökken + • H -koncentráció → × növekedése (acidózis): - elősegíti az O2 disszociációját a Hb-ről (kevésbé kötődik a Hb-hoz, magasabb környezeti oxigén parciális nyomásnál is le tudja adni) → görbe jobbra tolódik - megfigyelhető pl. fokozott izomműködés esetén, mikor megemelkedik a laktáttermelés → Bohr-effektus × alkalózisban balra tolódik • pH → emelkedése balra tolja a görbét (nehezebb O2-leadás) • PCO2 → H+-hoz hasonlóan hat (vvt plazmájában szénsavvá alakul → H+ disszociál) → görbe jobbra tolódik (növekedése elősegíti az O2 disszociációját) • CO → nagyon erősen köt a Hb-hoz (a CO-Hb spektroszkópiával mutatható ki) → balra tolja a görbét (nem tudja leadni az O2-t ) • testhőmérséklet × hyperthermia → görbe jobbra tolódik (elősegíti az O2 disszociációját) × hypothermia → görbe balra tolódik (rontja az O2 disszociációját) • Hb típusa: × HbF affinitása > HbA affinitása → HbF disszociációs görbéje a HbA-hoz képest balra van × sarlósejtes anaemia (HbS), Hb Kansas, Hb Seattle → jobbra tolt görbék a Hb-n kívül még fizikailag oldott formában is szállítódik O2 (0,3 térfogat%) • oldékonysági sorrend: α nitrogén < α oxigén < α szén-dioxid

CO2 szállítása: −

kémiai kötésben 2 féle módon szállítódhat: • bikarbonát formában (70 %) → 20-26 mmol / L × perifériás kapillárisokban: - CO2 bejut a vvt-be - szénsavanhidráz (karboanhidráz, CA, CAH) hatására H2CO3 lesz belőle - CO2 +H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3- H+-t a Hb megköti (reverzibilisen): H+ + Hb ↔ HHb + - a Le Châtelier-Braun-elv alapján a CA-által katalizált reakció egyensúlya jobbra tolódik → egyre több HCO3- keletkezik → ez kicserélődik a plazma Cl--ionjaival (Hamburger-shift) - HCO3--koncentráció arányos a vér CO2-tartalmával → vénás vérben (pl. v. femoralis) magasabb, mint az artériás vérben (a. femoralis)

× tüdőkapillárisokban ezzel ellentétes irányú folyamat megy végbe karbamino- formában (20 %) → Hb-hoz kötődve × Hb –NH2-csoportja köti meg (reverzibilisen) × CO2 + Hb–NH2 ↔ Hb-NH-COOH (karbamino-Hb) × ha a tüdőben a Hb oxigenálódik, leadja a CO2-t: Hb-NH-COOH + O2 ↔ Hb-O2 + CO2 ezen kívül még fizikailag oldott formában is szállítódik (összesen: 2,6-3 térfogat %) → O2-nél jobban oldódik •

−

pH-szabályozás: − − − −

vér pH szabályozásában is szerepe van → haemoglobin pufferrendszer HbO2- ↔ HHb Hb-ben lévő His-maradékok imidazol-csoportja pH-tól függően protont képes felvenni vagy leadni (reverzibilisen) → pufferelés alapja nagyon hatékony puffer (kapacitása nagyobb a plazmafehérjéknél): • plazmafehérjéknél nagyobb koncentrációban található (120-170 vs. 60-80 g/l) • több His-t tartalmaz

Hemoglobin gázvegyületei: −

−

−

oxigenált Hb • kimutatás: labor (Hb-spektroszkópia: sárga mezőben 2 csík) • összes Hb-hez viszonyított aránya az O2-szaturáció → × artériás vérben (SaO2): normálisan 95-100 % × vénás vérben (SvO2): 70-75 % dezoxigenált („redukált”) Hb • mikor a Hb nem köt oxigént, illetve CO2-t köt • cyanosis: bőr és nyálkahártyák kékeslila elszíneződése × oka: ha dezoxigenált (redukált, vagy a met-) Hb abszolút mennyisége megnő (> 5 g / dl (50 g /l)) - nem a %-os arány számít, hanem az abszolút mennyiség - általában hypoxiában fordul elő - de polycytaemia esetén nem mindig kell hozzá hypoxia, anaemiában viszont a hypoxia sem jár mindig cyanosissal × ajak- és acrocyanosis (végtagok distalis része, orr, fül) a leggyakoribb • redukáló anyaggal (pl. Na-ditionit) állítható elő in vitro • kimutatás.: labor (Hb-spektroszkópia: 1 elmosódotabb csík a sárgában) met-Hb • met-Hb-ben a vas ferrivas (Fe3+) formájában van jelen → kémiailag ez jelent igazi oxidációt • fiziológiásan is jelen van (alacsony koncentrációban) • mechanizmus: × hiányzik az elektron, mely megkötné az O2-t → a dezoxigenált met-Hb nem képes O2-t kötni → szöveti hypoxia × ha már korábban megkötötte az O2-t → az oxigenált met-Hb disszociációs görbéje balra tolódik → nem képes leadni → szöveti hypoxia • met-Hb-aemia: ha a met-Hb mennyisége megnő × okai: - örökletes (met-Hb-reduktáz-hiány, Hb-M-betegség) - szerzett • nitrátos víz (kútvíz) → bélflóra nitritté alakítja → a nitrit a Hb-t oxidálja • mérgezések (anilin, szulfonamidok, fenacetin) ×

× •

tünetek: cyanosis (diffúz, egyenletes, meleg cyanosis), nem acralis

kimutatás: labor (Hb-spektroszkópia: megvan a 2 csík a sárgában + 1 jellegzetes csík a vörösben + 2 a kékben) × megelőzés: csecsemők táplálására használt víz legfeljebb 40 mg / l nitrátot tartalmazhat K3[Fe(CN)6] hozzáadásával állítható elő in vitro (Drabkin-reagens is ezt tartalmaz) → jellegzetes fényelnyelését a Hb mérésénél ki lehet használni

−

CO-Hb • szén-monoxid (CO) → × nagyon nagy affinitással (oxigén 300x-osa) köt a Hb-hez (oxigént leszorítja a Hb-ről) × nem enged több oxigént kötni × balra tolja a Hb-disszociációs görbét (nem tudja leadni az O2-t ) • kimutatás: labor × Hb-spektroszkópia (2 csík a sárgában és zöldben az ibolya felé tolódva) × Na-ditionittal sem redukálható in vitro •

kezelés: oxigénnel leszorítható

Haemoglobin sorsa a szervezetben, bilirubinanyagcsere: −

bilirubinképződés • 80-85 % a vvt-kből származó Hb lebomlásából • • •

•

5-10 % az erythropoesis mellékterméke (kis mértékű ineffektív erythropoesis) haem oxidáz: Hb → biliverdin (zöld) + globin reduktáz: biliverdin → bilirubin (sárga)

hidrofób → × albuminhoz kötve szállítódik (indirekt, szabad, nem konjugált bilirubin) × vese nem tudja kiválasztani ×

− −

koraszülötteket UV-besugárzásnak teszik ki, mert az hidrofillé teszi a bilirubint

májsejt felveszi (ligandin fehérje) konjugáció (UDP-glükuronil-transzferáz végzi = UDPGT) • kialakul a direkt (konjugált, kötött) bilirubin (bilirubinglükorind) → 85% di-, 15% monoglükuronát • vízben oldható és kevésbé kötött albuminhoz → kiválasztódik a vizeletben

− exkréció (epeútba) → betegségek: Dubin-Johnson-sy. (SOD hiánnyal), Rotor-syndroma (nincs SOD hiány) − − −

epe elfolyása az epében kiválasztott konjugált bilirubin nem szívódik fel a vékonybélből bélben a bélbaktériumok urobilinogénné (UBG) alakítják • UBG egy része visszaszívódik × enterohepaticus körforgás × vizelettel ürülés • másik része stercobilinné alakul, a széklettel ürül

Sárgaság (icterus): −

− −

definíció:  serum bilirubin normális szintje 3-17 µ mol/l (max. 1 mg/dl)  kóros szintje (hyperbilirubinaemia): × 34-51 μmol/l (2-3 mg/dl) → subicterus (conjunctiva / sclera sárgasága) × 51 µ mol/l (3 mg/dl) fölött → sárgaság (icterus): - bőr / nyálkahártya és sclera sárga elszíneződése - szövetekben lerakódó bilirubin következtében több máj- és epeúti betegség tünete → diagnosztizálásukhoz kinduló pontként szolgál. osztályozása (ok, valamint a bilirubin típusa (direkt vagy indirekt) alapján):  haemolyticus, prehepatikus → indirekt hyperbilirubinaemia  hepatikus → indirekt vagy direkt (attól függően, hogy az UDPGT előtt vagy után van a gond) • epeúti elzáródás (obstrukciós, extrahepatikus, poszthepatikus) → direkt hyperbilirubinaemia

Icterusok elkülönítése (differenciáldiagnózisa): haemolyticus (prehepatikus) van (++)

indirekt bilirubin SZÉRUM:

VIZELET:

direkt bilirubin

van (+)

epeúti elzáródás (poszthepatikus) nincs (-)

hepatikus

nincs (-)

lehet (+/-)

van (++)

GOT (ASAT), GPT (ALAT)

normális

↑↑↑

kezdetben normális

ALP, γ-GT

normális

normális vagy ↑

↑↑↑

bilirubin

nincs (-)

van (+)

van (++) → SÖTÉT

UBG (Ehrlich-próba)

van (++)

van (+)

nincs (-)

sötét (pleiochrom)

világos

acholiás (agyagszerű)

SZÉKLET:

Vasforgalom: Vas szüksges: − − − − −

Hb-hez Mb-hez enzimekhez osztódó sejtekhez kofaktor

Vasforgalom: −

− −

− −

átlagos súlyú szervezet 5 g vasat tartalmaz, megoszlása: • 65% a haemoglobinban • 10% a myoglobinban • 5% enzimek • 20% raktárak felnőtt szervezetben kb. 4000 mg vas van (hemoglobin, mioglobin, ferritin) szervezet vasvesztése folyamatos (menstruáció, gyomor-bél rendszer)

napi bevitel: minimum 10-30 mg (terhességben 30 mg) Fe2+ (ferrovas) formájában képes csak felszívódni (Fe3+ (ferrivas) nem) • duodenumban és a proximális jejunumban szívódik fel • sejten belül a vas két úton mehet tovább: × abszorptív út: transzferrinhez kötve vasraktárakba és hemoproteinekbe jut ×

− − −

−

-

apotranszferrin: vas nélküli forma transzferrin: vasat kötő forma

alternatív út (tárolás az enterocytákban): - apoferritinhez kötődik, ami így ferritinné alakul és a bélhámsejtekben (enterocytákban) marad - a vas legnagyobb része a bélhámsejtben apoferritinhez kötődik szállítás: 1 transzferrin 2 Fe3+-t (a vas a plazmában transzferrinhez kötődik) periferián a sejtek transzferrin receptorral veszik fel (erythroblastok, RTC, csontvelő, placenta) ferritin: • vízoldékony • vasraktár (Fe3+) • normál érték: 17-304 µg / l tárolás ferri- (Fe3+), mobilizálás ferro- (Fe2+) formában

Vashiány: −

−

okai: • igényekhez képest elégtelen vasbevitel • csökkent vasfelszívódás → dg: Fe-terheléses vizsgálat • fokozott vasveszteség (vérzés (haemorrhagia) miatt)

vashiány formái: • prelatens: ferritin ↓, transzferrin normális • latens: ferritin ↓, transzferrin telítettség ↓, transzferrin ↑, szolubilis transzferrin-receptor ↑ • manifeszt: már a vvt is ↓ (klinikai tünetek)

Haemoglobinopathiák: − −

felnőttben Hb 98%-át a HbA1 teszi ki (α2β2 → két α és két β alegységből áll) haemoglobinopathiák: kóros szerkezetű haemoglobinok

Thalassaemiák: − − −

− −

leggyakoribb monogénes betegség a világon mechanizmus: globin láncok szintézisének csökkenése (α vagy β) jellemzőik: • kóros vvt morfológia: microcyták, acantocyták, céltáblasejtek • csökkent vvt-élettartam → haemolysis (Htc ↓, Se Bil , LDH ) • egy részük súlyos tünetekkel jár, más részük panaszmentes haemoglobin elektroforézis: thalassaemiák diff.dg eszköze típusai: • α-thalassaemia × α-lánc szintézisének zavara (ha az α-lánc beteg, semmi nem helyettesítheti) × csak enyhe esetek (thalassaemia minor, intermedia) láthatók, mert a súlyos formában nem életképesek • β-thalassaemia × β láncot kódoló gén pontmutációja × más láncok helyettesíthetik őket:

Sarlósejtes anaemia: − − −

kóros βs lánc van jelen oka: pontmutáció (1 AS-csere: glutamát helyett valin a β globin lánc 6-os poziciójában) jellemzői: • irreverzibilisen sarló alakú sejtek • chr. haemolyticus anaemia, sárgaság • összecsapzódó vvt-k → vazo-occluzív krízisek, helyi vérellátási zavarok (agyinfarktus, lépinfarktus) • malária ellen védelmet nyújt

Fehérvérsejtek (leukocyták). − −

−

−

−

mindegyik fvs tartalmaz magot és sejtorganellumokat számuk: 4000-10000 / µ l (mm3) (4-10 G / L) • számlálásuk: Bürker-kamra segítségével × előtte Türk-oldattal (gentiana-ibolyás ecetsavoldat) higítjuk - megfesti a fehérvérsejteket (így azok megszámolhatók) - hemolizálja a vörösvérsejteket (így azok nem fogják zavarni a vizsgálatot) × értékelés: - normál érték: 4000-10000 / µ l (mm3) - alacsonyabb → leukopenia - magasabb → leukocytosis • a mai gyakorlatban automatával határozzák meg a számát a laboratóriumok funkció: • immunrendszer alkotórészei • védik a szervezetet a fertőzésektől, pathogén molekuláktól, toxinoktól, abnormális sejtektől • az immunrendszer sejtjei kölcsönösen hatnak egymásra (igen bonyolult rendszert képezve) • elsősorban a szövetekben találhatók, a keringésben csak bizonyos hányaduk van több csoportra oszthatók : • granulocyták: × neutrofil: 2,5-7,5 G / L (50-70 %) × bazofil: 0,01-0,1 G / L (0-1 %) × eozinofil: 0,04-0,44 G / L (1-4 %) • monocyták: 0,2-0,8 G / L (2-8 %) → az agranuláris leukociták közé tartozik • lymphocyták: 1,5-3,5 G / L (20-40 %) → az agranuláris leukociták közé tartoznak vérkép (haemogram): • kvalitatív (minőségi) vérkép: fehérvérsejtek egyes típusainak mennyiségi aránya a vérben

× csak a fehérvérsejtek %-os arányát határozzuk meg (az fvs-számot és az altípusok pontos számát így nem ismerjük) vérkenetet készítünk (Pappenheim-féle May-Grünwald-Giemsa-festéssel → - a különféle fehérvérsejt-típusokat különbözőképpen festi meg - a vvt-k a Hb miatt vörösek - a tct-k kicsi lilás pöttyöknek látszanak × megszámoljuk az fvs-ek arányát egymáshoz képest • kvantitatív (mennyiségi) vérkép → ha az alakos elemek pontos számát is meghatározzuk (nem csak az arányát) fehérvérsejtek fejlődése: alapvetően 2 vonalon (myeloid vagy lymphoid irány) ×

−

Fehérvérsejtek egyes típusainak tulajdonságai: Granulocyták: −

neutrofil granulocyták • fvs-ek 50-70 %-át teszik ki • savas és bázikus festéket is megkötik • átmérő: 9-12 µm • veleszületett (nem specifikus, természetes) immunrendszer részei • szerepük: × fagocitózis (kórokozók bekebelezése, bakteriális fertőzések elleni védelem) × bekebelezett sejtek lebontása (enzimek segítségével) • fejlődésük: csontvelőben termelődnek × minél fiatalabbak, annál kevésbé lebenyezett a magjuk → balra tolt vérkép: ha sok a fiatal neutrofil a keringésben × termelődésüket fokozza: IL-3, GCSF és IL-1 (TNF-α-indukcióra (10 nap)) • élettartam a keringésben rövid × keringési fél-életidő: 6-7 óra, utána diapedezissel a szövetekbe vándorolnak × élettartamuk a szövetekben: 1-4 nap

•

−

felépítésük: × szegmentált mag → érett forma × aktin és miozin mikrofilamentumrendszer → önálló mozgásra képesek, el tudják hagyni az érlument (diapedezis) × mikrotubulusok → endocytosisra képesek × sejt felszíni receptorok - kemotaktikus anyagok receptorai → kemotaktikus anyagok vonzzák a granulocytákat a rendeltetési helyükre × lizoszomális enzimek → fagocitált sejtek elpusztítása (fagoszómában) × primer (azurophil) granulumok: számos bontó enzimet tartalmaznak - myeloperoxidáz (NMP): hypoklorit-anion képzése (ez a legtoxikusabb) - hidroláz × szekunder granulumok: - NADPH-oxidáz → szuperoxid-gyököt képez a fagoszómában (2O2 + NADPH → 2O2- + NADPH + H+) - SOD (szuperoxid-dizmutáz): 2O2- + 2H+ → + H 2O2 + O2 × termelhetnek még: - citokineket - vazokonstriktor anyagokat - thrombocyta-aggregátor anyagokat (pl. TXA2) - leukotriéneket (LT) → kapilláris-permeabilitás ↑ - egyéb PG-ket • kóros szintjük okai: × emelkedés (granulocytosis) → akut bakteriális fertőzések × csökkenés (granulocytopenia) → csontvelő-károsodás × hiány (agranulocytosis) → akut csontvelő-károsodás első jele (ennek a legrövidebb az élettartama) bazofil granulocyták

•

fvs-ek 0-1 %-a átmérő: 8-11 µm (ezek a legkisebb granulocyták) bázikus festéket kötik meg (lilás, granulált festődésükről ismerhetők fel) csontvelőben termelődnek veleszületett (nem specifikus, természetes) immunrendszer részei szerepük: × gyulladásos és allergiás reakciók × prosztaglandinok és proinflammatorikus citokinek termelése (TNFα) × exoparaziták (kullancs) megjelenésekor megnő a szintje • szerkezetük: × granulumokban: - heparin - hisztamin × IgE kötőhelyekkel (FcεR) rendelkeznek → képesek megkötni az IgE Fc-részét - nincs hozzá szükség Ag-re - Ag nélkül is kialakulhat anaphylaxiás reakció (értágulat (vazodilatáció), kapilláris-permeabilitás fokozódása) → szerepe: több Ag-eliminációs faktor jut a kórokozókhoz - súlyos allergiás reakció esetén anaphylaxiás shock jöhet létre → életveszélyes (pl. gégeoedema) • kóros értékeik: × emelkedés (basophilia) → - gyulladásos reakciók - exoparazita fertőzés (pl. kullancs) eozinofil granulocyták • a fvs-ek 1-4 %-át teszik ki • átmérő: 10-15 µm • savas festéket kötik meg (festődésükről és motoros szemüveg alakú magjukról ismerhetők fel) • csontvelőben termelődnek • amőboid mozgásra és fagocitózisra képesek • nagy mennyiségben vannak jelen az idegen anyagoknak kitett nyálkahártyák kötőszövetében (tápcsatorna, légutak) • veleszületett (nem specifikus, természetes) immunrendszer részei • • • • •

−

•

•

•

• • •

szerepük: × invazív parazita (féreg-) fertőzés elleni válaszok - IgE által irányított citotoxikus reakció (ADCC) - bázikus fehérjéik erősen toxikusak a férgekre - emelkedett számuk féregfertőzésre utalhat × allergiás (I. típusú, azonnali (immediate) hiperszensitivitás) reakciók (asthma bronchiale, szénanátha) → bázikus fehérjéi toxikusak a légúti epithel-sejtekre és a bronchusok simaizomzatára (gátolják a csillók mozgását, megváltoztatják a membrán-transzportot) → az eosinophilia allergiás betegségekre is utalhat × bazofil granulocyták szabályozása (anaphylaxiás reakció lefékezése) → a bazofiloknak és az aktivált eozinofiloknak is IgE-receptoraik vannak × bázikus fehérjéi más sejtekre is tocikusak (légúti epithel, bronchusok simaizomzata) × Ag- és At-elimináció (neutrofileknél kisebb mértékben fagocitózisra is képesek lehetnek (kék Fonyó 132.o.)) × kötőszövet újraképződése különféle anyagokat tartalmaznak: × heparináz × hisztamináz × eosinophil peroxidáz × kationos protein × Charcot-Leyden kristályok (lysophospholipase) × neurotoxin aktivációjuk: × IL-5 aktiválja őket (TH2-sejtek termelik) × kemoattraktánsuk az eotaxin × IgE irányítja a választ (FcεRII-n át) → citotoxikus reakció (ADCC) élettartam: 8-12 nap szöveti eosinophilek képesek visszajutni a keringésbe eozinofil granulocyták vérszintjének emelkedése (eosinophilia) → × invazív parazita (féreg-) fertőzések × allergiás reakciók (I-es HS, pl. asthma, szénanátha) → inkább ezek emelkednek, mint a bazofilek

Monocyták: − − − − −

− − −

az agranuláris leukociták közé tartoznak fvs-ek 2-8 %-a átmérő: 12-20 µm bab alakú magjuk van fejlődésük: • csontvelőben termelődnek (mieloid eredet) • myeloid őssejt → CFU-S → CFU-GEMM → CFU-GM → CFU-M → monoblast → promonocyta → monocyta • 5-8 napig vannak a vérben → elnevezésük: monocyta • szövetekbe vándorolnak → szövetekben makrofággá alakulnak (méret nő, fagocitózis fokozódik, szolubilis faktorok termelése) • makrofágoknak különböző elnevezésük van, attól függően, hogy melyik szervben találhatók: • ezek a komponensek képezik a mononukleáris fagocita rendszert (MPS) → régebbi elnevezésük retikuloenotheliális rendszer (RES) szerkezetük: lizoszómákat (azurofil granulumok) tartalmaznak veleszületett (nem specifikus, természetes) immunrendszer részei szerepük: • fagocitózis (antigéneket fagocitálják) × fagoszóma, majd fagolizoszóma alakul ki (H2O2 van benne) × az opszonizáció és az immunadherencia fokozza a fagocitózist • antigén-prezentáció: fagocitált Ag-ket bemutatják az immunkompetens lymphocytáknak • oxigén-gyökök, lipid mediátorok (prosztaglandinok), ΤΝFα, defenzin termelése • citokintermelés (pl. IL-1) → gyulladás, neutrophil kemotaxis, láz • limfocitákkal állandó kölcsönhatásban állnak

−

× T-lymphocyták által termelt lymphokinek nagyobb számben vonzzák őket a rendeltetési helyükre × professzionális antigén-prezentáló sejtek (APC-k) → antigéneket mutatnak be a lymphocytáknak kóros értékeik a vérben: • emelkedés (monocytosis) → × akut bakteriális fertőzés •

×

malária, TBC, hepatitisz

csökkenés (monocytopenia) → bakteriális fertőzések után

Lymphocyták: − − − −

− −

−

az agranuláris leukociták közé tartoznak fvs-ek 20-40 %-a élettartamuk: napoktól az élet végéig változik (pl. memóriasejtek) különböző méretűek: • kis lymphocyták: 6-8 µm • nagy lymphocyták: 10-12 µm a szerzett (adaptív) immunrendszer részei jellemzőik: • immunológiai ingertől függően szaporodnak (T- és B-lymphocyták), antitesteket termelhetnek • nagy sejmag, ezt kicsi plazma veszi körül gyűrűszerűen • több típusuk ismeretes • szabadon mozognak az erek és szövetek között • visszaalakulhatnak blast-szerű sejtekké • specifikus antigén felismerő receptorral rendelkeznek: × B-sejt receptorok (BcR): sejtfelszíni Ig → B-sejtek felszínén (oldott Ag-t is felismernek) × T-sejt receptorok (TcR) → T-sejtek felszínén (csak MHC-n prezentált (denaturált) Ag-t ismernek fel) • neurotranzsmitter-receptorok mutathatók ki rajtuk → a neurotranszmitterek befolyásolják a lymphocyták működését kóros értékeik: • lymphocytosis:

× fertőzések: virális fertőzések, fertőző betegségek gyógyulási stádiuma, TBC Lymphocyták alcsoportjai: −

T- lymphocyták → perifériás vér lymphocyták 60-80 %-a • szerepük: × antigénfelismerés (TcR segítségével) - fehérje Ag-kből származó peptidek lineáris szekvenciáit ismerik fel (nem natív konformációt!) - antigén prezentáló sejt (APC) szükséges (kivétel: γδ-T-sejtek): T-sejtek csak olyan Ag-vel tudnak kapcsolódni, amit az MHC már bemutatott nekik (MHC-restrikció: MHC-I a citotoxikus, MHC-II a helper T-sejteknek tud Ag-t bemutatni) × immunválasz irányítása, citokinek (interleukinek, interferonok) termelése × celluláris immunválasz (pl. vírusfertőzött sejtek ellen) • alcsoportjaik: × αβ T-sejtek (TcR α és β láncból áll): - T helper (Th, T4) → CD4+ • perifériás vér T-sejtek 2/3-a • MHC-II-n (professzionális APC-k által) prezentált antigéneket ismernek fel • szerepük az immunválasz irányítása, citokinek (interleukinek, interferonok) termelése - T citotoxikus (Tc, T8, CTL) → CD8+ • perifériás vér T-sejtek 1/3-a • MHC-I-en keresztül prezentált endogén antigén felismerése • vírusfertőzések, tumorsejtek, intracelluláris kórokozók (TBC, lepra) elleni védelem

×

×

−

−

perforinok, granzimek, porin → „lyukak” keletkeznek → célsejt ozmotikus lízise (nem fagocitózis!) × FasL → apoptosis indukció a célsejtben regulátor T sejtek (Treg): CD4+, CD25+

γδ T-sejtek: CD4 és CD8 negatív (dupla negatív), TcR γ és δ láncból áll (primitívebb forma)

B-lymphocyták → perifériás vér lymphocyták 20-30 %-a • szerepük: × antigénfelismerés (BcR segítségével) → testnedvekben oldott vagy részecske antigénekkel reagál (natív Ag-t is felismer, nem szükséges antigén-prezentáció) × antigén-prezentáció (professzionális, MHC-II segítségével) × humorális immunválasz kialakítása: T- és B-sejtek közötti szorosan szabályozott kooperációt igényel × antitestek (immunglobulinok) termelése (plazmasejtek) → aktiváció hatására alakulnak át plazmasejtté - IgM → primer immunválasz, rövid távú immunológiai memória, nem jut át a placentán, test-, szobahőmérsékleten és alacsonyabb hőmérsékleten is működőképesek - IgG → szekunder immunválasz, hosszú távú immunológiai memória, hőoptimum: 37 °C - IgE → allergiás reakciók - IgA → lokális védelem (nyálkahártyákon) - IgD → érett B-sejtek felszíni receptorai, fontosak az Ag-mediált B-sejt-aktivációban × immunológiai memória (memóriasejtek) → aktiváció hatására alakulnak át memóriasejtté → a következő találkozáskor ugyanazzal az Ag-nel szemben gyorsabb és hatékonyabb immunválasz (másodlagos, harmadlagos immunválaszok) → akár 50 évig is élhetnek NK (natural killer) sejtek → perifériás vér lymphocytáinak 10-15%-a • szerkezetük: × nincs Ig- ill. TcR-génátrendeződés × nincs antigén-kötő receptoruk × killer inhibitor receptorokat (KIR) tartalmaznak → MHC-I-et képesek megkötni • veleszületett (nem specifikus, természetes) immunrendszer részei • szerepük: × MHC-független citotoxicitás × tumoros, illetve vírusfertőzött sejtek eliminálása (nem fagocitózis, hanem lízis útján (perforinok és granzimek segítségével)) → elpusztítják azokat a sejteket, melyek nem fejeznek ki MHC-I-et × vörösvérsejteket nem pusztítják el (a killer funkcióhoz nem csak az MHC-I hiánya, hanem bizonyos más fehérjék (NK-sejt-receptorokhoz kötődő ligandok) jelenléte is szükséges, azonban a vvt-ről ezek is hiányoznak) • interferonokat (IFN) termelhetnek, illetve IFN-okkal aktiválhatók → interferonok fontosak a vírusinfekciók elleni védelekezésben

Immunrendszer. Veleszületett és szerzett immunitás. Immunválasz. Immunválasz: − −

−

−

−

mottó: „antigén → valami történik...” lényege a káros, idegen (nem saját) behatások felismerése, a rájuk való reagálás (elimináció) • antigén (Ag, antibody generator): makromolekula, amit az immunrendszer felismer (immunválaszt vagy toleranciát vált ki) • epitóp (antigén-determináns): Ag-molekula körülírt régiója (fehérjék esetén pl. 4-6 aminosav), ezt ismerik fel az Ag-felismerő-molekulák (Ig/BcR vagy TcR) 2 rendszer végzi → egymással szoros kölcsönhatásban • veleszületett (természetes, nem specifikus) immunvédekezés → első védelmi vonal • szerzett (adaptív, specifikus) immunitás lehet: • szisztémás → vér, csontvelő, thymus, lép, nyirokcsomók • lokális → nyálkahártyák, bőr az immunrendszer működése nagyon bonyolult → összetett funkciókat kell ellátnia

Immunrendszer feladatai: − − − −

antigének összefüggésben való felismerése zajok kiszűrése és fókuszálás válasz megtervezése (rangsorol, döntéseket hoz) → párhuzamos feldolgozást használ immunológiai memória → az antigénnel való 2. vagy későbbi találkozás (szekunder immunválasz) során hatékonyabb válasz ugyanarra az antigénre

Veleszületett és szerzett immunitás: Veleszületett (nem specifikus, természetes) immunvédekezés jellemzői: − − −

−

−

−

minden többsejtű szervezetben fertőzések elleni első védelmi vonal fő sejtes komponensek: • monocyták, makrofágok • NK-sejtek • granulociták fő molekuláris komponensek: • komplement faktorok és receptoraik • hősokk-fehérjék • Fc receptorok • gyulladásos citokinek, hisztamin funkcionális jellemzők: • kórokozókan általánosan elterjedt molekulaszerkezeteket ismernek fel (PAMP: pathogen associated molecular pattern) mintázatfelismerő receptorok (PRR) segítségével • azonnali reakció → szerzett immunitás kialakulása előtt működik • fertőzés helyén zajlik • nem antigén-specifikus • nincs immunológiai memória • nem okoz autoimmunitást • lineáris amplifikáció • sok esetben elegendő a fertőzés kontrollálásához illetve eliminálásához • szorosan együttműködik a szerzett immunválasszal → aktiválja és irányítja a specifikus immunvédekezés lefolyását a veleszületett immunvédekezés effektor mechanizmusait felhasználja a specifikus immunrendszer is

Szerzett (adaptív) immunitás:

−

−

−

fő sejtes komponensek: • B- és T-limfociták (de az NK-sejtek nem!) • professzionális antigén-prezentáló sejtek (kivéve: monocyták) × dendritikus sejtek, follikuláris dendritikus sejtek × B-lymphocyták fő molekuláris komponensek: • antitestek • MHC (major histocompatibility complex) → HLA (human leukocyta antigén) • T/B-sejt-receptorok (TcR, BcR) • limfoid citokinek funkcionális jellemzők: • antigén-specifikus • lassabb (latencia után aktiválódik) • exponenciális amplifikáció • immunológiai memória

Az immunválasz szakaszai: −

− − −

1. Antigén felismerés (MHC (HLA) segítségével vagy anélkül) • veleszületett (nem specifikus) immunvédekezés (első védelmi vonal) → MHC (HLA) nélkül (makrofágok, NK-sejtek, granulociták, γδ-T-sejtek) • szerzett (adaptív, specifikus) immunitás → antigén-prezentáció (MHC (HLA) segítségével, lymphocytáknak) 2. Mozgósítás (limfocitaaktiváció, differenciálódás (klonális proliferáció)) 3. Effektor (végrehajtó) fázis (antigén „eltakarítása”) → humorális és / vagy celluláris 4. Immunválasz leállítása

1. Antigén felismerés: az immunrendszer Ag-felismerő molekulái: −

−

MHC (major histocompatibility complex) gének → HLA (human leukocyta antigen) fehérjék • ezeken keresztül történik az antigén-prezentáció (a lizoszómákban emésztett fehérjék egyes fragmentumai megjelennek a HLA-fehérjéken, melyeket az immunrendszer sejtjei így felismernek) • MHC-I (HLA-A, B, C, (E, G)) × kifejeződik (különböző mértékben): minden magvas sejten, vérlemezkéken × vvt-n nincs × saját sejtben keletkezett (saját vagy virális) Ag-ket mutatja be → „sejt személyi igazolványa” × max. 10 AS-ből álló részt tud megkötni • MHC-II (HLA-DP, DQ, DR) × kifejeződik: - professzionális antigén-prezentáló sejteken (APC-ken): B-sejt, monocyta, dendritikus sejtek - thymus epithel sejteken: itt nem az Ag-prezentációban, hanem a T-sejt-érésben van szerepük × kívülről (pl. fagocitózis során) bekerült Ag-ket mutatja be × nagyobb Ag fér bele (10-20 AS) antitestek (immunglobulinok (Ig)) → plazmában, valamint sejtek felszínén • plazmasejtek (B-lymphocyták At-termelő alakjai) termelik őket • funkcionálisan a specifikus immunválasz humorális komponensei közé tartoznak • szerkezetileg a γ -globulinok közé tartoznak • antigénnel kapcsolódva immunkomplexet hoznak létre (Ag + At = IC) • szerkezetük: × Y-alakúak × 4 fehérjeláncból állnak: - 2 nehéz lánc (HC) → lehet γ (IgG), µ (IgM), α (IgA), ε (IgE), δ (IgD) - 2 könnyű lánc (LC) → lehet κ vagy λ × konstans (effektor) régió (Fc) → ezen keresztül képes különféle receptorokhoz kapcsolódni (Fc-receptorok) - alosztályok (izotípusok) → az ellenanyagok konstans részei által meghatározott tulajdonság (nehéz lánc típusától függ)

•

•

•

•

•

-

×

−

−

IgG → × szekunder immunválasz × komplementkötés × toxin neutralizáció × hosszú távú immunológiai memória × átjut a placentán (csecsemő vérében főleg ezek találhatók meg) - kezdeti időszakban passzív védelmet adnak a kórokozók ellen - ugyanakkor az Rh-összeférhetetlenségért is felelősek lehetnek × hőoptimum: 37 °C ×

koncentráció a plazmában: 1000 mg/dl

IgM → × primer immunválasz × komplementkötés × opszonizáció, lízis × rövid távú immunológiai memória × nem jut át a placentán (mivel pentamer szerkezetű) × test-, szobahőmérsékleten és alacsonyabb hőmérsékleten is működőképesek ×

koncentráció a plazmában: 120 mg/dl

IgA → × lokális védelem (nyálkahártyákon, szekrétumokban) × átjuthat a placentán is (dimer) → nincs sok a vérben, így nem is jut át sok... ×

koncentráció a plazmában: 200 mg/dl

IgE → × allergiás reakciók: - bazofil granulocytákhoz, hízósejtekhez (mastocytákhoz) tud kötődni nagy affinitású receptorral → allergiás reakció mediátorainak termelése - Th2-es sejtekhez tud kötődni kis affinitású receptorral → citokintermelés (pl. IL-5) → eozinofil granulocyták aktivációjához vezet → allergiás reakciók szabályozása × átjuthat a placentán is (monomer) → nincs sok a vérben, így nem is jut át sok... ×

koncentráció a plazmában: 0,05 mg/dl

IgD → × funkciója nem pontosan ismert × fontosak az Ag-mediált B-sejt-aktivációban × átjuthat a placentán is (monomer) → nincs sok a vérben, így nem is jut át sok...

× koncentráció a plazmában: 3 mg/dl izotípus-váltás → Ag-stimuláció hatására ugyanarra az Ag-re specifikus, de eltérő izotípusú konstans régióval rendelkező (és emiatt más funkciójú) Ig-ket termelni képes B-sejtek jöhetnek létre (tehát pl. ugyanarra az Ag-re specifikus IgG, IgA, IgE...)

variábilis (antigénkötő) régió (V-régió, Fab) → ezen keresztül képes az antigénekhez (epitópokhoz) kapcsolódni → az antigénhez kapcsolódva jön létre az immunkomplex (Ag + At = IC) • elhelyezkedésük: × sejtfelszíni Ig (B-sejt receptor, BcR) → - monofunkcionális jellegű - már az Ag megjelenése előtt jelen van a sejtfelszínen, specifikus antigént ismer fel és megköti azt × szekretált Ig → polifunkcionális jellegű (Ag bejutás után az effektor funkciókban van szerepük) - immunkomplex képződés → • neutralizáció → antigén hatástalanítása • opszonizáció → az immunkomplexek aktiválhatják a celluláris immunválaszt is (fagocitózis, sejtlízis) - komplement kötés és aktiváció, Fc receptor kötés, - agglutináció, stb. → segít a pathogének eltakarításában, mielőtt egy fertőzés elindulhatna B-sejt receptorok (BcR): sejtfelszíni Ig → • B-sejtek felszínén • oldott Ag-t is felismernek • az Ag konformációját ismerik fel T-sejt receptorok (TcR) → • T-sejtek felszínén • csak MHC-n prezentált (denaturált) Ag-t ismernek fel • az Ag-k aminosav-szekvenciáját ismerik fel

2. Mozgósítás (lymphocytaaktiváció, differenciálódás, klonális proliferáció): − −

−

−

a mozgósított sejtcsoportok az antigén jellegétől (intra-vagy extracelluláris) függenek aktiváció: • T-sejt aktiváció: antigén-prezentáló-sejtek mutatják be nekik az antigéneket • B-sejt-aktiváció: BcR antigén-kötése, ko-receptorok ligand-kötése hatására T sejt aktiváció következményei: • eredménye: citokin-termelés → differenciáció és proliferáció → effektor és memória T-sejtek • klonális proliferáció → az adott Ag-re specifikus T- és B-sejt-klónok fognak elszaporodni • Th1 vagy Th2 irányú differenciálódás: × Th1-út → eredmény: citotocikus T-sejt- és makrofág-aktiváció (celluláris immunválasz) × Th2-út → eredmény: B-sejt-aktiválás At-képzés céljából (humorális válasz) B-sejt-aktiváció következményei: • klonális proliferáció → az adott Ag-re specifikus klónok fognak elszaporodni • antitest-termelés (plazmasejtek) • immunológiai memória (memóriasejtek) → aktiváció hatására alakulnak át memóriasejtté → a következő találkozáskor ugyanazzal az Ag-nel szemben gyorsabb és hatékonyabb immunválasz (másodlagos, harmadlagos immunválaszok) → akár 50 évig is élhetnek

3. Effektor (végrehajtó) fázis: − −

az antigén jellege (intra-vagy extracelluláris) határozza meg a válasz irányát humorális (antitestek, komplement rendszer): • neutralizáció: véd a kórokozók fertőzőképessége ellen, gátolja a toxikus hatásait • opszonizáció (ízletessé tétel): az Ag-hez kapcsolódó At fokozza: × fagocitózist (neutrofil granulocyta, monocyta) vagy a × sejtlízist (NK-sejtek, eozinofil granulocyták esetében) → ADCC • komplement-rendszer aktivációja: C3b opszonizáció, bakteriolízis

−

celluláris: • citotoxicitás × Tc aktiváció (Th1 által termelt IL-2 hatására) → citotoxikus T-lymphocyták (T8, CTL) kialakulása → - perforinok, granzimek, porin → célsejt lízise - FasL → apoptózis-indukció a célsejtben × később memória CTL-ek (saját maguk képesek IL-2-t termelni, nem igénylik a Th1 segítségét) • antitest-függő sejt-szabályozta citotoxitás = antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity ( ADCC): antitest irányítja a nem-specifikus citotoxikus sejteket a célsejthez • Th-sejt mediálta makrofág-aktiváció (késői típusú hyperszenzitivitás = DTH):

4. Immunválasz leállítása: − −

csak virtuális tulajdonság (nem egy egyedi sejt alcsoport felelős a szupresszióért) számos regulátor mechanizmus szabályozza az immunválaszt, kialakítva egy regulatórikus hálózatot:

Immunológiai memória, primer és szekunder immunválasz: −

−

primer immunválasz: mikor először találkozik az adott antigénnel • immunválasz lassabban alakul ki • kezdetben főleg IgM termelődik (szerológiailag kimutathatók → ez alapján dönthető el egy fertőzésről, hogy akut vagy krónikus (ha magas vagy emelkedő az IgM-titer → akut fertőzés) • in vitro csak 8-14 nap múlva mutathatók ki • a fertőzés lezajlása után az effektor sejtek elpusztulnak, kis számú memóriasejt azonban megmarad (jele: kis mennyiségű specifikus IgG a vérben) szekunder immunválasz: ha már korábban találkozott ugyanazzal az Ag-nel • memóriasejtek szerepe

• • −

gyorsabb At-termelés (kezdetben főleg IgG, később IgM is) védőoltások célja, hogy az esetleges fertőzés során már gyors, szekunder immunválasz alakulhasson ki az adott Ag ellen aktív és passzív immunizálás: • aktív immunizálás → × immunológiai memória kialakulásához vezet (új fertőzés már szekunder immunválaszt fog kiváltani) × módjai: - fertőzés átvészelése - védőoltás (gyengített vagy elölt kórokozóval, vagy annak bizonyos részeivel) • passzív immunizálás → Ig-injekció × mesterségesen termelt Ig-t adnak be (pl. lóban termeltetik) × segít a fertőzés leküzdésében → passzív védelmet nyújt × de a saját immunrendszert nem aktiválja → nem alakít ki memóriát

Akut gyulladásos reakció: − − − −

fertőzés vagy szövetkárosodás nem-specifikus reakciók kaszkádját (reakciósorozat) indítja el (kaszkád = vízesés) azonnali, lokális válasz szerepe, hogy megakadályozza a fertőzés és szövetkárosodás tovaterjedését Celsus → a gyulladás 4 jele: • piros (rubor) • duzzadt (tumor) • meleg (calor) • fájdalmas (dolor) • + csökkent funkció (functio laesa)

Akut fázis reakció: − −

− − −

szervezet gyors védekező válasza különböző patológiás (kóros) állapotokban: komplex biokémiai, endokrin, metabolikus, immunológiai, neurológiai elváltozásokkal jár:  fehérvérsejtek aktivációja → citokintermelés, általános gyulladásos reakció  láz → anyagcsere fokozódása (oxigénfogyasztás emelkedése)  tachycardia (szívfrekvencia emelkedése) → EKG RR-intervalluma csökken  akut fázis fehérjék jellegzetes változásai  metabolikus változások célja a homeosztázis helyreállítása kiváltásában a makrofágok által termelt citokinek (pl. TNF-α, IL-1) játszanak fontos szerepet akut fázis fehérjék: a vérben normálisan is jelenlévő proteinek, amelyek mennyisége az akut fázis reakció során jelentősen megváltozik: megnő (pozitív akut fázis fehérjék) vagy lecsökken (negatív akut fázis fehérjék)  pozitív akut fázis fehérjék (mennyiségük megnő): × C-reaktív protein (CRP) × procalcitonin (PCT) × komplement-komponensek  negatív akut fázis fehérjék (mennyiségük csökken): × albumin × prealbumin × transzferrin

Komplement rendszer: −

− −

jellemzői: • humorális immunválasz legfőbb effektor rendszere • veleszületett (nem-specifikus) immunválasz része • azonnali válaszreakció • kapcsolat létrehozása a specifikus immunválasszal összetevők: • inaktív faktorok szérumban és testnedvekben, melyek aktiválják egymást (szerin-proteázokként működnek) → enzim kaszkád (kaszkád = vízesés) funkciói:

−

• lízis: sejtek, baktériumok, gombák, vírusok • opszonizáció: segíti az antigén részecskék fagocitózisát • komplement receptorokhoz kötődés aktiválja a gyulladásos reakciót és a specifikus immunválaszt • immunkomplexek eltakarítása a keringésből működése: • klasszikus út: • alternatív út: •

•

mindkét út a C5-ön találkozik → ez C5a-ra és C5b-re hasad → végül a C5b-hez hozzákötődik a C6, C7, C8 és C9 is

létrejön a membrán attack complex (MAC: C5b6789) → beépül a membrán lipidrétegébe, ez felelős a sejtlízisért (minden molekula számára szabadon átjárhatóvá teszi a membránt, még a Hb számára is)

Immuntolerancia: −

fogalma: egy specifikus Ag-nel szembeni immunválasz hiányzik, míg az egyéb Ag-kkel szembeni immunválasz megtartott (az immunrendszer egy Ag-vel való találkozás után vagy immunválaszt vált ki, vagy belép egy válasz nélküli stádiumba, melynek neve tolerancia)

Lokális immunválasz: − −

− −

nyálkahártya- és/vagy bőrfelszínen ható Ag-ek ellen lokálisan kialakuló (és tovább nem terjedő) immunválasz részei: • nyálkahártyák (belső, nedves testfelszín) → MALT (mucosa associated lymphatic tissue) × BALT → légutak (bronchusok) × GALT → GI-rendszer • bőr (külső, száraz testfelszín) → SALT (skin associated lymphatic tissue), SIS (skin associated immune system) domináns immungluobulin az IgA kapcsolatban áll a szisztémás immunválasszal

Thrombocyták (vérlemezkék). − −

szerepük: érfalhoz kitapadva (adhézió) és összecsapódva (aggregáció) kisebb érsérüléseket tudnak elzárni (thrombocytadugókat hoznak létre) megakaryocytákból leszakadó sejtfragmentek

• −

− −

keletkezésük (csontvelőben): multipotens haemopoetikus őssejt (MHSC) → myeloid őssejt → CFU-S → CFU-GEMM → CFU-Meg → megakaryocyta → ennek cytoplazmájából fűződnek le a tct-k • folyamatot a thrombopoetin (TPO) szabályozza (májban és vesében termelődik) számuk: 150000-400000 / µ l (mm3) = 150-400 G/L • tct-számolás: bekészített vérmintából tct-bő plazmát készítünk (1-2 órán át Reer-Ecker-oldatban (metilénkéket tartalmazó Na-citrát-oldat) ülepítjük, felszínén (fehér réteg) van a tct-bő plazma • Bürker-kamrában számoljuk • értékelés: × normál érték: 150000-400000 / µ l × alacsonyabb → thrombocytopenia × magasabb → thrombocytosis átmérőjük: 1-4 µm élettartam (féléletidő): 8-12 nap

Felépítésük: − − − −

−

−

magjuk nincs általános sejtorganellumok (pl. mitokondrium → ADP- és ATP-szintézis) denz tubulusrendszer → mobilizálható Ca2+-raktár denz (sötét) granulumok • nukleotidok × ADP → további tct-aktiváció × ATP, GTP, GDP • Ca2+ (F IV) → foszfolipáz-út (PIP2 → DAG + IP3) hatására szabadul fel • szerotonin (ST, 5-hidroxi-triptamin, 5-HT) → vazokonstriktor • • •

α -granulumok • véralvadási faktorok → fibrinogén (I), V, VIII, XIII • von Willebrand-faktor (vWF) • thrombospondin • növekedési faktorok (GF) → pl. PDGF (vérlemezke-eredetű növekedési faktor), FGF, TGF-β membrán • befűződik a tct belsejébe → canaliculusok jönnek létre → aktiváció esetén itt tud kiürülni a granulumok tartalma • rajta adhéziós glikoproteinek (GP) vannak → szerep az adhézióban (kitapadás) és aggregációban (összetapadás) × GP-Ia-IIa (integrin α2-β1) → kollagénhez tudnak kapcsolódni → tct-adhézió × GP VI → kollagénhez tudnak kapcsolódni → tct-adhézió × GP-Ib-IX-V → subendothelialis kollagénhez letapadó vWF-hez tud kötődni → tct-adhézió

−

× GP-IIb-IIIa

(integrin αIIb-β3) → fibrinogénhez és egymáshoz tudnak kötődni → tct-aggregáció rajta foszfolpidek (PL, „thrombocyta 3. faktor”, platelet factor 3, PF3) × alvadási faktorok kitapadási helyéül szolgálhatnak (IX, X) × képesek a XI. faktort aktiválni → intrinsic út beindítása kontraktilis molekulákat tartalmaznak: • aktin • miozin • thrombosztenin ciklooxigenázok (COX) → thromboxán A2 (TXA2) termelése

•

−

adrenalin, noradrenalin dopamin hisztamin

Feladataik: −

− −

kisebb érsérüléseket tudnak elzárni (thrombocytadugókat hoznak létre) • érfalhoz kitapadva (adhézió) • egymáshoz tapadva, összecsapódva (aggregáció) prokoagulánsokat szekretálnak vazokonstriktor anyagok szekretálása (pl. thromboxán A2)

Működés: −

endothel-sérülés → subendothelialis kollagén szabaddá válik (negatív töltésű felszín) → vWF letapad → tctadhézió (GP-Ib) és aktiváció → • membrán aktiváció: × GP-IIb-expresszió a membránban (aktiváció hatására) - fibrinogén kötése (Arg-Gly-Asn-csoportot) - GP-IIb-IIIa → tct-aggregáció (Abciximab (Reopro) nevű gyógyszer gátolja) × foszfolpidek (PL) kifelé fordulnak („thrombocyta 3. faktor”, platelet factor 3, PF3) → - XI. faktor aktivációja (a XII-estől függetlenül) → intrinsic út beindítása - más alvadási faktorok kitapadási helyéül szolgálhatnak (IX, X, II) → véralvadás gyorsítása • granulumok kiürülnek →

× ADP → további tct-ket aktivál (clopidogrel (Plavix) nevű gyógyszer gátolja → antithrombotikus hatás) × szerotonin → vazokonstrikció → vérzéscsillapító hatás, valamint a tct-dugó elmosását is gátolja (ld. •

előadás; Bálint 1986, 126. oldal)

foszfolipáz-A (PLA) aktivációja → × arachidonsavból (AA) ciklooxigenázok (COX) hatására thromboxán A2 (TXA2) képződik → további tct-k aktivációja, vazokonstrikció ×

−

−

COX gátlásával (pl. acetilszalicilsav (Aspirin)) a tct-k aggregációja gátolható → antithrombotikus hatás

így alakul ki a fehér thrombus (parietalis (fali) thrombus, mivel az érfalon jön létre) • összetétele: × fibrin × thrombocyták (ebből van a legtöbb, emiatt világos) × kevés vvt (hiszen fehér thrombus) áll, ezek adják az ún. Zahn-vonalakat (makroszkóposan láthatók) • általában szorosan kötődik a falhoz folyamat leállítása: • prosztaciklin (PGI2) → × AA-ból keletkezik a prosztaciklin-szintetáz hatására (endothel-sejtek termelik, nem a tct-k) × tct-aggregáció-gátló × vazodilatátor • cAMP, cGMP → mindkettő csökkenti a tct-k aktivitását • NO

Tct-funkció vizsgálatára szolgáló laboratóriumi paraméterek: −

vérzési idő (vi) • információt ad: kapillárisokban bekövetkező vérmegállásról × primer hemosztázis × tct. funkciók (elsősorban a thrombocytaszám és –funkció) × érreakciók (vascularis rezisztencia) × szöveti tromboplasztin (TF, TPL) aktivitásától is függ • mérése: in vivo × felkarra helyezett vérnyomásmérő mandzsettát 40 Hgmm-es nyomásig fújunk fel (élettan gyakorlaton nem így csináljuk) × alkar palmaris oldalán aszeptikus körülmények között 8-10 mm hosszú, 1 mm mély metszést ejtünk (gyakorlaton: elég az ujjbegyet megszúrni) × seb alsó széléhez 20-30 másodpercenként szűrőpapírt érintünk × vérzési idő az a percekben kifejezett idő, ameddig a sebzésből vér szivárog

• • •

−

normál érték: 2-4 perc (túlnyomással: 4-6 perc) 5 percen túl kóros (túlnyomással: 9 percen túl) kóros érték: × tct. funkciós zavar (thrombasthaeniák) × tct-penia × von Willebrand-betegség (Willebrand-Jürgens-syndroma) × haemophilia A → gyakran megnyúlt (mechanizmusa nem teljesen tisztázott) alvadék retrakciójának vizsgálata: • döntően a thrombocyták számától/működésétől függ • vizsgálata: × alvadásgátolt vért vékony üvegcsőbe szívjuk és megalvasztjuk × alvadékot a cső faláról óvatosan leválasztjuk és figyeljük, hogy két óra alatt mennyire rövidül meg • normálisan 2 óra alatt felére

Vérlemezkék rendellenességei: − −

thrombocytopeniák → alacsony thrombocytaszám thrombastheniák → thrombocyta-funkció zavarai

Véralvadás (koaguláció). −

− −

− −

−

élettan alapkövei: • homeosztázis → belső környezet állandóságának fenntartása • adaptáció → alkalmazkodás a változó körülményekhez haemostasis: véralvadás, vérzéscsillapító mechanizmus követelmények: • szükség esetén gyorsan aktiválódjon • de csak akkor és csak a kellő ideig → gátló (antikoaguláns) mechanizmusok és negatív feedback-ek • eredeti állapot helyreállítása → fibrionlízis, szövetek integritásának helyreállítása... normál körülmények között dinamikus egyensúly van a véralvadást serkentő és gátló foylamatok között hibás működés következményei: • hiányos alvadási aktivitás VAGY túlzott antikoaguláns mechanizmusok esetén vérzékenység jön létre • az antikoaguláns mechanizmusok hiánya trombosiskészséghez vezet. véralvadás során a folyékony vér géllé dermed • alapja: a fibrinogén (F I) vízben oldhatatlan fibrinpolimerré alakul • többlépcsős reakciósorozat végeredménye • alvadék (thrombus), vérlepény: az alvadás során kialakult fibrinhálózat + közéjük bezárt vérsejtek • kémcsőben ezek után a vérsavó (serum) marad vissza (fibrinogénmentes vérplazma)

Normál, vérzésmentes állapothoz szükésges (haemostasis elemei): −

− −

véralvadást segítő folyamatok: • intakt érrendszer (érfal) → különben letapadnak a tct-k • jó thrombocyta működés (szám és funkció) → primer véralvadás • plazmatikus alvadás kielégítő legyen (koagulációs enzimek) kontroll mechanizmusok (inhibitorok) fibrinolítikus rendszer → vévéralvadás után az eredeti állapot helyreállításának (thrombus eltüntetésének) folyamata

3 mechanizmus: −

− − −

primer vérzéscsillapítás: • érreakciók • thrombocytareakciók → fehér thrombus (thrombocyta-kitapadás, aktiváció, aggregáció) véralvadási (koagulációs) kaszkád → vörös thrombus (nagyobb mennyiségben tartalmaznak vvt-ket is) mindhárom tényező egyszerre indul az érsérülés hatására de különböző aktivitással, különböző idő alatt alakulnak ki

Érreakciók: − − − −

−

érfal simaizomelemei összehúzódnak (vazokonstrikció) csak a kisebb artériák és vénák sérüésének elzárására alkalmas jobb hatékonyság, ha az ér keresztben (transzverzálisan) sérült (↔ hosszában (longitudinálisan)) mechanizmusok: • neurogén reflex: sérülés → stressz-reakció → szimpatikus aktiváció → × szimpatikus (NA-erg) idegek aktivitása ↑ → vazokonstrikció × adrenalin-felszabadulás → vazokonstrikció, tct-aktiváció • miogén reflex: sérülés → simaizomdepolarizáció → vazokonstrikció (összehúzódás) • lokális, humorális faktorok: sérülés → subendothelialis collagen szabaddá válik → tct-adhézió (GP-Ib-R) → vazoaktív anyagok felszabadulása (TXA2, szerotonin) → vazokonstrikció (összehúzódás) vazokonstrikció csak átmeneti → de közben aktiválódik a többi vérzéscsillapító mechanizmus is

Thrombocyta-reakciók: −

− −

−

endothel-sérülés → subendothelialis kollagén szabaddá válik → • tct-adhézió: × GP-Ia-IIa → kollagénhez tudnak kapcsolódni × GP VI → kollagénhez tudnak kapcsolódni × GP-Ib-IX-V → subendothelialis kollagénhez letapadó vWF-hez tud kötődni • membrán aktiválódik, granulumok kiürülnek → × ADP → további tct-k aktivációja × szerotonin (5-HT) → vazokonstrikció → vérzéscsillapító hatás, tct-dugó elmosásának gátlása • foszfolipáz-A (PLA) aktivációja → arachidonsavból (AA) thromboxán A2 (TXA2) képződik → × további tct-k aktivációja × vazokonstrikció • membrán aktiválódik, foszfolpidek (PL) kifelé fordulnak („thrombocyta 3. faktor”, platelet factor 3, PF3) → × XI. faktor aktivációja (a XII-estől függetlenül) → intrinsic út beindítása × más alvadási faktorok kitapadási helyéül szolgálhatnak (IX, X, II) → véralvadás gyorsítása GP-IIb-IIIa → fibrinogénhez és egymáshoz tudnak kötődni → tct-aggregáció így alakul ki a fehér thrombus (parietalis (fali) thrombus, mivel az érfalon jön létre) • összetétele: × fibrin × thrombocyták (ebből van a legtöbb, emiatt világos) × kevés vvt (hiszen fehér thrombus) áll, ezek adják az ún. Zahn-vonalakat (makroszkóposan láthatók) • általában szorosan kötődik a falhoz folyamat leállítása: • prosztaciklin (PGI2) → az endothelsejtekben arachidonsavból keletkezik (prosztaciklin-szintetáz) • cAMP, cGMP, NO

Plazmatikus alvadás: − − −

− − − −

−

meghatározott sorrendben proteázok aktiválódnak limitált proteolízis: a proteázoknak szűk a szubsztrátspecifitása, csak meghatározott fehérjék, meghatározott peptidkötéseit hasítja ennek hatására egy-egy proenzim alakul át aktív enzimmé • inaktív proenzim: római számmal jelöljük (pl. VII, factor VII, F VII) • aktív enzim: római szám mellé a-betűt írunk (pl. VIIa, factor VIIa, F VIIa) ezen enzimek szerinproteázok (1 kivételével) aktivált proteáz → újabb pro-enzimet aktivál, ez így folytatódik tovább ezen folyamatsort véralvadási kaszkádként ismerjük (kaszkád = vízesés) a kaszkád ugyan lassan indul, de lépésről-lépésre egyre jobban felgyorsul, ennek okai: • az aktivált proenzimek egyre növekvő koncentrációja a plazmában (minden enzim saját magánál több proenzimet aktivál a következő lépésben) • kaszkádban később aktiválódó enzimek pozitív visszahatása a megelőző reakciókra (pozitív feedback) az alvadást megindító folyamatokkal együtt antikoaguláns és fibrinolitikus folyamatok is megindulnak • fibrinképződést időben és térben korlátozzák

Véralvadási faktorok szintézise: − −

alvadásban szereplő fehérjék nagy részét a máj szintetizálja (pl. I, II, III, V, VII, IX, XI) K-vitamin (fillokinon) szerepe: • prothrombin (II), VII, IX, X. faktor γ-karboxilezése × a fentiek prokoaguláns (véralvadást serkentő) hatásúak × ezek az ún. „stabil” véralvadási faktorok (viszonylag lassan bomlanak le) • bizonyos antikoaguláns fehérjék (protein C, protein S) szintén γ -karboxileződnek • γ -karboxilezés → poszttranszlációs módosulás

×

•

• •

a glutaminsav oldalláncok gamma pozícióban karboxileződnek (gamma-karboxi-glutamát = Gla fehérjék × Gla fehérjék → fokozott Ca2+ kötésre képesek × a Ca2+ nem ezen faktorok aktivációjához, hanem az aktivált faktorok működéséhez kell (tehát pl. a IX-es faktor aktivációjához nem kell Ca2+, viszont a IXa már csak Ca2+ jelenlétében tudja a X-est aktiválni...) a karboxileőzdés folyamatához szükség van K-vitaminra (naftokinonszármazék) × kofaktorként működik (tehát nem hormon, azaz nincs receptora sem) × hiányában nincsen Gla kialakulás → alvadási zavar következik be × zsírban oldódó vitamin × bélből való felszívásához epesavas sók szükségesek × epetermelési, epeelvezetési zavarban, epevezeték elzáródásakor véralvadási zavar jön létre γ-karboxilezés során K-vit.-epoxid képződik → NADH segítségével visszsza kell redukálódnia (K-vitaminepoxid-reduktáz) K-vitamin antagonisták (kumarinok) → gátolják a K-vitamin-epoxid visszaredukálódását → megakadályozzák a véralvadást × acenokumarol (Syncumar) × warfarin (Warfarin orion, patkányméreg)

Véralvadási faktorok: Szám I II III IV V

Név fibrinogén prothrombin thromboplasztin, szöveti faktor (TPL, TF) Ca2+ proakcelerin (Owren-faktor)

VII VIII IX X XI XII XIII − −

Megjegyzés K-vitamin-függő plazmában és a tct-k α-granulumaiban is jelen van, felszínképző (ten-ase komplexben) VI. faktor nincs (nem önálló, az V. faktor része) K-vitamin-függő felszínképző (prothrombináz komplexben) K-vitamin-függő K-vitamin-függő

prokonvertin antihaemophiliás globulin A Christmas-faktor, antihaemophiliás faktor B Stuart-Prower faktor PTA (plazma tromboplasztin antecedáns) Hageman-faktor (kontakt faktor) fibrinstabilizáló faktor Laki-Lóránt-faktor prekallikrein Fletcher-faktor magas molekulatömegű (HMW) kininogén Williams-Fitzgerald-Flaujeac-faktor, Fitzgerald-faktor az I-IV faktort néven szoktuk nevezni (úgy is kell őket tudni) a többit számmal szoktuk illetni (nevüket nem kell tudni)

A fiziológiás alvadási folyamat megindítása: −

véralvadás előfázisa → a Xa faktor kialakulásáig tart • extrinsic út („szöveti faktor” út) × sebzés esetén az élő szervezetben (in vivo) véralvadás következik be a sérülés helyén - in vivo a koaugláció az extrinsic út faktoraival indul meg - sérült szövetekből szöveti faktor (tromboplasztin, TF, TPL) szabadul fel → VII. faktor aktiváció (VIIa) × Ca2+ és thromboplasztin jelenlétében a VIIa (extrinsic ten-ase) aktiválja a X. faktort → közös út × eredménye: korai fibrinkeletkezés (ez is aktiválja majd az intrinsic utat) × intrinsic út további erősíti ezen folyamatot és szilárdabbá teszi az alvadékot • intrinsic út (kontakt út) × in vivo a szabaddá váló kollagénfelszín (vagy a tct 3. faktor) indítja el - szabaddá váló kollagén → magas molekulatömegű (HMW) kininogén (HK) kötődik hozzá → ez a prekallikreinből (PK) kallikreint hoz létre → aktiválja a XII-es faktort (mely ezután további prekallikreint aktivál, pozitív feedback) - XIIa, valamint a már kialakult fibrin aktiválja a XI. faktort (ez komplexet alkot a kininogénnel), valamint az V-re, VIII-ra is hat

-

−

−

a thrombocyták szabaddá váló foszfolipidjei (tct 3. faktor) a XII-estől függetlenül is képesek a XI-es faktort aktiválni - XIa → aktiválja a IX-es faktort - IXa → aktiválja a X-es faktort (a felszínt a VIIIa hozza létre Ca és foszfolipid jelenlétében: ten-ase complex) → közös út × üvegedényben (in vitro) is bekövetkezik × megindításához nincsen szükség külső szöveti faktorra közös út (főfázis, extrinsic és intrinsic út közös folytatása) • a Xa faktoron találkozik egymással az extrinsic és intrinsic út • végeredményeként a prothrombin thrombinná alakul, ami a fibrinogént fibrinhálóvá alakítja • a fiziológiás véralvadáshoz természetesen mindkét útra szükség van utófázis (1-3 óra múlva) → az alvadt vér zsugorodása (alvadék-retrakció), a serum kipréselődik a szálak közül

Véralvadási kaszkád:

Extrinsic út:

Intrinsic út:

szöveti faktor (thromboplasztin, TF, TPL) VII

szabad kollagén (felszín) HMWK PK XII

VIIa

XI Ca2+

PL (tct. 3. faktor)

XIIa XIa IX

IXa +VIIIa Ca2+, PL

Közösút:

Xa +Va X Ca2+, PL II (prothrombin) IIa (thrombin) Ca2+ I (fibrinogén) Ia (fibrin) polimerizáció

XIIIa

stabil polimer

−

−

extrinsic út („szöveti faktor” út) • szöveti sérülés → szöveti faktor (szöveti thromboplastin, TF, TPL) jut a keringésbe → VII. faktor aktiváció (VIIa) • TF-VIIa-komplex hatásai: × Ca2+ és thromboplasztin jelenlétében a VIIa aktiválja a X. faktort (extrinsic ten-ase) × az áramló vérplazmával odakerülő további VII. faktor molekulákat nagy sebességgel alakítja át VIIa faktorrá (Ca2+ mint aktiváló ion szükséges) × a XIa-val együtt hozzájárul a IX→ IXa átalakuláshoz (ez az intrinsic úthoz tartozik) • X. faktor az Va-val komplexet képezve (Ca2+ és foszfolipid jelenlétében) a prothtrombint thrombinná alakítja • thrombin → aktiválja a XI. faktort, valamint az V-re, VIII-ra is hat (intrinsic utat is serkenti) intrinsic út (kontakt út) • szabad kollagén → magas molekulatömegű (HMW) kininogén (HK) kötődik hozzá → ez a prekallikreinből (PK) kallikreint hoz létre → XII-es faktor aktiváció (ez a lépés nem igényel Ca2+-t) • XIIa, valamint a már kialakult fibrin aktiválja a XI. faktort × ez a lépés nem igényel Ca2+-t × XIa: komplexet alkot a kininogénnel), valamint az V-re, VIII-ra is hat • a thrombocyták szabaddá váló foszfolipidjei (tct 3. faktor) a XII-estől függetlenül is képesek a XI-es faktort aktiválni → intrinsic út beindítása • XIa → aktiválja a IX-es faktort (ez a lépés nem igényel Ca2+-t) • IXa → aktiválja a X-es faktort × a felszínt a VIIIa hozza létre: ten-ase complex (IXaVIIIa) - a gyors reakció előfeltétele egy szabályozó fehérje, a VIIIa jelenléte - ez biztosítja az enzim-szubsztrát komplex normális térbeli elhelyezkedésének kialakulását

mind a IXa faktor, mind a X. faktor Gla protein amelyek Ca2+ jelenlétében negatív töltésű foszfolipid membránfelülethez kötődnek (fiziológiás körülmények között ez az aktivált trombocyták membránja: PL, „tct 3. faktor”) × Xa valószínüleg nagyobb részben az intrinsic út faktorainak közreműködésével keletkezik - A X → Xa átalakulás az intrinsic úton 50-szer gyorsabb • itt találkozik össze az extrinsic és az intrinsic út közös út: • prothrombináz-komplex (XaVa): az × Va faktor hozza létre a felszínt, ahol a Xa Ca2+ és foszfolipid (tct-k felszínén) jelenlétében összekapcsolódik a prothrombinnal, thrombinná alakítva azt × thrombin aktiválja az V-ös faktort → saját képződését gyorsítja fel • thrombin (IIa) → × fibrinogént (I) átalakítja fibrinné → fibrin polimerizáció - a fibrin monomerek spontán polimerizálódnak → vízben oldhatatlan fibrin polimer alakul ki - fibrinszálak közt vvt-k és fvs-ek vannak, erre tapadnak rá kivülről a tct-k → létrejön a vörös thrombus (venás, stagnatiós thrombus) - tct-k fibrosus fehérjéi (thrombostenin) 1 óra múlva megrövidülnek → alvadék tömörebbé válik (alvadék-retrakció), a serum kipréselődik a szálak közül × aktiválja a XIII-as faktort (fibrinstabilizáló faktor) → - XIII-as faktor a tct-kból jön - a fibrin polimerek között a XIIIa factor (transzamináz) hoz létre keresztkötéseket (Glu és Lys közt) × aktiválja az V és VIII faktorokat (felszínképző, szabályozó faktorok) - az intrinsic út tehát lényegében egy pozitív visszacsatolású hurok - stabilizálja az alvadékot és korlátozza az idő előtti fibrinolízist × aktiválja a XI faktort × elősegíti a trombocita aktivációt/aggregációt × thrombomodulinhoz kötődve aktiválja a protein-C-t → V és VIIIa inaktiválása (de ez már a protein C, nem pedig a thrombin hatása) × antithrombin III-hoz kötődve → IIa, VIIa, IXa, Xa, XIa inaktiválása • negatív szabályozás is be van építve: × Xa faktor egy további faktort aktivál, amelyet szöveti faktor út inhibitorként (TFPI) ismerünk × így a Xa keletkezése csak rövid ideig tart és az alvadék nagysága nem haladja meg az érsérülés elzárásához szükséges mértéket • az intrinsic úton a trombin keletkezése a már kialakuló alvadék belsejében még tart, amikor az extrinsic úton a trombingenerálás (szöveti faktor út inhibitor aktiválása miatt) már megszűnt -

−

Ca2+-ok szerepe: −

−

az alvadási folyamatok számos lépéséhez elengedhetetlenek • hídként kötik össze az alvadás negatív töltésű résztvevőit • a K-vitamin-függő faktorok prothrombin (II), VII, IX, X. faktor γ -karboxi-glutamát csoportja fokozottan képes Ca2+-ot kötni • a Ca2+ nem ezen faktorok aktivációjához, hanem az aktivált faktorok működéséhez kell (tehát pl. a IX-es faktor aktivációjához nem kell Ca2+, viszont a IXa már csak Ca2+ jelenlétében tudja a X-est aktiválni...) egyes fehérjék konformációját is megváltoztatják, elősegítve ezzel a fehérjék közötti interakciókat • in vitro: Na-EDTA megakadályozza a véralvadást • in vivo azonban soha nem alakul ki olyan mértékű hypocalcaemia, ami az alvadást akadályozná

Véralvadási laborvizsgálatok: Plazmatikus alvadás vizsgálatára szolgáló laboratóriumi tesztek: −

prothrombin idő (PI), Quick-teszt, INR • utal: extrinsic és közös út működésére (főleg a II, V, VII, X. faktor aktivitásától függ) → az V-ös ugyan nem K-vitamin-függő, de a X-es faktor nem működhet jól az V-ös által létrehozott felszín nélkül • standardizállt kifejezési módja az INR (international normalized ratio) → a klinikai gyakorlatban mindig ezt kell megadni, mivel standardizált és objektíven összehasonlítható • minta: oxalátos vérplazma (0,1 ml)

• • •

−

−

−

reagens (0,2 ml): thromboplastin (III. faktor) + Ca2+ (IV. faktor) + heparin neutralizáló ágens 37 ºC-on, üvegpálcát húzogatva várjuk az első fibrinszál megjelenését INR = PRISI × PI (prothrombin-idő) - a reagens hozzáadásától az első fibrinszál megjelenéséig eltelt idő - értéke reagensfüggő: 15-20 sec (a gyakorlaton használt Technoplastin reagens esetén normálisan 16 sec) × PR (protrombin ráta) = beteg plazmájából mért PI (s) / normál referencia plazmából mért PI (s) × ISI (international sensitivity index): az adott reagensre jellemző adat, korrekciós téynező × INR = PRISI - per os véralvadásgátló kezelés (pl. Syncumar, Warfarin) monitorozására használjuk - nem alvadásgátolt vér normál értéke: 1-1,25 - per os véralvadásgátló kezelés során általában 2-3 közötti a célérték - mitrális műbillentyűvel rendelkező betegeknél még magasabb a célérték (2,5-3,5) - csípőprotézis esetén is magas célértéket kell választani × protrombin index (%): normál plazmából mért PI (s) * 100 / vizsgált plazmából mért PI (s) × protrombin aktivitás: a kapott protrombin időt összehasonlítjuk ugyanazzal a reagenssel mért, normál és higított plazma protrombin idejével (hány %-os higításnak felel meg) • INR emelkedik: × K vitamin dependens faktorok ↓ (II, VII, X) → - per os antikoaguláns kezelés (pl. Syncumar, Warfarin) monitorozása - K-vitamin-hiány (pl. zsírfelszívódási zavar) esetén × fibrinogén-hiány × májbetegség × DIC • heparin-kezelés nem befolyásolja → × ez előnyös, mivel a Syncumar beállítása során általában heparint kap a beteg , az INR-rel azonban közben is monitorozható a Syncumar hatása (bizonyos reagenseknél előfordulhat INR-nyúlás heparin hatására, de praktikusan nem olyat kell használni...) • haemophiliában normális APTI (aktivált parciális thromboplasztin idő, PTT) • utal: intrinsic és közös út • reagens: parciális thromboplastin (csak PL részt tartalmaz), felszín aktivátor (kaolin, szilikon, elagsav) és Ca 2+ • normál érték: 27-33 sec • emelkedik: × heparin terápia → monitorozására ezt használjuk (de az LMWH-t pl. nem is kell ellenőrizni) × hemofília A, B × Von Willebrand-betegség (Willebrand-Jürgens-syndroma) → mivel a vWF a VIII-as faktor carrier molekulája × keringő antikoaguláns × DIC × XI-es XII-es , X –es fakt. ↓ × fibrinogén ↓ thrombin idő (TI) • utal: fibrinogén-fibrin átalakulás (polimerizáció) • reagens: meghatározott menny. thrombin • referencia tartomány: 21-25 sec • emelkedik: × FDP ↑ × DIC × heparin hatás (heparin jelenlétének kimutatására érzékenyebb, mint az APTI (de kezelés kontrolljára nem jó, mert mérhetetlen)) × hypofibrinogenaemia alvadási idő: • véralvadás intrinsic (és közös) útjáról ad tájékoztató jellegű felvilágosítást • mérése: × óraüvegen

×

- ujjbegyből vett 3-4 csepp vért óraüvegre cseppentünk, és 37 ºC-os vízfürdőre helyezzük - 20 mp-ként vékonyra kihúzott üvegpálcát húzunk a vércseppen keresztül - a vérvételtől az első fibrinszál megjelenéséig eltelt idő percekben kifejezve - vér alvadási ideje normálisan 5-10 perc (hőmérsékletet emelve rövidül) Wassermann-cső forgatásával

Tct-funkció vizsgálatára szolgáló laboratóriumi paraméterek: − −

vérzési idő (vi) alvadék retrakciójának vizsgálata:

Coagulopathiák (plazmatikus alvadási tényzők zavarai): −

−

veleszületett vérzékenység: • haemophiliák: × A (VIII) × B (IX) × C (XI) • gátlótestes haemophilia • von Willebrand betegség (pseudohaemophilia) × több formája van × tct-funkciók sérülnek (vWF kell a kitapadásukhoz) × plazmatikus alvadás is sérül (vWF a VIII-as faktor carrier molekulája) szerzett: • K-vitamin-hiány (pl. zsírfelszívódási zavar esetén) • DIC • inhibítorok (alvadási faktorok ellen, nem specifikus) • heparin és thrombolitikus kezelés • masszív transzfúzió szindróma

Mély vénás thrombosis (MVT), tüdőembolia (PE): − −

mély vénás thrombosis (MVT) = thrombophlebitis profunda (phlebothrombosis): vérrög (thrombus) kialakulása (általában az alsó végtag) mély vénáiban tüdőembolia (pulmonalis embolia, PE): keringésből a pulmonalis arteriába jutó vérrög (embolus, levált thrombus) elzárja az a. pulmonalist vagy valamelyik ágát

Thrombusképződés általános okai (Virchow-triász): − − −

endothelsérülés véráramlási viszonyok megváltozása hypercoagulabilitási állapotok → thrombophiliák, coagulopathiák

Mély vénás thrombosis (MVT): −

mély vénás thrombosis (MVT) = thrombophlebitis profunda (phlebothrombosis): vérrög (thrombus) kialakulása (általában az alsó végtag) mély vénáiban

−

tünetek: • duzzanat → 1 oldali duzzanat (körfogat különbség) • fájdalom • cyanosis • ischaemiás tünetek → arteria pulzusa gyengül

−

szövődmény: embolia (thrombus leszakadása és tovább áramlása)

Tüdőembolia (PE): −

keringésből a pulmonalis arteriába jutó vérrög (embolus, levált thrombus) elzárja az a. pulmonalist vagy valamelyik ágát

−

tünetek: • dyspnoe (fulladás) → terhelésre fokozódik • tachypnoe

• • • • •

mellkasi fájdalom → szúró jellegű, légvételre fokozódik hypotonia → jelentős embolizáció esetén (csökken a bal kamrába beáramló vérmennyiség) tachycardia, palpitatio haemoptoe (vérköpés) → csak súlyos esetben (tüdőinfarctus esetén) keringés- és légzésleállás (totalis v. subtotalis esetben) → hirtelen halál

Véralvadást gátló mechanizmusok. Fibrinolízis. −

−

haemostasis: véralvadás, vérzéscsillapító mechanizmus • mindig műküödnie kell, amikor kell • de csak addig és csak akkor → kellenek gátló mechanizmusok is hibás működés következményei: • hiányos alvadási aktivitás VAGY túlzott antikoaguláns mechanizmusok esetén vérzékenység jön létre • az antikoaguláns mechanizmusok hiánya trombosiskészséghez vezet

Véralvadás korlátozásának mechanizmusai in vivo: − − −

beindító jelzés kiküszöbölése (fibrin lezárja a sérülést → megszűnik a szabad kollagén és a szöveti faktor gerjesztő hatása) faktorok koncentrációjának csökkenése (véráramlás elmossa) véralvadást gátló folyamatok aktivációja: • antithrombin III (AT-III) • heparin → AT-III-mal komplexet képezve biztosítja annak hatását • thrombomodulin → thrombint gátolja • protein C + • TFPI (szöveti faktor inhibitor) → szöveti faktor (TF) gátlása • endothel prosztaciklin (PGI2) szekréciója → cAMP a tct-ben → tct-aggregáció ↓ • NO → cGMP a tct-ben → tct-aggregáció ↓ • α2-makroglobulin → hemmt Faktor IIa, Kallikrein und Plasmin • α1-antitripszin → IIa (thrombin) és plazmin gátlása • C1-inaktivátor → XIa, XIIa és kallikrein gátlása • endothel épsége (vagy lefedése fibrinnel) → sima felület & töltés • véráramlás normális sebessége → higító és tovamosó hatás • aktivált faktorok lebontása (máj) • fibrinolízis → × vévéralvadás után az eredeti állapot helyreállításának (thrombus eltüntetésének) folyamata

Protein C és S (PC és PS): − − −

−

PC akkor aktiválódik, mikor a thrombin a thrombomodulinhoz kapcsolódik (endothelsejtek felszínén) PS a PC kofaktora aktivált protein C (APC) → • regulátorproteinek (VIIIa, Va) inaktivációja • gátolja a plazminogén-inhibitort → plazmin aktivációja → fibrinolízisben is szerpet játszik K-vitamin kell a képződésükhöz (γ-karboxilezés)

Antithrombin III (AT-III) -heparin-rendszer:

−

− −

−

antithrombin III → • thrombin (IIa), VIIa, IXa, Xa, XIa, XIIa, kallikrein inaktiválása • plazmin inaktiválása (számos cikk szól róla) thrombinhoz kötődve gátolja azt heparin biztosítja (bazofil granulocyták granulumaiban, hízósejtekben található) → • komplexet képez az AT-III-mal, megváltoztatja annak thrombin iránti affinitását • in vitro és in vivo is hatásos heparin-származékok: gyógyszerként alkalmazhatók (parenteralisan adva)

K-vitamin-antagonista gyógyszerek: − −

azonnali gátlásra nem alkalmasak (csak az új faktorok keletkezését gátolják meg (γ-karboxilezés gátlása), a mér meglévőekre nincsenek hatással) pl. kumarinok (Syncumar), warfarin (Warfarin orion, de a patkányméregben is ez van)

Levett vér alvadásgátlásának lehetőségei (in vitro): − −

− −

kontakt aktiválás megelőzése (sima felület, pl. paraffinos óraüveg) Ca2+-ionok megkötése (komplexképzés): • citrát (vér / Na-citrát = 9/1) → világoskék cső (alvadásos vizsgálatokhoz), fekete cső (süllyedéshez) • oxalát → szürke cső (vércukor meghatározásához) • EDTA → lila cső (vérképhez pl.) heparin → in vitro és in vivo is hatásos hirudin (pióca termeli) → in vitro és in vivo is hatásos

Fibrinolízis (thrombolízis): −

−

−

lényege: • a sérült erek elzárását követően megindul az eredeti állapot helyreállításának (thrombus eltüntetésének) folyamata • alvadék kialakulása után néhány nappal a fibrin lebomlik × fontos, hogy csak akkor következzen be, ha a sérülés már elzáródott × fibrin degradációs termékek (FDP) keletkeznek (pl. D-dimer) plazmin (fibrinolizin) végzi → ez plazminogénből alakul ki plazminogén-aktivátorok hatására • kis mennyiségben normálisan is folyamatosan jelen vannak aktív alvadási faktorok a vérben, ezért mindig szükség van bizonyos mennyiségű plazminra is (ezek a mechanizmusok egyensúlyban vannak) • hatásai: × thrombin (IIa), V, VIII. alvadási faktorok gátlása × sérülés után kialakult thrombus elbontása (helyileg ekkor megnő a plazmin mennyisége) szabályozása: • plazminogén-aktivátorok indítják el × szöveti típusú aktivátorok (tissue plasminogene activator, tPA) → endothelsejtekben termelődnek - nem igényelnek aktivátort - fibrinháló felszínéhez kötődnek (ide kötődik a plazminogén is, itt alakul ki a plazmin) × urokináz (UK) típusú aktivátorok → endothelsejtekben termelődnek - aktivátort igényelnek (a már aktiválódott plazmin indítja meg) × véralvadási kaszkád egyes elemei (pl. XIIa, kallikrein) × bakteriális eredetű anyagok → pl. streptokináz (SK) • plazminogén-aktivátor-inhibitorok (PAI) → plazminogén aktivátorok gátlása × vérplazmában is jelen van × aktivált tct-k α-granulumaiból is felszabadul × protein C ezeket is gátolja → ezzel segíti a fibrinolízist • plazmin-inhibitor (α 2-antiplazmin) → fibrinolízis lefékezése × fibrinolízis legfontosabb szabályozója × miután a plazmin leválik a fibrinhálóról, ez bontja le (különben a plazmin más proteineket is lebontana, mivel széles spektrumú) × hiánya vérzékenységhez vezet

×

májban termelődik

Véralvadásgátló fehérjék klinikai jelentősége: Thrombophiliák: − −

−

thrombophilia: fokozott véralvadási készség, thrombemboliás folyamatra hajlamosít okai: • szerzett: × atherosclerosis, egyéb vascularis betegségek × immobilizáció (idős beteg, csonttörés) × gyulladások (fertőzés, autoimmun, stb.) × dohányzás × fogamzásgátlók × tumorok • öröklődő okai: × V. faktor Leiden-mutációja (aktivált protein C (APC) rezisztencia) × protein C hiány × protein S hiány × antithrombin III hiány × protrombin dimorfizmus × TFPI (szöveti faktor inhibitor) hibája következmények: • thrombosis (mély vénás thrombosis, koszorúér-elzáródás) • agyinfarktus • tüdőembolia

Véralvadásgátló (antikoaguláns) kezelés: −

−

heparin: • azonnali véralvadásgátlás érhető el • hatása ugyanakkor azonnal fel is függeszthető (protamin-szulfáttal) per os antikoaguláns kezelés: • lehetőségek: × kumarinok (pl. Syncumar) × warfarin (pl. Warfarin orion) → hosszabb a felezési ideje • K-vitamin-antagonista • protein C és protein S is csökken (átmenetileg az első 24 h-ban thrombogén is lehet) × ne alkalmazzunk telítő dózist × PC- és PS-hiány esetén Syncumar-necrosis veszélye × Syncumar előtt 24 órával kezdjünk heparint (átmeneti thrombogén hatás kivédése) • első 2 napban: 4-4 mg-ot, utána INR-től függő adagolás • miután az INR megfelelő, a heparin elhagyható • 4-5 nap alatt alakul ki a hatása • hosszú hatástartam miatt nem függeszthető fel gyorsan • teendők műtét v. foghúzás előtt: heparinra át kell állítani !!!! (mivel annak hatása antagonizálható protamin-szulfáttal)

Fibrinolízis klinikai jelentősége: D-dimer jelentősége a laboratóriumi diagnosztikában: − −

D-dimer normálisan < 100 µg / L D-dimer megemelkedhet:

−

•

thrombemboliás esemény (mély venás thrombosis, tüdőembolia, szívinfarktus, agyinfarktus (ischaemiás stroke))

• • • • • •

tumorok infekciók autoimmun betegségek gyulladások műtétek consumptiós coagulopathiák (DIC) esetén

hátránya: drága és nem specifikus vizsgálat (bár normál D-dimer esetén nem túl valószínű a tüdőembolia)

Fibrinolítikus kezelés: −

szükséges:

•

tüdőembolia (PE) esetén

(masszív PE esetén, illetve keringési instabilitás, súlyos haemodinamikai állapot, vagy jobb kamrafali

hypokynesis esetén)

•

mély venás thrombosisban (ha magasra terjed, progresszív, fiatal a beteg (60 év alatt), illetve friss thrombosisnál (< 1 hét)) fibrinolítikumok: • rt-PA (rekombináns szöveti plazminogén aktivátor) • streptokináz (SK): allergizál (halálos anaphylaxiás reakció lehet, különösen 2. esetben) • urokináz (UK) − thrombin időt kell nézni (a thr. időt az FDP megnyújtja, ha sikeres a lízis) −

Vércsoportok. Alapfogalmak: −

−

−

vércsoport-antigének (agglutinogének): • vvt membrán külső felszínén lévő makromolekulák (fehérjék, glikoproteinek, gikolipidek) • különböző antigéndetermináns csoportokat tartalmaznak és antigénként viselkednek vércsoportrendszer: vércsoport Ag-k egy genetikailag elkülönült csoportja, szorosan kapcsolt génekhez kötődik • kb. 29 vércsoportrendszer és több, mint 250 vércsoport-Ag ismert • legfontosabbak: × AB0(H)-vércsoportrendszer × Rh- (Rhesus) vércsoportrendszer antitestek (agglutininek, izohaemagglutininek): • különböző immunogén anyagok ellen termelődő fehérjék (immunglobulinok), immunreakciót képesek kiváltani • vérplazmában (és savóban) vannak jelen • lehetnek: × természetes (reguláris) antitestek: - minden olyan ember plazmájában kötelezően jelen vannak, aki nem hordozza az adott vércsoport-Agt (anélkül is, hogy ilyen csoportú vérrel találkozna), mivel az Ag-k az élővilágban általánosan elterjedtek (azonos struktúrák élelemben és baktériumokban) - fiziológiásan a születés után 2-8 hónappal jelennek meg (tehát születéskor még nincsenek jelen) - pl. anti-A, anti-B × immun- (irreguláris) antitestek: - természetes körülmények között (fiziológiásan) a vérplazmában nincsenek jelen vércsoportok elleni immun-At-k (sem felnőttben, sem újszülöttben) • •

−

normális esetben nem találkozik vele viszont ha jelen vannak az anyában, a magzati vérbe is bejutnak a placentán át (és ekkor az újszülöttben is jelen vannak, ez azonban nem tekinthető fiziológiás állapotnak)

- csak akkor található meg, ha már találkozott az adott Ag-nel - pl. anti-D transzfúzió („vérátömlesztés”): vér- vagy vérkészítmény (pl. vvt-koncentrátum) beadása • donor: akitől a beadandó vér származik • recipiens: aki kapja a vért

AB0(H)-vércsoportrendszer: Antigénjei: − − −

főként glikoproteinek és glikolipidek: szfingomielinek + oligoszacharid rész szerepük: csak részben ismert (pl. membrán stabilitásának fenntartása) oligoszacharid-rész alkotóelemei: N-acetil-glükózamin, N-acetil-galaktózamin, galaktóz, fukóz • törzslánc: lipidhez közvetlenül csatlakozó rész (N-acetil-glükózamin + galaktóz) • terminális oligoszacharid-szekvencia felelős az antigének közti különbségekért (specificitásért) × H-antigén (AB0-rendszer alapvegyülete): - specifikus transzferáz (a H-gén terméke) fukózt kapcsol a törzslánchoz → a keletkezett N-acetilgalaktózamin-galaktóz-fukóz szekvenciával végződő szerkezet a H-Ag

-

0 vércsoportúakon ez van jelen extrém ritka esetben ez is hiányzik: Bombay-vércsoport • gyakoriság: 1/250.000 ember • fukóz-transzferáz hiánya miatt alakul ki

•

×

transzfúziónál fontos tudni, hogy plazmájukban anti-H-At-k vannak → Bombay-vércsoportú vér plazmája agglutinációt mutat nem csak az A, B és AB, hanem még a 0 vércsoportú vér vörösvérsejtjeivel is → csak Bombay-vércsoportú vérrel transzfundálható A-antigén: - H-antigén galaktózához az A-gén transzferáza N-acetil-galktózamint kapcsolt → A-vércsoport

-

×

− −

A és AB-vércsoportúakban van jelen A-vércsoport Ag-sűrűség alapján további csoportokra osztható: • A1: magas antigén-denzitás (810.000-2 millió Ag/vvt) • A2: alacsony antigén-denzitás (160.000-440.000 Ag/vvt) • A2-nél gyengébb: 40.000 Ag/vvt alatt B-antigén: - H-antigén galaktózához a B-gén transzferáza még egy galaktózt kapcsolt → B-vércsoport

- B és AB-vércsoportúakban van jelen AB-vércsoporthoz tartozókon az A- és B-antigén egyaránt megjelenik 0-vércsoporthoz tartozókon csak a H-antigén jelenik meg (mert a 0-gén terméke egy enzimatikusan inaktív fehérje)

Öröklődés: −

−

A-és B-gének kodominánsan öröklődnek, a 0-gén recesszíven • 0-s szülőknek csak 0-s gyerekük lehet • AB-s szülőknek nem lehet 0-s gyerekük • ha az egyik szülő A-s, a másik B-s, bármilyen vércsoportú gyerekük lehet (de 0-s csak dupla heterozigóta genotípus esetén) utódok lehetséges fenotípusai (szürke mezőkben a 2 szülő, fehér mezőkben az utódok fenotípusai): fenotípus 0 A B AB genotípus 00 A0 AA B0 BB AB 0 00 0 0, A A 0, B B A, B A0 0, A 0, A A 0, A, B, AB B, AB A, B, AB A AA A A A A, AB AB A, AB B0 0, B 0, A, B, AB A, AB 0, B B A, B, AB B BB B B, AB AB B B B, AB AB (AB) AB A, B A, B, AB A, AB A, B, AB B, AB A, B, AB

A vércsoportantigénekkel reagáló természetes antitestek: −

−

−

Landsteiner-szabály: • a saját vvt-ről hiányzó A- vagy B-Ag elleni At a savóban jelen van • a saját vvt-n meglévő Ag ellen nincs At (tolerancia) természetes (reguláris) antitestek: • minden olyan ember plazmájában kötelezően jelen vannak, aki nem hordozza az adott vércsoport-Ag-t (ld. Landsteiner-szabály), anélkül is, hogy ilyen csoportú vérrel találkozna, mivel az Ag-k az élővilágban általánosan elterjedtek • születés után 2-8 hónappal kezdenek el termelődni (tehát születéskor még nincs jelen sem anti-A, sem anti-B At még a 0-s vércsoportú újszülöttben sem) • kiváltó inger a táplálékkal jut be (lehet pl. bizonyos baktériumok sejtfala) fentiek alapján: • A-vércsoportúak vérplazmájában anti-B (β) antitest • B-vércsoportúak vérplazmájában anti-A (α) antitest

• •

0-vércsoportúak vérplazmájában anti-A + anti-B antitest egyaránt AB-vércsoportúak vérplazmájában sem anti-A, sem anti-B antitest nincs

Vércsoport

Antigén (vvt felszínén)

0

H-Ag

A B AB

A-Ag B-Ag A-Ag B-Ag

Antitest (plazmában): IgM anti-A anti-B anti-B anti-A nincs anti-A nincs anti-B

gyakoriság (Magyarországon) 32-42 % 40-44 % 10-16 % 4-8 %

• −

Bombay-vércsoport vérplazmájában anti-H, anti-A és anti-B antitestek (tehát plazmája agglutinációt mutat 0, A, B és AB vércsoportú egyén vörösvértestjeivel is) vérátömlesztési (transzfúziós) szabály: • A-, B-snek csak ugyanolyan vagy 0-s • AB-snek („univerzális recipiens”) bármilyen • 0-snak csak 0-s vért lehet adni • 0-s (Rh-negatív) vér („univerzális donor”) mindenkinek adható (kivéve: Bombay-vércsoport) • Bombay-vércsoportú ember csak Bombay-vércsoportú vérrel transzfundálható !

Donor

Recipiens (aki kapja a vért):

− −

−

0 A B AB

0 (savóban anti-A és anti-B) adható nem adható nem adható nem adható

A (savóban anti-B) adható adható nem adható nem adható

B (savóban anti-A) adható nem adható adható nem adható

AB (nincs At) adható adható adható adható

az antitestek nem reagálnak a 0-vércsoportúak vvt-inek H-antigénjével az AB0-rendszer antitestjei az immunglobulinok IgM alosztályába tartoznak • IgM → pentamer, nagy molekulák → nem jutnak át a placentán • ha nagyon ritkán IgG jelenik meg → átjut a placentán → AB0-inkompatibilis terhességnél magzati vvtkárosodást okoz antitestek hatásai: • in vitro → agglutináció • in vivo vérátömlesztésnél (transzfúziónál) nem megfelelő vércsoport esetén → antigén-antitest-reakció → komplement-aktivávió → haemolysis, veseelégtelenség alakulhat ki

Rh- (Rhesus) vércsoportrendszer: Rh-antigének: − elnevezés a rhesus majomból származik (rhesus majom vvt-k ellen nyúlban termelt At-k bizonyos emberek vvt-it agglutinálták, másokét nem) − sejtfelszíni fehérjék (az egyetlen vércsoport-rendszer, melyben nincs szénhidrát-komponens) − szerepük: membrán integritásának fenntartása, vvt alakjának meghatározása − 3 allél génpárral öröklődnek → ugyanazon (1-es) kromoszómán egymáshoz közel (2 szorosan kapcsolt lókuszban) • (d) / D → kis d-Ag nincsen (anti-d sincsen), azt az állapotot nevezzük d-nek, mikor nincs jelen a D-Ag (géndeléció következtében alakult ki) • c / C → c-Ag és C-Ag is létezik (mindkettő ellen lehet At) • e / E → e-Ag és E-Ag is létezik (mindkettő ellen lehet At) − domináns öröklődés: • Rh-negatív (dd + dd) szülőknek csak Rh-negatív gyerekük lehet • Rh-pozitív szülőknek is lehet Rh-negatív gyerekük (pl. Dd + Dd szülők gyereke lehet dd) − egyedül a D-gén terméke erős immunogén, és nem toleráns szervezetben antitestképződést vált ki • D-antigént hordozók: Rh pozitív

• • •

D-antigént nem hordozók: Rh negatív (akkor is, ha C-Ag, vagy E-Ag kifejeződik) Du variáns: gyenge D (jelölése: Rh var.) Rhnull fenotípus: ha minden Rh-Ag hiányzik (nagyon ritka)

− Rh-antigének szinte csak a vvt-kben fejeződnek ki (nem erythroid Rh-glikoproteinek megtalálhatók még egyes vese-, máj-, agy-, és bőrsejteken is)

Anti-Rh-antitestek: − −

−

−

−

−

immunantitestek : természetes körülmények között a vérplazmában nincs a D-antigénnel reagáló antitest, csak ha már találkozott az adott Ag-vel immunizáció 2 féle képpen jöhet létre: • vérátömlesztéssel (Rh- -nak Rh+ vért) • Rh- anya Rh+ gyereket hordoz (szülés/vetélés után, mikor a vérük keveredik- anyai vérbe anti-D-antitestek jelennek meg és évekig ott maradnak) anti-D-antitestek nagy része IgG molekula (monomer) → átjut a placentán Vércsoport Antigén Antitest (plazmában): IgG Gyakoriság (vvt felszínén) (Magyarországon) Rh-pozitív D-Ag nincs anti-D 85 % Rh-negatív nincs D-Ag lehet anti-D 15 % (csak ha már immunizálódott) jelentősége: Rh-összeférhetetlenség (Rh- anya Rh+ magzatánál van jelentősége) • ha az anya már találkozott a D-Ag-nel (Rh-izoimmunizáció) → anti-D-At × előző terhessége alatt - az első Rh+-terhességnél általában nem okoz gondot (csak ha már más úton immunizálódott) - általában a második Rh+-magzatnál jelentkezik (2. terhességnél mindig nagyobb a kockázat , még akkor is, ha kapott anti-D-profilaxist...) × vagy korábbi hibás transzfúzió során × vagy iv. kábítószerhasználat közös tűvel • IgG-antitestek átjutnak a placentán • Rh+ magzat esetén reagálnak a vvt-ivel, haemolysist okozva × → erythroblastosis foetalis (haemolysis miatt intenzív vvt-képzés (ellenreguláció), emiatt sok erythroblast a magzatban) × → hydrops foetalis (súlyos esetben az egész magzat oedemás lesz) • megelőzés: Rh-profilaxis: × első terhesség után anti-D-At (immunglobulin) injekció az anyának (intramuscularisan, esetleg sc., de nem iv. (anaphylaxiás reakció veszélye)) × a szervezete nem fog sajátokat termelni (nem immunizálódik) , a beadott At-k pedig hamarosan eltűnnek a véréből antitestek hatásai: • in vitro → × szobahőn nem jön létre agglutináció (a vvt felületén ritkán helyezkednek el az Ag-k, a vvt-k közti elektrosztatikus taszítóerő gátolja az agglutinációt) × 37 °C-on (meleg vizes palack), albuminos közegben (töltés semlegesítése) létrejön az agglutináció × Serafol tesztlap: anti-D IgM van rajta, szobahőn is agglutinál stimalbumin nélkül is • in vivo vérátömlesztésnél (transzfúziónál) nem megfelelő vércsoport esetén → antigén-antitest-reakció → komplement-aktivávió → haemolysis, veseelégtelenség alakulhat ki lehet olyan feladat, hogy megadják, hogy a plazmában milyen At van, vagy milyen nincs → • ez alapján meg kell mondani, milyen vércsoportok jöhetnek szóba (az összeset!) • ha több is, akkor azt kell jelölni, ami az összes lehetőséget tartalmazza • pl. anti-A és anti-D hiánya az adat → × anti-B-ről nincs info, de ez nem jelenti azt, hogy az van a plazmában × emellett Rh-poz. és Rh-neg. is lehet (hiszen Rh-neg. esetén sincs aniti-D-At az immunizáció előtt...) × 0 és B biztosan nem lehet (hiszen 2-6 hónapos kor után ott kellene lennie anti-A-nak), illetve akkor lehet, ha újszülött... × marad az A és AB, mindkettő lehet Rh-poz. és Rh-neg. is

Vércsoportrendszerek klinikai jelentősége:

− − −

transzfúziós szövődmények (pl. haemolysis) terhességi alloimmunizáció (Rh-összeférhetetlenség) apasági vzsgálatok...

Vércsoport-meghatározás: AB0-vércsoport meghatározása: − lehet: • 1 oldalas → vvt-k felszíni antigénjeit ellenőrizzük ismert tesztsavókkal (ld. alább) • 2 oldalas → vvt-k felszíni antigénjei mellett a savóban lévő At-ket is ellenőrizzük (ismert vércsoportú tesztvvt-kkel) − minta: 10-20 %-os vvt-szuszpenzió • gyakorlat: úgy érjük el, hogy a reagenseken kívül még 1-1 csepp fiz. sóval is összekeverjük az ujjbegyből vett vércseppet (felére higítva, tehát kb. a Htc felének megfelelő %-os szuszpenziót nyerünk) − eljárás (1 oldalas vizsgálatnál): • csempe feliratozása x beteg adatai x tesztsavók sorrendje → mindig ugyanaz, érdemes az antitesteket is felírni - 0 vércsoportú savó (anti-AB (αβ): anti-A-t és anti-B-t is tartalmaz) - A vércsoportú savó (anti-B (β)) - B vércsoportú savó (anti-A (α)) - kontroll (1 csepp fiz. só (szabvány szerint beteg saját savójából 1 csepp) • savók kicseppentése: anti-AB (0 alá), anti-B (A alá), anti-A (B alá), kontroll • mindegyik alá 1 csepp fiz. só, majd abba 1 csepp vér (így nyerjük a kb. 20 %-os szuszpenziót)

0

A

anti-A + anti-B anti-B 1 csepp vér 1 csepp vér 1 csepp NaCl 1 csepp NaCl

•

−

B anti-A 1 csepp vér 1 csepp NaCl

K NaCl (beteg savója) 1 csepp vér 1 csepp NaCl

a szuszpenziókat összekeverjük a tesztsavókkal x keverőpálcával, injekciós tű műanyag védőjével, ampulla fejével, tárgylemez sarkával... x fontos: minden keverés után keverő pálca törlése (különben összekeverednének a savók is) • döntögetjük (30°-ban) • 5 perc után olvassuk le (szobahőn) értékelés: • 0: sehol nem agglutinál • AB: mindenhol (kivéve K) • A: 0-nál és B-nél agglutinál • B: 0-nál és A-nál agglutinál 0 A B K anti-AB anti-B anti-A kontroll

• −

ha a kontroll agglutinál → nem elfogadható (meg kell ismételni)

2 oldalas vizsgálat: • beteg savóját is tesztelik (ismert teszt vvt-kkel) → ekkor a csempe bal oldalán a fenti vizsgálat történik, jobb oldalán tesztsavók helyett a beteg savója, beteg vvt-i helyett pedig ismert teszt vvt-k szerepelnek

Rh-vércsoport meghatározása: − −

−

−

(nagy) D-antigén jelenlétét vizsgáljuk minta: 50 %-os vvt-szuszpenzió • gyakorlat: ujjbegyből vett vércsepp megfelelő (Htc-nek megfelelő %-os szuszpenzió), nem kell fiz. sóval tovább higítani • szabvány: centrifugálás után leszívjuk a savót → ami marad, abban összekeverjük a vvt-ket (50 %-os szuszpenzió) eljárás: • tárgylemezen vagy meleg vizes palackon • feliratozás: x beteg adatai x minták és reagensek: anti-D, kontroll • anti-D savó kicseppentése anti-D alá • kontroll alá 1 csepp fiz. só (szabvány szerint Stimalbumin oldatot kellene használni) • mindkettőhöz 1 csepp 50 %-os vvt-szuszpenzió • vércseppet összekeverjük az anti-D-vel (keverés után pálca törlése), majd a kontrollal • hőmérséklet: az anti-D tesztsavó milyenségétől függ x ha IgG → 37 °C-on kell (nedves kamrában vagy meleg vizes palackon) x ha IgM (gyakorlaton most épp ez van) → lehet szobahőn is • leolvasás (előtte döntögetjük 30°-ban) értékelés: • ha anti-D agglutinál → Rh-pozitív (csak a nagy D-Ag tekintetében) • ha anti-D nem agglutinál → Rh-negatív (csak a nagy D-Ag tekintetében) • ha a kontroll agglutinál → nem elfogadható (meg kell ismételni)

Gyorsteszt (Serafol tesztlapon): −

− − − − −

minta: 1-1 csepp vér • friss minta (vérvétel után azonnal) vagy • centrifugált minta (savó eltávolítása után nyert 50 %-os szuszpenzióból) adatok: beteg neve, kódja (születési idő v. TAJ), mai dátum, aláírás felül 3 mező: anti-A, anti-B, anti-D (Rh) → rajta vannak az antitestek (beszárított IgM –ek, tehát itt az anti-D is IgM, így szobahőn leolvasható) alul a kontroll → nincs rajta At (csak a só + vér megy rá) mindre először 1 csepp fiz. só, majd 1 csepp vér utána összekeverjük az egyes pöttyökön a vért a sóval és az At-kkel (mindet másik pálcával, vagy egy tárgylemez 4 sarkával, vagy ampulla, ill. pipetta fejével (mindig megtörölni utána !!!))

−

értékelés: • 1 perc után olvassuk le • ahol agglutinál, az a + (ha a kontroll agglutinál, érvénytelennek kell tekinteni)

Transzfúzió: Transzfúzió gyakorlati kivitelezése: −

− −

−

−

−

−

transzfúzió lehet: • keresett vér → véradóban több Ag alapján a legjobbat választják ki az adott egyénnek (sok idő) • csoportazonos → elég az AB0- és Rh-vércsoportokra figyelni → sürgősségi esetekben általában ezt választjuk transzfúziót csak olyan személy végezhet, aki transzfúziós vizsgával rendelkezik (2 hetes külön tanfolyam a diploma megszerzése után) meg kell határozni: • beteg (recipiens) vércsoportját → a klinikán (1 oldalasan) és a véradóban (2 oldalas) is • donor vér vércsoportját → klinikán is, mielőtt beadnánk beadás előtti vizsgálatok (recipiensnél): • testhőmérséklet • pulzus • vérnyomás • vizelet → haemolysis esetén a transzfúzió után sötétedik keresztpróba (betegágy mellett, in vitro): • recipiens savója + donor vér összekeverése meleg vizes palackon (37 °C-on), 5 percre × az A és B elleni természetes At-k általában IgM-k → szobahőn is reagálnak × az Rh elleni immun-At-k általában IgG-k → szobahőn nem reagálnak, csak 37 °C-on • akkor fogadható el, ha nincs agglutináció (ha agglutinál: nem adható be a vér) biológiai próba (in vivo): • lassan kezdjük el adni a vért (25 ml adása után 5 perc szünet), közben ott állunk a beteg mellett (szóljon ha rosszul van, figyeljük is) • panasz vagy tünet esetén azonnal le kell állítani a transzfúziót (de a tűt bent kell hagyni): × láz, hidegrázás × kipirulás × bőrkiütés × fulladás × hypotonia × tachycardia × fájdalom • ha az első 25 ml után nincs gond, elmehetünk, de valaki végig legyen a közelben transzfúzió utáni vizsgálatok (recipiensnél) → ugyanazok, mint előtte

2. Szív Ingerképzés és ingerületvezetés. Refrakter periódusok. − −

−

a szívizom külső inger nélkül is képes ritmusosan összehúzódni → autoritmicitás (automácia + ritmicitás) ezért az ingerképző- és ingerületvezető rendszer felelős (igen bonyolult rendszer) • speciális ingerképző és ingerületvezető rendszer: × ingerképzés: - alapja: spontán diasztolés depolarizáció (SDD) = pacemaker potenciál (PP) - normális esetben az inger a sinuscsomóban jön létre (nomotop (normál elhelyezkedésű) ingerképzés) → SDD frekvenciája itt a legmagasabb (kb. 95/min) - kóros esetben létrejöhet ezeken kívüli (ectopiás) ingerképzés is (heterotrop ritmusok) × ingerületvezetés: gap junction-ökön át (nexus) → normálisan 220-230 ms alatt ér végig a szíven - pitvari speciális vezetőkötegek (gyors vezetés) → Bachmann-, Wenkebach-, Thorel-nyaláb - AV-csomó → lassú vezetés + késleltetés (fontos szerepe van a normális kamrai telődésben) - kamrai speciális vezetőkötegek (gyors vezetés) → His-köteg, Tawara-szárak, Purkinje rostok • munkaizomrostok (myogén út, nem része a speciális vezetőrendszernek ) → lassú átvezetés • kóros esetben járulékos (accessoricus) vezetőkötegeken a normálisnál gyorsabb (vagy éppen ellentétes irányú) ingerületvezetés is létrejöhet → pre-excitációs syndromák, re-entry tachycardiák a szív beidegzése a szív automáciáját csak módosítani képes (képes emelni vagy csökkenteni a szívfrekvenciát), de nem szükséges az ingerületképzéshez és -vezetéshez sem

Ingerület terjedésének sorrendje, ingerületvezetési sebességek: sinuscsomó internodális traktusok pitvari munkaizomzat AV-csomó (Aschoff-Tawara-csomó) His-köteg Tawara-szárak Purkinje-rostok kamrai munkaizomzat

0,01-0,05 m/s (leglassabb) 1 m/s 0,5-1,2 m/s 0,05 m/s (felső rész) 0,02 m/s (alsó rész) 1–2 m/s 2 m/s 4 m/s (leggyorsabb) 0,3–1,0 m/s

Ingerképzés és ingerületvezetés elektromos jelenségei: −

−

membránpotenciál: • membrán külső és belső felszínei közötti feszültségkülönbség • kétoldali ionkoncentráció különbsége alakítja ki • függ: × koncentrációgrádiensek (az egyes ionoké): nátrium, kálium és kloridionok a legfontosabbak × membrán-permeabilitás (az egyes ionokra): egy ion fontossága a membránpotenciál kialakításánál arányos a membrán adott ionra való permeabilitásával (P) • ez alapján az ionkoncentrációk ismeretében felírható a membránpotenciál (Em) → Goldman-Hodgkin-Katz(GHK-) egyenlet: × Em ≈ Ediff = - (R*T) * ln (P K+ *[K+ belső] + P Na+ *[Na+ belső] + P Cl- *[Cl- belső]) (z*F) (P K+ *[K+ külső] + P Na+ *[Na+ külső] + P Cl- *[Cl- külső]) Em: membránpotenciál, R: egyetemes gázállandó (8,31 J/(mol*K)), T: abszolút hőmérséklet, z: ion töltése, F: Faraday-féle szám (96485 C/mol), P: membrán permeabilitása az adott ionra × ioncsatornák nyitásakor megváltozik a membrán permeabilitása az adott ionra → ionáram indul meg (iránya a membránpotenciál aktuális értékének és az adott ion egyensúlyi (Nernst-) potenciáljának ismeretében megmondható → a membránpotenciál is változni fog alapfogalmak:

•

•

•

nyugalmi potenciál → a membrán külső és belső felszínei közötti feszültségkülönbség nyugalomban × a Na+/K+-pumpa (Na+/K+-ATPáz) működése, valamint a K+-csatornák alakítják ki × szív munkaizomrostjain kb. -85 mV (a membrán belső oldala negatívabb) × nodális sejteknél maximális (minimális) diasztolés potenciálnak (MDP) nevezzük, értéke kb. -55 mV akciós potenciál (AP) → küszöb feletti ingerek hatására kialakuló, az izom- vagy idegrostokon terjedő membránpotenciál-változás (ingerület) × depolarizáció → membránpotenciál pozitívvá válik - 2 féle nevezéktan van - az egyik csak a pozitívvá válást nevezi depolarizációnak, a negatív tartományon belüli kevésbé negatívvá válást hipopolarizációnak - a másik mindkettőt depolarizzációnak hívja × repolarizáció → nyugalmi érték helyreállítása hiperpolarizáció → ha a nyugalmihoz képest még negatívabbá válik a membránpotenciál

Akciós potenciál alakja a szív különböző részein: −

− −

szívizomrostokat az AP (akciós potenciál) létrejöttének sebessége (gyors, feszültségfüggő Na+-csatornák jelenléte vagy hiánya) alapján két kategóriába soroljuk: • lassú válaszú akciós potenciállal rendelkező szívszövet → nodális szövet • gyors válaszú akciós potenciállal rendelkező izomrostok → munkaizomrostok, speciális ingerületvezető kötegek a szív ingerületvezetésében a két izomrost típus alternálva vesz részt EKG-görbe: a szív elektromos potenciálváltozásainak térbeli és időbeli integrálja

Lassú válaszú akciós potenciállal rendelkező szívizomszövet (ingerképző, nodális szövet): −

− −

− −

ide tartozik: • sinus- (SA-) csomó • pitvar-kamrai (AV-) csomó sejtmembránjukban nincs gyors, feszültségfüggő Na+-csatorna (INa+-csatorna) az akciós potenciál: • lassan jön létre • amplitúdója viszonylag alacsony (néhány mV) → lassú ingerületvezetés • viszonylag rövid (100 ms-ig tart). • felszálló ága ívben végződik (nincs klasszikus értelemben vett gyors felszálló szár) • nincs plátó fázis minimális (maximális) diasztolés potenciál kb. -55 mV (kevésbé negatív, mint a munkaizomrostok nyugalmi potenciálja) ingerképzés alapja: spontán diasztolés depolarizáció (SDD) / pacemaker potenciál → a membránpotenciál folyamatosan változik (instabil), spontán depolarizációra hajlamos

Gyors válaszú akciós potenciállal rendelkező szívizomszövet SDD-vel: −

− −

ide tartozik: speciális ingerületvezető kötegek • pitvari vezetőkötegek • His-köteg • Tawara-szárak • Purkinje rostok AP alakja alapján a gyors akciós potenciálú szövethez tartozik de képes SDD-re

Gyors válaszú akciós potenciállal rendelkező szívizomszövet SDD nélkül:

− − −

− −

ide tartozik: • munkaizomzat (pitvari, kamrai) megvannak a gyors feszültségfüggő Na+-csatornák → gyors depolarizáció az akciós potenciál: • nagyon gyorsan jön létre (gyors feszültségfüggő Na+-csatornák) • hosszabb ideig is tart (200-300 ms) → ingerületvezetés is gyors • plató fázissal rendelkezik (ezt a beáromló Ca++ ionok hozzák létre) nyugalmi potenciál: (-80)-(-90) mV nincs spontán diasztolés depolarizációs hajlam (SDD) → • nincs T-típusú Ca2+-csatorna és nem-specifikus kationcsatorna (f-áram) sem • normálisan a munkaizomrostokat a Purkinje-rostok hozzák ingerületbe → gyors (az egész kamra hamar, szinte 1 időben aktiválódik) • a szomszédos rostok konnexonjain (gap junction) is átterjedhet a depolarizáció → lassú (Tawara-szár-blokk esetén fordulhat elő pl.)

Ioncsatornák jelentősége: − − − −

meghatározzák az akciós potenciál jellegét refrakteritás is az ioncsatornák függvénye → gyors Na+-csatornák inaktivációs kapujának inaktiválásától függ az ioncsatornák megléte a kardiológiában egyre nagyobb jelentőséggel bír egyes szívbetegségeknél többnyire ezeket az ioncsatornákat célozzák a terápiás gyógyszerek → antiaritmiás szerek:

Sinuscsomó (sinoatrialis (SA-) csomó): − −

anatómia: • jobb pitvarban a vena cava superior (VCS) benyílásánál helyezkedik el (VCS szájadéka és a jobb fülcse között a sulcus terminalisban) szerepe: • spontán depolarizációra (SDD) képes → pacemaker (ritmusgeneráló) funkció • SDD a sinuscsomónál a legmagasabb frekvenciájú → alaphelyzetben ez az ingerképző központ

Spontán diasztolés depolarizáció (SDD) = pacemaker potenciál (PP): −

−

spontán diasztolés depolarizáció (SDD) = pacemaker potenciál (PP): • ez az ingerképzés alapja • nincs igazi nyugalmi potenciál (a minimális (maximális) diasztolés potenciál értéke (-50)-(-60) mV) • repolarizáció leszálló ága folyamatosan megy át a következő depolarizáció felszálló ágába → spontán diasztolés depolarizáció (SDD) • nem specifikus kationcsatornák (f-áram) és T-típusú Ca2+-csatornák alakítják ki SDD frekvenciája a szív különböző részein eltérő • különböző szívrészek ingerképzési (SDD) frekvenciája perce számolva: × sinuscsomó 90-100/min (denerváció esetén) → vagustonus 70/min-re csökkenti × pitvari munkaizomzat nincs × AV-csomó, His köteg 40–55/min × Tawara, Purkinje 25–40/min × kamrai munkaizomzat nincs • egyenesen arányos a „nyugalmi potenciál” meredekségével • sinuscsomónál a legmagasabb → alaphelyzetben ez az ingerképző központ

Nodális (lassú akciós potenciálú) szövetek elektromos jelenségei és ionáramai:

−

−

K+ ionok folyamatos kiáramlása → folyamatosan negatívabbá teszi a membránpotenciált • mértéke a membránpotenciál értékétől függően változik • legnagyobb az AP csúcsán, legkisebb az MDP környékén minimális (maximális) diasztolés potenciál (MDP) • kifelé irányuló (repolarizációs) K+-áram folyamatos csökkenése → a repolarizáció sebessége csökken ugyan, de a membrán az mégis egyre negatívabb lesz → végül elér egy minimumot, ez a maximális diasztolés potenciál • nincs igazi nyugalmi potenciál • repolarizáció leszálló ága folyamatosan megy át a következő depolarizáció felszálló ágába • kb. -55 mV (kevésbé negatív, mint a munkaizomrostok nyugalmi potenciálja)

− depolarizáció: • • •

nincs gyors, feszültségfüggő Na+-csatorna (INa+-csatornák) → nem képesek gyors depolarizációra spontán diasztolés depolarizáció (SDD, pacemaker-potenciál (prepotenciál)) depolarizáció mechanizmusai: × kifelé irányuló (repolarizációs) K+-áram folyamatos csökkenése az MDP eléréséig × befelé irányuló folyamatos, lassú háttér Na+-áram (INa+/b) × nem specifikus kationcsatornák (If) → Na+-beáramlás (f-áram (funny, furcsa)) - negatív membránpotenciál hatására nyílnak meg (MDP körüli értéken) × Ca++ csatornák: - először a T- (tranziens, tiny) típusú Ca++–csatornák (ICa++T ) → rövid, átmeneti ionáramlás • aktivációs (a-) és inaktivációs (i-) kapujuk is van • - 60 mV körül nyílnak meg → kicsi, gyorsan inaktiválódó, tranziens áram keletkezik

•

gyorsítja a lassú diasztolés depolarizációt → membrán el fogja érni a deploarizációs küszöböt majd az L- (large, long lasting) típusú Ca++–csatornák (ICa++L) → • küszöbpotenciál nyitja őket (-35 mV körül kezd aktiválódni) → lassú Ca++–beáramlás • AP felszálló szárát ezek hozzák létre • csúcsáram + 10 mV-nál alakul ki • lassabban inaktiválódnak • AP felszálló ága ívben végződik (nincs klasszikus értelemben vett gyors felszálló szár), majd csökkenni kezd repolarizáció: • depolarizáció hatására nő a K+-kiáramlás (IK) • viszont a membránpotenciál egyre negatívabb értéke miatt a K+-csatornák áteresztőképessége folyamatosan csökken → végül eléri az MDP-t... ionpumpák (folyamatosan működnek): • Na+/K+-pumpa (3 Na+ ki, 2 K+ be 1 ATP árán) → hiperpolarizál • 3Na+/Ca2+-csere → mérsékelten depolarizál -

−

−

Sinuscsomó pacemaker-szerepének bizonyítékai: − − −

itt figyelhető meg legelőször elektromos aktivitás elroncsolása után bradycardia lép fel sinuscsomót érő ingerekre a szívfrekvencia módosul: • hőmérséklet változtatása: × hűtés → frekvencia ↓ × melegítés → frekvencia ↑ • kémiai ingerek: × adrenalin (A), noradrenalin (NA) → frekvencia ↑ × acetilkolin (Ach) → frekvencia ↓

Gyors pitvari vezetőrendszer (tractus internodales): − − −

Bachmann-nyaláb (tr. internodalis anterior): bal pitvar, pitvari septum elülső fele és AV csomó felé Wenkebach-nyaláb (tr. internodalis intermedius): pitvari septum hátsó része és az AV csomó felé Thorel-nyaláb (tr. internodalis posterior): egy része az AV csomó distalis részéhez fut (James-köteg)

Atrioventricularis (AV-) csomó: − −

−

anatómia: • pitvari septum alsó részében az ostium sinus coronarii előtt (pitvarok és a kamrák közötti határon) szerepe: • fiziológiásan csak az ingerületvezetésben vesz rész, holott ingerképző képessége is van × élettani feladata a sinuscsomóból érkező ingerület vezetése a His-kötegen át a kamrákra → nomotop (normál úton történő) ingerületvezetés × AV csomóban lassabban alakul ki az AP (SDD frekvenciája alacsonyabb), mint a sinuscsomóban → így a sinuscsomóban kialakult, a pitvari rostokkal érkező ingerület kioltja az AV csomóban éppen kibontakozóban lévő elektromos eseményeket és kiváltja az AP-t → az AV csomó elektromos eseményeit a sinuscsomó vezérli × sinusingerület hiányában frekvenciája 44-45/perc (pótritmusként átveheti a sérült sinuscsomó szerepét) • késlelteti az ingerületáttevődést a pitvarok és a kamrák között: × normál AV-átvezetési idő: 120-200 ms (megfelel az EKG PQ-szakasza nagy résznének) → megnyúlása AV-blokkra utal × ez lehetővé teszi, hogy a kamrai szisztolé csak a pitvari összehúzódás után jöjjön létre , így a pitvari kontrakció ellazult kamrákba továbbítja a vért → a pitvari szisztolé így hozzájárul a kamrai telődéshez • védő funkció: meggátolja, hogy adott szívfrekvencia felett a sinuscsomó ingerülete azonos frekvenciával terjedjen rá a kamrákra AV csomón is érvényesülnek az idegrendszer szabályozó hatásai: túlzott vagus hatásra az ingerületvezetés teljesen megszűnik benne

Gyors kamrai vezetőrendszer: −

−

−

−

His-köteg: • áttöri az anulus fibrosust → normális esetben ez az egyetlen hely, ahol az ingerület átvezetődik a kamrákra (nomotop átvezetés a pitvarok és a kamrák között) • kamrák közti septumon fut le (vékonyabb, egymással párhuzamosan lefutó Purkinje-sejtek, kevés közti kötőszövet, igen bőséges hajszálérhálózat) jobb és bal Tawara-szárra oszlik (a kamrai septumon keresztül) • kamrák között az interventricularis septumban az ingerület a kötegek között jobbról balra terjed • jobb Tawara-szár → az ingerületet a jobb kamrába vezeti • bal Tawara-szár → egy anterior és egy posterior fasciculusra oszlik → bal kamra vezető kötegek Purkinje-rostokban végződnek • depolarizációs hullámot a kamrai izomzathoz vezetik • endocardium alatt futnak, felrostozódnak EKG-n PQ-szakasz végének felelnek meg...

Kamrai munkaizomrostok: Ingerület terjedése a kamrákban: −

munkaizomrostok aktivációjának lehetséges mechanizmusai: • mormálisan a speciális vezetőkötegekről (Purkinje-rotok) jut el a munkaizomrostokig → gyors átvezetés • izomrostokon (myogén úton) → lassú átvezetés × nem tartozik a speciális ingerképző és ingerületvezető rendszerhez × jelentősége: vezetőkötegek hibája (pl. Tawara-szár-blokk) esetén itt is átterjedhet az ingerület

−

munkaizomrostok aktivációjának sorrendje: • depolarizáció az endocardium felől az epicardium felé terjed (repolarizáció pedig az epicardium felől az endocardium felé) → már a teljes endocardium aktiválódott, mikor az epicardiális felszínre még nem ért el az AP • depolarizáció a septum bal oldalán indul, de a jobb szívfél felé terjed • először a septum (előbb a pitvarhoz közeli része, majd a csúcsi része), majd a kamrák csúcsi része, végül a bázis aktiválódik • jobb szívfél valamivel előbb aktiválódik, mint a bal, de a bal kamra valamivel előbb kontrahál (előbb is repolarizálódik) • legkésőbb a conus pulmonalis és a bal kamra posterolateralis szakasza aktiválódik

Gyors akciós potenciálú szívizom elektromos jelenségei és ionáramai: −

0. gyors depolarizáció → gyors, feszültségfüggő Na+-csatornák (INa+-csatornák) alakítják ki • a munkaizomrostokon nincs T-típusú Ca2+-csatorna és nem specifikus kationcsatorna (f-áram) sem • a küszöbpotenciált a szív felsőbb részéből érkező ingerület hozza létre (ez szükséges a Na +-csatornák nyitásához) • gyors Na+-beáramlás → depolarizáció eléri a csúcsát → gyors és nagy amplitúdójú AP • a feszültségfüggő, inaktiválódó ioncsatornák közé tartoznak × feszültségfüggő → membránpotenciál-változások hatására nyílik vagy záródik × jellemzőik: - nyitási-zárási frekvencia → szabályozható - átlagos nyitvatartási idő (τ) → nem változik × 3 állapota van: - deaktivált (zárt), aktiválható - aktivált (nyitott) - inaktivált (zárt) • van aktivációs és inaktivációs kapujuk is → ezek nyitása és zárása állapotfüggő × akkor van ionáramlás, ha mindkét kapu nyitva van × aktivációs („m”) kapu - nyugalmi potenciál esetén zárva van - küszöbpotenciált elérő depolarizáció hatására kezd el megnyílni (aktiválódni) → Na+-csatorna feszültségfüggő alakváltozása → aktivációs („m”) kapu (csatorna nagy töltésű régiója) helyzete megváltozik → rés (porus) nyílik rajta → Na+- áteresztőképesség (konduktancia, gNa) 5000-szeresére nő - Na+ egy része beáramlik a sejtbe • mivel a Na+-koncentráció kint nagyobb, a diffúziós grádiens behajtja • relatíve kevés Na+ áramlik be (mivel a befelé áramlást akadályozó elektromos erő a diffúziós erőnél nagyobb) - ha az AP pozitívvá válik, a feszültség több csatornát nyit meg → Na+-csatornák önaktivációja (pozitív feedback mechanizmus) - ez a folyamat egészen addig zajlik, amíg az összes feszültségfüggő Na+-csatorna aktivációs kapuja ki nem nyílt - repolarizáció során fog csak bezáródni (de a Na+-áramlás az inaktivációs kapu záródása miatt már korábban gátlódik) × inaktivációs („h”) kapu → - depolarizáció (aktiváció) hatására lassan (adott időállandóval) bezáródik (inaktiválódik) - depolarizáció kezdetén mindkét kapu nyitva van → míg az inaktivációs kapu be nem zárul, addig van ionáramlás • jelentősége: az AP csúcsának elérése után megteremti a gyors repolarizáció feltételeit (mivel meggátolja a további depolarizációt) • addig nem jöhet lére újabb AP, amíg az inaktivációs kapu újra meg nem nyílik (repolarizációt igényel) → refrakter periódus

-

−

−

−

−

repolarizáció → lassan újra megnyílik az inaktivációs kapu (de közben az aktivációs gyorsabban zár, így ekkor nincs Na+-áramlás) - ha hiperpolarizált a membrán: kevésbé záródik a Na+-csatornák inaktivációs kapuja (az inaktivációs kapu ekkkor messze kerül a membrántól) • refrakteritás oka az inaktivációs kapu inaktivált állapota (ahhoz, hogy újra nyitni lehessen, előtte repolarizálódnia kell a membránnak) 1. korai repolarizáció • gyors Na+csatornák gyorsan inaktiválódnak, mely az AP gyors csökkenését eredményezi • tranziens kifelé vezető (outward) K+-csatornák (IKTO) → × a kifelé vezető feszültségfüggő K+-csatornáknak csak aktivációs kapujuk (n kapu) van × AP csúcsával 1 időben nyílnak meg (rövid időre), nem rektifikálnak → K+-kiáramlás (a membrán K+permeabilitása (konduktanciája) eléri a maximumát, majd lecsökken) → korai, részleges repolarizáció × (↔ neuronokban viszont a relatív refrakter periódusban a legnagyobb a K+-permeabilitás, mert ott rövidebb az AP...) • ATP-függő K+-csatornák (IKATP) → ATP hiányában K+-kiáramlást hoznak létre → hipoxiás körülmények között fontosak a korai repolarizáció során • Cl- -beáramlás (ICl) 2. lassabb repolarizáció (plátó fázis) → • gyors feszültségfüggő Na+-csatornák aktivációs kapuja bezárul • korai K+-kiáramlás még tart → plátó fázisért közvetlenül felelős egyik mechanizmus • L-típusú Ca++–csatornák (ICa++L) megnyílása → Ca2+-beáramlás (plátó fázisért közvetlenül felelős másik mechanizmus) × lassan aktiválódnak (Ca2+-konduktancia közvetlenül a plátó fázis előtt a legnagyobb) × a lassú Ca2+-beáramlás ellensúlyozza a korai K+-kiáramlást → létrejön a plató fázis × a plátó fázis alatt a membrán Ca2+-permeabilitása lassan csökken • a késői K+ csatornák még zárva vannak (a membrán K+-permeabilitása ebben a fázisban alacsony) 3. késői (teljes) repolarizáció → K+-kiáramlás • lassan nyíló / késői rektifikáló (delayed rectifier) K+ csatornák (IK = IKLate) indítják el a teljes repolarizációt → újra fokozódik a membrán K+-permeabilitása, majd a repolarizáció előrehaladtával csökken • gyors feszültségfüggő Na+-csatornák inaktivációs kapuja újra megnyílik 4. nyugalmi potenciál • Na+/K+-pumpa (Na+/K+-ATPáz) állítja helyre az egyensúlyt (3 Na+ kiáramlása + 2 K+ beáramlása 1 ATP árán) • befelé rektifikáló K+-csatornák (IK1) → nyugalmi potenciál stabilizálásában fontosak (repolarizáció végén megnyílnak, depolarizációra záródnak)

Gyors feszültségfüggő Na+-csatorna működése:

nyugalmi potenciál küszöb feletti depolarizáció

gyors feszültségfüggő Na+-csatornák aktivációs kapu inaktivciós kapu legjobban nyitott zárt

nyílik

legjobban nyitott

Na+áram

csatorna állapota

nincs

zárt (aktiválható)

van

nyitott (aktivált)

lassan záródik

zárt

AP csúcsa

nincs zárt (inaktivált)

plátó fázis

záródik

zárt

nincs

zárt

repolarizáció

lassan nyílik (refrakter periódus)

nincs

zárt (aktiválható)

Na+áram

fesz. függő K+csatornák (aktivációs kapu)

Kapuk működésének összefoglalása: gyors feszültségfüggő Na+-csatornák aktivációs kapu inaktivciós kapu nyugalmi potenciál küszöb feletti depolarizáció

zárt

legjobban nyitott

nyílik

lassan záródik

zárt

AP csúcsa

plátó fázis

repolarizáció

−

van legjobban nyitott

nincs záródik

zárt

zárt

lassan nyílik (refrakter periódus)

nincs

nyílik van

legjobban nyitott

−

zárt

nincs

K+áram

van záródik

nincs

van záródik

nincs

van

K+-áram: a táblázat csak a gyors fesz. függő K +-csatornákra vonatkozik (nyugalomi potenciál alatt is van K+áramlás, csak más csatornákon) gyorsaság: Na+-csat. aktivációs kapu > Na+-csat. inaktivációs kapu > K+-csat.

Refrakter periódusok:

A: akciós potenciál (AP) görbe, B: kontrakciós görbe

− − −

−

−

az AP-t refrakter fázis követi → ennek nagy része alatt a szívizom ingerelhetetlen refrakteritás oka: gyors Na+-csatornák inaktivációs kapujának inaktivált állapota szakaszai: • abszolút (effektív) refrakter periódus (ARP, ARF, ERP): × 2 tovaterjedő AP közötti legrövidebb időtartamot jelenti × ezen időtartamon belül szív minden inger számára ingerelhetetlen × egybe esik a plató fázissal • relatív refrakter fázis (RRP, RRF): × ARP után × ingerküszöb közeli ingerre nem válaszol × ingerküszöb feletti ingerre a szív AP-lal és kontrakcióval válaszol • szupernormális fázis (SNF): × RRP utáni rövid szakasz × már ingerküszöb alatti (de annál nem sokkal kisebb) ingerre is AP-lal és kontrakcióval válaszol × a repolarizáció utáni rövid, átmeneti szakaszban jöhet létre • SNF után visszatér a szívizom normál ingerlékenysége jelentősége: védő funkció • szívizom nem tetanizálható × funkcionális refrakteritás: - kamraizomzaton nem hoz létre újabb ingerületet a máshonnan jövő AP - oka: szívizomban 200 ms-os AP → kontrakció 5-15 ms-os látenciával követi → AP nem ér véget a kontrakció előtt → hosszabb refrakter periódus × harántcsíkolt izom viszont tetanizálható - harántcsíkolt izomban az AP 3-4 ms alatt lezajlik (csúcspotenciál: 1,5 ms) - kontrakció 10 ms-os látenciával követi → AP szinte teljesen véget ér a kontrakció kezdete előtt → kontrakciókor már újra ingerelhető • extraszisztolét kompenzációs pauza követi → életveszélyes ritmuszavarokat véd ki sorozatingerlés hatása szívizomban és harántcsíkolt izomban: • szívizom (a): × automáciát mutat (ingerlés nélkül is végez kontrakciókat) × nem tetanizálható (sorozatingerlés hatására sem olvadnak egybe az egyes kontrakciók) • harántcsíkolt izom (b): × automáciát nem mutat (ingerlés nélkül nem végez kontrakciókat) × tetanizálható (sorozatingerlés hatására az egyes kontrakciók egybeolvadnak)

Klinikai jelentőség: Ionzavarok hatása a szívműködésre: −

hyperkalaemia → szívfrekvencia csökken, diasztolés szívmegálláshoz vezet • emelkedett extracelluláris K+ szint → depolarizáló (hipopolarizáló) hatású • ha sok K+ van EC, akkor a depolarizáció során a Na+ ugyan beáramlik a sejtbe, ugyanakkor a K+ a repolarizációkor (mivel csökken a koncentráció-grádiense) kevéssé áramlik ki • a membrán nem repolarizálódik eléggé vissza (tehát hipopolarizált marad) → nem nyílik újra a Na+csatornák inaktivációs kapuja (refrakter állapot) → nem fog bekövetkezni újabb depolarizáció (és így kontrakció sem lesz, a szív diasztoléban áll meg) • igerlékenység ↓ • szívfrekvencia ↓ • kontraktilitás ↓ • végül diasztolés szívmegálláshoz vezet • klinikai jelentőség: × szívsebészeti műtétek során hyperkalaemiás oldattal álljtják meg a szívet × hibás infúziók (hyperkalaemiás infúzió adásába a beteg belehalhat!)

−

−

hypokalaemia → extrasystolék, kamrafibrilláció (hirtelen szívhalál) • csökkent extracelluláris K+ szint → hiperpolarizáló hatású • ha relatíve kevés K+ van EC, akkor a K+ a repolarizációkor (mivel nő a koncentráció-grádiense) gyorsabban áramlik ki • membrán hamarabb repolarizálódik → Na+-csatornák inaktivációs kapuja hamarabb aktiválódik (+ a hiperpolarizáció-szerű állapot miatt távol is kerül a membrántól → bezáródni is lassabban fog) → hamarabb lesz újabb depolarizáció hypercalcaemia (emelkedett extracelluláris Ca2+ szint) → • küszöbpotenciál kevésbé negatív lesz • kontraltilitás ↑ → szarkomerek kontrakcióját fokozza (szarkomerhossz ↓) • Straub-szíven: szívfrekvencia ↓ (gyakorlatos jegyzet szerint) •

−

−

T-hullám kiszélesedik és lekerekedik

• relaxáció ↓ • szisztolé megnyúlik, szisztolés szívmegállás (rigor) következhet be hyponatraemia (csökkent extracelluláris Na+-szint) → szívfrekvencia ↓, diasztolés szívmegálláshoz vezet • kint kevés a Na+ → nem tud rendesen depolarizálódni, mert kisebb a Na+-grádiens (kint relatíve kevesebb Na+) → nehezebben tud beáramlani • több Ca++ marad a sejtben (mivel a Ca++ beáramlása a Na+/Ca++ pumpa működésének következménye lenne) → úgy viselkedik, mint amikor a membrán depolarizálva van → emiatt is nehezebben áramlik be a Na+ (nehezebben jön létre újabb depolarizáció) • ingerlékenység ↓ • ingerületvezetés sebessége ↑ • AP amplitúdója ↓ • AP felszálló szárának meredeksége ↓ • szívfrekvencia ↓ • diasztolés szívmegálláshoz vezet hypernatraemia (emelkedett extracelluláris Na+-szint) → • nagyobb Na+-grádiens → gyorsabb a depolarizáció → szívfrekvencia ↑ • kontrakcióerő ↓

Stannius-ligaturák: − −

lényegük: békaszív ingerületvezető rendszerét különböző helyeken roncsoljuk (emlősön nem lehet, mert károsodna a coronaria-keringés is...) Stannius-ligaturák: • I: sinus venosus lekötése • II: pitvar-kamrai határ lekötése • III: szívcsúcs leválasztása

I. Stannius-ligatúra: − sinus venosus lekötését jelenti → III. fokú sinoatrialis blokknak felel meg − eremény: • szív hosszabb időre (15-20 min) megáll, majd újraindul, de: • szívfrekvencia ↓ − következtetések: • nem csak a sinusnak van ingerképző funkciója • a pitvar átvette a sinus funkcióját → de lassabb frekvenciával (pótritmus) II. Stannius-ligatúra: − pitvar-kamrai határ lekötését jelenti → III. fokú AV-blokknak felel meg − eremény: • hosszabb időre megáll (nem jut el az ingerület az AV-csomóról a kamrára) • majd újraindul a kamra is, de lassabban (pótritmus) • pitvar-kamrai disszociáció → a pitvar és a kamra egymástól függetlenül működik (az ingerület a lekötés miatt nem jut át az AV-csomón) − következtetés: • kamra bizonyos részeinek is van ingerképző funkciója (de még lassabb) → kamrai pótritmus

III. Stannius-ligatúra: − szív csúcsát levágjuk, majd béka-Ringer-oldatba tesszük (pl. óraüvegen) − magától nem végez kontrakciókat → kamrai munkaizomrostoknak már nincs ingerképző képességük − mechanikai ingerek (tűszúrások) → 1-1 kontrakció (az ingerületvezető- és összehúzódási képesség megmarad)

Szívizom szerkezete. Szívmechanika. Szív szerkezete: −

szív rétegei (belülről kifelé): • endocardium (szívbelhártya) • myocardium (szívizom) • epicardium

Szívizom (myocardium) szerkezete: −

különálló sejtek alkotják • lehet 1 vagy 2 magjuk • X vagy Y alakban elágazódhatnak • funkcionális syncytiumot (szinciciális rendszert) alkotnak (ezeket a gap junction-ök és a discus intercalarisok alakítják ki) → működésük igen szorosan összefügg • Eberth-vonalak × szívizomsejtek kapcsolódásánál (discus intercalarisok) × bonyolultan összeilleszkedő membránnal (fascia adherens, desmosoma, gap junction) érintkeznek • nagy kapillárisdenzitás → rövid diffúziós távolság • • •

− −

sok és nagy mitokondriumot tartalmaznak → nagy energiaigény glikogén-szemcséket és lipidcseppeket tartalmazhatnak → rövid távú energiaforrások lipofuscin granulumok (kopási pigment) → lebonthatatlan lipidszerű anyagok (elraktározódnak, mivel a zívizomsejt egész életen át megmarad) szerkezete a harántcsíkolt izomhoz hasonló → szintén harántcsíkolatot mutat szerkezeti és működési egység: sarcomer → Z-lemezek közötti szakasz 1 sarcomer (hossza: 1,5-2 µm)

• •

Z-lemezek → α-aktinin-ből épülnek fel vékony filamentumok (7 nm átmérő) → aktin + szabályozó fehérjék × aktin - Z-lemezekhez kapcsolódnak → horgonyzó fehérjékkel - Z-lemez körül nincs miozin → I-csík (izotróp) × regulátor fehérjék: - tropomiozin → fonalszerű, együtt csavarodik az aktinnal (7 aktinmonomert (G-aktint) fed le) - troponin → 3 globuláris alegységből áll: • troponin C: Ca2+-kötő aktivitása van 4 kötőhellyel × ×

2 kötőhely Ca2+-specifikus 2 kötőhely Ca2+ és Mg2+–t is köt (ezek a kötőhelyek általában Mg2+-mal telítettek)

•

•

•

troponin T: tropomiozin és a többi troponin-alegység közt alakít ki kapcsolatot × klinikai jelentőség: szívinfarktus gyors kimutatása (izomelhalás esetén a vérbe jut) → troponin gyorsteszt (immunológiai próba) • troponin I: inhibitoros alegység (aktinhoz köt, akadályozza a miozinhoz kapcsolódást) vastag filamentumok (14-15 nm átmérő) × miozinból áll - aktin filamentumok közt → A-csík (anizotróp) - 2 nehéz (220 kDa) + 4 könnyű lánc (20 kDa) - alak: rúd + fej (könnyű láncok kettesével a fejekhez kapcsolódnak) - miozinfej: • adenin nukleotidokat (ATP vagy ADP) képes kötni • Mg2+-függő ATP-áz aktivitással rendelkezik (aktivitást az aktin kapcsolódása okozza) - miozin filamentumok közepét haránt kapcsolatok kötik össze → M-vonal × kontrakciókor mélyebben befutnak az aktin filamentumok közé → az I-csík szélessége csökkenni fog, az M-csíkok és a Z-lemezek közelebb kerülnek egymáshoz × túlfeszítéskor → Z-lemezek távol kerülnek egymástól, I-csík szélessége nő, A-csík és M-csík eltűnik szerkezetet biztosító fehérjék: × × × ×

− −

−

−

α-aktinin → pálca alakú molekulák (ezek hozzák létre a Z-lemezeket) nebulin → aktin filamentum hosszának meghatározása (felépítés során ez a minta) titin (rugó funkció) → ezek rögzítik a miozin filamentumokat a Z-lemezekhez (az I-csík területén találhatók) konnektin, dezmin, vimentin

sarcolemma: sejtmembrán → számos ioncsatornát tartalmaz sarcoplasma: az izomrost cytopasmája → citoplazmába türemkedve T-tubulusokat alakít ki • T-tubulusok → TATS (transzverzális-axiális tubulusok rendszere) × szarkolemma kesztyűujjszerű betüremkedései az izomrost belseje felé × kevésbé rendezetten, mint a harántcsíkolt izomban × szerepük az akciós potenciál levezetése az izomrost belsejébe sarcoplasmás reticulum (SR): • az izom sima felszínű endoplazmás retikuluma • ezen keresztül éri el a depolarizáció az myofibrillumokat → lehetővé teszi a Ca2+-koncentráció egyidejű, gyors emelkedését az intracelluláris tér egészében • Ca2+-raktárak × fehérjéhez kötve (calsequestrin) × szabadon • belső membránrendszere csöveket alakít ki (sarcotubuláris rendszer) → plazmamembránnal összefüggő, sejten belüli csőhálózat × sacculusok: - az SR L-tubulusok és igazi terminális ciszterna helyett kis ellapult sacculusokat képez - szélük a szarkolemmához illeszkedik - Z-lemez magasságában a T-tubulusokhoz illeszkednek × diádok: T-tubulus (TATS) és sacculus közti kapcsolat → T-tubulus (TATS) invaginált sejtmembránja + a hozzáfekvő SR-sacculus (terminális ciszterna) alkotja nincs motoros véglemez, csak funkcionális syncytium

Kontrakció mechanizmusa: Az akciós potenciál (AP) létrejötte a szívizomban (munkaizomrostok): −

−

fázisai: • 0. gyors depolarizáció: gyors Na+-beáramlás felelős érte → depolarizáció eléri a csúcsát • 1. korai repolarizáció (Na+-csatorna zár, K+-csatorna nyílik) → K+ elkezd kiáramlani • 2. lassabb repolarizáció (plátó fázis) → a K+-kiáramlárt lassú Ca2+-beáramlás ellensúlyozza • 3. késői repolarizáció → K+-kiáramlás • végül a Na+/K+-pumpa állítja helyre az egyensúlyt lefutási ideje → ez régen buktató jellegű adat volt...

• •

•

szívizomban 200-300 ms (plátó fázisa van) → kontrakció 5-15 ms-os látenciával követi → AP nem ér véget a kontrakció előtt → hosszabb refrakter periódus → szív nem tetanizálható simaizomban (harántcsíkolt és szívizom AP-hossza között): × platófázis nélküli AP → rövidebb × platójellegű AP → hosszabb harántcsíkolt izomban (és neuronban) 3-4 ms (csúcspotenciál: 1,5 ms) → kontrakció 10 ms-os látenciával követi → AP szinte teljesen véget ér a kontrakció kezdete előtt → kontrakciókor már újra ingerelhető → harántcsíkolt izom tetanizálható

A szívizom összehúzódásának sajátosságai: −

−

minden vagy semmi elv (Bowditch): • ha az inger nagysága elér egy adott küszöböt → szív teljes egészében kontrahál (↔ harántcsíkolt izomnál a küszöbingerre csak néhány rost reagál) • szív (pillanatnyi állapotának megfelelően) mindig azonos (maximális) erővel húzódik össze (↔ harántcsíkolt izomnál a küszöbingerre csak néhány rost reagál, maximális ingernek pedig azt nevezzük, amely esetén minden rost kontrahál) szummáció: • sorozatos küszöb alatti ingerekkel is ki lehet váltani kontrakciót • magyarázata: a küszöb alatti potenciálok térben és időben összegződnek (szummálódnak) → csillapodásukhoz idő kell, így ha elég gyorsan követik egymást, összeadódhatnak • demonstrálása: × I. vagy II. Stannius-ligaturában megállt szíven × küszöb alatti sorozatingerekkel ingereljük × ingerlési frekvenciát fokozatosan emeljük

Akciós potenciál és kontrakciós görbe kapcsolata: −

−

elektromechanikai csatolás → elektromos inger (AP) mechanikai válasszá (izomösszehúzódás) alakítása • időigényes • Ca2+ fontos szerepe akciós potenciál (AP) lefutása és a kontrakció között látenciaidő van (oka: elektromechanikai csatolás) • szívizmomban: 5-15 msec → × AP (200 ms) nem ér véget a kontrakció előtt → - csúcspotenciál megelőzi a kontrakció kezdetét - a kontrakció maximuma már a repolarizációs szakaszban van - a teljes repolarizáció alig előzi meg a teljes relaxációt × hosszabb refrakter periódus × jelentősége: szív nem tetanizálható • harántcsíkolt izomban: 3-4 msec → AP (3-4 msec) szinte teljesen véget ér a kontrakció kezdete előtt → kontrakciókor már újra ingerelhető → harántcsíkolt izom tetanizálható

Elektromechanikai csatolás, kontrakció folyamata: − −

− −

szarkolemma membrán depolarizálódik → T-tubulus (TATS) ezt bevezeti a rost belsejébe is Ca2+-szint emelkedés (Ca2+-tranziens) a citoplazmában • előbb az EC térből (L-típusú Ca2+-csatornákon) • majd a szarkoplazmatikus retikulum sacculusaiból (itt nincsenek igazi L-tubulusok), rianodin-receptorokon (Ca2+-csatornák) • mitokondriumból • glycocalyxból troponin C megköti a Ca2+–t miozin ATPáz aktiváció • elfordítja a tropomiozint az aktinról • miozin bekötődik (csúszó filament modell)

−

folyamat leállítása: • repolarizáció • relaxáció (mikor a Ca2+ leválik a troponinról) • Ca2+-szint helyreállítása (Ca2+-kiáramlás és visszaáramlás az SR-be) → aktív transzporttal! × Ca2+-pumpa visszaviszi a SR-be × sejtmembránban és a mitokondriális membránban: Na+/ Ca2+-antiporter

A Ca2+ -áramlás útjai a szívizomsejtben: −

−

−

−

szarkoplazmatikus retikulum: Ca2+-t tárol → teljes emelkedés (Ca2+-tranziens) 90 %-áért felelősek • AP során a Ca2+ felszabadul innen (rianodin-érzékeny Ca2+-csatornákon) → áramlást az elektromos erőtér hozza létre • AP végén visszamegy (kb. annyi, amennyi volt is benne) → szarkoplazmás retikulum Ca2+-pumpája felelős érte (primer, ATP hasításával működő pumpa) extracelluláris tér → • feszültségfüggő L-típusú Ca2+-csatornák → Ca2+-tranziens 10 %-áért felelősek • Na+/ Ca2+-antiporter → diasztolé alatt eltávolítja a Ca2+ kb. 10 %-át • lassú Ca2+-beáramlás az EC-térből (influx): emlősöknél nincs nagy jelentősége mitokondriumok: Ca2+-t tárolnak, Ca2+/Na+ csere történik • Na+ az AP során sejtbe beáramló Na+-ból származik • repolarizáció során fordított irányú áramlás glycocalyx (sejtmembránhoz tapadó tömött glikoprotein hálózat) által tárolt Ca2+ is belép a folyamatba az AP során

Szívmechanika: Szívizom Maxwell-Voight-féle 3 elemes modellje: −

−

−

3 komponensből áll: • kontraktilis elem (aktomiozin) • sorosan kapcsolt elasztikus elemek (aktin, Eberth-vonalak) • párhuzamosan kapcsolt elasztikus elemek (szarkolemma, tubulin) kontraktilis elemek rövidülése kétféle módon történhet: • sorosan kapcsolt elasztikus elemek megnyúlása mellett → izometriás kontrakció (csak feszülés) • sorosan kapcsolt elasztikus elemek változatlan hossza mellett → izotóniás kontrakció (munkavégzés) összehúzódás típusai: • izometriás (izovolumetriás) kontrakció: × az izom feszülésének mértéke megnő, de összehúzódás még nincs, munkavégzés sincs × a kontraktilis elem rövidülésével azonos mértékben nyúlnak meg a sorosan kapcsolt elasztikus elemek × a párhuzamosan kapcsolt elasztikus elemek hossza nem változik × pl. szisztolé elején (a kamrák kontahálni kezdenek, de a billentyűk még zártak) → a kamrában lévő vér nyomása megnő, de a kamra térfogata még nem változik meg • izotóniás kontrakció × az izomzat szabadon rövidülhet × munkavégzése mérhető × a sorosan kapcsolt elasztikus elemek hossza nem változik × pl.: nyitott semilunaris billentyűk mellett történő kamrai kontrakció

Diasztolés telődés és szisztolés feszülés, valamint a kontrakcióerő összefüggése: −

szívciklus: az egyes szívverések alatti történések összessége • szisztolé: a szívizom összehúzódásának fázisa • diasztolé: a szívizom elernyedésének fázisa

−

−

−

a szívciklusban a bal kamrában végbemenő nyomás- és térfogatváltozásokat görbével szemléltethetjük • végdiasztolés térfogat (EDV): az adott szívüreg telítettsége a diasztolé végén (bal kamrai EDV normálisan kb. 130-145 ml) • végszisztolés térfogat (ESV): a az adott szívüreg telítettsége a sziszsztolé végén (bal kamrai ESV normálisan kb 50-65 ml) • preload („előterhelés”): × szívizomroszok hossza a diasztolé végén → kezdeti (szisztolé előtti) feszülés × a szívbe folyó vér okozza → „előterhelés” × meghatározza: - végdiasztolés térfogat (kamraátmérő) - vénás beáramlás → centrális vénás nyomással (töltőnyomás) jellemezhető (CVP) • afterload („utóterhelés”): × szívizomroszok hossza a szisztolé végén → szisztolé végi feszülés × a szívet elhagyó vér okozza → „utóterhelés” × meghatározza: - teljes perifériás ellenállás (TPR) → aortában lévő nyomással jellemezhető - kamrai falfeszülés rosthossz és kontrakcióerő összefüggése: • szívizom normál munkatartománya alacsonyabban van (harántcsíkolt izommal összehasonlítva) • kezdeti szarkomerhossza relatíve rövidebb → passzív feszülés alig fog emelkedni a normál munkatartományon belül • nem használja ki az izomrost hosszában lévő lehetőségeket → tartalék • harántcsíkolt izom → szarkomerhossz úgy van beállítva, hogy a normál munkatartományban az erőkifejtés maximális legyen

kamrai térfogat és feszülés összefüggése → Frank-Starling-görbe: • szisztolés nyomás → megfelel az aktív feszülésnek • diasztolés nyomás → megfelel a passzív feszülésnek • a hasznos munkavégzésre fordítható nyomást az aktív és a passzív feszülés különbsége adja • szívizomban bizonyos határok között a végdisaztolés térfogattal arányosan nő a szisztolé során létrejövő nyomás (aktív feszülés) nagysága, míg a passzív feszülés nem emelkedik • a görbében lévő hurok a szívciklusban lévő változásokat (a normál munkatartományt) szemlélteti

Kontrakcióerő szabályozása: −

heterometriás szabályozás → kontrakcióerő szabályozása a kezdeti rosthosszúság változtatásával • alapja a Frank-Starling-mechanizmus • Starling-féle szívtörvény × a szívizomrostok szisztolés feszülése a diasztolés nyújtás (telődés) függvénye → a kontrakció energiája arányos a szívizomrost kezdeti hosszával (preload) × végdiasztolés térfogat (EDV) emelése (egy bizonyos határig) → kontrakcióerő ↑

-

−

ez segíti az alkalmazkodást → intrinsic tartalék (diasztolés rezerv) kihasználása jelentősége: • átültetett szív alkalmazkodása • a két szívfél ürítésének összehangolása • a fizikai edzettség esetén a pulzustérfogat nő × vénás visszaáramlás növekedése (vénák kontrakciója (rezisztencia ↑) → compliance ↓ → CVP ↑ → vénás visszaáramlás ↑ → EDV ↑ → kontrakcióerő ↑) × térfogat növekedése esetén: - kezdetben nagyobb telődés esetén a szisztolés nyomás jobban emelkedik, mint a diasztolés - később viszont a szisztolés nyomás csökkenni kezd, a diasztolés emelkedése pedig fokozódik - túlfeszítésnél a 2 görbe találkozik egymással × denervált szíven is működik (ld. Starling-féle szív-tüdő készítmény) • perifériás ellenállás (afterload) növelése → csőrendszer szűkítése a változtatható ellenállásnál × kezdetben: TPR ↑ → nem lesz képes az összes vért kilökni → végszisztolés térfogat (ESV) ↑ → pulzustérfogat ↓ → perctérfogat is ↓ × kompenzáció: végdiasztolés térfogat (EDV) is ↑ → kontrakcióerő is ↑ → végül képes lesz ugyanakkora perctérfogat továbbítására (CO nem változik) × II. szívtörvény: a szívizom megnövekedett perifériás ellenállás mellett is képes változatlan perctérfogatot továbbítani homeometriás szabályozás → kontrakcióerő szabályozása változatlan rosthossz mellett • alapja a pozitív inotróp hatás • általában az IC Ca2+-szint növekedésével függ össze • szimpatikus beidegzés felelős érte

Compliance és elastance: −

−

compliance (tágulékonyság): egységnyi nyomásváltozásra jutó térfogatváltozás mértéke • kiszámítása: C = ΔV / ΔP • jól jellemzi a szív diasztolés funkcióját elastance (rugalmas ellenállás): egységnyi térfogatváltozásra jutó nyomásváltozás • compliance reciproka • kiszámítása: E = 1/C = ΔP / ΔV

Elektrokardiográfia (EKG). − −

−

−

−

−

szív elektromos tevénységének vizsgálatára szolgáló nem invazív módszer elektrokardiogram: szívciklus során fellépő feszültségváltozásokat az idő függvényében regisztráló görbe • momentánvektor: adott pillanatban a szívben keletkezett dipólusvektorok összege (eredője) → minden pillanatban változó irányú és nagyságú elektromos tér • az EKG ennek a vektornak az időbeli változását mutatja meg elektródákkal mérhető: • elektromos impulzus az elektróda felé → pozitív kitérés • elektromos impulzus az elektróda felől → negatív kitérés fajtái: • felszíni → testfelszínről • üregi → szívüregekből, transvenás úton két üreg koncepció: • anatómiailag a szívnek 4 ürege van • elektrofiziológiailag a szívnek csak 2 ürege van: × a 2 kamra az egyik × a 2 pitvar a másik • a 2 elektrofiziológiai üreget 1 elektromos barrier, az AV-csomó választja el egymástól klinikai jelentősége: • szívritmuszavarok felismerése, elkülönítése • ingerületvezetési zavarok felismerése, elkülönítése • szívinfarktus, ischaemia, hypoxia megítélése • térfogat- és nyomásterhelés, tüdőembolia felismerése • elektrolitzavarok felismerése

Felszíni EKG-elvezetések módjai: −

−

frontális (végtagi) elvezetések: • Einthoven-féle bipoláris végtagi elvezetések → I, II, III × bipoláris: - a testfelszínen rögzített két elektróda közt fellépő potenciálkülönbséget regisztráljuk (mindig a negatív felől a pozitív felé írjuk fel az elvezetéseket) → fontos, hogy melyik elvezetésben melyik végtag a pozitív (közlekedési lámpa színei közül mindig a lentebbi...) Elv. negatív elektróda pozitív elektróda I jobb kar (piros) → bal kar (sárga) II jobb kar (piros) → bal láb (zöld) III bal kar (sárga) → bal láb (zöld) - a bal kar az I-es elvezetésben pozitív, a III-asban negatív - jobb lábra kerül a fekete elektróda (föld) • Wilson-Goldberger-féle unipoláris végtagi elvezetések: × VR, VL, VF → nem ezt használják - unipoláris: a potenciálkülönbség változásait mindig egy semleges ponthoz képest határozzuk meg (Wilson-féle centrál terminál) → a végtagokat nagy ellenállásokon keresztül összekötjük, a Wilson-pont az ellenenállások középpontja × aVR (jobb kar), aVL (bal kar), aVF (bal láb) - a: (erősített („augmented”) v. Goldberger-elvezetések ): csak az éppen nem használt másik két végtag van összekötve nagyobb ellenállásokon keresztül) horizontális (mellkasi, praecordialis) elvezetések (Wilson-féle centrál terminálhoz viszonyítva): • az elektródákat mindig a bordaközökben kell elhelyezni, nem a bordákra! • standard elvezetések: × V1 (piros): jobb 4. bordaköz parasternelisan × V2 (sárga): bal 4. bordaköz parasternalisan × V3 (zöld): V2 és V4 közé

× × ×

V4 (barna): bal 5. bordaköz medioclavicularis vonal V5 (fekete): bal 5. bordaköz elülső hónaljvonal V6 (lila): bal 5. bordaköz középső hónaljvonal

Standardizáció: − −

1mV → 10 mm magas papírsebesség: normálisan 25 mm/s

EKG hullámok nevezéktana (nomenklatúrája): − −

P: pitvari (atrialis) aktiváció (depolarizáció) QRS: kamrai (ventricularis) aktiváció (depolarizáció) • Q: első negatív hullám a P után (mindig csak 1 van) • R: első pozitív hullám a P után (ha több van, akkor a többi: R’, R’’, stb…) × ×

− −

nagy hullám: nagy betű (5 mm felett) kis hullám: kis betű (5 mm alatt)

• S: negatív hullám az R után (több is lehet: ekkor a többi: S’, S’’, stb…) • teljesen negatív QRS: QS komplexum T: kamrai (ventricularis) repolarizáció U: ritkán látható, pontos eredete ma sem tisztázott

Normál EKG:

QRS (80-100 ms)

PQ (PR) (120-200 ms)

QT (360-420 ms)

ST-szakasz E-pont

J-pont

Elektromos szisztolé (360-420 ms) Mechanikai szisztolé (280-320 ms)

EKG-elemzés lépései: −

ritmus • ritmusos ? • sinusritmus ?

−

frekvencia (ütés / min)

Elektromos diasztolé (380-440 ms) Mechanikai diasztolé (460-520 ms)

•

•

−

meghatározása: × lemérjük az R-R távolságot (szívciklus hosszát) → fordítottan arányos a szívfrekvenciával - kis négyzet (1 mm) → 0,04 s - nagy négyzet (5 mm) → 0,20 s széles - f = 60 (sec/min) / RR-távolság (sec) • ha R-R távolság 1 sec, akkor f =60/min • ha R-R távolság 0,5 sec, akkor f =120/min × közelítés: 300 / az RR-távolságot lefedő nagy négyzetek száma × aritmia esetén 2-3 sec alapján lehet csak közelíteni (nem 1 szívciklust nézünk csak meg, hanem több ciklus átlagát vesszük) jelentősége: × normocardia → f = 60-100/min × bradycardia → f < 60/min × tacyhcardia → f > 100/min

tengelyállás (szív elektromos tengelye, QRS-tengely) • szív elektromos tengelye → frontális síkban a végtagi elvezetések QRS-einek eredőjét jelenti (Einthovenféle háromszög segítségével meghatározható): × az Einthoven-elvezetések a test frontális síkjában helyezkednek el × egyenlő oldalú háromszöget alkotnak × ha az R-hullámokat (illetve a QRS-eredőt (=R-Q-S)) az oldalakon egy nyíllal jelöljük, mely nagysága megegyezik az R-hullám (QRS-eredő) amplitúdójával × a háromszög közepén kapott eredő nyilat a szív elektromos tengelyének nevezzük • állások: × normál: 0 és +90˚ között × átmeneti: -30 és +110˚ között, normál álláson kívül (egészséges és kóros is lehet) × extrém bal: -30 és -90˚ között × extrém jobb: +110 és -90˚ között • gyors módszer → QRS-eredő nagysága alapján (végtagi elvezetésekben) × normál: II > I > III × bal: I > II > III × meredek (cseppszív): II = III > I × jobb: III > II > I • pontos kiszámítása (triaxiális módszer): × bármely 2 végtagi elvezetés ismeretében megállapítható a QRS-tengely × felrajzoljuk a 3 elvezetést × majd felrajzoljuk az ismert 2 QRS-eredőt (ezek a tengely adott elvezetésre eső vetületei) × végpontjaikba merőlegest állítunk × ezek metszéspontja adja ki a tengelyt × a tengely ismeretében megadható a hiányzó elvezetésben mérhető QRS-eredő (megyegyezik a tengely adott elvezetésre eső vetületével) • Einthoven-szabály (3. vetület hosszának meghatározásához): II = I + III • hexaaxionális referencia system (Cabrera) : az egymáshoz közeli végtagi elvezetések képe hasonló × ajánlott megtekintési sorrend: aVL, I, II, aVF, III, aVR × amelyikben a legnagyobb (legpozitívabb) a QRS-eredő, arra néz a tengely

× × ×

I, aVL → szív felett jobbra néz aVF, II, III, → lefelé néznek (inferior) aVR → jobb váll felől néz befelé, a szív üregrendszerét vizsgálja, a többi a felszínét

× −

ami a II-ben pozitív az az aVR-ben negatív, mivel szembe néznek egymással

hullámanalízis (PQ-szakasz hossza, QRS-komplexum hullámai, hossza, ST szakasz izoelektromos-e, T-hullámok iránya) • P-hullám × pitvari depolarizációt jelent (a hullám vége azt jelenti, hogy minden pitvari izomsejt depolarizálódott, és a pitvar kontrahálni kezd) × amplitúdója: 0,2 mV × időtartama: 0,1 sec × legjobban II-ben és V1-ben értékelhető × normálisan a tengelye (0°) - (+80˚) × iránya: - sinusritmus esetén mindig pozitív I, II, aVF-ben - általában pozitív a III és aVL-ben - V1-ben és V2-ben lehet bifázisos: • 1. szakasza: jobb pitvari depolarizáció • 2. szakasza: bal pitvari depolarizáció - aVR-ben mindig negatív - normális P hullám magassága és szélessége is 2,5 mm-ig terjed × ha a ritmus nem sinus eredetű → a P hullám identifikációja lehet az arritmia diagnózisának kulcsa • PQ- (PR-) távolság: P elejétől QRS elejéig × AV-csomótól a Purkinje-rostokig haladó depolarizáció + pitvari depolarizáció plató szakasza × a szakasz izoelektromos, feszültségkülönbség tehát nincs × normálisan 0,12 és 0,20 s között (120-200 ms) × megnyúlt PQ (PR) → AV-blokk (lassú ingerületvezetés az AV-csomóban) × rövid PQ (PR) → praeexcitációs syndromák (WPW, LGL), ectopiás pitvari ingerképzés • E-pont (equilibrium) → alapvonal magassága a PQ-szakaszon (ehhez viszonyítjuk az ST-szakasz alapvonalának (J-pont) magasságát • QRS-komplexum: × kamrai (ventricularis) aktiváció (depolarizáció) × normálisan a QRS időtartam kisebb 100 ms-nál (kb. 80 ms = 0,08 sec) - szélesebb QRS → lassú ingerületvezetés a kamrában - szélesebb QRS okai: • szárblokkok • kamrai extrasystole • kamrai pacemaker • hyperkalaemia × 0,5-1,5 mV × iránya (normál tengelyállás esetén) → fontos tudni - végtagi elvezetésekben: • pozitív: I, II, III (enyhén poz.), aVF (enyhén poz.) • pozitív és negatív komponensek aránya közel azonos: aVL-ben • negatív: aVR-ben - mellkasi elvezetések: R-hullám progressziója • V1-V2: ‌r < S → V1-V2-ben normálisan negatív főlengés • V3-V4: R ≈ S • V5-V6: R > s → V5-V6-ban normálisan pozitív főlengés × kamrai aktivációs idő (VAT, intrinsicoid deflection, ID, ingerületátlépés, felső áthajlási pont) → - kamrai komplexum kezdetétől (Q-hullám elejétől) az utolsó pozitív csúcsig - ha megnyúlik (> 0,05 sec) → Tawara-szár-blokk × pathologiás Q hullám: - 0,04 s v. szélesebb - + legalább 25%-a a hozzátartozó R-hullám magasságának - jelentősége: myocardialis necrosis (infarktus) jele (de izolált pathol. Q-hullám a III-as elvezetésben nem necrosisra utal, jobb szívfél terhelés jele) - értékelhetetlen: bal szárblokkban, WPW-sy.-ban, kamrai ütések esetén - a Q hullám értékelését a jobb szárblokk nem zavarja • pitvari repolarizáció:

×

•

•

•

•

normál szívfrekvencia esetén egybeesik a QRS-komplexummal (de a QRS-komplexum elfedi, így nem látszik az EKG-n) × magas szívfrekvencia esetén az ST-szakasz elején látható lehet (enyhe ascendáló ST-depressziót okozva → „pitvari T-hullám”) ST-szakasz → alatta a kamra depolarizált állapotban van × J-pont (junction) → alapvonal magassága az ST-szakasz elején (az E-ponthoz viszonyítjuk) × normálisan izoelektromos (PQ-szakasszal 1 szintben van) és felszálló jelleggel bír T-hullám × kamrai repolarizációt reprezentálja (epi-endocardialis) × tengelye normálisan 0-+90˚ × általában a főlengéssel (QRS-eredővel) megegyező irányú (de V1-V2-ben az S a főlengés, a T-hullám mégis ált. pozitív) - lapos v. pozitív I, II, aVF-ben - negatív aVR-ben - lehet negatív III, aVL, és V1-ben és időnként V2-3-ban × amplitudója : több, mint 0,1 mV (csaknem az összes végtagi elvezetésben) × ha főlengéssel ellentétes irányú: - = dyscordans (végtagi) - = inverz (mellkasi) QT-távolság → Q elejétől T végéig × megfelel az elektromos szisztolénak × kisebb, mint az RR távolság 50%-a, ha a szívfrekvencia 60 és 91/ min között van × 0,37-0,42 sec × korrigált QT (QTc): - Bazett-egyenlet: QTc = QT / √RR - 0,35-0,43 sec - fiatal sportolók halála esetén gyakran megnyúlik U-hullám × ritkán látható, pontos eredete nem tisztázott × hypokalaemiában prominenssé válhat, magassága meghaladja a T-hullámét (könnyű összekeverni megnyúlt QT-szakasszal és a T-hullámmal...)

Szívciklus szakaszainak hossza: − − − − −

teljes szívciklus hossza: R-R-távolság → normál hossza kb. 800 msec (0,8 sec) elektromos szisztolé: QT időtartam (Q elejétől T végéig) → kb. 370-420 msec (0,37-0,42 sec) mechanikai szisztolé: QT időtartam – QRS időtartam → kb. 290-340 msec (0,37-0,42 sec) elektromos diasztolé: RR-távolság – QT időtartam → kb. 380-430 msec (0,38-0,43 sec) mechanikai diasztolé: RR-távolság – QT időtartam + QRS időtartam → kb. 460-510 msec (0,37-0,42 sec)

EKG hullámai, szakaszai és azok klinikai jelentősége: P-hullám

időtartam 0,1 sec

amplitúdó 0,2 mV

PQ-szakasz

0,12-0,2 sec

alapvonalon

QRS-kompl.

0,08-0,1 sec

0,5-1,5 mV

ST-szakasz

helyette QT

izoelektromos (PQ-szakasszal)

QT-időtartam T-hullám

0,37-0,42 sec kb. 0,2 sec

0,1-0,9 mV

klinikai jelentőség ha nincs → szívritmuszavar (többféle lehet) ha nagyobb → pitvari tágulat jele lehet ha > 0,12 sec → AV-blokk ha < 0,12 sec → preexcitációs syndromák ha 0,1-0,12 sec → fascisulus-blokk vagy inkomplett Tawara-szár-blokk ha > 0,12 sec → komplett Tawara-szár blokk pathológiás Q-hullám → acut-chronicus infarktus ST-eleváció → ischamia, angina, pericarditis jele lehet ST-depresszió → ischaemia, feszülés jele lehet ST-elevációk, más elvezetésben deprssziók → ischaemia vagy infarktus jele ha > 0,43 sec → életveszélyes ritmuszavarok kockázata ha kóros → ischaemia vagy K-ionzavar jele

QRS-komplexum és T-hullám iránya normál tengelyállás esetén: − −

fontos, hogy a QRS-komplexum és a T-hullám iránya mindig a tengelyállástól függ az alábbiak normál tengelyállás esetén értendők (de pl. extrém jobb tengelyállás esetén aVR-ben várhatjuk a legpozitívabb QRS-eredőt és T-hullámot) Elvezetés QRS-eredő T-hullám I pozitív pozitív II pozitív pozitív III enyhén pozitív pozitív vagy negatív aVL ≈0 pozitív vagy negatív aVF enyhén pozitív pozitív aVR negatív negatív V1 negatív pozitív vagy negatív V2 negatív pozitív vagy negatív V3 ≈0 pozitív V4 ≈0 pozitív V5 pozitív pozitív V6 pozitív pozitív

Kóros EKG (csak az extraszisztolé és az AV-blokkok kellenek): Szívritmuszavarok: −

−

normotop ingerképzési zavarok → az ingerület a sinuscsomóban képződik (a normálishoz hasonlóan), de frekvenciája vagy ritmicitása nem normális • sinustachycardia × f = 100-160 / min (180-as frekvenciát ritkán éri el, kivéve: edzett atléták) • sinusbradycardia → f < 60 / min • sinusarrhythmiák

heterotop ingerképzési zavarok → az ingerület nem a sinuscsomóban képződik • extrasystolé (ES) → a normál ritmust a vártnál korábban jövő ütés(ek) szakítjá(k) meg • jellemzésükre használt fogalmak: × kapcsolási idő (coupling time → a normál sinusütés és az ES kezdete közt eltelt idő) × kompenzációs pauza → ha az ES után a normál sinusütés késik vagy kimarad - teljes (komplett) → ha a coupling time + kompenzációs pauza = 2 korábbi RR-táv. összege - nincs v. rövidebb → ha az ES újraindítja a sinuscsomót • extrasystole fajtái: supraventricularis ES (SVES) ventricularis ES (VES) QRS-komplexum normál szélességű kiszélesedett (fiziológiás) (nem fiziológiás) P-hullám mindig van (de nem mindig látszik) nincs (ES-hez kapcsolódóan) kompenzációs pauza vagy követi, vagy nem... követi (általában teljes) (nincs, részleges vagy teljes)

Ingerületvezetési zavarok: −

lassult vezetéssel járó vezetési zavarok:

•

sinoatrialis block

•

AV-nodalis block

× I. fokú → minden ingerület átjut, de lassabban → PQ-távolság állandó, hosszú (> 0,2 s (200 ms)) × × •

− −

II. fokú → nem minden ingerület jut át (nem minden P-hullámot követ QRS) III. fokú → 1 ingerület sem jut át → pitvar-kamrai disszociáció

intraventricularis blokk: × jobb Tawara-szár blokk (JTSZB, RBBB) × bal Tawara-szár blokk (BTSZB, LBBB) × „nem specifikus kamrai ingerületvezetési zavar” → ha az EKG-kép szárblokkra utal, de nem mutatja egyértelműen sem a jobb, sem a bal szárblokk jellemzőit….. × fasciculus-blokkok (hemiblokk): bal anterior hemiblokk (BAHB) → extrém bal tengelyállás, QRS = 0,08-0,12 s bal posterior hemiblokk (BPHB) → extrém jobb tengelyállás, QRS = 0,08-0,12 s gyorsult vezetéssel járó vezetési zavarok (pre-excitációs syndromák) → PQ-időtartam ↓ (< 0,12 s) pacemaker (spike (tüske) → a spike szívciklusban elfoglalt helye alapján megmondható az ingerlés helye)

Szívciklus. −

−

szívciklus: az egyes szívverések alatti történések összessége • hossza: × szívciklus hossza (RR-távolság) = (60 sec/min) / (szívfrekvencia (/min)) × normál szívfrekvencia esetén kb. 0,8 sec (800 msec) • szakaszai: × szisztolé: a szívizom összehúzódásának fázisa (kamrai szisztolé: normál f esetén a szívciklus 1/3-a) × diasztolé: a szívizom elernyedésének fázisa (kamrai diasztolé: normál f esetén a szívciklus 2/3-a, frekvencia emelkedésével főleg ez rövidül) • szívfrekvencia emelkedése → × főleg a diasztolé (telődés) rövidül → ez a coronariakeringésre is kedvezőtlen hatással van

• ezzel párhuzamosan a szisztoléban fokozódik a kontrakcióerő szívciklus során észlelhető változások: • elektromos változások (EKG) • nyomásváltozások → EKG-hoz képest kissé jobbra tolódva • térfogatváltozások → nyomásváltozásokhoz képest kissé jobbra tolódva • billentyűk működése, szívhangok (PKG-val objektíven regisztrálhatók) → × működésüket a szívüregek nyomása szabályozza × ott nyílnak és záródnak, ahol a nyomásgörbék (bal kamra - aorta; illetve bal pivar - bal kamra) keresztezik egymást

Szívciklus alatti változások összefoglalása (Wiggers-diagram):

AP → aorta nyomásgörbéje LVP → bal kamrai nyomásgörbe LAP → bal pitvari nyomásgörbe

bal kamrai térfogatgörbe EKG PKG

−

−

szakaszai: • kamrák: × kamrai szisztolé: - időtartama 270-300 msec → a szívciklus 1/3-a - az EKG R-hullámától a T-hullámig tart - szakaszai: • izovolumetriás kontrakció → protoszisztolé • maximális ejekció → mezoszisztolé • csökkent ejekció → teleszisztolé × kamrai diasztolé: - időtartama 500-530 msec → szívciklus 2/3-a - az EKG T-hulláma után kezdődik (és a következő Rhullámig tart) - szakaszai: • izovolumetriás kamrarelaxáció • gyors telődés • csökkent telődés (diastasis) • pitvari szisztolé • pitvarok: × pitvari diasztolé: hosszú (kb. 670 ms) - pitvari diasztolé kezdeti szakasza (270 ms): egybeesik a kamrai szisztoléval - kettős diasztolé (mikor a pitvar és kamra is diasztoléban van), kb. 400 ms • EKG T-hulláma után kezdődik (és kb. a következő P-hullám végéig tart) • egybeeseik a kamrai diasztolé első 3 szakaszával - pitvari szisztolé: rövid (kb. 110-130 ms) → egybeeseik a kamrai diasztolé utolsó szakaszával különbséget kell tenni a mechanikai és az elektromos szisztolé és diasztolé között (a QRS-komplexum az elektromos szisztolé, de a mechanikai diasztolé része)

Szívciklus szakaszainak részletes leírása: Izovolumetriás kamrakontrakció (protoszisztolé): − − − −

−

−

−

időtartam: kb. 50 msec EKG R-hulláma után kamrai nyomás: meredeken emelkedik (bal kamrában összesen kb. 70 Hgmm-rel) billentyűk: minden billentyű zárva van (mindkét izometriás szakaszban) • kamrai szisztolé kezdetén a kamrai nyomás a pitvari fölé emelkedik → cuspidalis (AV-) billentyűk bezáródnak (becsapódnak a pitvarokba (I. szívhang)) • még alacsonyabb a nagyerek nyomásánál → semilunaris billentyűk még zárva vannak • ez a szakasz addig tart, amíg a kamrai nyomás el nem éri a nagyerek diasztolés nyomását, ami 80 ill. 9 Hgmm (bal és jobb kamra) kamrai térfogat: nem változik • feszülés (nyomás) csökken, de a telődésnek a nyomások (és a zárt billentyűk) még gátat szabnak • a semilunaris billentyűk zárt helyzete miatt a vér nem tud semmilyen irányba elfolyni (a truncus pulmonalisban és az aortában lévő magasabb nyomás miatt) pitvari nyomásgörbe (centrális vénás nyomás, vénás pulzusgörbe): • pitvari diasztolé kezdete kb. az EKG R-hullámára esik × vénás pulzusgörbe x-hulláma → pitvari diasztolé kezdete (vénák kiürülnek, miközben a pitvarok telődnek → vénás nyomás ↓) × kamrai szisztoléval együtt kezdődik → cuspidalis (AV-) billentyűk bezárulnak × pitvari diasztolé kezdeti szakasza egybeesik a kamrai szisztoléval (270 ms) • miközben a kamrából a vér a periféria felé áramlik, a pitvarok a nagy vénák felől telődni kezdenek + az AVbillentyűk is kicsit beboltosulnak a pitvar üregébe (bár nem nyúlnak bele) → pitvari nyomás emelkedik → pitvari és vénás nyomásgörbe c-hulláma szívhangok, PKG: egybeesik az I. szívhanggal • fő komponens: cuspidalis billentyűk záródása • mellékkomponensek: kamraizomzat megfeszülése, semilunáris billentyűk nyílása

−

coronariakeringés: • a kamrai nyomásemelkedéssel párhuzamosan gyorsan csökken • az izovolumetriás kontrakció során és kevéssel utána a nagy kamrai nyomásemelkedés miatt a bal coronariák összenyomódnak → visszaáramlás (slosh) figyelhető meg bennük

Maximális ejekció (mezoszisztolé): − − − −

− −

− −

időtartam: kb. 90 msec EKG: kb. ST-szakasszal esik egybe kamrai nyomás: tovább emelkedik billentyűk: • miután a kamrai nyomás eléri a tr. pulmonalis és az aorta diasztolés nyomását, a semilunaris billentyűk kinyílnak, és megtörténik az izotóniás (auxotoniás) kontrakció → vér a kamrák felől a nagy erek felé tud áramlani • cuspidalis billentyűk zárva vannak (a papilláris izmok is kontrahálnak, zárva tartva az AV-billentyűket) kamrai térfogat: gyorsan csökken (verőtérfogat (SV) 80 %-a ekkor távozik a kamrából) pitvari nyomásgörbe (centrális vénás nyomás, vénás pulzusgörbe): • a kamra kontrakciója szívóhatást fejt ki a pitvarra, vena cavákra, vv. pulmonalisokra (vis fronte jelenség) • ez adja a vénás pulzusgörbe x’-hullámát szívhangok, PKG: normálisan nincs hang (ha mégis hallunk valamit: szisztolés zörej (kóros)) coronariakeringés: a maximális ejekció kezdetén visszaáramlás (slosh), utána a coronariák áramlása hirtelen ↑-ni kezd (de továbbra is alacsony marad), majd újra ↓ (de már nem fordul meg)

Csökkent ejekció (teleszisztolé): − − − −

−

− − −

időtartam: kb. 130 msec EKG: T-hullám környékére esik kamrai nyomás: lassan csökkenni kezd, de még magasabb a nagy erek nyomásánál billentyűk: • semilunaris billentyűk nyitva vannak → vér a kamrák felől a nagy erek felé tud áramlani • cuspidalis billentyűk zárva vannak kamrai térfogat: tovább csökken (de lassabban) → • verőtérfogat (SV) további 20 %-a távozik a kamrából • a kamrák soha nem ürülnek ki teljesen, bennük marad kb. 40-80 ml vér (végszisztolés térfogat, ESV) pitvari nyomásgörbe (centrális vénás nyomás, vénás pulzusgörbe): a nyomás lassan emelkedik (átmenet az x’hullám felől a v-hullám felé, melynek csúcsa majd az izometriás relaxáció és a gyors telődés határán lesz) szívhangok, PKG: normálisan nincs hang (ha mégis hallunk valamit: szisztolés zörej (kóros)) coronariakeringés: alacsony áramlás

Izovolumetriás kamrarelaxáció: − − −

−

− −

−

időtartam: kb. 80 msec EKG: T-hullám után kamrai nyomás (feszülés): gyorsan csökken, de a telődésnek a nyomások (és a zárt billentyűk) még gátat szabnak • már alacsonyabb a nagyerek nyomásánál → semilunaris billentyűk már zárva vannak • még magasabb a pitvarinál → cuspidalis billenytűk még zárva vannak billentyűk: minden billentyű zárva van (mindkét izometriás szakaszban) • semilunaris billentyűk záródásával kezdődik az izometriás relaxáció → az aortai nyomásgörbén kisebb nyomáshullám (incisura-t (dicrot)) formájában jelenik meg, illetve hallható (2. szívhang) • cuspidalis (atrioventricularis) billentyűk még zárva vannak → megnyílásukkal veszi kezdetét a gyors telődés kamrai térfogat: nem változik pitvari nyomásgörbe (centrális vénás nyomás, vénás pulzusgörbe): • a pitvari telődés eléri a maximumát (a pitvarok térfogata ekkor a legnagyobb) • ez nyomásemelkedést okoz → v-hullám (gyors pitvari telődés, csúcsa kb. az izovolumetriás kontrakció és a gyors telődés határára esik) szívhangok, PKG: egybeesik a II. szívhanggal • fő komponens: semilunaris billentyűk záródása

−

• mellékkomponens: cuspidalis billentyűk nyílása coronariakeringés: a kamrai nyomás csökkenésével párhuzamosan gyorsan emelkedik

Gyors telődés: − − − −

− −

− −

időtartam: kb. 110 msec EKG: T és P-hullám közötti szakasz 1. részén kamrai nyomás: csökken (relaxáció miatt) billentyűk: • cuspidalis (atrioventricularis) billentyűk kinyílnak → vér a pitvarok felől a kamrák felé tud áramlani • semilunaris billentyűk zárva vannak kamrai térfogat: gyorsan nő pitvari nyomásgörbe (centrális vénás nyomás, vénás pulzusgörbe): • a gyors kamrai telődés kb. v-hullám csúcsán kezdődik (akkor és véget a gyors pitvari telődés, de a pitvar még a kamratelődés kezdetén is tovább telődik a nagy vénák felől) • megkezdődik a kamrák telődése a pitvarok felől → emiatt a pitvari nyomás csökken (y-hullám), de végig kb. 1 Hgmm-rel magasabb, mint a kamrai → AV nyomáskülönbség nyitva tarja a cuspidalis billentyűket → vér áramlik a kamrákba (annak ellenére, hogy a pitvarok ekkor még nem húzódnak össze) • de közben a pitvar is tovább telődik → a v. cava superiorban (VCS) és inferiorban (VCI), valamint a vv. pulmonalisban uralkodó nyomás valamivel magasabb mint a diasztális pitvaroké • ebben a fázisban mind a kamrák, és mind a pitvarok ellazult állapotban vannak szívhangok, PKG: itt hallható a III. szívhang, ha van coronariakeringés: a diasztolé elején a legnagyobb, majd lassan csökken (mivel a diasztolé során a coronariák nyomása is csökken)

Csökkent telődés (diastasis): − − − −

− −

− −

időtartam: kb. 190 msec → szívfrekvencia emelkedésekor ennek a hossza csökken leginkább EKG: T és P-hullám közötti szakasz 2. részén kamrai nyomás: alig változik billentyűk: • cuspidalis (atrioventricularis) billentyűk kinyílnak → vér a pitvarok felől a kamrák felé tud áramlani • semilunaris billentyűk zárva vannak kamrai térfogat: tovább nő (lassabban) pitvari nyomásgörbe (centrális vénás nyomás, vénás pulzusgörbe): • pitvari nyomás csökken (y-hullám), de továbbra is magasabb a kamrainál • végül a pitvar szisztoléba megy át (da a kamra ekkor még mindig diasztoléban van) szívhangok, PKG: normálisan nincs hang (ha mégis hallunk valamit: diasztolés zörej (kóros)) coronariakeringés: lassan csökken

Pitvari szisztolé: − − − −

−

időtartam: kb. 110-130 ms EKG: P-hullám után kezdődik kamrai nyomás: emelkedik, de alacsonyabb a pitvari nyomásnál billentyűk: • cuspidalis (AV-) billentyűk még nyitva vannak → vér a pitvarok felől a kamrák felé tud áramlani • semilunaris billentyűk zárva vannak kamrai térfogat: • normálisan a kamrai diasztolé végével esik egybe • még több vért juttatnak a kamrákba, teljessé téve azok telődését → kamrák elérik a végdiasztolás térfogatot (EDV), a szívciklus során mért legnagyobb térfogatukat × nyugalmi szívfrekvencia mellett a pitvari systole kb. 20-30 %-ban felelős a kamrai telődésért - lassú szívműködés esetén ez a részarány csökken - gyorsabb szívfrekvencia esetén a pitvari kontrakció szerepe fokozódik × 50. életév fölött a pitvari systole a kamratelődés akár 40 %-áért is felelős lehet

• • −

− −

nem létfontosságú (pl. pitvarfibrilláció esetén nincs összehangolt pitvari kontrakció, mégis élnek a betegek) ebben fontos szerepe van az AV-csomó késleltető funkciójának → lehetővé teszi, hogy a kamrai szisztolé ne közvetlenül kövesse a pitvari szisztolét, így a pitvari kontrakció során van még idő a kamrák töltésére pitvari nyomásgörbe (centrális vénás nyomás, vénás pulzusgörbe): • sinuscsomóból érkező ingerület áttevődik a pitvar munkaizomzatára → pitvarok összehúzódnak → pitvari és vénás nyomás is megemelkedik → a-hullám • pitvari nyomás emelkedik, kamrai nyomásnál magasabb szívhangok, PKG: itt hallható a IV. szívhang, ha van (de minden esetben kóros) coronariakeringés: lassan csökken

Térfogatváltozások: − − − − −

végdiasztolés térfogat (EDV): az adott szívüreg telítettsége a diasztolé végén • bal kamrai EDV normálisan kb. 130-145 ml végszisztolés térfogat (ESV): a az adott szívüreg telítettsége a szisztolé végén → reziduális térfogat • bal kamrai ESV normálisan kb. 50-65 ml verőtérfogat = pulzustérfogat (SV = EDV-ESV): az a térfogat, amelyet a kamra az aortába, vagy a truncus pulmonalisba ürít egy összehúzódás alkalmával • bal kamrai SV normálisan kb. 60-80 ml perctérfogat (ptf., cardiac output, CO = SV * f = (EDV-ESV) *f ) → az a vérmennyiség, amely 1 perc alatt a bal kamrából az aortába vagy a jobb kamrából a truncus pulmonalisba kerül • normálisan kb. 5 liter (mindkét vérkörben) ejekciós frakció (EF = SV/EDV = (EDV-ESV) / EDV): kamrából egy összehúzódás alkalmával kiürülő vér térfogatának aránya a végdiasztolés térfogathoz képest (ha EF ↑ → ESV ↓) • EF értéke normálisan 50-60 % • értéke a klinikumban a szív teljesítőképességének fontos indikátora (ha EF ↑ → SV ↑ → CO ↑ → MAP ↑) • 40 % alatt szívelégtelenségről beszélünk • kórosan alacsony EDV esetén normális EF mellett is lehet szívelégtelenség (ha EDV ↓ → EF ↑), azonban ekkor az SV és így a CO is alacsony

Nyomásváltozások: Szisztolés nyomás (Hgmm) aorta bal kamra (BK) a. pulmonalis jobb kamra (JK) v. pulmonalis bal pitvar (BP) systemás vénák (pl. v. hepatica) jobb pitvar (JP) − − −

−

Diasztolés nyomás (Hgmm) 60-80 120-140 5-10 9-15 20-24 1-4 középnyomás > bal pitvari nyomás 15 5 középnyomás > jobb pitvari nyomás 10

3

meg kell tanulni az összeset !!! 1 Hgmm (torr) = 133,3223684 Pa a kamrákhoz tartozó fő artériákban: • szisztolés nyomás a kamrákéval közel megegyező • diasztolés nyomás magasabb (diasztolékor a szisztolé során kitágult artériák összehúzódnak („szélkazán működés”) → ez adja a diasztolés nyomást + biztosítja a folyamatos véráramlást → pulzustérfogat fele a diasztolé során halad tovább...) mérésük: • Schwann-Ganz-katéterezés során (invazív úton): × centrális vénás nyomás (CVP, vena jugularis, jobb pitvari nyomásváltozásokat tükrözi): 10 / 3 Hgmm (de kicsit magasabb, mint a jobb pitvari nyomás, különben nem tudna a pitvar felé áramlani...) × jobb kamra: 24 / 10 Hgmm

×

−

tr. pulmonális, a. pulmonális nyomás: 24 / 9-15 Hgmm × pulmonalis kapilláris éknyomás (pulmonary capillary wedge pressure, PCWP) = pulmonális artériás okklúziós nyomás (PAOP): BP-i nyomást tükrözi (15 / 5 Hgmm) → szívelégtelenség esetén jól tükrözi a bal kamra elégtelenség mértékét • a kamrai nyomások Doppler-echocardiographiával becsülhetők (ha van cuspidalis billentyű-elégtelenség) a bal kamrában a szívciklus során végbemenő nyomás- és térfogatváltozásokat hurok-görbével is szemléltethetjük

Szívhangok, fonokardiográfia (PKG). − −

szívműködés során rezgések keletkeznek, amelyek a mellkasfal irányába kisugároznak  ezek egy részét hallható hang formájában érzékelhetjük  frekvenciájuk 1-1000 Hz (rezgés/sec) közti (emberi fül 16Hz fölött képes csak érzékelni) főleg a szívbillentyűk működéséről adnak információt  felépítésük: endocardiumkettőzetek által körülvett kötőszövetes lemezek × vénás (atrioventricularis billentyűk) → vitrolás (csúcsos billentyűk) × artériás (kamrák és nagy erek között) → semilunaris (félhold alakú) billentyűk  szívbillentyűk feladata a vér egyeniráyítása  anterográd a vér szabadon áramolhat  retrográd áramlás útját elzárják → × vér akkor sem tud visszafolyni, ha a nyomásviszonyok lehetővé tennék × részben a nyomás zárja be × papilláris izmok → kamraürüléskor kontrahálnak, zárva tartva az AV-billentyűket (ezzel a kamra szisztolés rövidülésének hatását kompenzálják)

Hangok és zörejek regisztrálása: −

−

szív fölött hallgatózva:  stethoscoppal vagy  phonendoscoppal PKG (fonokardiográfia):  cél: szívhangok rögzítése  módszer: mikrofon + hangerősítő × mikrofont a mellkasfalra rögzítik a punctum maximumok felett (ahol az egyes billentyűk a leghangosabban hallhatók) × mikrofon helyzetétől függően a hangok erőssége különböző  EKG-görbével szimultán (EKG-hoz viszonyítjuk a szívhangokat)  légzési szünetben (hogy a légzési hangok ne zavarják)  a felvett görbén láthatók a 16 Hz alatti hangok is, amit füllel nem hallunk (infrahangok)

PKG Hangok és zörejek elkülönítése: −

−

szívhangok:  jellemzőik: × élesen kezdődnek × rövidek × hirtelen végződnek  szaporaságuk, ritmusuk is fontos × tachycardia → f > 100/min × bradycardia → f < 60/min × arrhytmia → nem szabályos szívzörejek: kóros jelenségeket kísérő szívhangok  hosszabbak  nem élesen kezdődnek  nincs hirtelen végük (0,2 s-nál hosszabb PKG-n)  nem fiziológiás  oka az áramlás turbulenssé válása

Punctum maximumok (ahol az egyes billentyűk a leghangosabban hallhatók): −

−

venás (cuspidalis) billentyűk: vért a kamrákba irányítják (pitvarokból) • bicuspidalis (mitralis) billentyű: × bal pitvar és bal kamra között × punctum maximum: B5 (bal 5. bordaköz), sternum közepétől 9 cm-re (szívcsúcson, medioclavicularis vonalban) • tricuspidalis billentyű: × jobb pitvar és jobb kamra között × punctum maximum : J4 parasternalisan, B4 parasternalisan, ill. processus xyphoideus fölött arteriás (semilunaris) billentyűk: vért a szívből kifelé irányítják • aortabillentyű: × bal kamra és aorta között × punctum maximum: J2, parasternalisan • pulmonalis billentyű: × jobb kamra és truncus pulmonalis között × punctum maximum: B2, parasternalisan

Fiziológiás szívhangok: −

−

I., S1 (sisztolés hang) → • fő komponens: cuspidalis (atrio-ventricularis) billentyűk záródása (BU) • másodlagos komponensek: × pitvari fülcse reziduális vibrációja (a pitvari szisztolé után) → auricularis faktor × semilunáris billentyűk nyílása × kamraizomzat megfeszülésének → izomfaktor × kilökött vér turbulens áramlása × nagy erek kitágulása → vascularis faktor • elhelyezkedése: × az EKG R-hulláma után × egybeesik a vénás pulzusgörbe c-hullámával és az izovolumetriás kontrakcióval × pulzuslökés előtt (hallgatózás közben tapintjuk a pulzust is) × ezt halljuk a hosszabb szünet (diasztolé) után • jellemzői: × hosszabb (50-160 ms) × mélyebb, lágyabb: dobbanásszerű × rövidebb szünet követi × szívcsúcson erősebb × PKG-n: 5-11 rezgésből álló, nagy amplitúdójú komplexum × hasadt (de nem kettőzött) a hang → BK kicsivel a JK előtt kontrahál • a két billentyűt külön tudjuk vizsgálni: × punctum maximumaik (pm.) máshol vannak × tricuspidalis belégzésben erősebb, mitrális kilégzésben erősebb II., S2 (diasztolés hang) → • fő komponens: semilunaris (aorta-, pulmonalis) billentyűk záródása (TUP) • másodlagos komponensek: × relaxációs hang × kamrafal vibrációja × cuspidalis billentyűk nyílása • elhelyezkedése: × EKG-hoz képest a T-hullám után található × egybeesik a vénás pulzusgörbe v-hullámával és az izovolumetriás relaxációval × pulzuslökés után (hallgatózás közben tapintjuk a pulzust is)

• • • • • • •

× ezt halljuk a rövidebb szünet (szisztolé) után rövidebb (időtartam: 25-110 ms) magasabb, élesebb: koppanásszerű (frekvencia 50-70 Hz) hosszabb szünet követi basison erősebb PKG-n: 3-4 kis amplitúdójú vibrációból áll belégzésben 2 komponensre válik (split: előbb A2, majd P2) → „a II. szívhang fiziológiás kettőzöttsége ” aorta és pulmonalis billentyű hangjának összehasonlítása fontos × normál esetben egyforma hangosak × az aortabillentyűk záródása a nyomásviszonyok miatt jóval hangosabb, de mi nem halljuk annak, mivel a truncus pulmonális közelebb van a mellkasfalhoz

Egyéb szívhangok (accessoricus hangok): −

−

III. (protodiasztolés, telődési) szívhang: közvetlenül a II. hang után (galoppritmus), • extrém gyors BK-telődés (hyperkinesis) • hangzása: "Ken-tu-cky" = S1-S2-S3 • okai: × fiziológiás: gyereknél vagy fiatal, edzett felnőttnél × kóros: csecsemőnél, kisdednél, nem edzett felnőttnél - bal kamra gyengeség (csökkent tágulékonyság) - mitralis insuffitientia IV. hang (preszisztolés, pitvari hang): • pitvari szisztoléval függ össze • EKG-hoz képest: P-hullám után található (egybeesik a vénás pulzusgörbe A-hullámával) • később, mint a III. hang lenne (inkább az I. előtt, mint a II. után hallatszik...) • hangzása: "Ten-nes-see" = S1-S2-S4 • mindig kóros: × oka pl. súlyos szívelégtelenség × tágult üregek, kamrafal adja (cardiomyopathiában)

Perctérfogat meghatározása és fiziológiás változásai. −

−

perctérfogat (ptf., cardiac output (CO)) → az a vérmennyiség, amely 1 perc alatt a bal kamrából az aortába kerül • de ugyanennyi vér kerül 1 perc alatt a jobb kamrából a truncus pulmonalisba is • a 2 kamra perctérfogata egyenlő • függ: × verőtérfogat (pulzustérfogat, SV) → egyenes arányosság (CO = SV * f = (EDV-ESV) * f) - végdiasztolés térfogat (EDV) → egyenes arányosság (CO = (EDV - ESV) * f) - végszisztolés térfogat (ESV) → fordított arányosság (CO = (EDV - ESV) * f) × szívfrekvencia (f) → egyenes arányosság (CO = SV * f) × artériás középnyomás (MAP) → egyenes arányosság (CO = MAP / TPR) × teljes perifériás ellenállás (TPR) → fordított arányosság (CO = MAP / TPR) • lehetnek számolásos feladatok! • normálisan kb. 5 liter / perc (naponta kb. 7200 liter...) • edzett emberen a nyugalmi f kisebb, az SV viszont nagyobb szívindex (cardiac index, CI) → CI = perctérfogat / testfelület • •

testfelület = 0,007184 * testtömeg0,425 * testmagasság0,725 (nem kell tudni) 12 éves gyerekben 4,3 l/m2

•

felnőttben: 3-3,2 l/m2

•

75 éves idősekben 2,5 l/m2

Perctérfogat meghatározása: Direkt Fick-elv alapján: −

− − −

olyan indikátoranyag segítségével, melynek pontosan ismert: • vérbe jutó mennyisége • koncentrációja az adott szervbe (jelen esetben a tüdőbe) beáramló és az azt elhagyó vérben a tüdőn átáramló vérmennyiség egyenlő a perctérfogattal indikátoranyag az O2 meghatározható: • arteriovenózus oxigénkülönbség (AVDO2): × arteriás O2-koncentráció (vérgáz-analízissel) → pl. 20 térfogat (V/V) %

× venás O2-koncentráció (vérgáz-analízissel) → pl. 15 térfogat % (indirekt Fick-elven történő méréskor nem mérjük meg, hanem a kilégzett levegő alapján becsüljük a vénás O2-koncentrációt)

−

× abből az AVDO2 = artO2-venO2 → pl. 20-15 = 5 V/V % → ez 50 ml O2 / 1 liter vér • percenkénti O2-fogyasztás (spirometriával) → pl. 250 ml / perc → kérdés, hogy ezt mennyi vér szállítja • más adatokat (pl. diffúziós kapacitást) nem kell ismerni hozzá képlet: CO = O2-fogyasztás/(artO2-venO2) • mértékegységekre figyelni kell (a gázkoncentrációkat Hgmm helyett érdemes V/V %-ban megadni) • a fenti példában: CO = O2-fogyasztás/(artO2-venO2) = 250 ml/min / 50 ml/liter = 5 liter/min

Festékhigításos elv alapján (Stewart és Hamilton): −

−

−

olyan indikátoranyag segítségével, amellyel a plazma térfogata is meghatározható (amely nagy molekulájú, vagy kötődik a plazmafehérjékhez): • 131I-albumin • Evans-kék • indocianin-zöld módszer elve: • indikátor ismert mennyiségének beadása • eztután meghatározandó: × átlagos indikátorkoncentráció × indikátor keringési ideje (egyszeri tranzitidő, extrapolált cirkulációs idő) kísérlet menete: • indikátor ismert mennyiségét (m, mg) beadjuk a vena cubitalisba

•

•

másodpercenként arteriás vérmintákat veszünk × arteriás kanüllel × izotópos vizsgálat (131I-albumin) esetén ez helyettesíthető az arteria fölé helyezett számlálódetektorral) → meghatározzuk az indikátor-koncentrációkat → görbét rajzolunk: x-tengelyen az idő, y tengelyen a koncentráció (szemilogaritmikus skálán) × T0: beadási időpont (injekciós idő) × Ta: megjelenési időpont (appearance time) × koncentráció eleinte élesen emelkedik, eléri a maximumát (Tm időpontban) × majd süllyed, de a vízszintes tengely elérése előtt újra emelkedik - 2. emelkedés oka az anyag recirkulációja → az anayagot tartalmazó vér újra elérte a mintavétel helyét - recirkulációs idő: Tmr - Tm × a leszálló ágat meghosszabítjuk az X-tengelyig (extrapoláció) → Td: extrapolált eltűnési időpont - ez mutatja meg, mennyi idő alatt került át az indikátort tartalmazó teljes vértérfogat az artériásról a venás oldalra × ×

-

hígulási (dilúciós) idő (Verdünnungszeit): Th = Td - Tm

Tindikátoros vér = Td-Ta= koncentrálódási idő + hígulási idő (nullára extrapolált keringési (cirkulációs) idő, egyszeri tranzitidő, átáramlási idő (passage time)) perctérfogat (l/min) kiszámítása: - aránypár segítségével: CO / Vindikátoros vér = Tperctérf / Tindikátoros vér • CO → perctérfogat (ezt keressük) • Tperctérf → perctérfogat áthaladási ideje (ez ismert (60 sec/1 min) mivel perctérfogatról van szó...) • mérni kell: × Vindikátoros vér = m/C → a beadott indikátort tartalmazó vér térfogata - m: beadott indikátormennyiség (mg) - C: indikátor átlagos koncentrációja (mg/ml) × nullára extrapolált keringési (cirkulációs) idő, tranzitidő, átáramlási idő (passage time): Tindikátoros vér = Td-Ta - ez alapján: CO = (60/ Tindikátoros vér) * (m/C)

Perctérfogat szabályozása: −

− −

szívfrekvencia és kontrakcióerő: • szimpatikus idegek: × pozitív inotróp hatás (homeometriás szabályozás) - nyugalmi hossz növelése nélkül nő az izomerő - csökken az end-szisztolés térfogat (szisztolés rezerv) × pozitív chronotrop hatás → szívfrekvencia ↑ • paraszimpatikus idegek (n. vagus): × negatív chronotrop hatás (legkifejezettebben a frekvenciát befolyásolják) → - vagustonus növekedése csökkenti a frekvenciát (és a CO-t) - vagustonus csökkenése növeli a frekvenciát (és a CO-t) × negatív inotróp hatás → kontrakcióerőre kevésbé van hatással teljes perifériás ellenállás → fordított arámnyosság (CO = MAP/TPR) szív a kontrakcióerőt a kezdeti rosthosszúság változtatásával szabályozza (heterometriás szabályozás) • Starling-féle szívtörvény × a szívizomrostok szisztolés feszülése a diasztolés nyújtás (telődés) függvénye → a kontrakció energiája arányos a szívizomrost kezdeti hosszával (preload) × végdiasztolés térfogat (EDV) emelése (egy bizonyos határig) → kontrakcióerő ↑ - ez segíti az alkalmazkodást → intrinsic tartalék (diasztolés rezerv) kihasználása - jelentősége: • átültetett szív alkalmazkodása • a két szívfél ürítésének összehangolása • a fizikai edzettség esetén a pulzustérfogat nő

× •

vénás visszaáramlás növekedése (vénák kontrakciója (rezisztencia ↑) → compliance ↓ → CVP ↑ → vénás visszaáramlás ↑ → EDV ↑ → kontrakcióerő ↑) × denervált szíven is működik (ld. Starling-féle szív-tüdő készítmény) perifériás ellenállás (afterload) növelése: × TPR ↑ → nem lesz képes az összes vért kilökni → végszisztolés térfogat (ESV) ↑ → pulzustérfogat kezdetben ↓ → perctérfogat is ↓ × kompenzáció: végdiasztolés térfogat (EDV) is ↑ → kontrakcióerő is ↑ → perctérfogat (CO) nem változik meg végül × II. szívtörvény: a szívizom megnövekedett perifériás ellenállás mellett is képes változatlan perctérfogatot továbbítani

Perctérfogat fiziológiás változásai: −

−

fokozza: • izommunka (akár 300-400 %-kal) → kezdetben az IC Ca2+ ↑, (staircase phenomenon), később a preload is ↑ → a teljesítmény csúcsán a perctérfogat akár a 30-35 litert is elérheti • emocionális izgalom (50-100 %-kal) • étkezés (30 %-kal) • fekvő testhelyzet, lábak felemelése • terhesség • fiatal életkor csökkenti: • mozgás hiánya • álló testhelyzet • idős kor

Izommunka hatása a perctérfogatra: −

−

−

enyhe izommunka is emeli a perctérfogatot • szimpatikus idegrendszeri aktiváció → pozitív szívhatások → × kontrakcióerő ↑ → SV ↑ → főleg a szisztolés vérnyomás (Psyst) ↑ - álló helyzetben végzett munka esetén először ez fokozódik (kb. a fekvő helyzetben megfigyelhető SV-ig), később a f is - szisztolés rezerv kihasználása a végszisztolés térfogat csökkentése révén (pl. 60 ml-ről 20-ra) × frekvencia (f) emelkedése → - fekvő helyzetben végzett munka esetén csak ez fokozódik - álló helyzetben végzett munka esetén a fekvő helyzetben megfigyelhető SV elérése után - maximális értéke: 200-életkor - a szimpatikus tonus fokozódása felelős érte (de emiatt a kontraktilitás is nő (pozitív inotróp hatás), tehát a pulzustérfogat sem csökken (↔ Starling-féle szív-tüdő-készítmény)) - f növekedésével a diasztolé időtartama csökken → telődés romlik, coronaria-keringés is csökken • TPR ↓ (az anyagcseretermékek vazodilatátor hatásúak) → diasztolés vérnyomás (Pdiast) alig változik fentiek eredőjeként: • pulzusnyomás ↑ (vascularis compliance ↓) • artériás középnyomás (MAP) ↑ • perctérfogat (CO) ↑ × nehéz fizikai munka esetén 12 l/min × csúcsteljesítményben 20-25 l/min perctérfogat is elérhető a perctérfogat emelkedésén felül az arteriás vér oxigéntartalmának jobb kihasználása is segíti az alkalmazkodást • nyugalmi arteriovenosus O2-különbség (∆AVO2 = AVDO2) kb. 5 % (arteriás vér 20, venás vér 15 % O2-t tartalmaz) • erős izommunkában akár 16 % (venás vér csak 4 % O2-t tartalmaz (az izmokat elhagyó venás vér pedig gyakorlatilag O2-mentes)

Cardiovascularis változások az öregedés során: − −

kamrai compliance ↓ (kollagén rostok mennyisége ↑) kontraktilitás csökken → EF ↓ → szívelégtelenséghez vezethet (EF < 40 % alatt beszélünk róla)

− − − −

− − − −

pulzustérfogat ↓ perctérfogat ↓ (-1 % / év) szívindex ↓ sinuscsomó: fibrotikus szövet szaporodik fel benne • terhelésre adott f-növelő-képessége csökken (fmax = 200-életkor) • nyugalmi f nem változik (tehát nem emelkedik, de nem is csökken a szívfrekvencia!) billentyűk: vastagodnak, rigiditásuk (merevség) fokozódik vérnyomás általában emelkedik (de az időskori hypertonia is káros) teljes perifáriás ellenállás (TPR) emelkedik atherosclerosis (érelmeszesedés) gyakorisága az életkorral ↑ → érfalban mészsók rakódnak le, az erek rugalmassága (compliance) csökken

Szívműködés energetikája (energiaforgalom, munka, teljesítmény). A szív enegriaforgalma: − − −

− − −

−

szív kizárólag aerob anyagcserét végez szívizomszövet kb. 1/3-a mitokondrium szív O2-felhasználása egyenesen arányos a szív munkájával • folyamatos vérellátásra van szüksége → coronariakeringés biztosítja (perctérfogat 5 %-a) • energiaigénye nagy (nyugalomban is az alapanyagcsere 12 %-át teszi ki) • fentiekből következik, hogy az arterio-venosus oxigén-különbség nagy → gyakorlatilag maximális oxigénkihasználást jelent → munkavégzéshez a vérellátást is fokozni kell mioglobinhoz kötött oxigén csak rövid időre fedezi az oxidációt → folyamatos O2-ellátás kell szív felhasználható tápanyagraktára is minimális energiaforrások → felhasználásuk függ a vérben lévő koncentrációjuktól is • szabad zsírsavak (67 %) → étkezési szünetben (posztabszorptiv állapotban) • glükóz (18 %) → étkezés után a hyperglykaemia következtében a szív teljes eneriáját a glükóz fedezi • tejsav (16 %) → izomból, agyból, vvt-ből jön •

aminosavak (4 %)

•

piruvát (0,5 %)

•

ketontestek

befektetett energia 2 úton használódik fel: • külső munka:

•

×

térfogati munka (statikus komponens) → pulzustérfogat és az érellenállás határozza meg

×

kinetikus munka (dinamikus komponens) → áramlási sebesség

belső munka: ×

ionpumpák

×

sorosan kapcsolt elasztikus elemek

×

belső viszkozitás

×

nyomás fenntartása

×

struktúra fenntartása

×

hőtermelés

Szív külső munkája: − − −

−

munkavégzés klasszikus definíciója: ha erő (itt a szív kontraktilitása) hatásra egy test (itt a vér) elmozdul a szív munkája a bal és jobb kamra munkájának összegeként fogható fel: Wszív = WBK + WJK az egyes kamrák munkája 2 komponensből tevődik össze: • térfogati munka (statikus komponens) → ez juttat adott mennyiségű vért az arteriákba a nyomás ellenében → MAP × SV → a szív munkájának kb. 96 %-a • kinetkus munka (dinamikus komponens) → alapja, hogy a vér adott sebességgel áramlik az erekben → ½ m × v2 → a szív munkájának kb. 4 %-a a szív kamráinak munkája: W = MAP × SV + ½ m × v2 • W: a kamra által végzett munka • SV: pulzustérfogat → ha ↑, akkor a szív munkája is ↑

•

−

−

MAP: arteriás középnyomás → ha ↑, akkor a szív munkája is ↑ × aorta ( truncus pulmonalis) nyomásának átlagértéke a szívciklus alatt (vagy akár több szívciklus alatt) × a perctérfogattól (CO) és teljes perifériás ellenállástól (TPR) függ → MAP = CO * TPR × kiszámítható a systolés és a diastolés nyomás ismeretében, figyelembe véve azt, hogy a systolé a szívciklus 1/3-át, míg a diasztolé annak 2/3-át teszi ki (normál szívfrekvencia esetén) × számítása: MAP = (Psyst + 2 * Pdiast ) / 3 = Pdiast + (Ppulzus / 3) × aortában kb. 100 Hgmm (13,3 * 103 Pa), truncus pulmonalisban kb. 20 Hgmm (2,7 * 103 Pa) • m: kilökött vér tömege × m = ρ (vér sűrűsége = 1,050-1,060 ∼ 1) * V (pulzustérfogat) → 80 ml → 0,08 kg • v a kilökött vér sebessége az előző képletbe behelyettesítve a normál értékeket, 1 szívciklust számítva: • bal kamra munkája 1-4 J → lényegesen nagyobb (nagyobb az utóterhelés, emiatt az áramlás biztosításához nagyobb középnyomással kell dolgozni) • jobb kamráé 0,2-1 J a nyomás-térfogat diagram segítségével pontosabb képet kaphatunk a szív térfogati munkájáról (statikus komponens) → teljes szívmunka kb. 96 %-a

•

a szív munkája a görbe alatti területtel lesz arányos

Teljesítmény, hatásfok: −

−

szív teljesítménye: P = W / t • t: szívciklus hossza (nyugalomban 0,8 sec) • a teljesítmény nyugalomban 1,5 W, maximális erőkifejtéskor 15 W szívmunka hatásfoka: η = Whasznos (szívmunka) / Efelhasznált (oxigénfogyasztás (alapanyagcsere, hőegyenérték)) • alacsony, kb. 3-5% • szív hatásfokát befolyásoló tényezők (Starling-készítményen vizsgálhatók): × a szívfrekvencia fokozódása → O2-felhasználás nő → hatásfok csökken × kisebb pulzustérfogat, de nagyobb nyomás → hatásfok csökken × romlik a szívizom állapota → hatásfok csökken × dilatáció → Laplace-törvény (T = P * r / (α*L)) alapján R értéke nő (ugyanazt a nyomást csak megnövelt feszüléssel tudja biztosítani) → hatásfok csökken

Kamrák összehúzódásának mechanizmusa. Laplace-törvény. Kamrák összehúzódásának mechanizmusa: − − − − −

−

a kamrai szisztolé némi késéssel követi a pitvari szisztolét EKG-hoz képest közvetlenül az R-hullám után kezdődik időtartama 270 msec → a szívciklus 1/3-a kamrai szisztolé kezdetén a kamrai nyomás a pitvari felé emelkedik → AV-billentyűk becsapódnak (PKG szisztolés hangja (S1)) izovolumetriás kontrakció (50 msec) → 2-es (szürke) sáv a Wiggers-diagramon • cuspidalis billentyűk záródását követi • a kamrai nyomás már magasabb a pitvarinál, azonban alacsonyabb a nagyerek nyomásánál • a semilunaris billentyűk zárt helyzete miatt a vér nem tud semmilyen irányba elfolyni (a truncus pulmonalisban, és az aortában lévő magasabb nyomás miatt) • a kamrai nyomás meredeken emelkedik (bal kamrában összesen kb. 70 Hgmm-rel), miközben a térfogat nem változik • a kamra kontrakciója szívóhatást fejt ki a pitvarra, vena cavákra, vv. pulmonalisokra (vis fronte jelenség) • ez a szakasz addig tart, amíg a kamrai nyomás el nem éri a nagyerek diasztolés nyomását, ami 80 ill. 9 Hgmm (bal és jobb kamra). kamraürülés (ejekciós fázis, 220 msec) → 3-4-es sáv a Wiggers-diagramon • miután a kamrai nyomás eléri a tr. pulomanlis és az aorta diasztolés nyomását a semilunaris billentyűk kinyílnak, és megtörténik az izotóniás (auxotoniás) kontrakció • a papilláris izmok is kontrahálnak, zárva tartva az AV-billentyűket • összesen kb. 70-80 ml vér lökődik ki (BK-ból és JK-ból is) → verőtérfogat (SV) • kezdetben gyorsabb, később lassabb ürülés: × maximális ejekció (90 msec) → verőtérfogat (SV) 80 %-a ekkor távozik a kamrából × csökkent ejekció (130 msec) → verőtérfogat (SV) további 20 %-a távozik a kamrából • a kamrák soha nem ürülnek ki teljesen, bennük marad kb. 40-80 ml vér (végdiasztolés térfogat, EDV) • ejekciós frakció (EF=SV/EDV): kamrából egy összehúzódás alkalmával kiürülő vér térfogatának aránya a végdiasztolés térfogathoz képest

Laplace-törvény: − −

−

−

lényege: leírja a tágulékony üreges testek esetében a nyomás és a falfeszülés közötti összefüggést több alakban is felírható (nem is feltétlenül maga a képlet a lényeg, hanem hogy mi szerepel a számlálóban és mi a nevezőben, az alapján könnyen megérthető a képlet lényege...) • alapképlet: T = P * r / (α*L) × T: falfeszülés → az az erő, amely középen félbevágott gömb esetén a két félgömböt összetartaná × P: az üregben lévő nyomás × r: az üreges szerv sugara × L: falvastagság × α: korrekciós (arányossági) tényező (a források eléggé eltérő értéket adnak neki, pl. Fonyó szerint 2, Ganong szerint 1) a képletből levonható következtetések: • nyomás növekedése → feszülés nőni fog × pl. hypertonia (magasvérnyomás-betegség) esetén ez fokozott terhet ró a szívre × kezdetben ezt a fal vastagításával kompenzálja → koncentrikus bal kamra hypertrophia a hypertoniás cardiopathia (hypertensiv szívbetegség) egyik legfontosabb jellemzője • sugár növekedése → feszülés nőni fog × ha a szívüreg tágul, akkor nő a feszülése és több munkát is kell végeznie → ez a folyamatot tovább rontja → circulus viciosus (öngerjesztő, „ördögi” kör) alakulhat ki... • falvastagság csökkenése → feszülés nőni fog Laplace-törvény speciális formái: • gömb estetén: T = P * r / 2 • szív esetén alkalmazható, átrendezett forma: T = P * r2 * π • alveoláris felületi feszültségre alkalmazott forma: E = 2 * T / r × E → rugalmas ellenállás (elastance, összeesési hajlam)

× ×

T → felületi feszültség r → alveolus sugara

Laplace-törvény klinikai jelentősége: − − −

−

szív nyomás-, és térfogati terhelésének következményei ez alapján érthetők meg → pl. hypertoniás cardiomyopathia aneurysmák (értágulatok, kamrai tágulatok) → itt a sugár nő, míg a fal vékonyodik → könnyen belátható, hogy mindkettő fokozott falfeszüléssel jár → megrepedés veszélye tüdőalveolusok • belégzésben a feszülés tartja őket nyitva • kilégzésben sugaruk csökken → feszülés csökken → összeesnének, ha nem lenne bennük felületi feszültséget fokozó anyag (surfactant) kapillárisok → nagy nyomásemelkedést is kibírnak (kicsi sugaruk miatt) → magas vérnyomás esetén sem durrannak szét

Az összehúzódás erejének szabályozása: −

−

heterometriás szabályozás → kontrakcióerő szabályozása a kezdeti rosthosszúság változtatásával • alapja a Frank-Starling-mechanizmus • Starling-féle szívtörvény × a szívizomrostok szisztolés feszülése a diasztolés nyújtás (telődés) függvénye → a kontrakció energiája arányos a szívizomrost kezdeti hosszával (preload) × végdiasztolés térfogat (EDV) emelése (egy bizonyos határig) → kontrakcióerő ↑ - ez segíti az alkalmazkodást → intrinsic tartalék (diasztolés rezerv) kihasználása - jelentősége: • átültetett szív alkalmazkodása • a két szívfél ürítésének összehangolása • a fizikai edzettség esetén a pulzustérfogat nő × vénás visszaáramlás növekedése (vénák kontrakciója (rezisztencia ↑) → compliance ↓ → CVP ↑ → vénás visszaáramlás ↑ → EDV ↑ → kontrakcióerő ↑) × térfogat növekedése esetén: - kezdetben nagyobb telődés esetén a szisztolés nyomás jobban emelkedik, mint a diasztolés - később viszont a szisztolés nyomás csökkenni kezd, a diasztolés emelkedése pedig fokozódik - túlfeszítésnél a 2 görbe találkozik egymással × denervált szíven is működik (ld. Starling-féle szív-tüdő készítmény) • perifériás ellenállás (afterload) növelése → csőrendszer szűkítése a változtatható ellenállásnál × kezdetben: TPR ↑ → nem lesz képes az összes vért kilökni → végszisztolés térfogat (ESV) ↑ → pulzustérfogat ↓ → perctérfogat is ↓ × kompenzáció: végdiasztolés térfogat (EDV) is ↑ → kontrakcióerő is ↑ → végül képes lesz ugyanakkora perctérfogat továbbítására (CO nem változik) × II. szívtörvény: a szívizom megnövekedett perifériás ellenállás mellett is képes változatlan perctérfogatot továbbítani homeometriás szabályozás → kontrakcióerő szabályozása változatlan rosthossz mellett • alapja a pozitív inotróp hatás • általában az IC Ca2+-szint növekedésével függ össze • szimpatikus beidegzés felelős érte

Starling-féle szív-tüdő készítmény. −

a szív alkalmazkodóképeségének vizsgálatára szolgáló kísérlet

Elrendezés: − − − − −

−

altatott kutyában mesterséges lélegeztetés mellett szívet denerváljuk (átvágjuk a szívhez futó összes ideget) → kiküszöböljük azok hatását ((reflexek (pl. Bainbridge-reflex) sem módosítják a hatásokat) kis vérkör teljesen intakt (érintetlen) nagy vérkört csőrendszerrel helyettesítjük • az ebben áramló vér alvadását gátolni kell (üveggyöngyökkel defibrináljuk) • melegítésével biztosítjuk a testhőmérsékletet hőmérővel ellenőrizzük is • ellenállása változtatható → megfelel a teljes perifériás ellenállásnak (TPR) → egyúttal mérjük az artériás (és vénás) nyomást is beállíthatjuk: • vénás beáramlást (erre szolgál a vénás tartály) → preload („előterhelés”, diasztolé végi feszülés) megváltoztatása • nagyvérköri ellenállást, arteriás nyomást (ellenállás szűkítésével) → afterload („utóterhelés”, szisztolé végi feszülés) megváltoztatása • hőmérsékletet → hatás a szívfrekvenciára

Manipulációk: −

−

vénás beáramlás (preload) növelése → vénás tartály megemelésével érhető el • analóg a centrális vénás nyomás (töltőnyomás, CVP) emelésével • végdiasztolés térfogat (EDV) ↑ → kontrakcióerő nő, frekvencia nem változik • a fokozott artériás beáramlást fokozott vénás kiáramlással kompenzálja • Starling-féle szívtörvény: × a szívizomrostok szisztolés feszülése a diasztolés nyújtás (telődés) függvénye → a kontrakció energiája arányos a szívizomrost kezdeti hosszával (preload) × végdiasztolés térfogat (EDV) emelése (egy bizonyos határig) → kontrakcióerő ↑ → SV ↑ - ez segíti az alkalmazkodást → intrinsic tartalék (diasztolés rezerv) kihasználása - jelentősége: • átültetett szív alkalmazkodása • a két szívfél ürítésének összehangolása • a fizikai edzettség esetén a pulzustérfogat nő × vénás visszaáramlás növekedése: - vénák kontrakciója (rezisztencia ↑, compliance ↓) → CVP ↑ → vénás visszaáramlás ↑ → EDP és EDV ↑ → kontrakcióerő ↑ → SV ↑ → MAP enyhén ↑ × térfogat növekedése esetén: - kezdetben nagyobb telődés esetén a szisztolés nyomás jobban emelkedik, mint a diasztolés - később viszont a szisztolés nyomás csökkenni kezd, a diasztolés emelkedése pedig fokozódik - túlfeszítésnél a 2 görbe találkozik egymással × denervált szíven is működik (ld. Starling-féle szív-tüdő készítmény) perifériás ellenállás (afterload) növelése → csőrendszer szűkítése a változtatható ellenállásnál • kezdetben: TPR ↑ → nem lesz képes az összes vért kilökni → végszisztolés térfogat (ESV) ↑ → pulzustérfogat ↓ → perctérfogat is ↓

•

−

kompenzáció: végdiasztolés térfogat (EDV) is ↑ → kontrakcióerő is ↑ → CO normalizálódik (végül képes lesz ugyanakkora perctérfogat továbbítására) • II. szívtörvény: a szívizom megnövekedett perifériás ellenállás mellett is képes változatlan perctérfogatot továbbítani hőmérséklet változtatása • T ↑ → sinuscsomó ingerképző-frekvenciája is ↑ → × perctérfogat átmenetileg nőni fog × szívciklus időtartama is csökkenni fog (főleg a diasztolé fog rövidülni) → megváltozik a kamratelődés és a pulzustérfogat is → perctérfogat vissza fog állni az eredeti értékre • denervált szíven a szívfrekvencia konstans beáramlás mellett nem befolyásolja a perctérfogatot

A Starling-féle szív-tüdő készítmény és az intakt szív közti különbségek: − − −

idegi szabályozás hatással van a szívműködésre → a mechanizmusok nem érvényesülnek ilyen tisztán pl. szimpatikus hatás → frekvencia és kontrakcióerő is ↑ → perctérfogat is nőni fog (a magasabb frekvencia és a csökkent diasztolés időtartam ellenére) a 2 kamra működését össze kell hangolni, különben a vér megrekedhetne valamelyik vérkörben → az egyik vérkör nagyobb perctérfogata azonban megnöveli a másik vérkör diasztolés telődését → ott is megnövekszik a perctérfogat

Szívműködés idegi szabályozása. − −

−

−

a szívizom külső inger nélkül is képes ritmusosan összehúzódni → autoritmicitás (automácia + ritmicitás) ezért az ingerképző- és ingerületvezető rendszer felelős (igen bonyolult rendszer) • ingerképzés: normálisan nodális szövetekben jöhet létre • ingerületvezetés: gap junction-okon át (nexus), normálisan 220-230 ms alatt ér végig × speciális vezetőkötegeken × izomrostokon (myogén úton) a szív beidegzése a szív automáciáját csak módosítani képes → szabályozó szerep • vegetatív idegrendszer képes emelni vagy csökkenteni a szívfrekvenciát • nem szükséges az ingerületképzéshez és -vezetéshez szívműködés szabályozásának jellemzésére használt fogalmak: • chronotrópia → ingerképzés(i frekvencia) befolyásolása

• • • • •

dromotrópia → hatás az ingerületvezetésre (adott sebességgel, adott irányba) bathmotrópia → hatás az ingerlékenységre (adott nagyságú és időtartamú ingerrel) inotrópia → hatás a szív összehúzódási képességére (kontrakcióerőre) tonotrópia → hatás a szív izomtónusára luzitrópia → hatás a szív relaxációs képességére

Paraszimpatikus hatás: −

−

−

−

hatását a n. vagus (X. agyideg, bolygóideg) közvetíti a szívre • jobb vagus: sinuscsomóhoz megy • bal vagus: AV-csomóhoz + pitvari izomzathoz • kamraizomrostokat nem innerválja ingerületátvivő anyag: acetilkolin (Ach) • szintézis: kolin-acetil-transzferáz (CAT): × kolin + acetil-CoA → ACh + CoA × kolinerg sejtek marker-enzime • lebontás: kolinészterázok (ChE): ACh → kolin + acetát paraszimpatikus hatás gátló muszkarinos receptorokon (M2 → Gi → cAMP ↓) keresztül érvényesül → • ACh-aktivált K+-csatornák (IKACh) → K+-kiáramlás → hiperpolarizáció • If –áram csökken, így az AP is lassabban fejlődik ki • atropinnal gátolhatók szívhatásai: • negatív kronotróp hatás → sinuscsomó ingerképző frekvenciája csökken (EKG R-R-távolsága ↑)→ ez a legkifejezettebb • negatív dromotrop → az ingerületvezetés sebessége csökken × bal vagus gátolja az AV-csomón az ingerületvezetést (ACh-aktivált K+-csatornák (IKACh)) → PQ- (PR-) időtartam ↑ × vagus-escape → kamrák megszökhetnek a n. vagus hatása alól - fokozott vagustonus esetén, ha az AV-csomó teljesen blokkolja az ingerületvezetést - ekkor harmadlagos ingerképző rendszer (pótritmus) irányítja őket • negatív bathmotrop hatás → ingerlékenység csökken

−

• negatív inotrop hatás → az összehúzódás ereje csökken (de csak a pitvarokban, a kamrákban nem) • negatív tonotrop hatás → izomtónus csökken • negatív lusitrop → a szívizom relaxációs képessége csökken (főleg a pitvaroké) vagustonus → bizonyos mértékű vagusaktivitás nyugalomban is van • gátlása esetén a szív gyorsulni fog (szimpatikus innerváció hiányában is) • paraszimpatius gátló → atropin → szívfrekvenciát fokozza, szívmegállás esetén is segíthet (újraélesztésnél használják) • atropin hatása megfelel a vagotomia (vagus átmetszés) hatásának

Szimpatikus hatás: − −

−

−

gerincvelő Th1-es szegmentumaiból erednek → rr. communicantes albi → ggl. stellatum → postgangl. rostok (rr. accelerantes) → plexus cardiacus → szív (kamrákat is beidegzik) ingerületátvivő anyag a noradrenalin • Phe-ból és Tyr-ból szintetizálódik • MAO (monoamino-oxidáz) és COMT (katecholamin-orto-metil-transzferáz) bontja le β 1- receptorokra hat (szívben az adrenerg receptorok közül ezek találhatók meg) → sejtben ennek hatására cAMP képződik → cAMP az If –ra fejti ki hatását→ emiatt meredekebb lesz az AP felszálló ága, és hamarabb éri el a maximumát szívhatásai:

•

pozitív inotrop hatás → az összehúzódás ereje nő (kamrákban is) pozitív tonotrop hatás → izomtónus nő

• • • •

pozitív kronotróp hatás → sinuscsomó ingerképző frekvenciája nő (EKG R-R-távolsága ↓)

•

− − −

pozitív bathmotrop hatás → ingerlékenység nő pozitív dromotrop → az ingerületvezetés sebessége nő

pozitív lusitrop → a szívizom relaxációs képessége nő (főleg a pitvaroké) folyamatos szimpatikus tonus → gyengíti a n.vagus hatását hypothalamus szerepe: szívműködés megváltoztatása (szimpatikus tónus fokozása) hőmérsékletre, érzelmi és fizikai megterhelésre β1- receptor-blokkolók: fontos szerep a szívritmuszavarok és szívelégtelenség kezelésében • nem szelektív (nem csak β1- receptorokra hat) → pl. propranolol • kardioszelektív (csak β1- receptorokra hat) → pl. metoprolol, bisoprolol

Humorális ingerületátvitel igazolása (Loewi-kísérlet): − − − −

−

izolált békaszívet kipreparáljuk a jobb oldali vagoszimpatikus törzzsel együtt, szívbe Straub-kanült teszünk készítünk egy másik Straub-szívet is mindkettőt alaposan átmossuk 1-1 ml Ringer-oldattal paraszimpatikus hatás vizsgálata: • kanüljükbe 1-1 ml eserint vagy physostigmint teszünk (AchE- (acetil-kolin-észteráz-) gátlók) • 1. szív vagoszimpatikus törzsét 1 percig sorozatban ingereljük • majd a benne lévő oldatot a 2. szívbe tesszük → azon is kialakulnak a vagus-hatások (atropin-oldat azonban kivédi a hatását) szimpatikus hatás vizsgálata: • 1. szív nn. accelerantes ingerlése • majd a benne lévő oldatot a 2. szívbe tesszük • utána a másik szíven is megfigyelhetők a szimpatikus hatásuk (ergotamin gátolja)

3. Keringés Vérkeringés általános jellemzői. −

Harvey 1628-ban írta le először a vérkeringést → élettan születése...

−

érrendszer: zárt, önmagába visszatérő csőrendszer

−

2 vérkör → egymással sorba vannak kapcsolva • nagy vérkör (bal kamra → aorta → nagy vérköri artériák → kapillárisok → vénák → jobb pitvar) × nagy vérköri artériák → szervek vérállátásáért (még a tüdőt is az aa. bronchialesek látják el) × nagy vérköri artériák egymással párhuzamosan vannak kapcsolva • kis vérkör (jobb kamra → a. pulmonalis és ágai → tüdőkapillárisok → vv. pulm. → bal pitvar) × itt történik a gázcsere (oxigén felvétele, szén-dioxid leadása) × kis- és nagy vérkör összehasonlítása: Kis vérkör Nagy vérkör Perctérfogat azonos Nyomás kisebb nagyobb Érellenállás kisebb nagyobb Érfal vastagsága vékonyabb vastagabb Belső érátmérő nagyobb kisebb perfúziós nyomás (nyomásfő (pressure head)) → ez tartja fenn a véráramlást (mindkét vérkörben) • artériás és a vénás oldal közti nyomáskülönbség (∆P = Pa - Pv) • szív pumpafunkciója (valamint az erek rugalmassága) alakítja ki • ha pl. a bal pitvar nyomását 5-ről 15 Hgmm-re emelnénk → kis vérkörben lelassulna vagy megszűnne az áramlás nyomás alapján 2 részre bontható: • magas nyomású rendszer → bal kamrától a nagyvérköri arteriolákig • alacsony nyomású rendszer: × kapillárisok × vénák × kis vérkör × szív többi ürege (bal kamra kivételével)

−

−

Vérkeringés fizikai jellemzői: Az egyes szakaszok speciális jellemzői:

−

−

−

−

nagy vérköri artériák → • nagy átmérő (aorta: 2-3 cm), de a nagy vénáknál kisebb • legnagyobb nyomás és áramlási sebesség • ellenállás: TPR 10 %-a kis aretériák + arteriolák (rezisztenciaerek) → • legnagyobb ellenállás: TPR 50-55 %-a • itt esik le a nyomás (nem tevődik át a kapillárisokra) kapillárisok → • legnagyobb összkeresztmetszet • legkisebb átmérő és áramlási sebesség • ellenállás: TPR 30-35 %-a vénák → • legnagyobb átmérő • legnagyobb befogadótérfogat → legtöbb vér itt van 1 adott pillanatban (kapacitáserek) • legkisebb nyomás a keringésben • legkisebb ellenállás: TPR 5 %-a • áramlási sebesség a kapillárisoktól a venulák, majd a nagy vénák felé haladva emelkedik

Nyomásviszonyok: Szisztolés nyomás (Hgmm) aorta bal kamra (BK) a. pulmonalis jobb kamra (JK) v. pulmonalis bal pitvar (BP) systemás vénák (pl. v. hepatica) jobb pitvar (JP) −

Diasztolés nyomás (Hgmm) 60-80 120-140 5-10 9-15 20-24 1-4 középnyomás > bal pitvari nyomás 15 5 középnyomás > jobb pitvari nyomás 10

3

a kamrákhoz tartozó fő artériákban: • szisztolés nyomás a kamrakéval közel megegyező • diasztolés nyomás magasabb (diasztolékor a szisztolé során kitágult artériák összehúzódnak („szélkazán működés”) → ez adja a diasztolés nyomást + biztosítja a folyamatos véráramlást → pulzustérfogat fele a diasztolé során halad tovább...) • emiatt a középnyomás is magasabb

−

vénás nyomások: nyomásuk megfelel a disztális pitvar nyomásának, de a vénás nyomás kicsivel magasabb (mivel a vér a vénák felől a pitvarok felé áramlik)

−

pitvari és kamrai nyomások mérése: • Schwann-Ganz-katéterezés során (invazív úton): × centrális vénás nyomás (vena jugularis, vena hepatica jobb pitvari nyomásváltozásokat tükrözi): 10 / 3 Hgmm × jobb kamra: 24 / 10 Hgmm × tr. pulmonális, a. pulmonális nyomás: 24 / 9-15 Hgmm × éknyomás = pulmonális artériás okklúziós nyomás (PAOP): BP-i és a v. pulmonalisban mérhető nyomást tükrözi (15 / 5 Hgmm) • a kamrai nyomások Doppler-echocardiographiával becsülhetők (ha van cuspidalis billentyű-elégtelenség)

Folyadékok áramlása: −

−

folyadékok típusai: • ideális folyadékok → részecskéi között nem lép fel súrlódási erő (nincs viszkozitása) • reális (newtoni) folyadékok → nem hanyagolható el a súrlódási erő (viszkozitása van) • nem newtoni folyadékok (vér is ilyen) → bizonyos erőhatásra megszilárdulnak (reológiai tulajdonságai is vannak) viszkozitás: • belső súrlódást jelent • akkor mérhető, ha a folyadék áramlik, vagy ha a folyadékban valami mozog • normál érték: × vér (vízhez viszonyított relatív) viszkozitása: 4,0-6,0 (a víznél 4-6x viszkózusabb) × plazma (vízhez viszonyított relatív) viszkozitása: 1,8-2 • függ: × alakos elemek: - mennyisége (haematocrit, fvs-szám) → egyenes arányosság - alakja (vörösvérsejtek deformálhatósága) × plazmafehérjék koncentrációja → egyenes arányosság × vérzsírok koncentrációja → egyenes arányosság × érátmérő → Fåhræus–Lindqvist effektus (szigma-effektus) - Bálint 1986, 273.o. - aorta (20-36 mm átmérő): 3-4 mPa*s - 10 és 200 µm közötti érátmérő esetén az érátmérő csökkenésével a vér viszkozitása is csökken (oka valószínűleg a fázisszeparáció) → az arteriolákban emiatt alacsonyabbnak kell lennie, mint az aortában - 10 µm (kissé nagyobb, mint egy kapilláris) alatt az érátmérő csökkenésével emelkedik × áramlási sebesség → fordított arányosság (a viszkózusabb folyadékok lassabban áramlanak...) × hőmérséklet → fordított arnyosság (T csökkenésével a viszkozitás exponenciálisan emelkedik) - Bálint 1986, 277.o. • emelkedése (hiperviszkozitás): × súlyos állapothoz vezethet → hyperviscositas-syndroma (jellegzetes tünetegyüttes): - hypertensio (RR ↑, MAP ↑) - thrombemboliák - fejfájás - látászavar × okai lehetnek: - alakos elemek (abszolút vagy relatív) emelkedése (pl. súlyos kiszáradás (exsiccosis), leukaemia) - fehérjék (hyperglobulinaemia, pl. myeloma multiplex esetén) - zsírok (hypercholesterinasemia, hypertrigliceridaemia) × kezelés: - általában ferezis (vért mintegy átszűrve eltávolítják a felszaporodott alkotórészt) - néha iv. folyadékpótlás (exsiccosis esetén)

−

2 féle áramlástípus:

•

−

lamináris áramlás: × folyadékrészecskék rendezetten haladnak az áramvonal mentén (anélkül, hogy egymással összekeverednének) × fázisszeparáció: - a normál véráramlás során a plazma áramlik a fal mentén, az alakos elemek középen - érelágazásokban viszont „nekimennek” az érfalnak, nagyobb esélyük van a lerakódásra × ez igényli a legkevesebb energiát • turbulens (rendezetlen, gomolygó) áramlás: × részecskék az áramlás irányára merőlegesen is mozognak × turbulens áramlás előfordulhat: szívben, artériákban (thoracalis aortában, elágazódásoknál, szűkületeknél (pl. vérnyomásmérés során)) áramlás fizikailag a Reynolds-számmal jellemezhető: • ha Re > 1000 (in vivo) → turbulens lesz (in vitro: ha Re > 2000) • Re = (v * 2r * ρ) / η × egyenesen arányos → ha ↑-nek, az áramlás turbulenssé válhat - v → áramlási sebesség - r → cső (ér) sugara - ρ → folyadék sűrűsége (vér: 1050-1060 kg/m3) × fordítottan arányos → - η → folyadék viszkozitása (vér: vízhez viszonyított 4-5x-ös) → ha ↓, az áramlás turbulenssé válhat • Reynolds-szám értéke: × aortában: 1500-5800 × nagy artériákban: 1200-1800 × vénákban: 800-900 × venulákban: 210-570 × kapillárisokban: 10-5-10-4

− kontinuitási egyenlet → felszín és az áramlási sebesség szorzata állandó • • • •

az időegység alatt átáramló térfogat állandó átáramló vérmennyiség (Q) = ∆V/∆t = A1*v1 = A2*v2 az időegység alatt átáramló térfogat és sebesség ismeretében kiszámítható a felszín → A = (∆ V/∆ t) / v szűkületeknél megnő az áramlási sebesség

Áramlási ellenállást meghatározó tényezők: −

−

−

áramlási ellenállás: • R= (η∗ 8*l) / (r4 ∗π ) • TPR = MAP / CO egyenesen arányos: • viszkozitás (belső súrlódás): × alakos elemek mennyisége (haematocrit, fvs-szám) × plazmafehérjék × vérzsírok • artériás középnyomással • ér hosszával → ha az ér hossza ↑, az ellenállás is ↑ • ér rugalmasságával (érben lévő nyomásesés mértéke ): × az érfal izomrétegének működéshez kötött × nem függ össze közvetlenül az érfal vastagságával fordítottan arányos: • perctérfogattal • ér sugarának negyedik hatványával → ha az ér sugara ↑, az ellenállás ↓ × sugár sokkal jobban befolyásolja, mint a többi tényező × példák: -

B ér sugara 2x-ese, hossza 3x-osa A érének

× −

•

hogy viszonyul egymáshoz a 2 ér ellenállása ?

•

RA = (η*8*l) / (r4 *π ) ~ l/ r4

•

RB ~ (3l)/ (2r)4 = 3l/(24r4) = 3/24 * l/ r4 = 3/16 * RA

hőmérséklettel → T csökkenésével a viszkozitás exponenciálisan emelkedik

falvastagság önmagában nem befolyásolja

Véráramlás energetikája: −

Ohm törvénye: a nyomás átáramlási intenzitás és az ellenállás szorzata • P = Q*R → artériás középnyomás (MAP) = percérfogat (CO) * teljes perifériás ellenállás (TPR) × ha a nyomást állandónak tenkintjük, az érellenállás változásakor az átáramló vérmennyiség az érellenállás változásával fordított arányban csökken (mivel a P = Q*R összefüggés alapján: Q = P/R) ×

így pl. ha az ér átmérője (és így sugara) a felére csökken: -

−

− −

−

RB ~ l/((1/2)r)4 = l/(1/2)4r4) = 24 * l/ r4 = 16 * RA

- így a véráramlás 1/16-ára csökken • MAP = CO * TPR • TPR = MAP / CO • CO = MAP / TPR Hagen-Poiseuille-törvény → áramlás intenzitásának kiszámítása • átáramló vérmennyiség (Q) = ∆ P / R = (∆ P * r4 ∗ π ) / ( η ∗ 8 * l) × ∆P → nyomásfő (perfúziós nyomás) × R → ellenállás × r → cső (ér) sugara × η → folyadék viszkozitása (vér: vízhez viszonyított 4-5x-ös) × l → cső (ér) hossza véráramlás energiája: E= Etérfogati rugalmassági + Ekinetikus + Ehelyzeti E= p*V + (ρ*V*v2 )/2 + (ρ*V*g*h) Bernoulli-törvény: E/V = pteljes nyomás = prugalmas oldal+ pdinamikai + phidrosztatikai E/V = pteljes nyomás =partériás közép + (ρ*v2 )/2 + (ρ*g*h) • tanulság: × a hidrosztatikai nyomás adott helyen állandó × a sebesség csökkenése az oldalnyomás növekedéséhez vezet • jelentősége: × értágulat (aneurysma) → Bernoulli-törvény miatt önmagát erősítő folyamat jön létre × stenosisok → nagyobb áramlási sebesség miatt kisebb oldalnyomás → könnyebben elzáródik Laplace-törvény: • leírja a tágulékony üreges testek esetében a nyomás és a falfeszülés közötti összefüggést • alapképlet: T = P * r / (α*L) × T: falfeszülés → az az erő, amely középen félbevágott gömb esetén a két félgömböt összetartaná × P: az üregben lévő nyomás × r: az üreges szerv sugara × L: falvastagság × α: korrekciós (arányossági) tényező (a források eléggé eltérő értéket adnak neki, pl. Fonyó szerint 2, Ganong szerint 1) • tanulság: az ér fala annál jobban feszül, minél nagyobb az ér sugara, illetve minél vékonyabb a fal

Vascularis compliance és disztenzibilitás:

−

−

−

−

−

−

−

compliance (tágulékonyság): • az erek térfogata a nyomásváltozások hatására passzívan megváltozik → ennek kvantitatív jellemzésére a compliance-et használjuk • fordítottan arányos a rugalmas ellenellással (elastance) az egységnyi nyomásváltozásra jutó térfogatváltozást jelenti: • kiszámítása: C = ΔV / ΔP → nevezőben lévő ∆ P a pulzusnyomásnak felel meg (ami tehát fordítottan arányos a compliance-szel) • mértékegysége: liter/Hgmm • a térfogatot a nyomás függvényében ábrázolva a compliance a görbe meredekségének felel meg (differenciál = derivált) • a verőtérfogat és az aortanyomás összefüggésének kiszámítására használható függ: • főleg az erek térfogatától → nagyobb térfogatú erek compliance-e magasabb • érfal rugalmasságától (kontrakciós állapotától): × simaizom-kontrakció → rugalmas rezisztencia (értonus) ↑ → tágulékonyság ↓ → compliance ↓ × simaizom-relaxáció → rugalmas rezisztencia (értonus) ↓ → tágulékonyság ↑ → compliance ↑ • fentiek miatt a szimpatikus tonus ↑-e szintén csökkenti a compliance-t (artériákban és vénákban is) értelmezhető: • 1-1 érszakaszra • akár az egész vénás rendszerre is nagy artériák → compliance-erek • a normál artériás nyomástartományban compliance-ük nagy → tágulékonyak • nagy compliance biztosítja: × folyamatos áramlást × szív munkájának csökkentését • nyomási rezervoárként szolgálnak • compliance és pulzusnyomás összefüggése: fordított arányosság × a verőtérfogatot (∆V) állandónak tekintve a pulzusnyomás (∆P) kizárólag az erek rugalmasságától függ × érelmeszesedés (atherosclerosis) esetén a rugalmas ellenállás ↑→ compliance ↓ - görbe meredeksége ↓ → ugyanakkora térfogatváltozás jóval nagyobb nyomásváltozást idéz elő → pulzusnyomás ↑ - látható még, hogy főleg szisztolés nyomás ↑ → atherosclerosisra jellemző az izolált szisztolés hipertónia - diasztolés nyomás is ↑-het (kisebb mértékben) - atherosclerosis → koleszterin rakódik le az érfalban, később kalcifikálódhat (Ca2+ is lerakódhat) × ha rezisztencia ↓ (compliance ↑) → szisztolés nyomás ↓, pulzusnyomás ↓ vénás compliance: • alacsony nyomások mellett (a normál vénás nyomástartományban) nagyon magas compliance (kb. az artériás compliance 24x-ese, a Kurzlehrbuch szerint akár 200x-osa) → igen tágulékonyak → sok vért képesek raktározni (kapacitáserek) • magas transmuralis nyomás (tehát pl. az artériás nyomástartományban) esetén viszont a vénák fala is merevvé válik (tehát a compliance-ük lecsökken) → ez ki is használható, mikor pl. a coronaria-szűkületet vénás bypass grafttal (CABG) hidaljuk át • szimpatikus tonusfokozódás hatására csökken a vénás compliance → vérraktár kiürül disztenzibilitás → compliance normalizált értéke (kiinduló térfogatra normalizálva) → • D = C / V1 = ∆V / (∆P * V1) • ez sem arányos az érfal rugalmasságával → a vastagabb falú erek disztenzibilitása akkor is kisebb, ha a faluk rugalmasabb...

Egyes területek nyugalmi vérkeringése és oxigénfogyasztása: → meg kell tanulni Véráramlás (perctérfogat %-a)

Oxigénfogyasztás (alveoláris ventiláció %-a)

Splanchnikus terület Vese Agy Harántcsíkolt izom Bőr, csont Coronariakeringés

25-30 (máj: 20-28, de ebből csak 6 % az a. hepatica, többi a v. portae-n keresztül jut el oda) 20-24 14-15 15-20 4-10 5

25-35 (máj: 20-30) 6-7 18 19-20 2-5 10-12

− −

véráramlás (perctérfogat %-ában): májnál a legnagyobb (ha a tüdőt nem számítjuk) oxigénfogyasztás (alv. vent. %-ában): májnál a legnagyobb

−

egyéb paraméterek (Bálint 1986, 218.o.): • fajlagos véráramlás (ml vér / min / 100 g szövet) → nem azonos a perctérfogat %-kal × glomus aorticumban és caroticumban a legnagyobb: 2000-3000 ml/100g/min • fajlagos O2-fogyasztás (ml O2/ 100 g szövet / min) → nem azonos az alveoláris ventiláció %-kal × szívnél a legmagasabb: 8-15 ml/min/100g (szív tömege kb. 300-350 g) - oxigénkihasználás is a coronariakeringésnél a legnagyobb • arterio-venosus oxigén-különbség (∆AVO2, AVDO2): 14 ml oxigén/ 100 ml vér • gyakorlatilag maximális oxigénkihasználást jelent

Vérkeringés szabályozása: Vérkeringés szabályozásának elemei: − − −

vérnyomás szabályozása → perifériás ellenállástól függ (nyugalomban és terheléskor is) • döntően az arteriák és arteriolák tónusa, falukban levő simaizomelemek kontrakciós állapota határozza meg perctérfogat (keringő vérmyennyiség) szabályozása → pulzusszám és a pulzustérfogat határozza meg anyagcsere-igények kielégítése → vérgázok. pH aktuális értéke ad róla információt

Vérkeringés szabályozásának szintjei: −

− −

idegi szabályozás → azonnali, gyors hatások • tonusos → bazális tónus, konstriktor tónus • reflexes → pl. presszor és depresszor reflexek • felsőbb központok → szabályozó szerep hormonális szabályozás → lassabb, tartósabb hatások lokális (helyi) szabályozás → keringési alkalmazkodása a helyi igényekhez • lokális vazoaktív mediátorok • anyagcseretermékek • Bayliss-effektus

Artériás vérnyomás. −

− −

−

−

érrendszer 2 részre bontható: • magas nyomású rendszer → bal kamrától a nagyvérköri arteriolákig • alacsony nyomású rendszer: × kapillárisok × vénák × kis vérkör × szív többi ürege (bal kamra kivételével) artériás nyomás → aortában mérhető vérnyomásérték szívciklus során folyamatosan változik → vérnyomás elsődleges ingadozása • szisztolé során a bal kamra összehúzódik → vért lök az artériás rendszerbe → megemelkedik a nyomás (szisztolés nyomás), közben az artériák kitágulnak (rugalmasak), felhalmozódik a vér az artériákban • diasztolé során a bal kamra elernyed, az aortabillentyű zár → nyomás mégsem csökken 0-ra → a szisztolé során kitágult artériák összehúzódnak („szélkazán működés”) → ez adja a diasztolés nyomást + biztosítja a folyamatos véráramlást → pulzustérfogat fele a diasztolé során halad tovább...

jelentősége: • áramlásban tartja a vért az érpálya egészében • biztosítja az anyagcserét kapilláris szinten • támasztó funkció (ahol az artériákat lágy részek veszik körül) perfúziós nyomás (nyomásfő (pressure head)) → ez tartja fenn a véráramlást (mindkét vérkörben) • artériás és a vénás oldal közti nyomáskülönbség (∆P = Pa - Pv) • szív pumpafunkciója (valamint az erek rugalmassága) alakítja ki • ha pl. a bal pitvar nyomását 5-ről 15 Hgmm-re emelnénk → kis vérkörben lelassulna vagy megszűnne az áramlás

Vérnyomás jellemzésére használt paraméterek: − − −

−

Psyst: szisztolés nyomás → normálisan 120-140 Hgmm Pdiast: diasztolés nyomás → normálisan 60-90 Hgmm Pközép: arteriás középnyomás (middle arterial pressure, MAP) • aorta ( truncus pulmonalis) nyomásának átlagértéke a szívciklus alatt (vagy akár több szívciklus alatt) • mérése: nagy tehetelenségű mérővel, mely nem tudja követni a szívciklust (középértékre áll be) • kiszámítható a systolés és a diastolés nyomás ismeretében: × figyelembe véve azt, hogy a szisztolé a szívciklus 1/3-át, míg a diasztolé annak 2/3-át teszi ki × MAP = (Psyst + 2*Pdiast)/3 = (Psyst-Pdiast + 3*Pdiast)/3 = (3*Pdiast + Ppulzus)/3 = Pdiast + (Ppulzus/3) × magas szívfrekvenciára nem alkalmazható, mivel a diasztolé időtartama jobban csökken... • Ohm törvénye: MAP = CO * TPR × artériás középnyomás (MAP) = percérfogat (CO) * teljes perifériás ellenállás (TPR) × MAP = SV * f * TPR = (EDV-ESV) * f * TPR • aortában kb. 100 Hgmm (13,3 * 103 Pa), truncus pulmonalisban kb. 20 Hgmm (2,7 * 103 Pa) pulzusnyomás: Ppulzus (PP) = Psyst - Pdiast • értéke ↑, ha: × Psyst ↑:

-

−

CO ↑ • SV ↑ (vagy az EDV, vagy a vénás beáramlás) • f↑ - TPR ↑ - artériás compliance ↓ - izommunka × Pdiast ↓ (pl. aortabillentyű-elégtelenség esetén) perfúziós nyomás = nyomásfő (pressure head): Pperf = MAP – Pdistalis pitvar ≈ MAP – CVP

Vérnyomást meghatározó tényezők: Vérnyomást alapvetően meghatározza: −

−

a nyomás az átáramló térfogat és az ellenállás szorzata: P=Q*R • szívműködés → átáramló térfogat × perctérfogat (cardiac output, CO) = verőtérfogat (stroke volume, SV) * szívfrekvencia (f) × ez a teljes vérvolumentől is függ (minél nagyobb, annál nagyobb a kamrák telődése → a Starling-féle szívtörvény alapján a verőtérfogat is ↑) • teljes perifériás ellenállás (R, TPR, Hgmm*perc/liter) × az aortában lévő nyomással jellemezhető × döntően az erek rugalmas ellenállásától (elastance) függ - E = ΔP / ΔV - compliance (tágulékonyság) reciproka - nagy artériák → compliance-erek (normál artériás nyomástartományban compliance-ük nagy → tágulékonyak, kicsi a rugalmas ellenállásuk) - nagy compliance biztosítja: • folyamatos áramlást • szív munkájának csökkentését - nyomási rezervoárként szolgálnak: • ha rezisztencia ↑ (compliance ↓) → pl. érelmeszesedés (atherosclerosis) esetén × szisztolés nyomás ↑↑↑ × diasztolés nyomás ↑ (kisebb mértékben, mint a szisztolés) × pulzusnyomás ↑ × pulzushullám felszállási meredeksége ↑ (érfal nem képes olyan mértékben feszülni) • ha rezisztencia ↓ (compliance ↑) → szisztolés nyomás (és pulzusnyomás) ↓ × viszkozitástól is függ (ha η ↑ → TPR ↑) fentiek a alapján: P = Q * R → MAP = CO * TPR = SV * f * TPR

Vérnyomást befolyásolja még: − −

− − −

− − − −

életkor nem: • nőké alacsonyabb (kb. 10 Hgmm-rel) • menopauza után egyenlő lesz izommunka → főleg Psyst ↑ (akár 200 Hgmm-ig), a Pdiast csak ált. max 100 Hgmm-ig emóciók → pl. fájdalom vérnyomásemelkedéshez vezet (stressz-reakció) cirkadián ritmusok: • napszak → éjjel alacsonyabb • alvás – ébrenlét → alváskor alacsonyabb („dipper”) tápláltsági állapot → elhízás és magas vérnyomás kapcsolata (részben az erek állapota miatt) éghajlat → hidegben magasabb testhelyzet → fekve alacsonyabb (10-15 Hgmm-rel) → Ángyán: Főiskolás élettan, 52. oldal terhesség → terhesség első felében az RR 5-10 Hgmm értékkel csökken, a terhesség későbbi szakaszában normalizálódik, és kissé emelkedik

Izommunka hatásai a vérnyomásra:

−

szimpatikus idegrendszeri aktiváció: • kontrakcióerő ↑ (edzett egyénben főleg ez jellemző) → főleg a szisztolés vérnyomás (Psyst) ↑ • diasztolés vérnyomás (Pdiast) alig változik × dinamikus munkavégzés → Pdiast kezdetben enyhén ↓, majd enyhén ↑

×

statikus munkavégzés → Pdiast is emelkedik (de kisebb mértékben, mint a Psyst)

•

−

−

tachycardia × edzett egyénben csak később × edzetlen egyénben már az izommunka kezdetén keringés átrendeződése: • izmokban vazodilatáció → TPR ↓ (edzett egyéneben) • coronariákban vazodilatáció → szívizom vérellátása ↑ • bőr véráramlása nő → hőleadás • agy véráramlása változatlan • splanchnikus terület véráramlása csökken (már enyhe izommunkában is) • vese: × enyhe izommunka → RPF nem változik, GFR nem változik vagy enyhén ↑ × erős izommunka→ RPF ↓, GFR ↓ fentiek eredőjeként: • pulzusnyomás ↑ • artériás középnyomás (MAP) ↑ • perctérfogat (CO) ↑

Vérnyomás periodikus ingadozásai: tudni kell Ingadozás Elsődleges (primer) ingadozás Másodlagos (szekunder) ingadozás

Periódusidő 0,8 sec 4 sec

Hullámok neve szisztolés és diasztolés Traube-Hering-hullámok

Mechanizmus − szívciklus − Hering-Breuer-reflex: • belégzésnél × szívfrekvencia ↑ × vérnyomás ↑ • kilégzésnél: × szívfrekvencia ↓

Harmadlagos (tercier ingadozás)

20-40 sec

Mayer-hullámok

− −

−

× vérnyomás ↓ kemoreflex (a hypoxia, illetve annak megszűnése irányítja) hypotensio esetén (pl. súlyos vérzéseknél)

érfal feszülésének változása is okozhat kisebb hullámokat

Vérnyomásmérés: −

indirekt (nem invazív) → • felfújható vérnyomásmérővel (Riva-Rocci, innen ered az RR rövidítés) → auscultatiós módszer × 5-10 perces nyugalom után mérjük (üljön előtte, rögtön az anamnézisfelvétel után mérjük) × mandzsettát a szív magasságában kell felhelyezni × felfújjuk, majd leengedjük a mandzsettát × a. cubitalis felett hallgatózunk (kinyújtott karral jobban hallható, főleg ha nem fogjuk a membránt) × Korotkov-hang → a szisztolé maximumán megnyíló, majd újra bezáródó artéria falának összecsapódása, illetve az ezalatt turbulensen átáramló vér okozza - ahol megjelenik → szisztolés RR szisztolés és diasztolés érték között elhalkul → surranó hang hallható

-

ahol eltűnik (felerősödés után) → diasztolés RR

-

előfordulhat, hogy a Korotkov-hang a szisztolés és diasztolés nyomás között el is tűnik → auscultatios rés (oka nem teljesen ismert, főleg atherosclerosisban figyelhető meg) → gondolni kell rá (nem szabad abbahagyni a mérést a Korotkov-hang eltűnése után, hanem le kell engedni a mandzsettát 51 Hgmm körüli értékig, alacsony RR esetén tovább)

× szemmagasságban olvassuk le radialis pulzus tapintása alapján → palpatiós módszer × szisztolés vérnyomás → felfújáskor itt tűnik el, felengedve itt jelenik meg a pulzus × ha közben regisztráljuk a perifériás pulzust (plethysmograph segítségével), az incisura megjelenéséből a diasztolés nyomás is becsülhető direkt (invazív) → artériás kanüllel •

−

-

Pulzusgörbe (artériás és vénás). − −

szívműködés → érrendszerben haladó nyomáshullám → továbbterjedve tágítja az artériák falát pulzus → az artériák rugalmas kitágulása és összehúzódása,a szivritmusnak megfelelően

Artériás pulzus: Pulzushullám terjedése: −

− − −

pulzushulám terjedési sebessége (v) → erek rugalmasságától függ • elasztikus érfal → lassabb × fiatal egyén centrális ereiben (pl. aorta) 4-6 m/s • feszesebb érfal → gyorsabb × perifériás artériákban (pl. a. radialis), arteriolákban gyorsabb (10-12 m/s) × idősebbekben az erek rugalmassága csökken → kevésbé tágulnak ki, emiatt a pulzushullám gyorsabban terjed (15 m/s) frekvenciája (f): szív frekvenciájával azonos (átlagosan 70/min) hullámhossz: λ = v/f = 5-10 m → hosszabb, mint az érrendszer → nem jöhet létre állóhullám vér áramlási sebessége < 0,3-0,4 m/s (lassabb a pulzushullám terjedésénél)

Pulzus vizsgálata: −

pulzusarteriák tapintása alapján vizsgálható → csontos alapon futó, felületes artériák • fej, nyak, törzs × a. carotis × a. temporalis superficialis × a. maxillaris × a. subclavia • felső végtagon: × a. radialis → csukló tenyér felőli oldalán a hüvelykujj közelében × a. ulnaris → csukló tenyér felőli oldalán a kisujj közelében -

−

a. rad. és uln. elnyomása, majd uln. felengedése után vizsgálható az a. ulnaris keringése (Allen-teszt)

× a. cubitalis • alsó végtagon: × a. dorsalis pedis (ADP) × a. tibialis posterior (ATP) → medialis boka mögött × a. poplitea → félig behajlított végtagon, fossa popliteában, mindkét kezünket az alsó oldal kp. harmadába téve (+ ne ő tartsa a végtagot, engedje rá a kezünkre) × a. femoralis pulzusgörbe regisztrálása: • nem invazív módon (Frank-Petter-féle sphygmograph) → a. radialis pulzusát nagyítja fel és rajzolja ki (kapott görbe → sphygmogram) • invazív módon (artériás kanüllel)

Pulzuskvalitások (tapintás alapján): Kvalitás ritmus frekvencia, szaporaság (meg kell adni a pontos pulzusszámot is) nagyság (altlitudo) gyorsaság, emelkedés sebessége egyenlőség, aequalitás (aequalis / inaequalis) elnyomhatóság

Értékelése ritmusos (regularis) aritmiás (irregularis) frequens (szapora) rarus (ritka) altus parvus celer (gyorsan emelkedő) tardus (lassan emelkedő) aequalis inaequalis durus (kemény, nehezen elnyomható) mollis (lágy, könnyen elnyomható)

teltség −

−

telt filiformis

jellegzetes pulzuskvalitások és okaik: • aritmiás: × légzési aritmia (pulzusszám belégzéskor nő, kilégzéskor csökken) → fiziológiás × szívritmuszavar • altus: ha nagy a szisztolés és diasztolés nyomás közti különbség (pl. aortainsufficientia → jellemző a gyorsan emelkedő, magas pulzus (pulsus celer et altus (Corrigan-féle pulzus)) • parvus: ha kicsi a szisztolés és diasztolés nyomás közti különbség (pl. aortastenosis) • mollis: alacsony nyomásra utal • filiformis: szűkületeknél jellemző pulzusdeficit: ha a hallgatózással számolt szívfrekvencia és a pulzusszám között különbésg van → oka: nem minden pulzushullám vezetődik el a perifériára (oka leggyakrabban pitvarfibrilláció)

Centrális pulzusgörbe: −

−

centrális artériák → szív közelében lévő nagyobb artériák • aorta • a. subclavia pulzusgörbe pontosan követi a bal kamrai nyomásváltozásokat • felszálló (anacrot) szár → kamrai ejekció alatt az artériák megtelnek vérrel • leszálló (catacrot) szár → diasztolé alatt a nyomás csökken az artériákban (rugalmas összehúzódásuk miatt a vér tovább áramlik) • a kisebb hullámokat a nyomásváltozások vagy a billentyűk miatt rezgésbe jövő vér okozza

Bal kamrai ejekció (anacrot szár)

Vér továbbáramlása a diasztolé alatt (catacrot szár) Aortabillentyű záródik (dicrot hullám)

Aortabillentyű nyílása

Aortabillentyű rezdülései (pitvari szisztolé és izometriás kontrakció alatt)

Perifériás pulzusgörbe:

Meredek felszálló (anacrot) szár

Lelszálló (catacrot) szár Aortabillentyű záródik (dicrot hullám)

−

perifériás artériák → szívtől távolabb vannak (pl. a. radialis)

−

−

−

pulzusgörbe nem követi olyan pontosan a bal kamrai nyomásváltozásokat • rövidebb, meredek felszálló (anacrot) szár → kamrai ejekció alatt az artériák megtelnek vérrel • leszálló (catacrot) szár → kevésbé meredek (érfal rugalmassága biztosítja a vér egyenletes továbbáramlását) • itt már csak az aortabillentyű záródása által okozott dicrot hullám látható amplitúdója függ: • szívösszehúzódások erejétől • érterület → perifériás (disztálisabb) artériákban nagyobb amplitúdó és meredekebb felszálló szár (wave amplification) • érelmeszesedés (atherosclerosis): amplitúdó ↑ (kisebb compliance, nagyobb pulzusnyomás) • amplitúdó nem arányos a frekvenciával (bár szabályozásuk részben összefügg) légzési aritmia: szívfrekvencia belégzéskor nő, kilégzéskor csökken

Vénás pulzus: −

2 mechanizmussal jöhet létre: • szív (jobb pitvar) nyomásváltozásai normálisan is visszaterjedhetnek a nagy centrális vénákra (pl. v. jugularis) → jellegzetes vénás pulzusgörbe (normális) • artériás pulzus is passzálhatja az arteriolákat és kapillárisokat → vénákban is az artériás pulzusgörbe regisztrálható → mindig kóros (pl. arteriovenosus shunt)

Vénás pulzusgörbe: −

−

−

centrális vénás nyomás (CVP, töltőnyomás, pl. vena jugularis) a jobb pitvari nyomásváltozásokat tükrözi • invazív úton mérhető (pl. Schwann-Ganz-katéterezés során) • CVP: 3-10 Hgmm (3-8 víz cm) közt változik jellegzetes hullámok: • A → pitvari szisztolé (pitvari nyomásemelkedés gátolja a vénák kiürülését → vénás nyomás ↑) • x → pitvari diasztolé kezdete (vénák kiürülnek, miközben a pitvarok telődnek → vénás nyomás ↓) • c → cuspidalis billentyűk záródása után az izometriás kontrakció alatt ↑ a vénás nyomás, okai: × a pitvarok a nagy vénák felől telődni kezdenek × az AV-billentyűk is kicsit beboltosulnak a pitvar üregébe (bár nem nyúlnak bele) • x’ → kamrai szisztolékor a szív basisa meghúzódik → pitvarban szívóerőt képez • v → pitvarok fokozatosan telődnek a nagy vénák felől → közben a pitvari és vénás nyomás ↑ (közben a nagy vénák is folyamatosan telődnek)) • y → kamrai diasztolékor (mikor a pitvari diasztolé is tart még → kettős diasztolé) a cuspidalis billentyűk kinyílnak, a vér a pitvarokból a kamrákba áramlik → pitvari és vénás nyomás ↓)

EKG-hoz képest el kell tudni helyezni: P → A → QRS → c → T → v

Kapilláris-keringés. −

− −

− −

keringés funkciói: • bomlástermék eltávolítása • tápanyagok eljuttatása a szövetekhez ezek a funkciók mind a kapillárisok (hajszálerek) szintjén valósulnak meg → mikrocirkuláció kapilláriskeringés jellemzői → • kapillárisok fala endothel-sejtekből áll (1 réteg) • legnagyobb összkeresztmetszet • legkisebb átmérő és áramlási sebesség • ellenállás: TPR 30-35 %-a • egyszerre a teljes vértérfogat kb. 5 %-át tartalmazzák • nincs beidegzésük → az átáramlás szabályozása a prekapilláris sphinctereken át, illetve humorálisan történik kapcsolás: arteriolák (izmos fal) → kapillárisok → venulák (+ nyirokkeringés) kapillárisok keringését meghatározza: • perfúziós nyomás (nyomásfő (pressure head)) → artériás és a vénás nyomás különbsége × kritikus záródási nyomás: az a nyomás, amely alatt az áramlás megszűnik (hiszen nem tudja pl. a vvt-ket bepréselni a kapillárisba) • prekapilláris sphincterek (arteriovenosus anastomosisok) → ezek szabályozzák a kapillárisokba jutó, illetve az azokat megkerülő vér mennyiségét

Mikrocirkuláció felépítése: −

−

−

kapillárisfal szerkezete: • endothel (1 réteg) → × lehetővé teszi a tápanyagok és bomlástermékek gyors cseréjét a szövetek és a keringő vér között × számos bioaktív anyagot is termelhetnek: - nitrogén-monoxid (NO) = EDRF (endothel eredetű relaxáló faktor) → vazodilatátor - endothelin-1 (ET-1) → leghatékonyabb vazokonstriktor - prosztaglandinok → pl. prosztacilin (PGI2): vazodilatátor - angiotenzin-konvertáz enzim (ACE) → főleg tüdőkapillárisok termelik (de máshol is van) • angiotenzin I-et alakítja angiotenzin II-vé → az ACE-gátlók hatékony vérnyomáscsökkentők • inaktiválja a kinineket (pl. bradykinint) - hisztamin → kapilláris-dilatáció és permeabilitás-fokozódás - szerotonin - bradikinin - MAO (mono-amino-oxidáz), COMT (katecholamin-orto-metil-transzferáz) → katecholaminok lebontása - EDHF (endothel eredetű hiperpolarizáló faktor) × bizonyos új elképzelések szerint az endothelium egy endokrin szerv, melynek össztömege 1,5 kg és amit 1980-ban fedeztek fel • bazálmembrán (BM) → merev tokot képez, de a transzportot nem akadályozza • pórusok ("rések") → kapillárisfal permeabilitása magas × intracelluláris (transzendothelialis celluláris csatornák) × intercelluláris permeabilitás a porusok nagyságától függ → ez alapján 3 típus: • folyamatos (koninuus) → plazmafehérjéken kívül szinte minden plazmában oldott anyag képes átjutni × szoros kapcsolat (tight junction) → pl. vér-agy gát... × kisebb intercelluláris pórusok → 4-4,5 nm • fenesztrált → pl. vese × kisebb transzendothelialis celluláris csatornák • nem folyamatos (diszkontnuus) → máj, csontvelő, lép × nagyobb transzendothelialis celluláris csatornák × makromolekulák és sejtek is át tudnak lépni itt × máj kapillárisainak permeabilitása a legnagyobb kapillárisok 2 típusa: • valódi kapillárisok → faluk 1 rétegű (endothel)

× × × × × × × × × ×

−

számuk kb. 10 milliárd hossz: 0,5-1 mm legkisebb átmérő → 6-8 µ m (tüdőkapillárisok: 8-10 µm) legnagyobb összkeresztmetszet → 500-700 m2 legkisebb áramlási sebesség összesített kapacitásuk: 1,5 liter ellenállás: TPR 30-35 %-a törékenyek (fragilitás) → C-vitamin hiánya ezt fokozza de nagy nyomást kibírnak (oka: Laplace-törvény: T = P * r / (α*L)) kb. 50 µm sugarú szövetet látnak el maguk körül → Krogh-cilinder (a kapillárisokat körülvevő, henger alakú ellátási terület, a kapilláristól távolabb eső sejtekben alacsonyabb az oxigéntenzió) • metarteriolák (arteriovenosus kapillárisok) → × arteriolák és venulák közötti közvetlen összeköttetés × sok szövetben ezek követik az arteriolákat, utánuk ágaznak csak le a valódi kapillárisok - vázizomban nagyon sok van belőlük - agyban gyakorlatilag nincsenek × nem rendelkeznek folyamatos simaizomréteggel (csak a proximális végükön tartalmaznak simaizmot) × a kapillárisok zártsága esetén ezek vezetik át a vért a venulák felé precapillaris sphincterek → a terminális arteriolák kapillárisba ömlésénél a simaizom megvastagodik • ezek szabályozzák az adott terület mikrocirkulációját • megnyitják, ill. elzárják a kapillárisok fele haladó vér útját (az adott területen) × vér csak időszakosan áramlik a kapillárisokban (pl. izomszövetben nyugalomban csak a sphincterek 1/20 – 1/50 része van nyitva) × másodpercenként sokszor csukódnak és nyitódnak • működésüket meghatározza: × szövet tápanyagszükséglete × oxigénellátottság (amikor az adott szövet O2-fogyasztása megnő a praekapillásis sphincterek gyakrabban nyílnak meg és hosszabb periódusokra, ez lehetővé teszi az adott terület magasabb fokú O2- és tápanyagellátását) × bomlástermékek koncentrációja • pl. izommunka esetén fokozódik az izom anyagcseréje → sphincterek megnyílnak

Interstitium és az interstitialis folyadék: −

−

interstitium (sejtközötti állomány) alkotóelemei: • kollagénrostkötegek → ezek a filamentek adják a szövet feszítéssel szembeni ellenállóképességét • rostközötti állomány × proteoglikán filamentumok (nagyrészt hialuronsavból állnak) → - az interstitium másik fő szilárd struktúrája a kollagénrostok mellett - kollagénrostok közötti teret töltik ki kis finom vékony rostjaikkal × interstitiális folyadék → interstitialis térben "rekedt" folyadék - szinte azonos az összetétele a plazmáéval (de plazmafehérjéket nem tartalmaz) - legnagyobb része gélként van jelen a proteoglikánfilamentumokhoz asszociáltan • az interstitiális folyadék és az ebben oldott anyagok nem folynak, hanem diffúzióval közlekednek • diffúzió szinte ugyanolyan mértékű, mint szabad vízben (annak 95-99%-a) - szabad folyadékok → interstitium 1%-át teszik ki • jelentőségük: oedémák ezekből a szabad folyadékterekből indulnak ki • kapillárisfalpermeabilitás nagyfokú növekedésekor ezek a szabad folyadékkal telt "tasakok" duzzadnak eredeti méretük sokszorosára anyagok és folyadék áramlása az interstitialis folyadék és vér között: • diffúzió → légzési gázok, tápanyagok, bomlástermékek kicserélődése diffúzióval történik • ultrafiltráció → folyadékeloszlás szabályozása a plazma és az interstitialis folyadék között • vezikuláris transzport (pinocytosis) → szilárd részecskék vándorlása

Diffúzió: −

légzési gázok, tápanyagok, bomlástermékek kicserélődése diffúzióval történik

− − − −

interstitium és a vér közötti anyagtranszport legfontosabb eszköze az anyagok a koncentrációgrádiensnek megfelelő irányban vándorolnak (különbség kiegyenlítésére törekednek) kapilláristól 50 mikrométerre lévő sejtekhez is elérnek a tápanyagok → ellátási terület diffúziót befolyásolja: • kapillárisfal két oldala közötti koncentrációkülönbség → diffúzió talán legfontosabb komponense × O2 → koncentrációja a vérben magasabb, ezért a szövetekbe áramlik × bomlástermékek → koncentrációjuk a szövetekben nagyobb, ezért a vérbe diffundálnak • diffúzibilis anyag polaritása (víz- (poláros) vagy lipidoldékonysága (apoláros)): × lipidoldékony molekulák → szabadon tudnak áramolni a sejtmembránon keresztül - O2 - CO2 × vízoldékony molekulák → sejtek közötti pórusokon juthatnak át (ez gátat szab a nagy méretű molekulák átjutásának) - glükóz - különböző ionok • pórus nagysága: × általában 6-7 nm között van × egyes esetekben ez sokkal nagyobb is lehet (máj sinusoidok) • diffúzibilis anyag mérete: × víz, elektrolitok → méretük nagyon kicsi → gyors átáramlást tesz lehetővé a pórusokon keresztül × plazmafehérjék → méretük sokkal nagyobb → ezek nem férnek már át a pórusokon

Ultrafiltráció: − −

−

folyadékeloszlás szabályozása a plazma és az interstitialis folyadék között szabályozó tényezők → • 4 erő egyensúlya dönt: × hidrosztatikai nyomás (effektív hidrosztatikai nyomás: Phidr = Pc - Pis) → nyomóerőként működik - Pc (kapilláris hidrosztatikai nyomás) → folyadékot kifelé kényszeríti a kapillárismembránon - Pis (interstitialis folyadék hidrosztatikai nyomása) → pozitív értéke befelé mozgatja a folyadékot, negatív értéke kifelé × kolloidozmotikus nyomás (effektív kolloidozmotikus nyomás: π eff = πc - πis) → szívóerőként működik (az oldott, nem diffúzibilis anyagok folyadékot szívnak maguk felé (a folyadék diffundálhat)) - πc (plazma koloidozmotikus nyomása) → folyadékot a kapillárislumen felé mozgatja - πis (interstitiális folyadék kolloidozmotikus nyomása) → folyadékot kifelé mozgatja • befolyásolja még: × filtrációs koefficiens (Kf) → a kapillárisfal vízpermeabilitásától és a felszíntől függ × reflexiós koefficiens (σ) → fehérjepermeabilitást jelzi Starling-féle hipotézis: ultrafiltráció mértéke ezen 4 tényező eredőjének különbségétől (effektív filtrációs nyomás) függ (+ a kapilláris filtrációs koefficienstől, amit nem veszünk figyelembe) → • effektív (nettó) filtrációs nyomás (Peff, EFP, NFP) = Phidr - πeff = Pc - Pis - πc + πis

• •

filtráció (Jv): Jv = Kf * ∆ P effektív (nettó) reabszorpciós nyomás = - Peff

Nyirokkapilláris Interstitialis (IS) tér

ΠIS Filtráció (PC, ΠIS)

) k erő ó (szív

ΠC

s u tk zm lid o K

á m y n k szta ro id H

) k erő ó m o y (n

sk á m o y n

PIS

PC

Nyirokelvezetés

Reszorpció (ΠC, PIS)

Kapilláris lumen

Ultrafiltrációt meghatározó erők: −

−

−

Pc (kapilláris hidrosztatikai nyomás) → kifelé nyomja a folyadékot • az érpályában előrehaladva egyre csökken (míg a másik 3 szabályozó tényező többé-kevésbé állandó marad) × artériás oldalon 30-40 Hgmm × vénás oldalon 10-15 Hgmm • középső értékén kb. 25 Hgmm × kapillárisok átáramlása másodpercenként többször is leáll és újraindul → nyomás is ezzel együtt változik × kapilláris sphincter záródása → az egész kapilláris hosszában 10 Hgmm lesz a Pc (ez megegyezik a vénás oldal hidrosztatikai nyomásával) × funkcionális átlagos Pc közelebb áll a kapilláris vénás oldalán lévő nyomáshoz (19,3 Hgmm) × egyes szövetekben azonban eltérhet pl.: vese glomerulusban 60 Hgmm • kapilláris metarteriolához közeleső részén az átlagos hidrosztatikai nyomás 1525 Hgmm-el nagyobb, mint a vénás oldalon → × kapillárison átáramló folyadék csak nagyon kis hányada halad végig a kapillárison × folyadék nagy része az arteriolához közeleső oldalon filtrálódik, a vénás végen visszaszívódik - majdem ugyanannyi folyadék szívódik vissza, mint amennyi filtrálódik - az a kevés folyadék, ami az interstitiumban „reked”, a nyirokereken keresztül lép vissza a vérkeringésbe • kapillárisok tágassága is befolyásolja: × kapillárisdilatáció → Pc ↑ (Bernoulli törvénye miatt, mert a sebesség ekkor ↓) → generalizált dilatáció esetén is Pc ↑, RR viszont ↓ × kapilláriskontrakció → Pc ↓ (Bernoulli törvénye miatt, mert a sebesség ekkor ↑) Pis (interstitialis folyadék hidrosztatikai nyomása) → befelé nyomja a folyadékot • lehet negatív és pozitív is • laza subcután szövetekben negatív, azaz (-2) – (-5) Hgmm körüli a nyomás → ekkor viszont szívóerőként működik × negatív nyomás magyarázata: a nyirokerek összehúzódása szívja az intersticiális folyadékot × interstitiális folyadék nyirokerek általi folyamatos elvezetéséből következik × nyirok kisebb mozgás hatására is már elvezetődik ezekből a terekből → subathmosphericus nyomás • encapsulált szövetek (pl.: agy, vese, vázizomzat) → ez az érték pozitív (+4 és +16 Hgmm közötti) πc (plazma koloidozmotikus nyomása) → befelé szívja a folyadékot

•

−

−

−

létrejöttének mechanizmusa: vérplazmában lévő plazmafehérjék nehezen hatolnak át a kapillárismembránon → jóval nagyobb koncentrációban helyezkednek el a vérplazmában, mint az interstitiumban × albuminok → kolloidozmotikus nyomás 80%-a × globulinok → 20 % × fibrinogén → elhanyagolható % • plazma kolloidozmotikus nyomása 28 Hgmm × fehérjék önmagukban 19 Hgmm-es kolloidozmotikus nyomást fejtenek ki × fehérjékhez asszociált pozitív töltésű kationok módosítják ezt az értéket 28-ra πis (interstitiális folyadék kolloidozmotikus nyomása) → kifelé szívja a folyadékot • átlagosan 8 Hgmm • albuminok és globulinok alakítják ki • az interstitialis fehérjekoncentráció 3g/dl (40%-a a plazmáénak) • a pórusok többsége a kapillárisendothelen nem alkalmasak fehérjék ateresztésére • vannak olyan pórusok, melyek lehetővé teszik ezeknek a plazmafehérjéknek az interstitialis folyadék és a vér közötti közlekedést filtrációs koefficiens (Kf) → a kapillárisfal vízpermeabilitásától és a felszíntől függ • megmutatja, hogy 1 Hgmm nyomás percenként 100 gramm szövetben mennyi filtrátum képződését idézi elő • átlagos értéke 0,01 ml • az egész testre vonatkoztatott filtrációs koefficiens 6,67 ml/Hgmm/min reflexiós koefficiens (σ) → fehérjepermeabilitást jelzi • értéke 0 és 1 között lehet: × 1: teljesen impermeábilis × nagy vérkör kapillárisai → 0,95 × kis vérkör kapillárisai → kb. 0,7 × nagy vérkör fenesztrált kapillárisai → < 0,7 × a májkapillárisoknak a legnagyobb a permeabilitása a szervezetben × 0: teljesen permeábilis • ebből is látható, hogy a nyirokkeringésben mindig lesz valamennyi fehérje (mivel nem teljes az impermeábilitás) • a filtráció és reszorpció pontos számításhoz a Starling-törvény módosított formáját kellne használni: × Peff = Pc - Pis - σ*πc + πis × mivel a nagy vérkörben értéke 0,95, ezért a gyakorlatban nem kell vele foglalkoznunk...

Ultrafiltráció szabályozása: −

hidrosztatikai nyomás → az afferens (arteriola) és az efferens (venula) áteresztőképességétől függ • afferens (arteriola) dilatáció → Pc ↑ → egyensúly a filtráció felé tolódik el • afferens (arteriola) konstrikció → Pc ↓ → egyensúly a reszorpció felé tolódik el • efferens (venula) dilatáció → egyensúly a reszorpció felé tolódik el • efferens (venula) konstrikció → Pc ↑ → egyensúly a filtráció felé tolódik el • disztális pitvar nyomásának emelkedése (szívelégtelenségben) → Pc ↑ → egyensúly a filtráció felé tolódik el

Ultrafiltráció összefoglalása: Pc Pis Phidr = Pc - Pis πc πis π eff = πc - πis Peff = Phidr - πeff Eredő: −

Artériás szár 27 -3 30 28 +6 22 +8 filtráció

Vénás szár 12 -3 15 28 +6 22 -7 reszorpció

Összességében: 19,3 -3 22,3 28 +6 22 +0,3 kis mértékű filtráció

erők eredői: • folyadékot a kapillárisból kifelé mozgató erők (28,3 Hgmm): × átlagos kapilláris hidrosztatikai nyomás (Pc = 19,3 Hgmm)

−

× negatív interstitiális szabad folyadéknyomás (Pis = -3 Hgmm) × interstitiális kolloidozmotikus nyomás (πis = +6 Hgmm) • folyadékot a kapillárisba befelé mozgató erő: plazma kolloidozmotikus nyomása (πc = 28 Hgmm) interstitium fele irányuló nyomás átlagosan 0,3 Hgmm-rel nagyobb • nagyon kicsi folyadékfelesleg kerül az IS térbe • nettó filtráció (interstitiumba kerülő folyadéktöbblet) = Kf * ∆P = 6,67 * 0,3 = 2 ml/min • ezt a nyirokerek képesek elvezetni

Oedema (vizenyő) kialakulásának mechanizmusai: −

−

−

kapilláris hidrosztatikai nyomás (Pc) emelkedése → nettó filtrációs nyomás a szöveti térbe ↑ • kapillásrisnyomás 20 Hgmm-es emelkedése → 68x-os mennyiségű filtrátum → ezzel a nyirokrendszer már nem tud lépést tartani → ödéma alakul ki • okai: × vénás nyomás → - vénás nyomásemelkedéskor a vénás beáramlás és a kapilláris-nyomás is ↑ → filtráció is ↑ - jobb szívfél terheltség → fokozott venás nyomás → áttevődik a kapillárisokra • szívelégtelenség • tricuspidalis insuffitientia (magas fokú) - vénás áramlás akadályozása • pl. mély venás thrombosis (MVT) → nyomás megemelkedik a vénában → áttevődik a kapillárisokra • hasi tumorok • terhesség × de MAP ↑ → prekapilláris sphincterek konstrikciója → kapilláris nyomás általában nem ↑ → nem lesz oedema plazma kolloidozmotikus nyomásának (πc) csökkenése: • oka lehet pl. hypoproteinaemia × elégtelen fehérjebevitel (éhezési oedema, pl. kwashiorkor esetén) × májbetegségek → máj nem termel elég fehérjét × vesebetegségek → proteinuriával (fehérjvizelés) járhatnak × vérzés után → a volumen hamarabb rendeződik, mint a fehérjekoncentráció (átmenetileg a plazma kolloidozmotikus nyomása alacsony) nyirokelvezetés zavara (lymphoedema) → • filtrálódott folyadék nem tud elvezetődni → felhalmozódik • emiatt a Pis ↑ → reabszorpció ↑ → valamennyire ellensúlyozza

Kapilláriskeringés szabályozása: −

−

metabolitok → vazodilatátor hatások: • hypoxia (O2 ↓) → nagyvérkörben dilatáció (vérellátás javítása), kis vérkörben vazokonstriktor (a rosszul lélegző alveolusok így kizárhatók a keringésből, helyettük a jól lélegzőkbe jut a vér) • hypercapnia (pCO2 ↑) → viszont kisvérkörben vazokonstriktor • acidózis (H+ ↑) → viszont kisvérkörben vazokonstriktor • K+ • AMP • adenozin parakrin: • vazodilatátorok: × nitrogén-monoxid (NO) = EDRF (endothel eredetű relaxáló faktor) - endothel-sejtekben termelődik (eNOS és iNOS enzim készíti) - hatásai: • vazodilatátor (guanil-cikláz aktivációja → cGMP → gátolja a Ca2+-beáramlást a simaizomsejtekbe) - NO-n keresztül ható egyéb mediátorok és mechanizmuosk • ACh, bradikinin, SP, inzulin → eNOS aktivációja • endotoxinok, citokinek (TNF-α) → iNOS aktivációja × hisztamin

−

− −

- szisztémásan vazodilatátor (H2-receptoron) - fokozza a kapilláris-permeabilitást (H1 receptoron endothel-kontrakciót okoz) - kisvérkörben konstriktor (H1-receptoron) → körülményektől is függ - visceralis simaizmokban kontrakciót okoz × kininek (pl. bradykinin) - szisztémásan vazodilatátor (főleg a kapillárisokban) + fokozza a kapilláris-permeabilitást - pl. bőr, mirigyek × prosztaciklin (PGI2) • vazokonstriktorok: × endothelin-1 (ET-1) - endothelsejtek termelik - legerősebb vazokonstriktor - jelátvitel: G-protein (Gq) → PLCβ-út (inozitol-foszfolipid-út) → IP3 és DAG a másodlagos messenger → IP3 Ca2+-csatornákat nyit a GER-en → citoszól Ca2+-szintje megnövekszik - ET-1-en keresztül ható egyéb mediátorok: • angiotenzin II • vazopresszin (ADH) • citokinek, thrombin, szabad gyökök, nyíróerők × thromboxán (TXA2) × szerotonin (5-HT) → komplex vascularis hatások - lokálisan általában vazokonstriktor (5-HT2 receptorokon) • arteriolákban → fontos a tct-k által indukált vazokonstrikció során • kisvérkörben • coronaria-betegség esetén a coronariákban is... - vazodilatátor is lehet (5-HT1 receptoron) → simaizom-relaxáció, NO-szintézis fokozása, NAfelszabadulás gátlása) • egészséges coronariákban • vesében endokrin (mellékvesevelő (A, NA) → főleg az afferens ereken és a prekapilláris sphinctereken keresztül • coronariákban dilatáció (β2) • máshol konstrikció (α1) neurokrin (axonreflex, szimpatikus α1) aktív idegi szabályozás nincs (hiszen izmot nem tartalmaz)

Vérkeringés vizsgálata béka perifériás ereiben (Laewen-Trendelenburg-kísérlet): − −

−

cél: béka perifériás keringésének vizsgálata (különös tekintettel a perfúziós nyomás változásainak az átáramló vérmennyiségre gyakorolt hatására) kísérleti elrendezés: • dekapitált és elroncsolt gerincvelőjű békán • aorta és vena abdominalist is tatalmazó bőr-izom-lebenyt készítünk • aorta abdominalis összes oldalágát lekötjük → így a benne lévő folyadék csak az alsó végtagok kapillárisaiba, illetve onnan a vena abdominalisba juthat • Ringer-oldattal megtöltött kanült vezetünk az aorta és a vena abdominalisba is (az sem ártana, ha heparint tartalmazna, mert anélkül gyakran bealvad) • aortában lévő kanülhöz Mariotte-edény csatlakozik × Ringerrel van megtöltve × változtatható magasság → hidrosztatikai nyomás változtatása • a vénás kanülből a kifolyásánál mérjük a cseppszámot manipulációk: • Mariotte-edény emelése → hidrosztatikai nyomás ↑ → cseppszám ↑ • Mariotte-edény süllyesztése → hidrosztatikai nyomás ↓ → cseppszám ↓ • erek adrenalinos kezelése (pl. adrenalin átáramoltatása az artériás kanülön) → vazokonstrikció → cseppszám ↓ • hőmérsékletet nem változtatjuk…

Nyirokkeringés. − − − −

kapillárisokban a lumen felől az interstitium felé irányuló nyomás átlagosan 0,3 Hgmm-rel nagyobb → filtráció dominál a reabszorpcióval szemben folyadékfelesleg (1,5-2 ml/min) kerül az interstitialis (IS) térbe (2-4 liter/24 óra) ezt a nyirokerek képesek elvezetni a jobb és bal angulus venosuson át a vena cava superiorba (VCS) ömlenek

Nyirok (lympha): − −

az interstitialis folyadék filtráció révén termelődik → ebből lesz a nyirok összetétel → vérplazma összetételétől függ • víz • elektrolitok → × kation kevesebb mint a kapillárisokban × Cl- és HCO3- több • glükóz → egyenlő a plazma glükózszintjével • zsírok → zsíremésztéskor chylomicronok kerülnek a belek körüli nyirokerekbe • fehérjék × koncentráció → 20-40 g/l - pazmánál alacsonyabb - intersticiális folyadék fehérjekoncentrációjával nagyjából megegyezik - szervenként változik a mennyisége (májban 3-6% (60 g/l), bőrben 0,5-2% (5-20 g/l)) × főleg albumin × antitestek → de az IgM nem juthat át × véralvadási faktorok • alakos elemek: × fvs-ek (főleg lymphocyták) → nyirokcsomók feletti nyirokutakban × vvt-k → bevérzésre utalhat × thrombocyták • szövettörmelék • baktériumok

Nyirokkeringés feladatai: −

− − − − −

keringésdinamikai funkció • nem reabszorbeálódott folyadék (+ ionok, makromolekulák) visszajuttatása a vénás rendszerbe • ez egyetlen út, ahol a kapillárisokat elhagyó fehérje a vénás keringésbe visszajuthat kapillárisokba bejutni nem képes nagy molekulák és kórokozók elszállítása belső vérzések eltüntetése szűrő funkció (nyirokcsomó) → megakadályozza a baktériumok vérbe jutását immunvédekezés → lymphocyták és antitestek zsírok felszívása

Nyirokkeringés szerveződése: Nyirokerek típusai: −

nyirokkapillárisok: hasonlóak a sziszémás kapillárisokhoz • ezek vezetik el az interstitialis folyadékot (ezt az interstitialis tér és a nyirokér lumenének nyomáskülönbsége szabályozza) → nyirok (lympha) • vakon (kesztyűujjszerűen) végződnek az artériás kapillárisok között • endothelsejtjeik közt hiányzik a tight junction → × fehérjékre permeábilisabbak × nagyobb molekulák, baktériumok is bejuthatnak

•

−

−

endothélsejteket a filamentumok a szomszédos kötőszövethez horgonyozzák → interstitialis térben lévő mucopolyszacharidok feszítik ki őket → izomkontrakció esetén a kötegek meghúzódnak → endothelsejtek közötti rések megnyílnak → nagy molekulák ekkor juthatnak át

nyirokerekbe szedődnek össze → distal felé haladva a nyomás egyre ↓ • nagyobb nyirokerek fala simaizmot tartalmaz → ritmikus kontrakció → limfatikus pumpa • billentyűket tartalmaznak → egyenirányító funkció • áramlási sebesség: 1,5 ml/min • nagy nyirokerekben 0,5 Hgmm-es nyomás → itt a legkisebb a hidrosztatikai nyomás (kisebb, mint a nagy vénákban) nyirokcsomókon (nodi lymphalyci) át: • szűrő funkció (immunrendszer) → a lymphocyták a nyirokcsomót ellátó vérereken érkeznek • vénák → venulákban a lymphocyták beléphetnek a nyirokszövetbe • afferens nyirokereken át jut be a nyirok (sejszegény) • efferens nyirokerek → sejtdús

Nem mindenhol van nyirokkeringés (néhol hiányoznak a nyirokkapillárisok): − − − − − −

kisvérkör (de a tüdő bronchialis erei körül van, mert azok a nagyvérkör részei) központi idegrendszer (KIR) → fejletlen nyirokkeringés (agyban nincsenek nyirokerek) porcszövet csontszövet → fejletlen csontvelő szaruhártya (cornea)

Nyiroktermelést és -áramlást befolyásoló tényezők: −

−

nyiroktermelést (filtrációt és reszorpciót) és -áramlást is befolyásoló tényezők • kapilláris-nyomás (Pc) → ha ↑, akkor a nyiroktermelés ↑ × arériás nyomás → ha ↓, akkor a nyomásfő is ↓ × vénás nyomás → - vénás nyomásemelkedéskor a vénás beáramlás és a kapilláris-nyomás is ↑ → filtráció is ↑ - vénás beáramlás akadályozása → centrális vénás nyomás és a filtráció is ↑ • kapilláris kolloidozmotikus nyomás (Πc) → hypoproteinaemia csökkenti a visszaszívást → oedema × fehérjehiányos táplálkozás → éhezési oedema × fehérjevesztés (pl. vesén) • kapillárisfelszín → melegben kitágulnak → több folyadék lép ki • kapillárisok permeabilitása → ha emelkedik, több nyirok képződik (toxinok fokozhatják) × hisztamin (allergiás reakciók) × gyulladásos mediátorok × pepton × magasabb hőmérséklet × hypoxia nyirokáramlást befolyásoló tényezők: • kapilláris filtráció → ha ↑, akkor a nyirokáramlás is mindig ↑ × kapilláris hidrosztatikai nyomás (Pc) emelkedése → nyirokáramlás ↑ × csökkent plazma kolloidozmotikus nyomás (Πc) → nyirokáramlás ↑ × fokozott kapilláris-permeabilitás → nyirokáramlás ↑ •

intersticiális hidrosztatikai nyomás (PIS) emelkedése → filtráció ↓, nyirokáramlás ↑ (Bálint 1986: 117, 323.o.) × mindkét mechanizmus az oedema kialakulása ellen dolgozik (viszont csak korlátozott mértékben képes azt kivédeni) × pl. PIS emelkedése -6 Hgmm-ről 0 Hgmm-re → nyirokáramlás 20x-os fokozódása × PIS -t tovább fokozva viszont nem nő tovább a nyirokáramlás → oedema alakul ki

× • • • • •

magyarázat: az intersticiális folyadék compliance-e (∆V/∆P) változik - alacsony és magas nyomás esetén kicsi a compliance - a középső tartomámyban nagy a compliance intersticiális kolloidozmotikus nyomás ΠIS emelkedése → filtráció ↑, nyirokáramlás ↑ billentyűk → egyirányúsító funkció érellenállás pitvarok felőli szívóerő (áramló vér szívó hatása az angulus venosusban) → vis a fronte külső tényezők → vis a laterale × izompumpa → mozgás serkenti a nyirokáramlást - nyugalomban zérus lehet a nyirokáramlás - aktivitással párhuzamosan fokozódik × thoracoabdominális pumpa (intrathoracalis és intraabdominális nyomás ingadozása) → belégzéskor negatív mellűri nyomás (szívó hatás) × artériás pulzálás

Oedema (vizenyő): Okai: −

−

−

−

2 oldali (bilaterális) oedema → szisztémás (nem helyi) okra kell gondolni • szívelégtelenség → vér nem tud elfolyni a vénákból → kapilláris-nyomás ↑ • fehérjehiány miatti oedema → megnövekedett extracelluláris térfogat × elégtelen bevitel (éhezési oedema) × csökkent termelés (májbetegségek) × fehérjevesztés (pl. vesebetegségek → proteinuria) 1 oldali (unilateralis) oedema → helyi (localis) okok: • arterioladilatáció • venulakonstrikció • vénák elzáródása × mély venás thrombosis (MVT) → vénás nyomás ↑ → kapilláris-nyomás ↑ × külső kompresszió (pl. daganat) • lymphoedema (elephantiasis) → × nyirokerek elzáródása (nem tud elvezetődni a nyirok) × oka lehet pl. daganat • ízületi betegségek megnövekedett kapilláris-permeabilitás → lokális és szisztémás is lehet • hisztamin → pl. allergiás reakciók (anafilaxiás sokk esetén 2 oldali) • kininek • égés gravitáció hatása → általában az alsó végtagokon alakul ki legkorábban

Vénás keringés. Gravitáció hatásai a vérkeringésre. −

−

−

az alacsony nyomású rendszer része • nyomások: Szakasz Középnyomás venulák 15-20 Hgmm kis vénák 12-15 Hgmm nagy vénák 10-12 Hgmm jobb pitvar (JP) 3-5 Hgmm • centrális vénás nyomás (töltőnyomás, pl. vena jugularis) a jobb pitvari nyomásváltozásokat tükrözi vénák falának felépítése: • tunica intima × endothel → érfal belső felszínét borítja × membrana basalis × str. subendothelium → vastagabb erekben • tunica media → simaizom → sokkal vékonyabb, mint az artériákban → ellenállás is kisebb • tunica adventitia → kötőszövet → vastagabb, mint az artériákban (és simaizmot is tartalmaz) vénabillentyűk → áramlás egyenirányúsítása

Vénás keringés feladatai: −

−

−

vénás visszaáramlás: vér áramlását biztosítja a kapillárisoktól a szív felé (csőrendszer) • folytonos, lassú áramlás • vénabillentyűk → áramlás egyenirányúsítása kapacitáserek → vér tárolása (teljes vérmennyiség 70-80 %-a van itt nyugalomban) • normál vénás nyomástartományban igen tágulékonyak (nagy compliance) → nagy befogadóképesség • magas transmuralis nyomás (tehát pl. az artériás nyomástartományban) esetén viszont a vénák fala is merevvé válik (tehát a compliance-ük lecsökken) → ez ki is használható, mikor pl. a coronaria-szűkületet vénás bypass grafttal (CABG) hidaljuk át • vérzés (haemorrhagia) esetén a szimpatikus tonus ↑→ vénás compliance ↓ → vérraktár kiürül • nyújtással szemben ellenállók (falukban sok kollagén és kevés elasztin) keringő vér mennyiségének változtatása igény szerint → raktározott vér mennyiségének változtatásával

Vénás keringést befolyásoló tényezők: −

−

vis a tergo → nyomásfő (artériás és vénás oldal közti nyomáskülönbség) • centrális vénás nyomás (CVP) → proximálisan × vénákban kb. 20 Hgmm-es nyomás van × önmagában csak fekvő helyzetben tudná visszajuttatni a vért × bal kamra munkája határozza meg: ha csökken a bal kamra munkája (és ezzel az artériás nyomás) → vénás nyomás is alacsonyabb lesz → vénás visszaáramlás ↓ • pitvari nyomás → distalisan × ha növekszik a pitvari nyomás (pl. szívelégtelenség esetén) → vénás visszaáramlás ↓, CVP ↑ (az emelkedett pitvari nyomás retrográd áttevődik a vénákra) vis a fronte → előrefelé ható erő

• •

•

szív bázisának meghúzódása a szisztolé alatt → szívó hatás légzés: × belégzés, Müller-kísérlet → mellűri noymás ↓ → szívó hatás → vénás visszaáramlás ↑ × kilégzés, Valsalva-manőver → mellűri noymás ↑ → vénás visszaáramlás ↓ érrendszer ellenállása → aktív (szabályozott) tényező (beidegzés által) × artériás ellenállás: - ha TPR ↓ → vénás telődés ↑ → vénás visszaáramlás ↑ - ha TPR ↑ → vénás telődés ↓ → vénás visszaáramlás ↓ × vénák ellenállása: - vénák falában simaizom (kevesebb, mint az artériákban) található → változtatható ellenállás • α1-adrenerg → kontrakció → CVP ↑ → vénás visszaáramlás ↑ (ezzel lehet részben kompenzálni a pl. felálláskor bekövetkező visszaáramlás-csökkenést)

•

−

−

−

β2-adrenerg → dilatáció → CVP ↓ → vénás visszaáramlás ↓, a vér a vénákban elraktározódik (kapacitáserek) - venomotor tonus → normális körülmények között is kis mértékben összehúzott állapotban vannak vis a laterale (vénákra kívülről ható tényezők): • izompumpa → mozgás serkenti az áramlást a vénákban → billentyűk miatt csak 1 irányba mehet (előre) → ha a billentyűk nem jól működnek (nem zárnak), visszafelé is → visszértágulat (varikozitás) alakul ki • thoracoabdominális pumpa (intrathoracalis és intraabdominális nyomás ingadozása) × belégzés → vénás visszaáramlás ↑ × kilégzés → vénás visszaáramlás ↓ • artériás pulzálás → mély vénák az artériák mellett futnak × kísérő vénák: általában 2 véna kísér egy artériát × az artéria pulzálása nyomóerőt képez a vénára × a vénabillentyűk pedig egyirányúsítják az áramlást • elfolyásnak szabadnak kell lennie × elfolyási akadály → vénák nem tudnak kiürülni, megnő bennük a nyomás × pl. portalis hypertensio (mikor a vena portae elfolyása gátolt) esetén a fokozott vénás nyomás miatt nem tud megfelelően elfolyni a vér a portális rendszerből → a venák kitágulnak (pl. a nyelőcsőben → oesophagus-varixok) vis a parte interiore (belülről ható erő) → az adott pillanatban a vénákban lévő vérmennyiség hidrosztatikai nyomása • vértérfogat és kapacitás • minél nagyobb, annál jobban serkenti az áramlást gravitáció (testhelyzet)

Gravitáció (testhelyzet) hatása a vénás keringésre: − − −

− −

vénák nagyon tágulékonyak vénás nyomás a jobb pitvar szintje alatt lefelé 0,77 Hgmm/cm-rel nő, felfelé ennyivel csökken alsó végtagi erekben nagyobb nyomás: • álláskor főleg az alsó végtagi vénákban hajlamos összegyűlni a vér → ha nem gátolná semmi, nem tudna innen elfolyni • reflexes összehúzódás → mechanoreceptorok szabályozzák × felálláskor a vénák reflexesen összehúzódnak: - fokozódó telődést a mechanoreceptorok érzékelik, ez indítja be a reflexet) → vér nem „ragad bent” a vénákban - ekkor: rugalmas rezisztencia (értonus) ↑ → tágulékonyság (compliance) ↓ × collapsus (ájulás) → pl. ha nem tudnak elég gyorsan alkalmazkodni → felálláskor a vénákban ragad a vér → pulzustérfogat hirtelen lecsökken → agy nem kap elég vért → összeesik (orthostaticus collapsus) → vízszintes helyzetbe kerül → gravitáció már nem tartja a vénákban a vért → eszmélet visszatér × aki elájul, le kell fektetni, lábát fel kell emelni → vér kiáramlik a vénákból nyaki vénákban viszont igen alacsony a nyomás → könynen összeesenek dura sinusaiban negatív a nyomás → faluk viszont merev, ezért nem eshetnek össze • megnyílva (pl. idegsebészeti műtéteknél) levegőt szívhatnak be → légembolia

Vénás pulzusgörbe hullámai: − − − − − −

A → pitvari szisztolé (pitvari nyomásemelkedés gátolja a vénák kiürülését → vénás nyomás ↑) x → pitvari diasztolé kezdete (vénák kiürülnek, miközben a pitvarok telődnek → vénás nyomás ↓) c → cuspidalis billentyűk záródása (izometriás kontrakció alatt megemelkedik a vénás nyomás) x’ → kamrai szisztolékor a szív basisa meghúzódik → pitvarban szívóerőt képez v → pitvarok fokozatosan telődnek a nagy vénák felől → közben a pitvari és vénás nyomás ↑ (közben a nagy vénák is folyamatosan telődnek)) y → kamrai diasztolékor (mikor a pitvari diasztolé is tart még → kettős diasztolé) a cuspidalis billentyűk kinyílnak, a vér a pitvarokból a kamrákba áramlik → pitvari és vénás nyomás ↓)

Kisvérköri keringés. Véráramlás megoszlása a tüdőben. −

−

tüdő keringése kettős: funkcionális és nutritív • funkcionális keringés (kisvérköri keringés, nem az aortából): × jobb kamra → truncus pulmonalis (vénás vért szállít) → aa. pulmonales → kapillarizáció (itt történik a gázcsere) → vv. pulmonales (artériás vért szállít) → bal pitvar × elzáródása → tüdőembolia • nutritív keringés (aortából): × aorta (artériás vér) → aa. bronchiales → tüdőparenchymát látják el vérrel × innen elvezetődő vénák (vénás vér) a v. pulmonalisokba ömlenek, így annak oxigenizált vérét higítják × elzáródása → tüdőinfarktus a kettős keringés elvezetőrendszere közös → fiziológiás shunt a 2 vérkör között...

Kisvérkör általános jellemzői: Kis vérkör Perctérfogat Nyomás Érellenállás Érfal vastagsága Belső érátmérő − − −

− −

sorba van kapcsolva a nagyvérkörrel → áramló vérmennyiség a két vérkörben azonos • tüdő az egyetlen olyan szervünk, melyen a teljes perctérfogat átáramlik tüdőkapillárisok: • itt történik a gázcsere → vér O2-t vesz fel és CO2-t ad le az alacsony nyomású rendszer része → nyomások sokkal alacsonyabbak, mint a nagy vérkörben • jobb kamrai szisztolés nyomás: 20-24 Hgmm • a. pulmonalis szisztolés nyomás: 20-24 Hgmm • a. pulmonalis diasztolés nyomás: 9-15 Hgmm • a. pulmonalis artériás középnyomás (PAMP): 13-15 Hgmm (egyenletesen csökken → nincsenek arteriolák (rezisztenciaerek)) • perfúziós nyomás is sokkal alacsonyabb, mint a nagy vérkörben → ha pl. a bal pitvar nyomását 5-ről 15 Hgmm-re emelnénk → kis vérkörben lelassulna vagy megszűnne az áramlás • pulmonalis kapilláris éknyomás (wedge pressure, PCWP) = pulmonális artériás okklúziós nyomás (PAOP): BP-i nyomást tükrözi (15 / 5 Hgmm) → szívelégtelenség esetén jól tükrözi a balkamra-elégtelenség mértékét nagyvérkörhöz képest vékonyabb érfal, nagyobb belső érátmérő kisvérköri ellenállás: • kis vérkörben nincs kifejezett ellenállásszakasz (nincsenek arteriolák) → kis vérkör ellenállása kevesebb, mint egytizede a nagy vérköri ellenállásnak • az artériás pulzáció az arteriolák hiánya miatt végigfuthat a teljes kisvérkörön (vitatott) • •

−

kisebb kisebb vékonyabb nagyobb

Nagy vérkör azonos nagyobb nagyobb vastagabb kisebb

teljes kisvérköri ellenállás: 13-25 Pa*s/ml kapilláris ellenállás: 5-15 Pa*s/ml

nincs nyirokkeringés (ez a kisvérkörre igaz, viszont a bronchialis erek ágrendszerére nem) • hidrosztatikai nyomás (Phidr) → tüdőn belül a hidrosztatikai nyomásértékek jóval alacsonyabbak (kb. 13 Hgmm) → normális esetben a tüdőkapillárisokban lévő hidrosztatikai nyomás alacsony → nem történik filtráció → az alveolusok ürege nem tartalmaz folyadékot (az alveolusokba való filtráció gátlásához még a surfactant is hozzájárul (nehezebben hatol át rajta a folyadék)) • onkotikus nyomás (πeff) → értéke megegyezik a nagy vérkörével (kb. 25 Hgmm) • effektív filtrációs nyomás (Peff = Phidr - πeff ) → jóval alacsonyabb → befelé irányul → emiatt csak minimális interstitialis folyadék keletkezik, amely vissza is szívódik → nem kell nyirokkeringés • ha a hidrosztatikai nyomás megnő (pl. szívelégtelenségben elfolyási nehézség a tüdőből) → folyadék halmozódhat fel a tüdőben (ha a kapilláris-permeabilitás is megnő → fehérjetartalmú folyadék → tüdőoedema))

Kisvérkör élettani jelentősége:

−

gázcsere → vér O2-t vesz fel és CO2-t ad le • a jobb pitvar, jobb kamra és az a. pulmonalis is vénás vért tartalmaz (gáztenziók kb. azonosak mindháromban) • a tüdőben a vér oxigenizálódik → vena pulmonalis már artériás vért tartalmaz

•

−

−

tranzitidő → az az idő, ameddig egy vvt a tüdőkapillárisokban tartózkodik × nyugalmi körülmények között 0,75 másodperc × értéke az izommunka fokozódásával csökken.(nagyon erőteljes izommunka esetén a keringés annyira felgyorsul, hogy a lerövidült tranzitidő alatt nem tud létrejönni a gázcsere) • tüdőembolia → ha az a. pulmonalis v. valamely ága elzáródik, az adott terület kiesik a gázcseréből (nagyságától függően különböző súlyosságú lehet) vérraktár (kapacitása kb. 30 %) • nyugalmi állapotban kb 500 ml vér található a tüdőnkben (ebből 70-80 ml annak kapillárisaiban) • perctérfogat növekedése → újabb kapillárisok nyílhatnak meg → össztérfogatuk akár 3x-osára is nőhet szűrő funkció → kis vérrögök és alvadékok kiszűrése

Kisvérköri keringést befolyásoló tényezők: −

−

−

humorális: • légzési gázok: × cél: ventiláció (V) és perfúzió (Q) összekapcsolása → vér átirányítása a jól “átlélegzett” szegmensek felé × kis artériák az alveolusok közvetlen környezetében futnak → magas oxigéntenziójú gáz tágítja őket × ha az alveolaris gáz oxigéntenziója csökken (pl. légutak elzáródása) → kis artériák simaizomzata összehúzódik → hypoxiás vazokonstrikció lép fel → a nem ventillált tüdőrész kizáródik a keringésből • vazodilatátorok: Ach, izoprenalin, angiotenzin II • vazokonstriktorok: noradrenalin, adrenalin, szerotonin, hisztamin (szisztémásan viszont vazodilatátor) idegi: • szimpatikus (α1) → vazokonstrikció • paraszimpatikus → vazodilatáció légzés mechanikai hatásai: • belégzéskor a tüdő vértartalma fokozódik → × ×

• •

mellüregi intrapleuralis nyomás szívó hatást fejt ki a vékony falú tüdőerekre ezzel egyidőben a bal szívfél telődése is csökken, így a bal kamra verőtérfogata is

kilégzéskor → mind a kamrai térfogat, mind a verőtérfogat értéke növekszik Valsalva- és Müller-kísérlet: FONTOS! fogalma

mellkasi nyomásváltozások

keringési következmények

kompenzáció

−

Valsalva-manőver Müller-kísérlet zárt glottis esetén történő (blokkolt) zárt glottis esetén történő (blokkolt) erőletetett kilégzés (mély belégzést követően) erőltetett belégzés teljes kilégzést követően intrapulmonális nyomás: intrapulmonális nyomás: maximális kilégzési nyomás ↑ maximális (minimális) belégzési nyomás ↓ intrapleuralis (intrathoracalis) nyomás ↑ intrapleuralis (intrathoracalis) nyomás ↓ (akár 60-100 Hgmm-rel a légköri nyomás fölé) (akár 40-80 Hgmm-rel a légköri nyomás alá ) emiatt az aorta transzmurális nyomása ↓ emiatt az aorta transzmurális nyomása ↑ intrajuguláris (centrális) vénás nyomás ↑ perifériás ellenállás (TPR) ↑ artériás vérnyomás (csak kezdetben) enyhén ↑ vér a nagyvérkörbe nyomódik (nagyvérköri szív és tüdők megtelnek vérrel pangás), jobb szívfél nem tud telődni (kisvérköri pangás) mivel a tüdő nem kap elég vért, a bal szívfél kisvérköri pangás miatt a nagy vérkörből sem sem telődik a kisvérkör felől → szív szinte tud tovább áramlani a vér (perctérfogat ↓↓↓) üresen jár (perctérfogat ↓↓↓) artériás vérnyomás végül lezuhan → radialis pulzus alig tapinthatóvá válik szöveti anyagcsere viszont nem áll meg → pCO2 ↑ tachycardia → szapora pulzus

testhelyzet: • mivel a tüdőkeringés esetén a nyomásértékek alacsonyak, a gravitációs erők befolyásolják a regionális transzmurális nyomásokat • álló helyzetben a tüdő csúcsi részén a kapillárisok összeesnek és itt a perfúzió időlegesen megszűnik • ezzel szemben a tüdő bázisán a kapillárisok folyamatosan nyitottak

•

hanyatt fekvő helyzetben a perfúzió a gerincoszlop síkjában a legnagyobb, míg a sternum síkjában a legkisebb

Véráramlás megoszlása a tüdőben (álló helyzetben): − −

−

a tüdő egyes részein átáramló vérmennyiség eltérő befolyásoló tényezők: • kisvérköri artériás nyomás (Pa) → beáramlás ettől függ • kisvérköri vénás nyomás (Pv) → elfolyás ettől függ • alveoláris nyomás (PA) → kapillárisok áramlását befolyásolja • fentiek egymáshoz viszonyított értéke ez alapján 3 zónára osztható: • csúcsi zóna: PA ≈ Pa > Pv × artériás nyomás itt a legalacsonyabb → a kapillárisok szintjére még tovább ↓ × alveoláris nyomás nagyobb, mint a kapillárisokban lévő nyomás → kapillárisok alaphelyzetben zártak (alacsony kis vérköri nyomás esetén ebben a zónában nincs áramlás) × itt a legmagasabb a ventiláció/perfúzió (V/Q) arány (mivel a perfúzió alacsony) → az erekben a pO2 itt a legmagasabb × izommunka esetén megnő a PA → ez a terület is be tud kapcsolódni • hilus zónája: Pa > PA > Pv × vénákhoz közelebbi kapilláris szakaszokon alacsonyabb a kapilláris nyomás → kapillárisok részben nyitottak × az artériás nyomás szisztoléban magasabb → intermittáló áramlás is előfordul • bázis zónája: : Pa > Pv > PA × a kapillárisban uralkodó nyomás mindig nagyobb (a vénákhoz közelebbi szakaszokon is), mint az alveolaris nyomás → folyamatos áramlás × itt a legkisebb a V/Q-arány (itt a legjobb perfúzió) → emiatt az erekben a pO2 is alacsonyabb

Coronariakeringés (koszorúerek). Anatómia: Szív artériás ellátása: − − −

−

coronariakeringés a nagyvérkör része a coronariák az aorta jobb és bal elülső sinusából, a valvula semilunaris közepének megfelelően erednek a. coronaria végágai → funkcionális végartériák • vannak köztük anasztomózisok • de hirtelen változásokhoz nem tudnak alkalmazkodni (az alkalmazkodás hosszú időt vesz igénybe) bőséges kapillárishálózatot alkotnak → hypertrophia (sejtek méretének növekedése) esetén azonban számuk nem nő → szív vérellátás romlik

Coronariakeringés jellemzői: −

−

−

−

perfúzió: • nyugalomban a perctérfogat kb. 5%-a, kb. 250 ml/perc (kb. 80ml / 100g myocardium) • munkavégzés során akár 1000 ml/percre is nőhet oxigén-fogyasztás: • nyugalomban az alapanyagcsere 12%-a • fajlagos O2-fogyasztás a szívnél a legmagasabb: 8-15 ml/min/100g arterio-venosus oxigén-különbség (∆AVO2, AVDO2): 14 ml oxigén/ 100 ml vér • nyugalomban itt a legnagyobb • gyakorlatilag maximális oxigénkihasználást jelent • további növelése nem lehetséges • fokozódó terhelésre kialakuló növekvő oxigén-igényt tehát csak a perfúzió arányos növekedése elégíthet ki speciális anatómiai lokalizáció • coronáriák a pericardium felől lépnek be a myocardiumba • subendocardium felé haladva ágazódnak el • bal kamra (bal coronariák + jobb coronariák bal kamrát ellátó része): × vérellátás az aorta és a szív között fennálló nyomáskülönbség irányától, illetve időtartamától függ - diasztolé → az aorta nyomása magasabb, mint a szívé → jó coronariakeringés - szisztolé → az aorta nyomása alacsonyabb, mint a szívé → rossz coronariakeringés - ez a bal kamrában probléma (jobb kamrai nyomások jóval kisebbek) × következmény: szívciklussal szinkron áramlásváltozások → fázisos vérellátás... - szisztolé → rossz vérellátás (bal kamra falában) • izovolumetriás kontrakció → emelkedni kezd a kamrai nyomás, miközben az aorta (és a coronariák) nyomása a diasztolés értéken van • az izovolumetriás kontrakció során és kevéssel utána a bal coronariák összenyomódnak→ áramlás a 0 vonal alá megy → visszaáramlás („slosh” jelenség) figyelhető meg (piros Fonyó 449.o.) • maximális ejekció kezdetén a coronariák áramlása hirtelen ↑-ni kezd • majd újra ↓ - diasztolé → jó vérellátás (bal kamra falában) • teljes coronariaáramlás 70-90%-a a diasztolé alatt történik • a perfúziós nyomást a diasztolés nyomás határozza meg • megfelelő coronária keringés szempontjából a diasztolés idő nagy fontossággal bír (normálisan a szívciklus 2/3-a) • frekvencia-növekedés (tachycardia esetén) azonban a diasztolés idő rövidül → DPTI ↓ → coronaria-keringés romlani fog • jobb kamra vérellátása (jobb coronaria jobb kamrát ellátó része):

×

− − −

többnyire szisztoléban is megfelelő a vékonyabb kamrafal és az alacsonyabb intracavitaer nyomások miatt × a magasabb aortanyomás miatt az áramlás a szisztoléban még akár magasabb is lehet bazális tonus az egyik legnagyobb konstriktor tónus nincs vagy elhanyagolható → hiszen a szimpatikus hatások is dilatáló hatást fejtenek ki... keringési tranzitidő (vvt átjutása az artériás oldalról a vénásig): nyugalomban 6-8 sec

Coronaria-keringés szabályozása: −

−

elsősorban a diasztolé időtartama (és a DPTI) határozza meg a coronariakeringést → a telejes szervezet keringési igényétől függ (a szabályozásnak ettől függetlennek kell lennie) • diasztolé → jó coronaria-keringés • szisztolé → rossz coronaria-keringés coronariakeringés szabályozása: • autoreguláció • humorális szabályozás (pl. anyagcseretermékek) • idegi szabályozás

Humorális szabályozás: − − −

−

adaptáció a megnövekedett áramlási igényhez (áramlás használatfüggő változása) bazális tonus az egyik legnagyobb, konstriktor tonus nincs vagy elhanyagolható → főleg humorális behatásokkal érhető el vazodilatáció humoralis vazodilatátor metabolitok: • pO2 ↓ → vazodilatáció • adenozin ↑→ vazodilatáció • pCO2 ↑ → vazodilatáció • pH ↓ → vazodilatáció • noradrenalin, adrenalin → tágítják a coronariákat (β 2-receptorok) • Ach → tágítja a coronariákat vazopresszin (ADH) → szűkíti a coronariákat

Coronariák autoregulációja: −

−

−

myogén autoreguláció: • adaptáció a bazális áramlási igényhez • Bayliss effektus → nyomásemelkedés (MAP↑) esetén arányos ellenállás ↑-és (azaz vazokonstrikció) → áramlás állandó marad autoregulációs tartomány kb. 60 és 180 Hgmm között van • alsó határa alacsonyabban van, mint a vesénél → keringési sokk esetén az agy és szív ellátása az elsődleges → azonban sokkvese, illetve sokktüdő alakulhat ki • ebben a tartományban a véráramlás csak kevésbé változik a koszorúerekben • állatkísérletek bizonyították, hogy a perfúziós nyomás 50 %-os emelésére, illetve csökkentésére a coronáriák vérátáramlása csak 20 %-kal változott (egy rövid átmeneti szakasz után, ahol többé-kevésbé lineáris volt a változás) az arteriás vérnyomásnak az autoregulációs tartomány alá való csökkenése azonban a perfúzió jelentős csökkenésével jár : elsősorban a subendothelialis területeken, ahol helyi myocardialis ischaemia fejlődhet ki

Idegi szabályozás: −

−

szimpatikus hatás → vazodilatáció • zömmel β 2-receptorok vannak itt • kevés α1-receptor → β-receptorok teljes blokádja mellett végzett stimuláció esetén is max. 30 %-os szűkület érhető el n. vagus (X) → paraszimpatikus hatás → kis mértékben tágít

Szív oxigénellátást befolyásolja még:

− − −

vérgáztenziók Hb-koncentráció vér áramlási tulajdonságai → pl. viszkozitás

Agyi keringés. A vér-agy gát. Agyi keringés jellemzői: Anatómia: −

−

−

agy vérellátásáért felelős erek: • 2 oldali a. carotis interna → nekik megfelelő félteke első 2/3-a (normális viszonyok esetén) • 2 oldali a. vertebralis → hátsó agyterületek ellátása (normális viszonyok esetén) • az agyalapon a circulus arteriosus Willisiit hozzák létre (anasztomózisrendszer) → a 4 ér valamelyikének elzáródása esetén a másik 3 felől is kap vért az általa normálisan ellátott terület (agyi keringés plaszticitása) vénás elvezetés: • intracranialis sinusok → vena jugularis interna • spinalis vénák koponyaüregben található: • koponyaüreg zárt tér (kb. 1500 ml), összetevőinek aránya: × agyszövet → intracranialis térfogat kb. 80 %-a × vér → kb. 125 ml × agy-gerincvelői folyadék (liquor cerebrospinalis, CSF) → kb. 120 ml • Monro-Kellie-elv → Vagy + Vvér + VCSF = konstans × bármelyik alkotórész térfogata csak a másik kettő rovására gyarapodhat × véráramlás túlzott fokozódása intracranialis nyomásfokozódáshoz vezet × az intracranialis nyomás emelkedése viszont rontja a vérellátást × igen szoros szabályozás alatt áll

Agy vérigénye: −

− −

az agyszövetnek rendkívül magas az oxigén- és glükózigénye • agyi vérkeringés percenként a perctérfogat 15 %-a (kb. 700-750 ml) • oxigénfogyasztás az alapanyagcsere 20 %-a áramlás eloszlása nem homogén → szürkeállomány véráramlása nagyobb, mint a fehérállományé vérellátási zavarok jelentősége: • agy vérellátásának megszűnése az agy működésében már 5 másodpercen belül zavart okoz • 3-6 percnél hosszabb idő után pedig irreverzibilis idegrendszeri károsodást okoz

Agyi véráramlás: −

−

−

agyi véráramlás (cerebral blood flow, CBF): CBF = k * (Pa-Pv) / CVR • Pa-Pv: nyomásfő (pressure head) → a. carotis interna középnyomása (MAP) és v. jugularis interna nyomáskülönbsége • CVR (cerebrális vascularis rezisztencia) → agyi erek teljes ellenállása agyi véráramlás meghatározása: • Fick-elv (Kety-Schmidt) • festékhigításos módszer (γ-sugárzó 85Kr vagy 123Xe a. carotisba juttatásával) • PET (pozitron emissziós tomográfia) agy oxigénellátását meghatározza: • vér oxigéntartalma és viszkozitása • szívfrekvencia • vérnyomás • erek tágassága • intracranialis nyomás (ICP) → ha ↑ → nyomja az agyi ereket is (Monroe-Kellie-elv) → vérellátás ↓ × Cushing-reflex: - agy vérellátását ICP↑-és esetén is fenn kell tartani - vérnyomás reflexesen ↑ (az agyi erekben lévő feszülési receptorok felelősek a kiváltásáért) - szívfrekvencia ↓ (vagus mag kompresszió)

Az agyi keringés sajátságai: − − −

−

jelentős bazális tonus rezisztenciaereknek nyugalomban nincs vazokonstriktor tónusuk → nem vesz részt az autonóm idegrendszer által szabályozott érszűkítő és tágító mechanizmusokban endothelsejtek között szoros lezáró kapcsolatok vannak (vér- agy gát, BBB) → • az endothelréteg nem fenesztrált • basalis membrán veszi őket körül agyi extracelluláris folyadékot az endothelsejtek szekretálják

Autoreguláció: −

−

−

−

az áramlás független a nyomás értékétől (autoreguláció) • vérnyomás esése → agyi érellenállás csökken (de 60 Hgmm- es középnyomás alatt a keringésben már zavar keletkezik) • vérnyomás emelkedése → agyi érellenállás fokozódik (de 160 Hgmm- es középnyomás felett már nem tud kompenzálni) autoregulációs tartomány: 60–160 Hgmm-es MAP • alsó határa alacsonyabban van, mint a vesénél → keringési sokk esetén az agy és szív ellátása az elsődleges → azonban sokkvese, illetve sokktüdő alakulhat ki arteriás vérnyomás esés: • koponyaüregen belüli nyomás kb. 15 Hgmm-rel kisebb a szív szintjére vonatkoztatott középnyomásértéknél • agyi érellenállás csökken • ez mindaddig biztosítja az állandó áramlást, amig a középnyomás 60 Hgmm alá nem csökken • szív szintjén mért 70 Hgmm-es középnyomásérték már ájuláshoz vezet • utána ez tovább csökken, de már nem tud elegendő vér átáramolni, ezért zavarok lépnek fel • kritikus záródási nyomás: 33 Hgmm arteriás középnyomás emelkedés: • ha a vérnyomás nő, az agyi erek ellenállása is növekszik (ezzel megakadályozza, hogy a nyomásemelkedés áttevődjön a kapilláriserekre és kóros permeabilitásfokozódást okozzon) • perfúzió nem változik meg 160 Hgmm-es vérnyomásig • ha ez nem történik meg (ill. 160 Hgmm felett), az intracranialis nyomás megnő és agyoedema alakulhat ki

Agyi keringés szabályozása: − −

autoreguláció lokális mediátorok: pCO2, pO2, H+, K+, • pCO2 → legfontosabb szabályozó × hypercapnia (pCO2 ↑) → agyi vazodilatáció (vaszkuláris rezisztencia ↓) → agyi véráramlás ↑ - oka lehet: krónikus anaemia, acidózis × hypocapnia (pCO2 ↓) → vazokonstrikció (vaszkuláris rezisztencia ↑) → agyi véráramlás ↓ - oka lehet pl. hiperventiláció × az agyi erek autoregulációs képessége csak a fiziológiás CO2 tenzió tartományban működik - magas p(CO2) miatt az autoreguláció nem képes normálisan működni, mivel a vazokonstrikció nem képes kompenzálni a p(CO2) értágító hatását → ilyenkor az artériás nyomásemelkedés áttevődik a kapilláriserekre • artériás pO2 változása kisebb tónusváltozást eredményez (hypoxia → agyi vazodilatáció) • H+ ↑ → vazodilatáció • K+ ↑ → vazodilatáció • adenozin ↑ → vazodilatáció • NO (idegsejtek termelik) → az aktív neuronok nitroxiderg neuronokat is képesek aktiválni, melyek axonjai az erek simaizmán végződik és így értágulatot okoznak

• •

−

−

P-anyag (SP) → vazodilatáció VIP → vazodilatáció

funkcionális hyperaemia: • az egyes agyterületek működésarányosan eltérő, változó oxigénszükségletéhez az agyi keringés lokális átrendeződés révén alkalmazkodik (Roy-Sherrington-elv) • helyi agyi aktivitást a helyi véráramlás fokozódása kíséri • eközben a teljes agyi véráramlás nem változik × fizikai megterhelés során is az agy véráramlása változik legkevésbé (még az autoregulációval rendelkező szervek közül is) × alvás alatt sincs jelentős agyi véráramlás ↑-és × de görcsrohamok (pl. epilepszia) során ↑-het az agyi véráramlás idegi tényezők szerepe → másodlagos (csak módosító hatások) • szimpatikus rostok (ggl. cervicale sup.) → vazokonstrikció • paraszimpatikus rostok → vazodilatáció

Vér-agy-gát (haemocephalicus barrier, blood-brain-barrier, BBB): −

−

− −

−

−

−

vér- agy gát (BBB) → • az agyszövet és a vérkeringés közötti anyagtranszport igen limitált • megvédi az agyat a káros anyagoktól alkotóelemei: • endothelsejtek → közöttük szoros lezáró kapcsolatok (zonula occludens, tight junction) vannak • folyamatos bazálmembrán • astrocyta-lábak (gliatalpak) veszik körül (glia limitans) így lényegében az endothelsejtek szabályozzák a 2 tér közti anyagforgalmat fukciói: • elválasztja az agyi interstitialis folydékot és a vérplazmát • extracelluláris környezet állandóságát biztosítja (normális neuronműködés feltétele) • transzportfunkciók × glükóz: permeábilis (GLUT-1 csatornákon jut az interstitiumba) → agy fiziológiásan egyedüli tápanyaga × L-aminosavak (pl. L-DOPA): permeábilis → Parkinson-kór kezelésére L-DOPA-t használunk, mivel a dopamin nem megy át a vér-agy-gáton... × hisztamin: permeábilis × Na+/K+-ATP-áz × Na+/H+-antiporter az élet első évei során alakul ki: • csecsemőknél a vér-agy-gát még permeabilis bilirubinra → csecsemők icterusa esetén a bilirubin bejuthat a központi idegrendszerbe → felhalmozódnak a bazális ganglionokban → magicterus (Kern-icterus) → idegrendszeri károsodás permeabilitása függ: • molekula kémiai természete: × lipidoldékony molekulák könnyebben átjutnak × bizonyos gyógyszerek (pl. Ceftriaxon (Rocephin), Erythromycin, Chlortetracyclin) átjuthatnak → meningitisek kezelésére ilyeneket kell használni × ozmotikus úton, vazoaktív anyagokkal (pl. bradikinin), carrierek használatával (inzulin, leptin), fókuszált ultrahanggal megbontható • molekula mérete (fehérjék és katecholaminok nem jutnak át) • hisztamin átjuthat, szerotonin nem circumventricularis szervek (főleg az agykamrák körül találhatóak): vér-agy hiányzik / nem tökéletes (fenesztrált kapillárisok) → szenzoros (kemoreceptor) vagy szekretoros funkció Név Agykamra Szerep Funkciók Subfornicalis szervecske III. szenzoros kemoreceptor (SFO, tuberculum intercolumnare) Organum vasculosum laminae III. szenzoros, ozmo- és kemoreceptor

terminalis supraoptici (OVLT) Ventrális hypothalamus (eminentia mediana)

−

III.

szekretoros szekretoros

itt végződnek a hypothalamus adenohypophysis működését szabályozó neuronjainak axonjai vazopresszin- (ADH-) szekréció oxitocin-szekréció fehérjék kiválasztása a liquorba

Hypophysis hátsó lebenye III. szekretoros (HHL, neurohypophysis) Subcommissuralis szervecske III. szekretoros (commissura posterior alatt) Corpus pineale III. szekretoros melatonin-szekréció Area postrema IV. szenzoros kemoreceptor (fossa rhomboidea, pons) hányásközpont fertőzések, tumorok is megszüntethetik a vér-agy-gátat → tumorok ez alapján is kimutathatók lehetnek

Agy-gerincvelői folyadék (liquor cerebrospinalis, CSF): −

−

−

termelése és felszívódása: • plexus choroideus termeli (agykamrákban) → filtráció + ependyma sejtek aktív transzpotrtfolyamatai • CSF a kamrákban és ciszternákban áramlik • granulationes arachnoideales Pacchioni (arachnoidea-bolyhok, villi arachnoideales) szívják vissza összetétele (ld. Bálint 1986, 357.o.) → nem pusztán ultrafiltrátum • Na+-koncentrációja közel azonos a vérplazmáéval (minimálisan alacsonyabb) • Cl- kicsit magasabb • bikarbonát közel azonos (minimálisan alacsonyabb) • K+-tartalma a plazmáénál alacsonyabb (interstitialis K+-szint 4 meq/l fölé emelkedése aktiválná a neuronokat → kaotikus zavarok) • Ca++ alacsonyabb • Mg++ magasabb • klorid kicsit magasabb • pCO2 magasabb → pH alacsonyabb • glc alacsonyabb (plazma glc 50-70 %-a) • koleszterin és fehérje minimális • húgysav alacsonyabb • aminosav alacsonyabb × ×

plazmaszint 5-25 %-a, aminosavanként is különbözik gyerekben kicsit magasabb (http://pediatrics.aappublications.org/content/121/4/e920.full)

jelentősége: • felhajtóerőt hoz létre (agy ebben lebeg) → agy súlyát csökkenti • mechanikai védelem → megvédi az agyszövetet a sérülésektől • idegsejtek környezetének kémiai stabilitását biztosítja • agyi nyomás szabályozása → nyomásfokozódás esetén termelése ↓ (agyi ischaemia megelőzése)

Agyi interstitialis folyadék: −

keletkezése: • nincs diffúziós kapcsolatban a vérplazmával (vér-agy gát választja el tőle) • diffúziós kapcsolatban van a cerebrospinalis folyadékkal • nem filtrációval, hanem az aszimmetrikus endothelsejtek szekréciós folyamatainak eredményeképp keletkezik

−

agyi interstitialis folyadék összetétele → hasonló a cerebrospinalis folyadékhoz • Na+-koncentrációja közel azonos a vérplazmáéval • Cl--koncentrációja magasabb a vérplazmáénál • K+-koncentrációja alacsonyabb a vérplazmáénál × normál érték: kb. 2,8 mmol/l

× • •

idegtevékenység során a neuronokból K+-nok lépnek ki, ezzel a mechanizmussal minimalizálódik az emelkedés glc alacsonyabb (plazma glc 20-30 %-a) → agy egyedüli tápanyaga, GLUT-1-en juthat át aminosav alacsonyabb → csak specifikus transzporterrel juthat át

Agyi keringés betegségei: −

−

tranziens ischaemiás attack (TIA): • akutan fellépő (fokális) neurológiai tünetegyüttes • 24 óránál rövidebb ideig tart stroke („szélütés”): • akutan fellépő (fokális) neurológiai tünetegyüttes • mely 24 óránál tovább fennáll (↔ TIA), és • vascularis eredetű

Stroke-syndroma: −

−

kritériumai: • hirtelen (akutan) fellépő (fokális) neurológiai tünetegyüttes, pl: × faciális aszimmetria (fél oldali száj „elcsempülés”) × felső végtag gyengeség / bénulás × újkeletű beszédzavarok • 24 óránál tovább fennáll • vascularis eredetű típusai: • ischaemiás (83%) → vérellátási zavar, „agyinfarktus”

•

× × ×

thromboticus (59 %) emboliás (24%) haemodinamikai (ritka) → ha az egész agy nem kap vért (pl. klinikai halál esetén)

haemorrhagiás (17 %) → „agyvérzés” × ×

intracerebralis vérzés (10%) subarachnoidalis vérzés = SAV (7%)

Intracranialis nyomásfokozódás (ICP↑-és): −

−

−

felnőtt nyugalmi intracranialis nyomása: • fekvő helyzetben 12-15 víz-cm (8-10 Hgmm) • ülő helyzetben negatív vagy nulla ICP↑-és okai: • fiziológiás (köhögés, tüsszentés, székelés, erôlködés) → a vénás sinusokban billentyû nincs... • agydaganatok • koponyaűri vérzések • koponya-agysérülések tünetei: • fejfájás (chr., progresszív) • szédülés • hányinger, hányás • tudatzavar • pangásos papilla → látóidegfő kidomborodása (szemfenék-vizsgálattal látható) • kettőslátás (n. VI.-lézió, 2 oldali) • Cushing-tünetegyüttes: az ICP↑-és miatt kialakuló agytörzsi működészavar jele → Cushing-reflex × szisztolés vérnyomás ↑ + diasztolés nyomás ↓ × bradycardia × bradypnoe

Splanchnicus (zsigeri) terület keringése. − −

splanchnicus keringés: máj, lép, emésztőrendszer keringése belek, hasnyálmirigy, lép → vérük a v. portae-n át a májba jut → innen a v. hepatica vezeti el

Splanchnicus keringés jellemzői: − − −

− −

nyugalomban a perctérfogat 25-30 %-a (1500 ml/min) → ez a májon is mind átfolyik akár 300 %-kal is megnőhet redistribúció (keringés újra eloszlása) • splanchnikus terület jelentős vérrezervoárt képez × máj: 400 ml × GI-rendszer vénái • stressz → splanchnikus vazokonstrikció • erős izommunka esetén a splanchnikus terület keringése az eredeti 20 %-ára csökken → vér a bőr és vázizomzat felé terelődik máj teljes oxigénfogyasztása: 50 ml/perc (teljes O2-fogyasztás 20 %-a) belekben transzverzális és longitudinális vérmegoszlás • transzverzális → rétegek közti megoszlás (nyálkahártyában vazodilatáció, simaizomban konstrikció) • longitudinális → bélszakaszok közti megoszlás

Splanchnikus áramlás szabályozása: − − −

−

idegi szabályozás jelentősebb a humoralisnál stressz → szimpatikus adrenerg stimuláció (α1) → vazokonstrikció táplálékfelvétel → paraszimpatikus hatás (nervus vagus) → funkcionális hyperaemia • gyomorban hisztamin szabadul fel → vazodilatáció → szekréció • emésztőenzimek felszabadulása → bradykinin aktiváció → vazodilatáció (főleg a kapillárisokban) máj vérellátása: máj anyagceréje a legfontosabb szabályozó (pO2 ↓ → a. hepatica áramlása ↑)

Bélbolyhok keringése: − − −

−

−

cuticulás hengerhámmal borított, ujjszerű kitüremkedések → szabad szemmel ezektől tűnik bársonyosnak a bél belső felszíne vázát a lamina propria képezi (aktin citoszkeletont tartalmaz) bélbolyhokban zajló folyamatok: • felszívódás (abszorpció) → lumenből a bélboholy kapillárisaiba × vékonybél-hámsejtek (enterocyták) basolateralis (vér és sejt közötti) felszínén Na+/K+ pumpa található: - felszívás hajtóerejét Na+-gradiens adja - Na+ és tápanyagok együttes felszívása zajlik (kotranszport), pl.: Na+-glukóz - Na+ felszíváshoz kapcsolódik a Cl- felszívás is • vízfelszívódás → ozmotikus grádienst igényel (ezt a Na+ aktív transzportja hozza létre) • különböző anyagok a villusokból a béllumenbe is diffundálhatnak ellenáramlásos kicserélő rendszer (bélbolyhokban (villusokban)) • csúcs felé (boholy hossztengelyével párhuzamosan) futó arteriola → villus csúcsán fenesztrált kapillárisokra oszlik → vér a kapillárisokban a csúcs felől a basis irányába áramlik (ellentétesen az arteriolával) → ellenáramlásos kicserélődés (passzív funkció) • fontos szerepe van a béltraktus transzportműködésében • lumen (felszívódás (abszorpció)) → abszorbeált anyagok a kapillárisokba diffundálnak • kapillárisokból az anyagok a koncentrációgrádiensnek megfelelően az arteriolákba diffundálnak → az anyagok visszajutnak a villus csúcsához → ismét belépnek a kapillárisokba • kapillárisok vérét 1-2 véna gyűjti össze → mesenterialis vénákba, majd a véna portaeba kerül a vér • tengelyükben centralis nyirokér: azon anyagok, melyek nem átjárhatók a basalmembrán számára, ezen keresztül jutnak a keringésbe ellenáramlásos kicserélő rendszer jelentősége: • csökkenti a béllumen és a plazma közötti koncentrációgrádienst

• • • • • • •

lelassítja a diffúzibilis anyagok (pl. urea) felszívódását megakadályozza a portális vér ozmolaritásának hirtelen emelkedését csökkenti a bélboholyból a lumen felé tartó diffúziót (azaz a veszteséget) fokozza a vízfelszívódást segítő Na+-grádienst (kapillárisokba jutó Na+ nagy részeaz arterolák útján ismét visszatér a villusok csúcsához) bélbolyhok izomrostjai összehúzódásukkal a bolyhokat tengelyük irányában a törzsük felé húzzák → a bennük futó vér- és nyirokerek tartalmát a bolyhok bázisa felé pumpálják a kis részecskéjű anyagok a vércapillárisok útján szívódnak fel a nagyobb molekulák a nagyobb permeabilitású nyirokerek útján jutnak a keringésbe

Máj keringése: − −

−

perctérfogat 20-28 %-át kapja (kb. 1300 ml/min), ebből 6 % az a. hepaticán (300 ml/min) • nyugalomban a máj véráramlása a legnagyobb az összes szerv közül (2. a vese) kettős vérellátás: • a. hepatica propria (500 ml/min): × a. hepatica propriából származó vér többé-kevésbé állandó mennyiségű × vérellátás 1/4e, O2-fogyasztás felét látja el × a. hepatica propria → aa. interlobulares → aa. circumlobulares → sinusok (vv. intralobulares) → a májlebenyke közepe felé mennek sugárirányban × májat párhuzamosan kapcsolja a GI-rendszerrel és a léppel • v. portae (1000 ml/min) → nyomása normálisan 10 Hgmm × gyomor-béltraktusból, pancreasból, lépből (v. portaeból származó vér változó mennyiségű) × májat sorba kapcsolja a GI-rendszerrel és a léppel × v. portae → vv. interlobulares → vv. circumlobulares → sinusok (vv. intralobulares, „újrakapillarizálódás”) → a májlebenyke közepe felé mennek sugárirányban • sinusok (vv. intralobulares): × az a. hepatica és a v. portae rendszer vére a májsejtek közti sinusokban keveredik × kapillárisaikban az endothelsejtek kapcsolata nem folyamatos (diszkontinuus) → nagy a májkapillárisok permeabilitása (legnagyobb a szervezetben) × a májsejtek a sinusokból veszik fel és oda is ürítik az anyagcseretermékeket × × ×

Disse-tér → sinus endothel és hepatocyták közt (benne lipocyták) közben a vér a centrális vénák felé folyik → májlebenyke (lobulus) közepe felé vv. centrales vérének elvezetése: vv. sublobulares → vv. hepaticae (nyomása normálisan 5 Hgmm) → v. cava inf. (VCI)

enterohepatikus keringés (enterohepatikus recirkuláció) • májban kiválasztott anyagok egy része a bélben visszaszívódik a v. portae rendszerébe, majd a májban újra felhasználódik • példák: × epesavak és epesavas sók × urobilinogén (UBG)

Lép keringése: −

lép szerepe: • immunreakciókban való részvétel (pl. lymphocyták differenciálódása) • elöregedett vagy sérült vörösvérsejtek kivonása a forgalomból • vérraktár → emberben kevésbé fontos × paraszimpatikus hatás → vazodilatáció → vér tárolása × szimpatikus hatás → vazokonstrikció és lépkontrakció → tárolt vér kiürül (Htc 3-4 %-kal megemelkedik)

Harántcsíkolt izom és bőr keringése. − −

−

harántcsíkolt izom és bőr → keringésük széles határok közt változhat befolyásoló tényezők: • izommunka → izmok véráramlása jelentősen megnőhet • hőegyensúly → bőr vérkeringése a hőszabályozás igényeitől függ egymástól is függenek: izommunka → szervezet felmelegedésével jár → bőrerek reflexes tágulata • izomszövet max. vérellátásának érdekében a szűkítés lenne előnyösebb → izomtevékenység kezdetén összeszűkülnek • felmelegedett vér eljut a kp.-i idegrendszerbe → megindulnak a hőleadási folyamatok → bőrben vazodilatáció • a szabályozásban a testhőmérséklet állandó szinten tartása elsőbbséget élvez

Harántcsíkolt izmok keringése: − −

−

az izomzat felnőtt ffiban a testtömeg 40-50 %-a áramlás széles határok közt változhat: • nyugalomban a teljes véráramlás 840-1000 ml/perc az izomban (15-20%) → tömegéhez képest viszonylag kevés • közepes bazális tónus • nagy konstriktor tónus → súlyegységre számíva itt a legnagyobb az érellelállás • fizikai munkavégzés: max. izomteljesítménynél 20 liter/perc fölé emelkedhet (80%) → perctérfogat növekedése, vazodilatáció, keringés átrendeződése (redistribúció) • hőszabályozásban is fontos szerepe van → hidegben izommunka és hőtermelés ↑ (ehhez több vér is kell) a vázizomzat keringése nem egyenletesen változik • 2 izomtípus (fehérizom, vörös izom) érellátása eltér × fehér izmok távolabb esnek a kapillárisoktól × vörös izmok 2-3x kapillarizáltabbak • az izomszövet tág határok közt képes illeszkedni a szövet anyagcseréjéhez: × inaktív izomban csekély a perfúzió × max. izomtevékenységnél 10-15x-ösére nőhet → az erek nyugalmi tónusa nagy

Anyagcsere: −

− −

−

oxigénfogyasztás: • nyugalomban a teljes O2-fogysztás 20%-a • O2-fogyasztás akár 70-80x-osára is nőhet maximális munkavégzés esetén az összes oxigént képes kivonni a vérből munka során → itt lehet a legnagyobb AVDO2 (munkában) oxigénhasználási koefficiens: O2 felvétel és a szövethez szállított O2 aránya • nyugalomban: 0,25-0,3 • működő izomban: 0,8-0,9 oxigénadósság: • nagyon nagy izomteljesítménykor az izom több energiát használ fel,mint amennyit kitermel az oxidációs folyamatok által • anaerob folyamatok (foszfokeratin bomlás, izomglikogén tejsavvá alakulása) → laktát felszaporodik • oxigénadósság: felszaporodott laktát eltüntetéséhez, normális oxigénszint helyreállításához, nagy energiájú foszfátraktárak feltöltéséhez szükséges O2-mennyiség

Harántcsíkolt izmok keringésének szabályozása: −

jelentős humorális és idegi mechanizmusok → használatfüggő szövet • vázizom fázisos kontrakciója → véráramlás is fázisos: • izommunka esetén: × helyben felszabaduló metabolitok → vazodilatáció × izompumpa: vénás beáramlás fenntartása, perctérfogat növelése - összehúzódás a kapillárisokból, venulákból és vénákból kipréseli a vért - billentyűk megakadályozzák a visszaáramlást → jelentősen elősegíti a véráramlást

− −

−

−

−

× izomtevékenység alatt a teljes keringési rendszer az izommunka igényeihez alkalmazkodik × nagyobb véráramlási igény → perctérfogat nő, véráramlás átrendeződése, újraelosztása • tartósan tónusos kontrakció: akadályozza a beáramlást • kontrakció végével reaktív hyperaemia bazális miogén, nyugalmi vasokonstriktor és reflexes vazokonstrictor tónusok vannak jelen áramlás növelésének mechanizmusai: • keringés átrendeződése: a megnövekedett perctérfogat nagy része az izmokba áramlik × az ehhez szükséges értágulat egy részét anyagcseretermékek tartják fent - működő izomban az O2-felvétel nagyobb mértékben nő, mint a véráramlás, oka: • szöveti Po2 alacsonyabb, mint nyugvó szövetben • laktát ↑: × Bohr-effektus : fokozott izomműködés → laktáttermelés ↑ → H+-konccentráció ↑ → Hbdisszociációs görbe jobbra tolódik (elősegíti az O2 disszociációját) × Cori-kör: a laktát a májba jut, ahol visszalakul glükózzá • hőmérséklet emelkedése → görbe jobbra tolódik (elősegíti az O2 disszociációját) × másik részét idegrendszer szabályozza: - először a splanchnikus területen kontrahálnak ez erek, majd a vesében - coronariák tágulnak - agy változatlan • perctérfogat növelése: × működő izom kipréseli a venulákból és a vénákból a vért × idegrendszeri szabályozás: szimpatikus beidegzés: edzett egyénekben - főként pozitív inotrop hatás, nagyobb megterhelés esetén megjelenik a - pozitív kronotrop hatás, edzetlenekben már kisebb megterhelésre is nő a frekvencia is (vagushatás is csökken ilyenkor) • egy adott izomterület maximálisan elérhető véráramlása: ezt nem a vazodilatáció, hanem a perctérfogat maximuma korlátolja humorális szabályozás: • helyileg keletkezett anyagcseretermékek → erős miogén tónust oldó hatások: × K+ × purinnukleotidok (AMP, adenozin) × H+ × CO2 × laktát • reaktív hyperaemia: × munkavégzés → anyagcseretermékek termelődése → vazodilatáció → áramlás ↑ × oxigénhiányt követő reperfúzió során az izom vérellátása is nő × ha közben izommunka is van (munkahyperaemia), akkor sokkal nagyobb és tartósabb • adrenalin → β2-adrenerg receptor → vazodilatáció → áramlás ↑ vegetatív idegrendszeri szabályozás: • szimpatikus adrenerg (α1) → érszűkítő impulzusok (nyugalomban) • szimpatikus adrenerg (β2) → vazodilatáció • szimpatikus cholinerg (M-Ach-R) → vazodilatáció limbikus rendszer hatása: • védelmi keringési reakciókban, emocionális eredetű, ájulással járó vérnyomáscsökkenésben, izommunka előtti készenléti állapotban van szerepe • ha tudjuk, hogy izommunkát kell végezni, gyorsabb az alkalmazkodás... • dilatátor beidegzés → nyugalomban nem futnak impulzusok... • perctérfogat növelése → nervus vagus tonusának csökkentésén át

Bőr vérkeringése: −

bőr véráramlása → cutis erei + subcutan vénás plexusok • kiterjedt kapilláris-hálózatok • kiterjedt arterio-venosus anastomosisok

− −

−

• jelentős tárolt vérmennyiség • ellenáramlás → hőreguláció bőr anyagcsereigényét alacsony ( 160 Hgmm) emelkedik a glomerulus-kapilláris-nyomás (és a GFR) • 80-160 Hgmm között a változás csak enyhe → de a MAP ↑-és mindig okoz enyhe RBF és GFR ↑-ést (az autoregulációs tartományon belül is) → ld. Bálint 1986, 489. o.

• −

80 Hgmm alatt az átáramló vérmennyiség a nyomással arányosan csökkenni kezd (nagyobb vérvesztésnél a vese vérátáramlása csökkenni kezd) • 15 Hgmm (kritikus záródási nyomás) alatt a veseék véráramlása megszűnik alsó határa magasabban van, mint a szívnél vagy agynál → keringési sokk esetén az agy és szív ellátása az elsődleges → azonban sokkvese, illetve sokktüdő alakulhat ki

4. Légzés Légutak. Holtterek. Alveoláris ventiláció. Légterek. Spirometria. − −

− −

légzéshez tartozik minden olyan folyamat, amely szerepet játszik a gázcserében légzés elemei: • respiráció (légzési folyamat: belégzés, kilégzés, kilégzés végi szünet) → mellkas tágulása illetve összehúzódása hozza létre • ventiláció (gázcsere a tüdőben, külső gázcsere, légcsere) → az alveolus űrtere és a külsö levegő között • diffúzió → az alveolus űrtere és a tüdőkapillárisok között • perfúzió (keringés, O2 és CO2 szállítása) • szöveti (belső) gázcsere (sejtlégzés) → kapillárisok és szövetek között • légzés szabályozása a légzést a mellkas tágulása illetve összehúzódása hozza létre légzőrendszer két fő részre osztható: • vezető légutak (porcos: bronchusok, membrános: bronchiolusok) → vezetik a levegőt × felső légutak × alsó légutak (tüdő „vezető zónája”) • kicserélődési zóna → itt történik a (külső) gázcsere

Légutak funkciói: Vezető légutak: −

−

funkcióik: • felső légutak → belégzett levegő előkészítése × levegő hőmérsékletének beállítása (nyálkahártyán kiterjedt, nagy felületű kapillárishálózat) × páratartalom befolyásolása × táplálék és levegő elválasztása (gégefedő porc) × hangadás (gége) × szűrés - orr szőrei → nagyobb szennyeződések - orrnyálkahártya → 10 µm felettiek (5-10 µm-nél kisebbek jutnak tovább) • nyálkahártyában fennmaradt részecskék eltávolítása: tüsszentés - garat, gége, trachea nyálkahártyája (egyrétegű, többmagsoros kinociliumos hengerhám) → 2-10 µmes részecskék • csillók mozgása a garat felé hajtja a szennyeződéseket → lenyeljük • nyálkahártyában fennmaradt részecskék eltávolítása: köhögés → köpet • nyálkahártya hámjában kehelysejtek találhatók → mucintermelés • alsó légutak (bronchusok, bronchiolusok) → szűrés (filtráció, nyálkahártyán keresztül) × csillók mozgása felfelé hajtja a szennyeződéseket × nyálkahártyában fennmaradt részecskék eltávolítása: köhögés → köpet (diagnosztikában fontos, hogy mélyről jövő köpetet vizsgáljunk...) × 0,3-2 µ m-nél kisebb részecskék lejutnak az alveolusokba - a légúti ellenállás leginkább a légutak átmérőjétől függ • tüdő egyéb funkciói: × angiotenzin konvertáz enzim (ACE) termelése (tüdőkapillárisok) → angiotenzin I átalakítása angiotenzin II-vé × hisztamin termelése × leukotrienek termelése × prosztaglandinok inaktiválása légúti ellenállás: • leginkább a légutak átmárőjétől függ

• •

akkor mérhető, ha a légutakban levegő áramlik az. ún. dinamikus paraméterekkel (FEV1, Tiffeneau-index, FIV1) jól jellemezhető

Kicserélődési zóna: −

−

alveolusok → itt történik a gázcsere döntő része • belégzés → alveolusok kitágulnak (expanzió) • kilégzés → alveolusok összeszűkülnek (retrakció), de nem esnek össze (surfactant miatt) respiratoricus bronchiolusok, ductus alveolarisok → szintén részt vesznek a gázcserében

Tüdő egyéb funkciói: − − − − −

surfactant-termelés prosztaglandin-termelés hisztamin-termelés kallikrein-termelés angiotenzin konvertáló enzim (ACE) termelése (vese mellett)

Holtterek (VD): −

−

holttér (fiziológiai holttér, kb. 150 ml) → anatómiai holttér (150 ml) + alveoláris holttér (0 ml) • 2 komponensből tevődik össze: × anatómiai holttér (kb. 150 ml) → - a felső légutakban mozgó levegő, nem vesz részt a gázcserében - meghatározása: • tiszta O2-t lélegeztetünk be • utána lassan és egyenletesen lélegezzen ki • mérjük a kilégzett levegő N2-tartalmát → × eleinte 0 lesz (holttér) × amikor megjelenik, megnézzük a légzési térfogatot (mivel ez a levegő N 2-t tartalmaz, keveredett az előző légzés során tüdőben maradt levegővel, tehát részt vett a gázcserében × alveoláris (funkcionális) holttér (fiziológiásan ≈ 0 ml) → - a respirációs levegő azon része, amely lejut ugyan az alveolusokba, de nem kerül a gázcsere során felhasználásra - az alveolusok ugyan megtelnek, de nincs gázcsere (pl. ha az alveolusnak nincs keringése, pl. tüdőembolia esetén) fiziológiai holttér meghatározása: CO2-méréssel • holttérben nem történik gázcsere → benne a CO2-koncentráció azonos lesz a légköri levegőével (tehát gyakorlatilag 0) • a gázcserében részt vett alveoláris levegőben a CO2-koncentráció 5,6 térfogat% (a kilézett levegő CO 2koncentrációja a holtterek alacsony CO2-tartalma miatt ennél mindig alacsonyabb) • kilégzett levegő térfogatát és CO2-koncentrációját megmérve aránypár segítségével kiszámolhatjuk a holtteret: × holttér * 0 + (mért TV - holttér) * 5,6 = mért TV * mért CO2-koncentráció × ebből: holttér = mért TV - (mért TV * mért CO2-koncentráció) / 5,6

Alveoláris ventilációs térfogat: − − −

a légzés során megmozgatott levegő azon része, amely részt vesz a gázcserében számítása: alv. vent. térfogat = légzési térfogat – holttér fiziológiás körülmények között kb. 350 ml

Alveoláris ventiláció (VA): −

a tüdőkben 1 perc alatt valóban kicserélt levegőtérfogatot jelenti

• −

alveoláris ventiláció (VA) = alv. ventilációs térfogat * f = (TV - VD) * f • nem azonos a légzési perctérfogattal! (légzési perctérfogat = TV * f) alveoláris ventiláció normál értéke: 5250 ml / min

−

• ha magasabb → hiperventiláció • ha alacvsonyabb → hipoventiláció légzés során a tüdőben lévő levegőnek csak 1 része cserélődik le • nyugodt kilégzés után tüdőben maradó levegő → funkcionális reziduális kapacitás (FRC) = RV + ERV = 2000-2500 ml) • jelentősége → az alveolus űrterében viszonylag állandó marad a pO2 és a pCO2 → folyamatosan mehet végbe gázcsere

Légterek, légzési paraméterek, spirometria: −

meghatározásuk spirométerrel történik • mérhetők a légzési térfogatok és áramlási sebességek, és idők • nyugalmi és erőltetett légzés során is × nyugodt légzés során → statikus (nyugalmi) paraméterek (térfogatok, kapacitások) × erőltetett légzés során → dinamikus paraméterek (sebességek, térfogat / idő görbék)

Statikus paraméterek: −

−

−

−

−

respirációs volumen (tidal volumen, TV, VT) → nyugodt légvételenként cserélődő levegő (500 ml, legkisebb) • 2 részből tevődik össze: TV = alveoláris ventilációs térfogat + holttér × holttér (fiziológiai holttér, VD) → kb. 150 ml × alveoláris ventilációs térfogat (VA) → kb. 350 ml - a légzés során megmozgatott levegő azon része, amely részt vesz a gázcserében - számítása: VA = légzési térfogat – holttér • légzési perctérfogat: VL= TV * légzési frekvencia = 500 ml * 14-18 /min = 7-9 liter/perc (420-540 l/óra) × alveoláris ventiláció: VA= 14-18 x (500-150) = 4,2 – 5,6 liter/perc - csökkenhet: emphysemánál (nő a holttér), narkotikummérgezés (respirációs levegő csökken) × holttér ventiláció: VL-VA= 1,8 – 2,4 liter/perc belégzési rezerv térfogat (inspirációs rezerv volumen, IRV) → • norm. belégzés utáni erőltetett belégzés során belélegezhető levegő • kb. 1900-3300 ml (legnagyobb) kilégzési rezerv térfogat (expirációs rezerv volumen, ERV) → • norm. kilégzés utáni erőltetett kilégzés során kilélegezhető levegő • kb. 800-1200 ml maradék levegő (reziduális volumen, RV) → • max. kilégzés után a tüdőben maradó levegő • kb. 1000-1200 ml • nem mérhető hagyományos spirometriával → emiatt nem határozható meg a TLC, FRC sem • mérése: × gázdilúciós módszer (ami a vérben nem oldódik, pl. He): FRC = V1 * (C1-C2) / C2 × tiszta oxigén belélegeztetés (kimosott nitrogén alapján kiszámolható) tehát a sorrend: TV < ERV < RV < IRV

Származtatott volumenek (kapacitások): −

− −

vitálkapacitás (VC) = IRV + TV + ERV • maximális belégzést követő max. kilégzés során kilélegezhető levegő • kb. 3200-4800 ml • csökken: tüdő (mellkas) csökkent tágulékonysága esetén inspirációs kapacitás (IC): = TV + IRV = kb. 2400-3600 ml funkcionális reziduális kapacitás (FRC): = RV + ERV = 1800-2500 ml • nem mérhető hagyományos spirometriával • meghatározása: gázdilúciós módszer vagy tiszta oxigén belélegeztetés • emelkedik: × alveolusok destrukciója (pl. emphysema) × tüdő (mellkas) csökkent tágulékonysága

−

totál kapacitás (TLC, TC) = VC + RV = kb. 4200-6000 ml • nem mérhető hagyományos spirometriával

Dinamikus paraméterek: −

−

− −

sebességek: • áramlási csúcssebesség (peak expiratory flow, PEF) → maximális áramlási sebesség, kb. 80%-nál × normálisan kb. 10 liter/sec = 600 l/min • erőltetett kilégzési áramlási sebesség (forced expiratory flow, FEF) dinamikus volumenek: • FEV: erőltetett exspiratios volumen × max. belégzés után erőltetett gyors, maximalis kilégzés történik × FEV1: az első sec. alatt kilélegzett levegő mennyisége (normálisan kb. 80%) • Tiffeneau-index: FEV1/FVC hányadost jelenti × FVC (erőltetett vitálkapacitás): az erőltetett légzés során mért VC × normális esetben ez 70-80 %-nál nagyobb × csökken: nagyobb áramlási ellenállás (pl. légúti obstrukció) esetén (COPD, asthma bronchiale) • FIV: erőltetett inspiratios volumen × az első sec. alatt belélegzett levegő mennyisége a FIV1 × FIV1 csökken: felső légúti (extrathoracalis) obstrukció (gége, trachea) idők: • erőltetett kilégzés hossza (Forced expiratory time, FET) maximális akaratlagos légzési paraméterek: • maximális akaratlagos légzés (max. hyperventillációs kapacitás, maximal voluntary ventilation, MVV): × maximális frekvenciájú és térfogatú akaratlagos belégzés során mért, 1 percre kivetített légzési térfogat × mérése: lehető legnagyobb légvételeket végezzük a lehető leggyorsabban 15-20 sec-en keresztül, majd kivetítjük 1 percre × normálisan kb. 100-200 liter/perc • maximális akaratlagos légzési frekvencia (maximal voluntary ventillation frequency, MVV*f) × maximális akaratlagos belégzés során 1 percre kivetített légzési frekvencia

Légzési paraméterek fiziológiás és kóros változásai: −

−

−

− − −

− −

nyugodt légzés (eupnoe): • percenkénti légvételek száma 14-18 • egy légvétel kapcsán felvett, illetve leadott levegő mennyisége (TV) 0,5 liter • tehát a légzési perctérfogat (ventillatio) 7-9 liter légzési perctérfogat ↑-és: • tachypnoe → légzésszám ↑ • hyperpnoe → légzési térfogat ↑ légzési perctérfogat ↓-és: • bradypnoe → légzésszám ↓ • hypopnoe → légzési térfogat ↓ apnoe → bármely okból létrejövő légzésszünet (légzésleállás kilégzésben) • pl. obstruktív alvási apnoe syndroma (OSAS) → m. genioglossus tonusának csökkenése miatt a garat alváskor beszűkül → apnoe → alvás mélysége ↓, elmarad az éjszakai vérnyomáscsökkenés is... apneusia (apneusis) → belégzőgörcs (elnyújtott belégzési állapot, légzésleállás belégzésben) metabolikus igényekhez viszonyítva nem megfelelő légzés: • hiperventiláció → pCO2 ↓ • hipoventiláció → pCO2 ↑ dyspnoe (nehézlégzés) → kényszerítő, nem kielégítő légzés (légzés tudatossá válásával jár együtt), oka lehet nagyon erősen terhelő izommunka, szén-dioxid belégzés, a légutak beszűkülése, elégtelen keringés, stb. orthopnoe → fekve jelentős fulladás, felülésre enyhül → szívbetegségre utal általálban

Változások az életkorral: − − − −

spirometria során mindig meg kell adni az alany nemét és életkorát (normál értékek is ezek függvényében változnak) oka: idősebb korban a légzőrendszer rugalmassága és teljesítőképessége csökken gyerek növekedése során: vitálkapacitás ↑ öregedés során: • vitálkapacitás ↓ • reziduális volumen ↑ • compliance ↓

Légzési zavarok: −

obstruktív légzési zavarok (légáramlás akadályozottsága valamely magasságban) → • felső légúti (extrathoracalis) obstrukció (gége, trachea) → FIV1 csökken • alsó légúti ellenállás növekedése (endobronchiális obstrukció → csökkent légúti átjárhatóság) × jellemzői: - dinamikus paraméterek jelentős csökkenése jellemzi • FEV1 ↓ • Tiffeneau-index ↓ (FEV1 Patm), tehát 761-763 Hgmm-re • majd a levegő kiáramlik → a nyomás kiegyenlítődik (kilégzés végén Ppulm = Patm) - erőltetett légézs: a nyomás emelkedése intenzívebb - Valsalva-manőver → zárt glottis esetén történő (blokkolt) erőletetett kilégzés (mély belégzést követően) → intrapulmonális nyomás 60-100 Hgmm-rel a légköri nyomás fölé emelhető (mivel nem tud kiáramlani a levegő, nem egyenlíthető ki a nyomás) intrapleuralis (intrathoracalis) nyomás (Ppl) → pleura 2 lemeze közötti nyomás • mindig relatíve negatív (azaz a légköri nyomásnál kisebb, < 760 Hgmm ) nyomásként beszélhetünk róla (kivéve: Valsalva-manőver) • magyarázata → × mellhártya (pleura) két lemeze közti teret (pleura üreget) néhány csepp savós folyadék tölti ki, ami az összetartó erőt (kohéziót) biztosítja → pleura 2 lemeze állandóan egymáshoz tapad × pleura 2 lemezét viszont az ellentétes irányba ható erők széthúzzák (főleg belégzéskor, de még kilégzéskor is) × nyugalmi helyzetben: - tüdő retrakciós tendenciája a pleurát befelé húzná - mellkas expanziós tendenciája a pleurát kifelé húzná • változásai: × belégzéskor csökken, azaz még negatívabb lesz (kb. -8 Hgmm, Müller-kísérletben akár -60 Hgmm)

×

−

kilégzéskor emelkedik, de negatív marad (kb. -2 Hgmm, Valsalva-manőver esetén viszont akár + 80 Hgmm-ig emelhető) • légmell (pneumothorax, PTX) → ha a pleura folytonossága megszakad, levegő áramolhat be a pleura 2 lemeze közé (mivel bent negatív a nyomás) → azonos oldali tüdő összeesik × nyílt → belégzéskor levegőt szív be a nyíláson, kilégzéskor visszanyomja × ventil-PTX → szelepként működik (levegő csak befelé tud menni) → ellenoldali tüdő kompressziója → életveszélyes transzpulmonális nyomás (transzmurális nyomás): Ptm= Ppulm - Ppl • értéke általában pozitív, mivel az intrapleurális nyomás mindig relatíve negatív (azaz a légkörinél kisebb)

•

−

számítása:

Kilégzésvégi szünet Belégzés Kilégzés Intrapulmonális nyomás 760 Hgmm 757-760 Hgmm 760-763 Hgmm Intrapleurális nyomás 755 Hgmm 752 Hgmm 758 Hgmm Transzpulmonális nyomás 5 Hgmm 5-7 Hgmm 3-5 Hgmm • ez felelős az alveolusfal nyitva tartásáért • változásai: × belégzéskor emelkedik → alveolusok tágulnak (expanzió) × kilégzéskor csökken → alveolusok retrakciója (surfactant hiányában az össze is eshetnének) transzthoracalis nyomás: Ptt = Ppl - Patm

Térfogat- és nyomásváltozások: − − −

A: intrapulmonalis (alveoláris) nyomás (Ppulm) B: intrapleuralis (intrathoracalis) nyomás (Ppl) C: tüdőben lévő levegő térfogata

Valsalva- és Müller-kísérlet:

fogalma

mellkasi nyomásváltozások

keringési következmények

kompenzáció

Valsalva-manőver Müller-kísérlet zárt glottis esetén történő (blokkolt) zárt glottis esetén történő (blokkolt) erőletetett kilégzés (mély belégzést követően) erőltetett belégzés teljes kilégzést követően intrapulmonális nyomás: intrapulmonális nyomás: maximális kilégzési nyomás ↑ maximális (minimális) belégzési nyomás ↓ intrapleuralis (intrathoracalis) nyomás ↑ intrapleuralis (intrathoracalis) nyomás ↓ (akár 60-100 Hgmm-rel a légköri nyomás fölé) (akár 40-80 Hgmm-rel a légköri nyomás alá ) emiatt az aorta transzmurális nyomása ↓ emiatt az aorta transzmurális nyomása ↑ intrajuguláris (centrális) vénás nyomás ↑ perifériás ellenállás (TPR) ↑ artériás vérnyomás (csak kezdetben) enyhén ↑ vér a nagyvérkörbe nyomódik (nagyvérköri szív és tüdők megtelnek vérrel pangás), jobb szívfél nem tud telődni (kisvérköri pangás) mivel a tüdő nem kap elég vért, a bal szívfél kisvérköri pangás miatt a nagy vérkörből sem sem telődik a kisvérkör felől → szív szinte tud tovább áramlani a vér (perctérfogat ↓↓↓) üresen jár (perctérfogat ↓↓↓) artériás vérnyomás végül lezuhan → radialis pulzus alig tapinthatóvá válik szöveti anyagcsere viszont nem áll meg → pCO2 ↑ tachycardia → szapora pulzus

Compliance (tágulékonyság): −

az egységnyi nyomásváltozásra jutó térfogatváltozást jelenti → • a tüdőcompliance esetén nyomáson a transzpulmonális nyomást értjük • egyenesen arányos a tüdő tágulékonyságával → nagyobb compliance esetén könnyebben, kisebb compliance esetén nehezebben tágítható • fordítottan arányos a rugalmas ellenellással (elastance) → minél nagyobb a rugalmas ellenállás, annál kisebb a compliance • kiszámítása: C = ΔV / ΔPtranspulm • mértékegysége: liter/Hgmm

•

−

−

−

mérése intrathoracalis nyomásméréssel történik, miközben 50-100 ml-es porciókban történik a be- és kilégzés (de post mortem mérhető pl. fiz só ki- és beáramoltatásával is) • a térfogatot (vagy a térfogatváltozást) a nyomás függvényében ábrázolva a compliance a görbe meredekségének felel meg (differenciál = derivált) • tehát ha ugyanakkora térfogatváltozáshoz nagyobb nyomásváltozás szükséges, a compliance csökken • belégzés kezdetén laposabb a görbe (le kell győzni a felületi feszültséget) compliance (tüdő tágulékonysága) függ: • felületi feszültségtől és a surfactant mennyiségétől → rugalmasság 2/3-a × surfactant → compliance ↑ × fiz. sóval teli tüdő: compliance ↑ (nem lesz folyadék-gáz fázishatár, ahol nagy felületi feszültség jönne létre) • rugalmas és kollagénrostok mennyiségétől → rugalmasság 1/3-a compliance mérhető: • tüdőben: C pulm = ΔV / ΔPpulm (értéke: 2 l/kPa = 150-450 ml/vízcm = 0,3-0,4 l/Hgmm) • mellkasfalban: Cmellkasfal = ΔV / ΔPpleura • teljes légzőrendszer (tüdő és a mellkas együttes) compliace-e: 1/C = 1/C pulm + 1/Cmellkasfal (értéke: 0,15-0,3 l/Hgmm) → tüdő és mellkasfal compliance-énél is alacsonyabb kóros compliance-értékek: • restriktív zavarok → compliance ↓ • surfactant-hiány koraszülötteknél → compliance ↓ (felületi feszültség ↑) • rugalmas ellenállás csökkenése (pl. emphysema) → compliance ↑

Légzéssel szembeni ellenállás komponensei: −

−

−

rugalmas ellenállás: • teljes légzési ellenállás 80-90%-a • tüdő rugalmas ellenállása (elastance) → mindig befelé irányul (retrakciós tendencia, kollapszustendencia) → lehetővé teszi a passzív kilégzést × alveolusok felületi feszültsége → fő komponens × elasztikus és kollagén rostok → minor komponens • mellkasfal rugalmas ellenállása (elasztikus recoil) × nyugalmi helyzetben és kilégzésben kifelé irányul (expanziós tendencia) × belégzés végén befelé irányul (retrakciós tendencia) légutak ellenállása a beáramló levegővel szemben: • teljes légzési ellenállás 10-20%-a • mérése: × csak akkor mérhető, ha levegő áramlik a tüdőbe vagy onnan kifelé × száj és az alveolusok közti nyomáskülönbség (Hgmm) és a légáramlás intenzitásának (liter/sec) hányadosa → csak akkor mérhető, ha van légáramlás... × kb. 2 Hgmm/liter/sec • az ellenállást befolyásoló tényezők: × leginkább a légutak átmérőjétől függ: - bronchialis izomtónus → bronchusátmérő meghatározója • szimpatikus hatás (adrenalin, noradrenalin) tágít → ellenállás ↓ (bronchodilatáció) • paraszimpatikus idegek (ACh) szűkít → ellenállás ↑ (bronchokonstrikció) - bronchusok kompressziója → kis tüdőtérfogatok esetén gyakran nyomás alá kerül (extrém magas áramlási ellenálláshoz vezet) × nem az alveolusok falának tonusát befolyásolják, hanem a bronchusokét és bronchiolusokét! × fizikai faktorok: - füst, por, vegyi anyagok - hypoxia, hypercapnia rugalmatlan szövetek ellenállása → gyakorlatilag elhanyagolható

Elastance (rugalmas ellenállás): −

egységnyi térfogatváltozásra jutó nyomástváltozás • a tüdő rugalmas ellenállását jellemzi → a tágulás ellen ható erő, mely a tüdőben mindig befelé irányul →

−

−

× ez teszi lehetővé, hogy a kilégzés passzívan végbemehessen × viszont ha nagyobb, akkor az összeesési hajlam is nagyobb • a compliance reciproka kiszámítása: • E = 1/C = ΔP / ΔV • Laplace-törvény átrendezett formája: E (Precoil) = Pkülső-Pbelső = 2*T / r × E (Precoil) → rugalmas ellenállás (elastance, recoil pressure, összeesési hajlam) × T → felületi feszültség (fordítottan arányos a surfactant mennyiségével) × r → alveolus sugara • következtetések: × minél kisebb a sugár, annál nagyobb az összeesési hajlam → - kilégzésben könnyebben esnek össze az alveolusok - kisebb alveolusok könnyebben esnek össze × surfactant hiányában könnyebben esnek össze az alveolusok • az alveolusokat nyitva tartó (transzmurális nyomás): × Ptm = - Precoil = Pbelső - Pkülső, azaz: × Ptranszpulm = - Precoil = Palv - Ppl kóros elastance-értékek: • restriktív zavarok → E ↑ • rugalmas ellenállás csökkenése (pl. emphysema) → E ↓

Elastance komponensei: −

−

alveolusok felületi feszültsége → fő komponens • folyadék-gáz-fázishatáron keletkezik • a lumen összeesése (kollapszusa) irányában hat • surfactant → felületi feszültséget csökkentő anyag elasztikus és kollagén rostok → minor komponens

Falfeszülés, felületi feszültség: −

−

−

falfeszülés: • Laplace-törvény: leírja a tágulékony üreges testek (pl. alveolusok) esetében a nyomás és a falfeszülés közötti összefüggést • alapképlet: T = P * r / (α*L) × T: falfeszülés → az az erő, amely középen félbevágott gömb esetén a két félgömböt összetartaná × P: az üregben lévő nyomás × R: az üreges szerv sugara × α: korrekciós (arányossági) tényező × L: falvastagság • a képletből levonható következtetések: × nyomás csökkenése (kilégzés) → falfeszülés csökkenni fog × sugár csökkenése (kilégzés) → falfeszülés csökkenni fog × falvastagság növekedése → falfeszülés csökkenni fog felületi feszültség → nem azonos a falfeszüléssel • folyadék-gáz-fázishatáron keletkezik • a lumen összeesése (kollapszusa) irányában hat • jelentősége: minél nagyobb a felületi feszültség, az alveolusok annál könnyebben esnek össze (kollabálnak) • Laplace-törvény átrendezett formája: E (Precoil) = Pkülső-Pbelső = 2*T / r × E (Precoil) → rugalmas ellenállás (elastance, recoil pressure, összeesési hajlam) × T → felületi feszültség (fordítottan arányos a surfactant mennyiségével) × r → alveolus sugara alveolusok kollapszusa ellen irányuló mechanizmusok: • surfactant → felületi feszültség csökkentése • alveolusok interdependenciája → a szomszédos alveousok tágan tartják egymást

Surfactant: −

−

− −

−

−

−

felületaktív lipidkomplex: • dipalmitoil-foszfatidil-kolin (dipalmitoil-lecitin): 90 % • + proteinek (A, B, C, D): 10 % (szabályozzák a szintézisét és döntő szerepük van a dispersióban) II. típusú (granuláris) pneumocyták szintetizálják : • nyomokban az intrauterin 20. héttől (5. hónapban) jelenik meg • 30-34. gestatiós hét (7-8. hónap) körül történik meg a kiválasztása az alveolaris térbe, egyre emelkedő mennyiségben • terhesség utolsó ötödében válik dominánssá az alveolus lumenében • koraszülötteknél kevés lehet a surfactant → idiopathiás respiratorikus distress syndroma (IRDS) = hyalinmembrán-betegség (HMB), perinatalis halálozás egyik fő oka termelődését tonusos vagushatás szabályozza (2 oldali vagotomia → surfactanttermelés gátlása) szerepe: • csökkenti a felületi feszültséget az alveolusokban → kilégzésben nyitva tartja az alveolusokat • elastance (E) ↓→ alveolusok rugalmas ellenállása, azaz az összeesési hajlam ↓ • compliance (C) ↑→ alveolusok tágulékonysága, azaz az expanziós hajlam ↑ • csökkenti az alveolusokba való filtrációt (nehezebben hatol át rajta a folyadék) × megjegyzendő, hogy ha az alveolusba mégis folyadék kerül, ez csökkenti a surfactant hatását → összeesés veszélye hatásának mértéke az alveolusok sugarától is függ → főleg a kisebb alveoluokban (illetve kisebb tüdővolumenek esetén) csökkenti a felületi feszültséget, a nagyobbakban kevésbé • alveolusok sugara a légzéssel is változik → surfactant-réteg vastagsága is változik (mivel a mennyisége 1 légzési ciklus alatt állandó) • kilégzésben az alveolusok sugara csökken → feszülés csökken → a kisebb alveolusok összeesnének, ha nem lenne bennük surfactant • lehetővé teszi, hogy alacsony intrapulmonalis nyomás mellett is az összes alveolus részt vegyen a légzésben (hiányában az alveolusok összeesnének → koraszülött csecsemőknél respiratios distress syndroma) • nélkülözhetetlen a funkcionális reziduális kapacitás (FRC) kialakulásához surfactant temelését fokozza: • kortikoszteroidok: × fokozzák a differenciálódást (32. hét körül emelkedik a szintje) × minden chronikus stresszhelyzet a méhen belül fokozza a tüdőérést: toxaemia, intrauterin sorvadt, dohányzó nők • tiroxin: glükokortikoid receptoron keresztül fokozza • cAMP • EGF • karnitin • Ambroxol surfactant temelését csökkenti: • hypoxia, acidosis • inzulin • androgének

Légzési munka: − −

−

W = Σ (Ptranszulm * Vlégzési) komponensei: • compliance-munka 70-80 % • légúti ellenállási munka 10-20 % • szöveti ellenállási munka 0-1 % légzési munka átlagos oxigén-igénye: • nyugalmi légzés során 1 ml O2-fogyasztás/ 1 liter ventiláció • teljes oxigén-igény 2-3 %-a

−

kóros állapotokban a légzés oxigén-igénye 9-15 ml/ 1 liter ventiláció-ra nőhet

Gázcsere a tüdőben és a szövetekben. −

légzés elemei: • respiráció (légzési folyamat: belégzés, kilégzés, kilégzés végi szünet) • ventiláció (gázcsere a tüdőben, külső gázcsere, légcsere) → az alveolus űrtere és a külsö levegő között • diffúzió → az alveolus űrtere és a tüdőkapillárisok között • perfúzió (keringés, O2 és CO2 szállítása) • szöveti (belső) gázcsere → kapillárisok és szövetek között • légzés szabályozása

−

gázcsere hajtóereje a diffúzió (mindig a nyomásgrádiensnek megfelelően): • alveolusokban (a vér-tüdő-gáton át) az alveolus űrtere és a tüdőkapilláris között (külső gázcsere, külső légzés) × O2 az alveolus űrteréből a vérbe × CO2 a vérből az alveolus űrterébe • szöveti kapillárisokban (belső gázcsere, belső légzés): × O2 a vérből a szövetekbe × CO2 a szövetekből a vérbe

Gázcsere a tüdőben („külső légzés”): Az eredményes gázcsere feltételei: −

−

− − −

megfelelő ventiláció (V) → az alveolus űrtere kapcsolatban legyen a külsö levegővel • légutak átjárhatósága • alveolus nyitottsága: × belégzésben a feszülés tartja nyitva az alveolusokat × kilégzésben a surfactant (felületi feszültséget csökkentő anyag) gátolja meg az összeesésüket megfelelő felületű és vastagságú diffúziós felszín → • diffúziós felület normálisan 70-80 m2 × felületcsökkenés → csökkent diffúziós állandó • diffúziós rétegvastagság: 0,22-2,2 µm × növekedése (pl.oedema) → csökkent diffúziós állandó megfelelő perfúzió (Q) → az alveoláris kapilláris kapcsolatban legyen a keringés többi részével megfelelő ventilációs / perfúziós (V/Q) arány: normálisan kb. 0,9 kontaktusidő → vér és alveoláris levegő közti diffúzióhoz idő kell...

Diffúzió az alveoláris gáz és a tüdő kapillárisai között: −

diffúzió függ: • diffúziós membrán felülete → emphysema, tüdő lobectomia esetén csökken • diffúziós membrán vastagsága → fibrosis, oedema esetén megemelkedik • koncentráció (parciális nyomás) különbsége × tüdőkapillárisok elején (gázcsere kezdetekor) jelentős nyomásgrádiens: -

•

tüdőkapilláris pO2 40 Hgmm körül alveoláris pO2 100 Hgmm körül

× a PCO2 nyomásgrádiens lényegesen kisebb: 6 Hgmm körüli a különbség gáz anyagi minősége (diffúziós konstans)

Vér-tüdő gát: − − − −

ezen keresztül történik meg a gázcsere folyadékfliltráció viszont nem történik, mert a tüdőkapillárisokban lévő hidrosztatikai nyomás alacsony → az alveolus ürege nem tartalmaz folyadékot barrier vastagsága: 0,22-2,2 µm rétegei: • surfactant

• • • • •

alveoláris epithelsejt (pneumocyta) alveoláris epithel bazálmembránja (lamina basalisa) vékony kötőszövet + interstitialis folyadékréteg → a folyadék sejteket nem tartalmaz !!! kapilláris bazálmembránja kapilláris endothel

Az alveoláris levegő összetétele: − −

−

−

az alveolus űrterében viszonylag állandó a pO2 és a pCO2 → folyamatosan mehet végbe gázcsere a belégzett és az alveoláris levegő összetétele (térfogat %): O2 CO2 N2 H2O légköri (belégzett ) levegő 21 0,03 78 1 kilégzett levegő 15 3 77 5 alveoláris levegő 13 5,6 75 7 parciális nyomás: • az a nyomás, amit az adott gáz akkor fejtene ki, ha egymagában töltené ki a rendelkezésre álló teret • a gázok vérben mért parciális nyomásáról a vérgázanalízis (Astrup) ad tájékoztatást → × artériás Astrup: a. radialis (artériás) vagy fülcimpa (arterializált kapilláris) mintákból × vénás Astrup: vénából • a paricális nyomások a légköri nyomás és a %-ok ismeretében kiszámolhatók: × Pparc = Plégnyomás * térfogat % × pl. O2 a levegőben 760 Hgmm-es légköri nyomás mellett: 760 Hgmmm * 0,21 = 159 Hgmm a belégzett, az alveoláris levegő és a vér parciális gáztenziói (Hgmm): meg kell tanulni • oxigén: × legnagyobb a belégzett levegőben (hiszen a levegő CO2-tartalma csak 0.03 %) × 2. az alveoláris levegő (a kapillárison az alveolusba áramló CO2 higítja az oxigént) × 3. az artériás vér (alveolusénál valamivel kevesebb) × legkisebb a vénás vérben (szövetek elhasználják) • szén-dioxid: × legnagyobb a vénás vérben (az alveolusban valamivel kevesebb) × legkisebb a belégzett levegőben (hiszen a levegő CO2-tartalma csak 0.03 %) × kilégzett levegő CO2-tartalma a 2 között van (mivel a holtterek alacsony CO2-tartalmú levegője felhigítja az alveolusok magas CO2-tartalmú levegőjét)) • nitrogén: belégzett levegőben a legmagasabb légköri (belégzett ) levegő kilégzett levegő alveoláris levegő artériás vér vénás vér

PO2 159 116 100 65-100 40

PCO2 0,3 32 40-45 35-45 46

PN2 597 566 573 573 573

PH2O 5 47 47 47 47

A gázcsere mennyiségi jellemzői: −

−

a diffúzió Fick törvényével írható le: ∆ m/∆ t = k * A * ∆ C • a membránon időegység (∆t) alatt átdiffundáló anyagmennyiség (∆m) arányos a membránfelülettel (A) és a membrán 2 oldala közt fennálló koncentrációkülönbséggel (∆C) • az arányosság mértékét a diffúziós állandó (k) írja le: megmutatja az egységnyi felületen és rétegvastagságon keresztül egységnyi nyomáskülönbség hatására percenként átlépő gáz mennyiségét • diffúziós konstans (D = k * A): a membrán felületét és a diffúziós állandót összevonjuk × oxigén diffúziós konstansa 20-25 ml/min/Hgmm × szén-dioxid: kb. 20,3 x nagyobb (mivel a CO2 oldékonysága jobb): 400-450 ml/Hgmm/perc oxigénfelvétel: 250 ml/min • az oxigén nagy része a vvt-kben lévő Hb-hez kötődik × 1 tetramer Hb maximálisan 4 oxigénmolekulát képes megkötni × 1 g Hb 1,39 ml O2-t tud szállítani • kis része beleoldódik a vérbe

−

−

szén-dioxid-leadás: 250-300 ml/min • az CO2 diffúziós állandója 20,3 x nagyobb (az oxigénhez képest), így a kisebb koncentrációkülönbség is tudja biztosítani az oxigénhez hasonló átáramló térfogatot • CO2 bejut az alveolusba → emiatt a vérben csökken a CO2-koncentráció • egyre több CO2 jut ki a vvt-kből • vér egyre kevesebb H+-t köt: HHb+ ↔ H+ + Hb • H+ + HCO3- ↔ H2CO3 ↔ CO2 +H2O × a felszabaduló protonok bikarbonáttal szénsavvá egyesülnek, mely CO2 –ra és vízre bomlik (ebbe az irányba elvileg nem szükséges a szénsavanhidráz sem) × a reakció hajtóereje a CO2 folyamatos elvonása az alveolusmembránon át × egyre több HCO3- használódik fel → ennek a helyére a plazmából HCO3- jut be a vvt-be, cserébe Clmegy ki (Hamburger-shift ellentéte) kontaktusidő (tranzitidő): • •

nyugalomban 0,75 s alatt történik a gázcsere izommunkánál 0,25 s alatt (még elég ép tüdőnél)

Gázcsere a szövetekben („belső légzés”): Oxigénleadás: − −

szövetekben a Hb leadja az oxigént → a Hb oxigén-szaturációja csökken befolyásolja: • vér oxigéntartalma (PO2) → ha csökken: hipoxiás hipoxia • megfelelő kapilláriskeringés → ha rossz: stagnációs hipoxia • megfelelő mennyiságű Hb → ha csökken: anaemiás hipoxia • Hb affinitása az O2-hez, függ: Balra tolódás okai: Jobbra tolódás okai: PCO2 ↓ PCO2 ↑ H+ ↓, pH ↑ (alkalózis) H+ ↑, pH ↓ (acidózis) 2,3-DPG (2,3-biszfoszfoglicerát) ↓ 2,3-DPG (2,3-biszfoszfoglicerát) ↑ testhőmérséklet ↓ (hypothermia) testhőmérséklet ↑ (hyperthermia) CO HbF affinitása > HbA affinitása • szövetek anyagceréje × hisztotoxikus hipoxia esetén a vérben van elegendő oxigén, de nem használódik fel (pl. cianid mérgezés) → gátolja a mitokondriális citokróm-oxidázt (komplexképzéssel) → szövetek nem tudják felvenni az O2-t

Szén-dioxid-felvétel: − − − −

CO2 bejut a vvt-be szénsavanhidráz (karboanhidráz, CA) hatására H2CO3 lesz belőle: CO2 +H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3H+-t a Hb megköti (reverzibilisen): H+ + Hb ↔ HHb + a folyxamatosan keletkező CO2 miatt a reakció egyensúlya a bikarbonát felé tolódik el → egyre több HCO3keletkezik → ez kicserélődik a plazma Cl--ionjaival (Hamburger-shift)

O2 és CO2 szállítása. −

vérgázok szállításának 2 útja: • fizikailag oldott formában → a N2 csak így szállítódik × a folyadékkal érintkező gázok bizonyos mennyisége a folyadékban oldódni képes × az oldódó mennyiséget a Henry-Dalton-törvény írja le: C = α * P - C: oldódó anyagmennyiség - α: anyagra jellemző állandó (függ a hőmérséklettől és a nyomástól is) • oldékonysági sorrend: α nitrogén < α oxigén < α szén-dioxid • αoxigén = 1,03 mmol/l (normál hőmérsékleten és normál légköri nyomáson (760 Hgmm = 105 Pa) • αszén-dioxid = 21,9 mmol/l (normál hőmérsékleten és normál légköri nyomáson (760 Hgmm = 105 Pa) - P: adott gáz parciális nyomása × oldékonysági sorrend: α nitrogén < α oxigén < α szén-dioxid • kémiai kötésben (Hb-hoz) → az O2 és CO2 döntően így szállítódik

O2-szállítás mechanizmusai: −

−

fizikailag oldott formában • igen kevés (a vérben lévő összes O2 0,3 térfogat%-a) • de fontos szerepe van a szabályozásban kémiai kötésben • haemoglobinhoz kötődik × 1 tetramer Hb maximálisan 4 oxigénmolekulát képes megkötni × 1 g Hb 1,39 ml O2-t tud szállítani • O2-szaturáció (SaO2) → Hb oxigenizáltásgi foka × kifejezi, hogy az oxigenált Hb hányad része az összes Hb-nek × ez az O2 parciális nyomásától függ: - artériás vérre jellemző nyomáson (pO2 = 65-100 Hgmm) a telítettség (SaO2) kb. 95-100 % - vénában (pO2 = 40 Hgmm) a telítettség (SvO2) kb. 70-75 % - a hemoglobin teljes telítése 150 Hgmm-es oxigéntenzió mellett jön létre × mérhető: - vérgázanalízissel (Astrup) - pulzoximetriával × az oxigén-tenzió és az oxigén-szaturáció közti összefüggést a Hb O2-disszociációs görbéje írja le:

-

sigmoid görbe • a Hb O2-hez való affinitását a görbe felszálló részének meredekségével jellemezhetjük × meredekség ↑ (balra tolódás) → affinitás ↑ → könnyebben köt O2-t, nehezebben adja le az × meredekség ↓ (jobbra tolódás) → affinitás ↓ → nehezebben köti, könnyebben adja le • P50: az az oxigén-tenzió ahol a szaturáció 50% → értéke affinitástól függően változhat

-

a Hb O2-hez való affinitását befolyásolja: Balra tolódás okai: PCO2 ↓ H+ ↓, pH ↑ (alkalózis) 2,3-DPG (2,3-biszfoszfoglicerát) ↓ testhőmérséklet ↓ (hypothermia) CO HbF affinitása > HbA affinitása

Jobbra tolódás okai: PCO2 ↑ H+ ↑, pH ↓ (acidózis) 2,3-DPG (2,3-biszfoszfoglicerát) ↑ testhőmérséklet ↑ (hyperthermia)

CO2-szállítás mechanizmusai: − −

− −

fizikailag oldott formában • a vérben lévő összes CO2 2,6-3 térfogat %-a → O2-nél jobban oldódik kémiai kötésben 2 féle módon szállítódhat: • bikarbonát formában (70 %) → 20-26 mmol / L × perifériás kapillárisokban: - CO2 bejut a vvt-be - szénsavanhidráz (karboanhidráz, CA, CAH) hatására H2CO3 lesz belőle - CO2 +H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3- H+-t a Hb megköti (reverzibilisen): H+ + Hb ↔ HHb+ - a Le Châtelier-Braun-elv alapján a CA-által katalizált reakció egyensúlya jobbra tolódik → egyre több HCO3- keletkezik → ez kicserélődik a plazma Cl--ionjaival (Hamburger-shift) - HCO3--koncentráció arányos a vér CO2-tartalmával → vénás vérben (pl. v. femoralis) magasabb, mint az artériás vérben (a. femoralis) × tüdőkapillárisokban ezzel ellentétes irányú folyamat megy végbe • karbamino- formában (20 %) → Hb-hoz kötődve × Hb –NH2-csoportja köti meg (reverzibilisen) × CO2 +Hb–NH2 ↔ Hb-NH-COOH (karbamino-Hb) × ha a tüdőben a Hb oxigenálódik, leadja a CO2-t: Hb-NH-COOH + O2 ↔ Hb-O2 + CO2 hidratált formában nem szállítódik (a CO2-hidrát (CO2·8H2O) csak in vitro állítható elő kísérletes körülmények között)... dezoxigenált Hb fokozza a CO2-szállítást

Vérgázok mennyiségének meghatározása: −

−

−

vérgázanalízis (Astrup) • a gázok vérben mért parciális nyomásáról ad tájékoztatást • fajtái: × artériás Astrup: a. radialis (artériás) vagy fülcimpa (arterializált kapilláris) mintákból × vénás Astrup: vénából normál értékek (artériás minta esetén): • PaO2 65-100 Hgmm • PaCO2 35-45 Hgmm • SaO2 (szaturáció) 95-100 % • pH 7,35-7,45 • BE -3 - +3 mmol / L • BB 40-50 mmol / L • std. HCO3 20-26 mmol / L mérés alapelve: • levegőtől zárva vért veszünk (speciális Astrup-szerelékkel) • a kémiai kötésben lévő vérgázokat K3[Fe(CN)6] segítségével felszabadítjuk • CO2 meghatározása: NaOH-os elnyeletéssel • O2 meghatározása: Na-ditionitos elnyeletéssel • maradék frakció: N2

Légzés kémiai szabályozása. Acidózis, alkalózis. − −

légzés alapvető feladata: megfelelő oxigén, széndioxid és hidrogén-ion koncentráció fenntartása légzésszabályozás fő folyamatai: • idegi × automatikus (híd, nyúltvelő) × akaratlagos (cortex) → csak szabályozó szerep • kémiai → vérgázok szintje × centrális kemoreceptorok (főleg hypercapniára érzékenyek) × perifériás kemoreceptorok (főleg artériás hypoxiára érzékenyek)

Akaratlagos apnoe következményei: −

−

alveoláris PCO2 ↑ → vér PCO2 ↑ (hypercapnia) → • vér H+↑ → pH ↓ (respiratorikus acidózis) • centrális kemoreceptorok stimulációja → légzés ↑ alveoláris PO2 ↓ → vér PO2 ↓ (hypoxia) → perifériás kemoreceptorok stimulációja → légzés ↑

Kemoreceptorok: −

−

kemoreceptorok elhelyezkedése: • centrális (agytörzs kemoreceptor zónája) → fő szabályozó × normál körülmények között is fontosak a belégző aktivitás fenntartásában • perifériás (glomus caroticum, glomus aorticum, sinus venosus) → jelentőségük: × centrális receptorok működési zavara esetén átveszik a légzés szabályozását × keringés szabályozása (kemoreflex) × hypoxia esetén kemoreceptorok ingerei: • artériás pCO2 növekedése (hypercapnia, akár csak 1-2 Hgmm-rel) → légzőközpont legérzékenyebb ingere (agytörzsi, centrális kemoreceptorok) • vér H+ növekedése (pH csökkenése) → agytörzsi kemoreceptorok érzékelik • artériás pO2 csökkenése (hypoxia) → másodlagos inger (perifériás kemoreceptorok) × vér O2-koncentrációja közvetlenül nem hat a légzőközpontra (oxigén lényegtelen a légzőközpont közvetlen szabályozásában) × csak alacsonyabb O2-koncentráció (PaO2 < 60 Hgmm) alatt érvényesül • hyperkalaemia → felelős lehet a légzés fokozódásáért izommunkában

Centrális kemoreceptorok: − −

agytörzsben találhatók („kemoreceptor zóna”) ingerei: • hypercapnia (magas PCO2) → légzőközpont legérzékenyebb ingere (bár nem közvetlenül) × CO2-molekulák könnyen áthatolnak a vér-agy gáton × légzőközpontban (idegszövetben) a vízzel reakcióba lépve szénsavvá alakul → - disszociál hidrogén-ionra és bikarbonát-ionra × hidrogén-ion már közvetlenül stimulálni tudja a légzőközpont neuronjait - légzőközpont adekvát ingere: extracelluláris H+ emelkedése (vér pH csökkenése) - ezek a H+-ionok a liquorban képződnek hypercapnia esetén - vérben lévő H+-ionok nem jutnak át a vér-agy-gáton • acidózis (vér magas H+-ion koncentrációja) → kevésbé jelentős × vér-agy gáton a hidrogén-ionok nem nagyon jutnak át

Perifériás kemoreceptorok: − −

vérellátásuk a tömegükhöz képest óriási (a szervezetben a legnagyobb) → fajlagos (100 g szövetre jutó) véráramlásuk az egész szervezetben a legmagasabb (2000-3000 ml/100g/min) elhelyezkedés:

−

−

− − −

• glomus aorticum (arcus aortae mentén) • glomus caroticum (a. carotis communisok (ACC) bifurcatiójában) • sinus venosus felépítésük: • I-es típusú glomus sejtek (fősejtek, receptor-sejtek) → hypoxia érzékelése × neuroektodermából származnak × ezek vannak kapcsolatban a receptor idegének velőtlen axonjaival × pO2 ↓→ depolarizáció → K+-csatornák záródnak, feszültségfüggő Ca2+-csatornák nyílnak → intracelluláris Ca2+ ↑ → transzmitter-felszabadulás × legfontosabb neurotranszmitterei: dopamin, ATP • II-es típusú glomus sejtek (gliasejtek, sustentacularis sejtek) ingereik: • artériás hypoxia (alacsony PaO2) → akkor válaszol, amikor PaO2 < 60 Hgmm • artériás hypercapnia (magas PCO2) → perifériás receptorok esetén másodlagos a szerepe • H+- és K+-koncentráció (kevésbé) afferens: sinus- vagy Hering-ideg (n. glossopharyngeus (IX) ága) afferensek a belégzőközpontban (medulla oblongata dorsalis központjában) végződnek centrális receptorok működési zavara esetén a perifériás receptorok átveszik a légzés szabályozását • pl. mély narcosis esetén (mikor a centrális receptorok érzékenysége csökken) • PaO2-csökkenés → megnövekedett respiráció) → de ekkor CO↓ és H+-koncentráció is csökken → káros hatások is: × centrális receptorok ingerületi állapota még jobban ↓ × a hypocapnia agyi vazokonstrikciót okoz → agy oxigénellátása romlik !!!

CO2 szabályozó szerepe: − − −

légzőközpont legérzékenyebb ingere (már enyhe PaCO2-emelkedésre is reagálnak) PCO2 emelkedése (hypercapnia) ingerli az agytörzsi kemoreceptorokat → légzőközpont-stimuláció → légzés fokozódik alacsony PCO2 (hypocapnia) esetén a légzőközpont-stimuláció elmarad → apnoe (csak nagyon alacsony PO 2 esetén figyelhető meg pár légvétel)

Haldane-Priestley-kísérlet: −

−

−

−

légzés kémiai szabályozásának (O2 és CO2 szerepének) vizsgálata (3 szituációban): • levegő belélegeztetése zárt térből • levegő belélegeztetése zárt térből a kilégzett CO2 megkötése mellett • tiszta O2 belélegeztetése zárt térből levegő belélegeztetése zárt térből → a levegő O2-tartalma folyamatosan ↓, CO2-tartalma folyamatosan ↑ • maszkban lévő levegő összetétele kezdetben (azonos a légköri levegőével): × O2: 21 % × CO2: 0,03 % • az alany 1 idő után erős légszomjat érez (letépi a maszkot) • ekkor megmérjük a maszkban lévő levegő összetételét: × O2: 15 % × CO2: 5,5 % levegő belélegeztetése zárt térből a kilégzett CO2 megkötése (NaOH-dal) mellett → a levegő O2-tartalma folyamatosan ↓, CO2-tartalma nem változik • az alany nem érez légszomjat (nem tépi le a maszkot) • végül a kísérletvezető fejezi be a kísérletet cyanosis (bőr és nyálkahártyák lilás elszíneződése (először az ajkakon látszik)) miatt • ekkor megmérjük a maszkban lévő levegő összetételét: × O2: 8-10 % × CO2 ≈ 0 % tiszta O2 belélegeztetése zárt térből • az alany 1 idő után erős légszomjat érez (letépi a maszkot) • ekkor megmérjük a maszkban lévő levegő összetételét:

−

× O2: 95 % × CO2: 5,5 % következtetés → légzés kémiai szabályozásában a hypercapnia (magas CO2) a döntő, szemben a hypoxiával • még 10 % alatti külső oxigénnél se tépi le a maszkot, ha nincs benne CO2 • ugyanakkor 95 %-os külső oxigénnél is letépi, ha a CO2 magas

Akaratlagos hiperventiláció hatása: − −

−

−

kísérlet: alany lélegezzen gyorsan és mélyeket 2 percig eredmény: Cheyne-Stokes-légzés • apnoe (2 percig) • néhány felületes légzés • majd percekig apnoe és néhány felületes légzés váltakozása mechanizmus: • hiperventiláció → PCO2 ↓ (hypocapnia) → nem ingerli a légzőközpontot → apnoe • apnoe, közben a szöveti gázcsere O2–t használ fel → PO2 ↓ (hypoxia) → ingerli a légzőközpontot → néhány légvétel • légvételek miatt PO2 ↑, de PCO2 továbbra is alacsony → újabb apnoe... • egészen addig folytatódik a ciklus, míg a PaCO2 normalizálódik (40 Hgmm) hosszabb hiperventiláció → akut resp. alkalózis (pH ↑, pCO2 ↓, akt. HCO3- ↓, ionizált Ca2+ ↓)

O2 szabályozó szerepe: − −

másodlagos (centrális receptorokra nincs hatással) alacsony PCO2 (hypocapnia) esetén a hypoxia (PaO2 < 60 Hgmm) is légzést indukál • perifériás kemoreceptorok (glomus caroticum és aorticum) felelősek érte • csak nagyon alacsony PO2 esetén figyelhető meg pár légvétel • a PvO2 nem szabályoz (mivel a receptorok nem a vénákban vannak), de 40 Hgmm alatti PvO2 esetén általában a PaO2 is 60 Hgmm alatt van...

pH-szabályozás és zavarai: −

szorosan kapcsolódik a légzéshez • légzés változásai pH-változásokhoz vezethetnek • pH-változások 1 részét a légzés kompenzálja

pH-szabályozás: − −

−

pH-szabályozásért a pufferrendszerek felelősek (legfontosabb a szénsav-bikarbonát pufferrendszer) a pufferrendszerek működését a Henderson-Hasselbach-egyenlet írja le: • minden pufferrendszerre általánosan alkalmazható: pH = pK + lg ([bázis] / [sav]) • szénsav-bikarbonát rendszerre: × pH = pKa + log só ([HCO3-]) sav ([H2CO3]) × a H2CO3 koncentrációja a PaCO2-vel (CO2 parciális nyomása a vérben) arányos: [H2CO3] = α x PaCO2 α = 0,03 mmol / Hgmm × tehát: pH ~ [HCO3-] ~ 24 mmol ~ 24 ~ 20 α x PaCO2 0,03 x 40 1,2 1 • szénsav-bikarbonát rendszer szabályozásának 2 legfontosabb összetevője: × respiratórikus komponens (PaCO2) → tüdő szabályozza (gyors és érzékeny kompenzáció) × metabolikus komponens [HCO3-] → vese szabályozza normálisan bikarbonát : szénsav = 24 : 1,2 = 20 : 1 pH ~ [HCO3-] ~ 20 (vesék) α x PaCO2 1 (tüdők)

pH-szabályozás zavarai: −

− −

primér változás → ez az osztályozás alapja • acidózis × metabolikus × respiratorikus × kevert • alkalózis × metabolikus × respiratorikus × kevert kompenzáció követi mérésük: Astrup (vérgázanalízis) segítségével

Légzésszabályozás idegrendszeri mechanizmusai. Légzésszabályozó reflexek. −

−

légzésszabályozás fő folyamatai: • központi idegrendszeri × automatikus (híd, nyúltvelő) × akaratlagos (cortex) → csak szabályozó szerep • kémiai → vérgázok szintje × centrális kemoreceptorok × perifériás kemoreceptorok • reflexes: × tüdőből kiinduló reflexek × nem tüdőből kiinduló reflexek számos mechanizmus a keringésszabályozással közös → kölcsönösen hatnak egymásra

Légzőizmok: −

−

−

légzőizmok felelősek a parancsok végrehajtásáért • diaphragma (beidegzés: n. phrenicus, ezek a C4-es segmentumokból ered → C4 feletti gerincvelő-lézió rekeszbénuláshoz vezet → halálos) • mm. intercostales (beidegzés: nn. intercostales, ezek a C5-Th12-es segmentumokból erednek) reciprok innerváció → • amikor a belégző izmokat ellátó motoneuronok aktívak, akkor a kilégzőizmoké gátoltak (és fordítva) • leszálló pályák működésének eredménye (amikor az egyik csoportot aktiválják, a másikat gátolják) légzőizmok aktivitásának vizsgálata → beidegző motoros idegrostok tüzelési frekvenciájának mérésével • légzés 3 szakasza során: × kilégzésvégi szünetben (nyugalmi helyzetben): 5-20 / sec (spontán tüzelés) × belégzés → belégzőizmok idegeinek aktivitása nő (30-40 / sec), kilégzőizmok idegeié csökken × kilégzés → belégzőizmok idegeinek aktivitása csökken, kilégzőizmoké a nyugalmi szintnek megfelelő (tehát a nyugalmi kilégzés passzív folyamat) • erőltetett légzés → belégzőizmok idegeinek aktivitása nő (80-100 / sec), a kilégző izmok idegeinek aktivitása szintén nő (tehát az erőltetett kilégzés aktív folyamat)

Légzőközpont: −

−

légzőközpont: ponsban és nyúltvelőben elhelyezkedő neuroncsoportok • idegrendszer szabályozza az alveoláris ventilláció mértékét • a külső és belső környezet változásai ellenére viszonylag állandó szinten marad az artériás PO2 és PCO2 • funkcionálisan több féle neuront tatrtalmaz: × inspirációs (I-) neuronok → indító, elő-, korai és késői × posztinspirációs (PI-) neuronok × exspirációs (E2-) neuronok • ritmus generálásának mechanizmusa: × I- és PI-neuronok aktivitásának oszcilláló váltakozása × E2-neuronok nem mindig aktiválódnak légzőközpont kapcsolatai: • cortex → akaratlagos szabályoás (corticospinalis pályákon át) • limbikus rendszer → fájdalom, emocionális ingerek, sírás • hypothalamus → hőmérséklet-változás, félelem, düh esetén szabályoz

Légzőközpont funkcionális tagozódása: −

vizsgálata → agytörzsi léziókkal (felülről lefelé haladva)

−

ez alapján az alábbi részei különíthetők el: • híd (pons): × pneumatikus (pneumotaxikus) központ - pons felső dorsalis részében (ncl. parabrachialis) - részt vesz a légzés sebességének és mintázatának szabályozásában - gátolja: • apneusiás központot • bulbáris belégzőközpontot (dorsalis respiratórikus csoportot), így szabályozza a tüdő telítődését - pons felső részén (pneumatikus központ felett) átmetszve → • 2 oldali vagotomia esetén: légzés ritkul és mélyül • intact (ép) vagus esetén alig látunk változást × apneusiás központ: - pons alsó 2/3-ában található - serkenti a bulbáris belégzőközpontot (dorsalis respiratórikus csoportot) - pons felső 1/3-a alatt (tehát az apneusiás központ felett) átmetszve: • 2 oldali vagotomia esetén belégzőgörcs (apneusia) jön létre (1-1 kilégzés időnként megszakítja) • intact (ép) vagus esetén a légzés ritkul és mélyül - medulla és pons között átvágva → ataxiás légzés (szabálytalan mélység és frekvencia) × belégzés és kilégzés váltásáért felelős neuroncsoport (híd rostralis részén) - ncl. parabrachialis medialis - Kölliker-Fuse-mag • nyúltvelő (medulla oblongata): × formatio reticularis (idegsejtek és idegrostok hálózatos elrendezésben): - belégzőközpont (dorzális respiratórikus csoport (DRG), I- (inspiratórikus) neuronok) • medulla oblongata dorzális részében (ncl. tractus solitarii (NTS) környékén) • spontán (intrinsic) aktivitása van

×

−

ez generálja az alapvető légzési ritmust: folyamatosan erősödő belégzési akciós potenciált generál → ellenoldali n. phrenicus motoros aktivitása → felelős a légzés ritmicitásáért × légzőneuronok ventrális csoportját is aktiválják • (akár csak fél oldali) ingerlésekor → belégzőizmok görcsös kontrakciója (belégzőgörcs, apneusia) → a légzés a belégzésben megáll, levegő nem tud mozogni → halál • bemenő jeleket kap (melyek a spontán aktivitást módosíthatják): × perifériás kemoreceptoroktól és egyéb receptooktól × n. vaguson és glossopharygeuson keresztül. - ventrális respiratórikus csoport (VRG) • ventrális formatio reticlarisban • nyugalmi légzéskor inaktív • rostralis rész (Bötzinger-komplex) × ncl. ambiguus környékén × kilégzéskor aktív - azonos oldali légzési segédizmok beidegzése (n. X-on keresztül) - belégző neuronok gátlása (nyúltvelőben és gerincvelőben is) • középső rész × neuronjai belégzéskor aktívak • caudalis rész → E- (exspiratórikus) neuronok × ncl. retroambigualis környékén × kilégzéskor aktív → belső bordaközi izmok (kilégzőizmok) beidegzése × tartós ingerlésekor → kilégzési apnoe → nem halálos, mivel előbb-utóbb áttöri 1-1 spontán belégzés × Ondine átka: - speciális idegi lézió: • az automatikus légzőközpontok bénultak • akaratlagos légzésszabályozás viszont megtartott - oka lehet pl. localis sérülés (stroke, daganat, poliomyelitis) - eredmény: ha elalszik, gépre kell tenni (különben megfulladna) • medulla alsó részét (nyúltvelő és gerinvelő között) átvágva → apnoé → halál a légzőközpontok aktivitása akaratlagosan befolyásolható → felsőbb központok szabályozó szerepe

Bronchusok tónusának szabályozása: −

vegetatív idegrendszer végzi:

• −

szimpatikus izgalom (β 2-adrenerg receptorok) → bronchodilatáció (hörgőtágulat) • paraszimpatikus (M-kolinerg) izaglom → bronchokonstrikció (hörgőszűkület) egyéb mediátorok: • VIP → bronchodilatáció (hörgőtágulat) • leukotriének (LTC4, LTD4, LTE4) → bronchokonstrikció (hörgőszűkület)

Légzésszabályozó reflexek: −

4 csoport: • tüdőből kiinduló × lassan adaptálódó feszítési receptorok → Hering-Breuer-reflex × gyorsan adaptálódó receptorok → irritáns receptorok (köhögési reflex) × juxtakapilláris (J-) receptorok → kémai ingerek érzékelése a tüdőkapillárisokban (pl. hiszatmin, bradikinin, szerotonin, kapszaicin, prosztaglandinok) → rövid apnoé, tüdőoedema • protektív (védő) reflexek • nem tüdőből kiinduló reflexek • egyéb (kóros) reflexek

Tüdőből kiinduló reflexek:

−

−

Hering-Breuer-reflex (belégzést gátló, inflációs reflex) • receptorok: feszülésérzékeny receptorok (lassan adaptálódó) → aktivitásuk belégzéskor nő × tüdő falában (visceralis pleura alatt) × bronchusok, bronchiolusok falában (a simaizmok körül) • inger: tüdő feszülése (erőltetett belégzéskor vagy hiperventilláció során) • afferens: n. vagus (X) • átkapcsolás: ncl. tractus solitarii (NTS) és ncl. ambiguus • hatások: × légzésre (jelentősége: megelőzi a tüdők túltelítődését) - belégzés (rekeszizom összehúzódása) → tüdő felfúvvása (infláció) → receptorok aktivitása ↑ → belégzőközpontot (dorsalis respiratorikus csoport) gátolja → kilégzéshez fog vezetni - kilégzés (rekeszizom ellazulása) → tüdő elernyedése (defláció) → receptorok aktivitása ↓ → belégzés gátlása megszűnik → belégzéshez fog vezetni × keringésre: - szívfrekvencia belégzéskor növekszik, kilégzéskor csökken → légzési aritmia - vérnyomás másodlagos ingadozása (Traube-Hering-hullámok) → 5 másodperces periodicitás (belégzésnél szívfrekvencia és vérnyomás ↑, kilégzésnél ↓) J-reflex: • juxtakapilláris (J-) receptorok (alveoláris és bronchialis falban) → mechanikus és kémai ingerek érzékelése a tüdőkapillárisokban (pl. hiszatmin, bradikinin, szerotonin, kapszaicin, prosztaglandinok) • afferens: n. vagus → elektromos ingerlésével szintén kiváltható a J-reflex... • válaszok: × légzőközpont erős gátlása (rövid apnoéval) × bradycardia (vagustonus ↑) × tüdőoedema (tüdőkapillárisok permeabilitása ↑) → a tüdőoedema mindig tartalmaz fehérjét, míg a „nedves tüdő” tisztán a filtrációs nyomás megváltozása miatt jön létre • jelentősége: tüdőoedema kialakulása tüdőgyulladás, bal szívfél elégtelenség esetén

Protektív (védő) reflexek: −

−

− −

tüsszentés: • inger: orrnyálkahártya, gége, tracheobronchialis nyálkahártya kémiai vagy mechanikus ingerlése • afferensek (inger helyétől függően): fila olfactoria (I), n. trigeminus (V), n. glossopharyngeus (IX), n. vagus (X) • válasz: levegő gyors kiáramlásához vezet az adott területen köhögés: • receptorok: gége, trachea, bronchusok mechano- és kemoszenzitív érzékelősejtjei • központ: ncl. tractus solitarii (NTS) ventrális magja • válasz: mély belégzést követő hirtelen, erős kilégzés × kezdetben a hangszalagok zártak → intrapleuralis és intrapulmonalis nyomásemelkedés × majd hangszalagok hirtelen megnyílása → robbanásszerű kilégzés (200-300 km/h) × eredmény: idegen anyag kisodródik a légutakból (tisztító funkció) • köpet → köhögés során távozó excretum (mélyebb légutakból származik) alveoláris fal károsodása és a tüdő túltelődése ellen védő reflexek • PI-neuronok aktivációja → reflexes apnoé (amíg a kemoreceptorok ingerülete át nem töri) deflációs reflex (Head-Reflex) • erőltetett kilégzés → gyorsan adaptálódó szenzorok aktivációja → NTS interneuronjainak aktivációja • válasz: I- és PI-neuronok aktivációja, kilégzési fázis gátlása → kilégzés befejeződik

Nem tüdőből kiinduló reflexek: −

depresszor reflex: • receptorok: aortaív és carotis falában lévő baroreceptorok • inger: vérnyomás emelkedése • afferens: n. vagus (X), állatban n. depressor • átkapcsolás: ncl. tractus solitarii és ncl. ambiguus • depresszor mező → medialis formatio reticularis caudalis 1/3-ában

• •

−

−

−

− −

efferens: n. vagus (X) motoros rostjai depresszor-válasz → × bradycardia: szívműködés lassulása (centrális komponens) × hypotensio: vazokonstriktor tónus csökkenése (perifériás komponmens) → értágulat × hypopnoe, apnoe: légzés gátlódik Bezold-Jarisch-reflex: • receptorok: kamra falában lévő mechano- és baroreceptorok (kémiai anyagok: veratrin, nikotin érzékenyebbé teszik a receptorokat: szintén kiválthatják) • inger: vérnyomás emelkedése • afferens: n. vagus (X) • válasz: bradycardia, apnoe mechanikus, hő-, és fájdalomingerek: • receptorok: mozgásszervi receptorok • válasz: légzés fokozódik visceralis ingerek (pl. fájdalom): • receptorok: visceralis receptorok • válasz: légzés gátlása hőmérséklet (hidegben mélyebb belégzés) végtagok passzív mozgatása • receptorok: mozgásszervi baroreceptorok • válasz: légzés fokozódik

Egyéb (kóros) reflexek: −

−

bronchoconstrictio (hörgőgörcs) • n. vagus (X) izgalma felelős érte • atropinnal kivédhető feltételes reflex • kiépíthető hyperventillációt eredményező feltételes reflex…

Oxigénhiány. Akklimatizáció. Nitrogén narcosis. Keszonbetegség. Oxigénkezelés. Oxigénhiánnyal járó állapotok: − −

hypoxia: ha a szövetek O2-ellátása (vagy az O2 felhasználhatósága) nem megfelelő formái: • hypoxiás (hypoxaemiás) hypoxia → csökkent O2-tenzió (PO2) a vérben • anaemiás hypoxia → a vér (használható) Hb-tartalma nem elegendő • stagnáló (stagnációs, ischaemiás) hypoxia → normális gázösszetételű artériás vér jut a szövetekhez, de továbbáramlása akadályozott • hisztotoxikus hypoxia → szöveti oxidáció gátlása (van elegendő oxigén, de nem használódik fel)

Hypoxiás (hypoxaemiás) hypoxia: − −

−

−

csökkent O2-tenzió (PO2) a vérben → Hb-szaturáció (SaO2) ↓ okai: • levegő alacsony oxigéntartalma (pl. nagy tengerszint feletti magasság) • korlátozott gázcsere × elégtelen ventiláció - légzésbénulás miatt (mérgezés is okozhatja) - bronchus elzáródás × rossz ventilációs/perfúziós (V/Q) arány (pl. atelectasia → bizonyos alveolusok légtelensége) × vénás és artériás vér keveredése (jobb-bal shunt) → cardiovascularis fejlődési rendellenességek × légzésmechanikai defektus (pl. PTX) következményei: • cyanosis: bőr és nyálkahártyák kékeslila elszíneződése × oka: ha dezoxigenált (redukált) Hb abszolút mennyisége megnő (> 5 g / dl) → - nem a %-os arány számít, hanem az abszolút mennyiség - általában hypoxiában fordul elő - de polycytaemia esetén nem mindig kell hozzá hypoxia, anaemiában viszont a hypoxia sem jár mindig cyanosissal × ajak- és acrocyanosis (végtagok distalis része, orr, fül) a leggyakoribb • hypoxia által indukálható faktorok (HIF) képződnek → pl. HIF1α × majdnem minden sejt termeli őket × oxigén jelenlétében azonban proteoszomális degradáció áldozatai lesznek kompenzáció (hosszú távon): erythropoetin (EPO) elválasztás ↑ HIF hatására → vvt-szám ↑ (polycythaemia spuria, polyglobulia)

Anaemiás hypoxia: − −

a vér (használható) Hb-tartalma nem elegendő okai: • anaemiák (vvt ↓→ Hb ↓) × csökkent vvt-képzés - veseelégtelenség (EPO-hiány + proteinuria esetén ferritin-vesztés): - csontvelői ok - Hb-szintézis zavarai × fokozott vvt-pusztulás - vérvesztés - haemolysis (haemolyticus anaemia) • CO-mérgezés → CO-Hb keletkezik × nagyon nagy affinitással (oxigén 300x-osa) köt a Hb-hez (oxigént leszorítja a Hb-ről) × nem enged több oxigént kötni × balra tolja a Hb-disszociációs görbét (nem tudja leadni az O2-t ) × kimutatás: Hb-spektroszkópia × kezelés: szén-dioxiddal leszorítható (5 %-os CO2 + 95 %-os O2 –tartalmú levegő belélegeztetése) • met-Hb-aemia

− −

• kóros Hb-k általában nincs cyanosis (mivel a dezoxigenált Hb abszolút mennyisége még oxigénhiányban sem éri el a küszöböt) kompenzáció: • akutan → Hb-disszociációs görbe jobbra tolódik (növekedése elősegíti az O2 disszociációját) • hosszú távon → vérképzés fokozódása (amennyiben lehetséges)

Stagnáló (stagnációs, ischaemiás) hypoxia: − −

normális gázösszetételű artériás vér jut a szövetekhez (PaO2 normális), de továbbáramlása akadályozott → felhasználás kényszerűségből fokozódik → szöveti és vénás oxigéntenzió csökken → arteriovenosus O2-különbség (∆AVO2) ↑ okai: • lokális (hideg, alsó végtagi érszükület, vénás elzáródás) • generalizált (keringési sokk, súlyos szívelégtelenség, szívfejlődési rendellenesség)

Hisztotoxikus hypoxia: − −

− −

vérben van elegendő oxigén, de nem használódik fel ok: • cianid mérgezés → gátolja a mitokondriális citokróm-oxidázt (komplexképzéssel) → szövetek nem tudják felvenni az oxigént • uraemia (súlyos veseelégtelenségben) • ketoacidózis • intracelluláris ozmotikus nyomás és pH-zavarok Astrup: artériás (PaO2) és vénás (PvO2) magas és közel azonos kezelés: • CN--megkötése: × methemoglobinnal (HbFeIII) → nem adhatók füstmérgezettnek!!! (COHb) × kobalt-komplex-szel (füstmérgezettnek is adható) • CN--elimináció fokozása tioszulfáttal (rodanáz támogatás): Na2S2O3 • támogató kezelés: lélegeztetés, NaHCO3 infúzió (a tejsavas acidózis korrekciójára), EKGmonitorozás

Magasság hatása az emberi szervezetre: Akut oxigénhiány: −

−

hegyi betegség → akut oxigénhiány következtében létrejövő, komplex, több szervrendszert érintő állapot • 2000-3000 m felett léphet fel (hegymászók, pilóták): • mechanizmus: pO2 ↓ → diffúzió hajtóereje (nyomáskülönbség) ↓ • tünetek: x enyhe eset → fulladás, cyanosis, fejfájás, hányinger → hyperventiláció → respirációs alkalózis (+ a pCO2 csökkenése miatt agyi vazokonstrikció → agyi oxigénhiány súlyosbodik) x súlyosabb → tachycardia, tudatzavar (túlzott önbizalom), látászavar, mozgáskoordinációs zavar • kezelés: x alacsonyabb helyre vitel (600 m alá) x oxigén adása x légköri nyomás növelése (hiperbárikus kamra) kórélettani változások 3000 m feletti magasságban (alkalmazkodás nélkül): • pO2 ↓ x diffúzió ↓ (mivel a koncentrációkülönbség is ↓ x légköri levegőben, alveolusban, artériában, vénában is ↓a pO2 • pulmonalis erek konstrikciója (hypoxia miatt) → a. pulmonalis nyomás ↑ → jobb kamra hypertrophia • szisztémás vazodilatáció → szisztémás vérnyomás ↓ → keringési elégtelenség léphet fel • súlyos esetekben több szervi elégtelenség alakulhat ki (a hypoxia és a hypotensio miatt)

Krónikus oxigénhiány:

−

− −

alkalmazkodás a krónikus oxigénhiányhoz → akklimatizáció • a fokozatosan csökkenő O2-tenzióhoz a szervezet bizonyos határok között alkalmazkodni képes • nem jelentkeznek az akut oxigénhiány tünetei még 5500 m magasságban is élnek emberek akklimatizáció mechanizmusai: • vvt-szám és Hb ↑ (oka: O2-hiány → vesében EPO-termelés ↑) x polycythaemia spuria (polyglobulia) → fokozott EPO-termelés miatt • 2,3-biszfoszfoglicerát (2,3-DPG) ↑ → x vvt-kben keletkezik a glikolízis intermedierjeiből (1 ATP árán) x hypoxia esetén szintje emelkedik x redukált (dezoxi) Hb β-alegységeihez tud kötődni ekvimolárisan (1 tetramer Hb-hez 1 molekula 2,3-DPG) → β-alegységeket egymáshoz rögzíti, csökkenti a Hb O2-affinitását → stabilizálja a dezoxi-Hb-t x Hb-disszociációs görbe jobbra tolódik → könnyebb O2-leadás • légzés fokozódik (először csak a térfogat, később a légzésszám is) x → alveoláris ventiláció ↑ x → CO2 kimosódik (hypocapnia) → respirációs alkalózis (ált. kompenzált) → - Hb-disszociációs görbét balra tolná (de ez nem érvényesül a megnövekedett 2,3-DPG-koncentráció miatt) - vese hosszú távon kompenzálja az alkalózist (pH normális, de alacsony a PaCO2 és a bikarbonátkoncentráció is) • tüdő ellenállása ↑ (hypoxiás vazokonstrikció) → jobb kamra munkája ↑→ jobb kamra hypertrophia • tüdő diffúziós kapacitása ↑ • keringés: x perctérfogat ↑ x kapillárisok megnyílása (hypoxia miatt) → szövetek vér- és O2-ellátása javul • szöveti anyagcsere: x glikolízis aktivációja x mitokondriumok száma ↑

Nitrogén narcosis, keszonbetegség: − −

−

N2 → inert gáz (szervezet nem használja fel) → a nitrogén-tenzió azonos az alveoláris levegőben, artériásan és vénásan is (PN2 = 573 Hgmm) kizárólag fizikailag oldott formában szállítódik (C = α * P) • vér N2-koncentrációja a külső nyomástól függ • nyomás ↑ → vérben oldott N2-mennyiség ↑ nitrogén narcosis és keszonbetegség felléphet: • túlnyomásos kamrában (caisson) dolgozóknál • búvároknál • repülőgépen

N2-narcosis, mélységi mámor: − −

100 m-rel a víz alatt → vérben oldott N2-mennyiség kb. 10 % → ekkor már a fizikailag oldott O2 rovására emelkedik → PaO2 ↓ → narcosis tünetek: • kezdetben felfokozott hangulat (N2O → kéjgáz) • később narkózis

Keszonbetegség (dekompressziós betegség): − − −

akkor alakul ki, ha a nyomás csökkentése hirtelen megy végbe (pl. ha a búvár túl gyorsan jön fel) nyomás ↓ → vérben oldott N2-mennyiség ↓ → ha hirtelen megy végbe, gázbuborékok keletleznek gázbuborékok hatásai: • légembolia → buborékok elzárják az ereket → testszerte vérellátási zavarok (pl. idegrendszerben) • beleoldódnak a lipofil struktúrákba (pl. idegrendszer) → további idegrendszeri károsodás

− −

megelőzés: fokozatos nyomáscsökkentéssel kezelés: hyperbárikus kamrában (rekompresszió)

Mesterséges lélegeztetés: Tiszta O2 belélegeztetése: − − −

−

−

ilyenkor az alveoláris PO2 = 673 Hgmm (szemben a normális 160 Hgmm-rel) alkalmazása hosszú távon nem szerencsés indikációk: • pilóták, hegymászók (átmenetileg) • légzési elégtelenség (átmenetileg) • súlyos szívelételenség (átmenetileg) tilos alkalmazni: morfinmérgezés, barbiturátmérgezés esetén • légzőközpontok erős gátlás alatt vannak • a légzést egyedül az alacsony PO2 tartaná fenn O2-mérgezéshez vezethet: • magas PaO2 → fizikailag oldott O2 elegendő a szöveteknek → Hb nem adja le az O2-t → nem tudja elszállítani a CO2-t a szövetekből → szöveti hypercapnia • magas PaO2 → agyi vazokonstriksió → idegrendszeri vérellátási zavar • magas PaO2 → SH-enzimek blokkolása • magas PaO2 → a légzési láncon szabad gyökök (reaktív oxigén-származékok, ROS, ROI) képződnek → károsítják a sejtek molekuláit • bronchopulmonalis dysplasia (RDS miatt lélegeztett csecsemőkön) • retinopathia neonatorum (ROP) = retrolentaris fibroplasia (RDS miatt lélegeztett csecsemőkön)

Gépi lélegeztetés: − −

− −

általában nem tiszta oxigénnel történik (ha igen: FiO2 = 1) lélegeztetés ellenőrzése: • a beteget folyamatosan monitorozzuk pulzoximéterrel (SpO2) → norm: > 94% • rendszeresen artériás vérgázellenőrzést (Astrup) végzünk (PaO2, PaCO2) törekedni kell a hipoxia, hiperoxia, hipo- és , hiperkapnia megelőzésére is széndioxid-szintre figyelni kell (ne legyen túl alacsony) • alacsony PaCO2 → beteg spontán légzését rontja • alacsony PaCO2 → agyi vazokonstriksió → idegrendszeri vérellátási zavar • alkalózis veszélye

5. Emésztés Az emésztőtraktus működésének általános jellemzői. −

tápanyag- és folyadékfelvétel külön szervrendszer, a gastrointestinalis (GI-) rendszer feladata • emésztőtraktus (GI-traktus) → szájnyílással kezdődik, végbélnyílással végződik • emésztőrendszerhez kapcsolódó szervek: × nyálmirigyek × máj → emésztőmirigy, de az anyagok átalakításáért, glikogéntárolásért is felel × hasnyálmirigy (pancreas) → exokrin és endokrin funkció

Tápcsatorna funkciói: −

− − −

− −

táplálék előkészítése a felszívásra • kémiai emésztés → célja az anyagcserefolyamatok igényeinek kielégítése • mechanikai emésztés (motorika) → mozgások, melyek elősegítik a kémiaia emésztést × rágás × motoros funkciók: - továbbítás → • tápláléknak végig kell haladnia a gasztrointesztinális (GI-) traktuson • perisztaltika, általánosan aborális irányú - keverés → • célja: minden molekula kerüljön kapcsolatba az enzimekkel és a GI-rendszer falával • szegmentáló mozgások (gyomortól végbélig, oesophagusban még nem) - továbbítás késleltetése, tárolás → chymus (béltartalom) csak korlátozott mennyiségben és megfelelő időben juthat a tápcsatorna következő szakaszába × motoros funkciók megoszlása szakaszonként: - tápcsatorna felső szakaszai → gyors továbbító funkció - gyomor → tárolási és őrlő funkció - vékonybél → továbbítás, késleltetés, keverés - vastagbél → késleltetés dominál felszívás tárolás → átlagos áthaladási idő 48-72 (24-120) óra szekréció • exokrin → közvetlenül a lumenbe (HCl, víz, bikarbonát, epe, enzimek, hisztamin) • endokrin (hormonális) → vérbe (gasztrin, szekretin, CCK, GIP, VIP, SST, stb.) kiválasztó funkció immun-funkció

GI-traktus falának szerkezete: − − −

−

nyálkahártya (mucosa) → közvetlen kontaktus a béltartalommal submucosa tunica muscularis → belső körkörös és külső hosszanti (longitudinális) + gyomorban van egy legbelső ferde is • kezdetén és legvégén harántcsíkolt izom → akaratlagos szabályozás alatt áll × nyelőcső felső 1/3-a × m. sphincter ani externus • kettő között simaizom → × single-unit (1 egységes, viscerális) típusú simaizom → több izomsejt funkcionális egységet aklkot (funkcionális syncytium) × ritmusgenerátorok a Cajal-féle interstitiális sejtek serosa

Tápcsatorna szabályozásának alapelemei: −

−

emésztőtraktus szabályozásában szerepet játszó tényezők: • vegetatív idegrendszer × enterális (gasztroenterális) idegrendszer → plexus myentericus (Auerbach) és submucosus (Meissner) × szimpatikus/paraszimpatikus idegrendszer • központi idegrendszer × tápcsatorna legelején (rágás, nyelés indítása) és legvégén (akaratlagos székletürítás) szerepe kizárólagos × közbülső szakaszon együttműködik a lokális szabályozással • helyi endokrin/parakrin rendszer az egyes tényezők szerepe és jelentősége nem egységes (szakaszonként eltér)

Enterális idegrendszer („little brain”): −

− −

−

−

−

az autonóm (vegetatív) idegrendszer harmadik eleme (szimpatikus és paraszimpatikus mellett) • minden külső idegi kapcsolattól függetlenül is tud működni • nincs minden neuronnak közvetlen központi kapcsolata 108 neuron alkotja (kb. annyi, mint a gerincvelőt) → „little brain”-nek is nevezik (de semmi köze a kisagyhoz...) anatómia: • oesophagus alsó harmadától a rectum végéig, a belső anussphincterig tart • magában foglalja a pancreas és az epeutak idegelemeit is • submucosában fut → submucosa károsodása esetén károsodik a motorika szabályozása • 2 plexus alkotja → egymással szoros összeköttetésben × plexus myentericus (Auerbach) → tunica muscularis (körkörös és hosszanti izom nagy részét beidegzi) → bél nagyobb mozgásai × plexus submucosus (Meissner) → lamina muscularis mucosae → bélbolyhok mozgatása Cajal-féle interstitialis sejtek • bél falában találhatók • bél mozgásainak pacemaker (ritmusgeneráló) sejtjei • közösen fejlődnek a simaizomsejtekkel, de alig tartalmaznak kontraktilis elemeket • ritmikus potenciálváltozásokat (lassú hullámok) mutatnak → localis mozgások (enterális idegrendszer önmagában is képes biztosítani, denervált bél is képes mozogni) • az ingerület áttevődik a Cajal-sejtekről a simaizomsejtekre × általában nem érik el a küszöbpotenciált (de szummálódhatnak) × egyéb stimulusok (feszülés, motilin, gasztrin) szimntén módosítják a potenciált → Cajal-sejtek által generált ritmus érvényesülni tud • az enterálisan generált ritmusmintázatot az idegi szabályozás módosíthatja → × ezek hatását is a Cajal-sejtek közvetítik (bár a simaizmoknak is vannak receptoraik, de azok szerepe másodlagos) × számos receptort tartalmaznak (pl. CCK1-receptor) neurontípusok: • 2 féle effektor neuron: × serkentő → acetilkolin, tachikininek (P-anyag) × gátló → nem adrenerg, nem kolinerg (NANC), transzmitterek: VIP, NO, ATP, PACAP • szenzoros neuronok • interneuronok neuronjai reflexíveket alakítanak ki: • szenzoros neuron (primer afferens neuron) × enterális afferensek: - axonjaik mindig az enterális idegrendszeren belül maradnak - receptoraik: mechano-, chemo-, ozmoreceptorok - az ingerfelvételben az enterochromaffin sejtekből felszabaduló szerotonin (5-hidroxi-triptamin, 5-HT) játszik szerepet - jelzik a táplálék megjelenését, kiváltják a motoros, szekréciós és vasomotoros választ - transzmitterük: P-anyag (SP, tachikininek közé tartozik)

× központi visceralis afferensek → nem az enteralis idegrendszerhez tartoznak interneuronok × szenzoros neuronok az elosztó interneuronokkal szinaptizálnak × hatás hele alapján: - felszálló (orális) - leszálló (aborális) × hatás jellege alapján → ingerlőek vagy gátlóak - serkentők transzmitterei → acetilkolin (N-ACh-receptoron), ATP, glutamát (Glu) - gátlóknál → enkefalinok (opioid peptidek), szomatosztatin (SST) • effektor neuron → serkentők vagy gátlók × beidegzik: - hosszanti izmokat - körkörös izmokat × neurotranszmitterük: - serkentő → acetilkolin, tachikininek (P-anyag) - gátló → nem adrenerg, nem kolinerg (NANC), transzmitterek: VIP, NO, ATP, PACAP az enterális idegrendszer a vérellátást is szabályozza: • működő szakaszoknál funkcionális hyperaemia alakul ki (NO hatás) paraszimpatikus és szimpatikus rostok kapcsolatot létesítenek az enteralis és a kp.-i idegrendszer között • plexus myentericus → szimpatikus és paraszimpatikus beidegzés • plexus submucosus → csak paraszimpatikus beidegzés • szimpatikus idegek legtöbbjének motorikát gátló hatása van • paraszimpatikusok (n. vagus) csak modulálják az enterális idegrendszeri működéseket → bélmotilitás ↑ •

− −

Hormonok és parakrin szekrétumok: −

−

−

hormonok: • peptidek különböző variánsai formájában fordulnak elő • termelő sejtek (APUD-sejtek) × rendszer nyálkahártyájában elszórtan fordulnak elő × érzékelik a gyomor-béltartalom összetételét • szerkezetük alapján csoportosíthatók: × közösen: gastro-entero-pancreaticus (GEP) peptidek - gasztrin-CCK-család: • gasztrin • kolecisztokinin (CCK) = pankreozimin (PZ) - glukagonszerű peptidek: szekretin × hormonelválasztás szabályozása: - közvetlen helyi kémiai tényezők (pl.: gasztrin esetében a duodenum tartalmának savanyodása, CCK esetében lipidek, fehérjék megjelenése) - enterális és kp.-i idegrendszeri tényezők parakrin sejtek és parakrin szabályozó molekulák: • szerotonin (5-HT), hisztamin → × enterochromaffin-típusú sejtek (ECL-sejtek), hízósejtek termelik × szerotonin intrinsic afferensen át aktiválja a motoros neuronokat × hisztamin a gasztrin hatását közvetíti a gyomor fedősejtjeihez • motilin → duodenum és gyomor antrum kontrakciói fokozódnak • guanilin → cGMP ↑ → klorid és víz szekréciója fokozódik, nátrium-reabszorpció csökken (hasonló az uroguanilinhez, amely a vese sódiurézisében fontos) • szomatosztatin × D-sejtek szekretálják × negatív szabályozó szerepű • eikozanoidok (prosztaglandinok) központi idegrendszeri szabályozás: • kettős szerepe van: × szomatomotoros beidegzésen keresztül irányítja a tápcsatorna cranialis és caudalis végének mozgásait × vegetatív idegeken keresztül szabályozza az effektor működéseket

•

vagovagalis reflexek: az afferens és efferens rostok is a vagus rostjai

Szájüreg. Nyál, nyálelválasztás. Nyelés. −

szájüreg: • fogak → rágás (mechanikai emésztés) • nyelv • izomzat • szájpad • nyálmirigyek

Nyál: −

−

jellemzői: • mennyisége: napi 1-1,5 liter • hipozmotikus folyadék • pH: × bő szekréciókor enyhén lúgos × étkezési szünetben enyhén savas (ha csak kevés nyál termelődik) → pH 6,4-6,9 termelés: • 3 pár nagy nyálmirigy (zárójelben a mirigy aránya az 1 napi nyáltermelésben) × gl. parotis (25 %) → tisztán serosus (hígan folyó, magas amiláztartalmú), inger hatására termelődik × gl. submandibularis (70 %) → kevert (seromucinózus), állandóan termelődik × gl. sublingualis (5 %) → mucinosus (magas mucintartalom, kevés amiláz), inger hatására termelődik • száj nyálkahártyájában található kis nyálmirigyek → mucinosus × ajak × buccalis nyálkahártya × szájpadok × nyelv

Összetétele: −

anorganikus (szervetlen) • víz (99,5 %) • elektrolitok → × elsődleges nyál izoozmotikus, összetétele azonos a plazmáéval -

×

−

keletkezési mechanizmusa: transzcelluláris Cl --szekréciónak van a legfontosabb szerepe (Na+-pumpa működéséhez kapcsolt, másodlaosan aktív transzport)

kivezetőcsövekben: - hipoozmotikussá válik • kivezetőcsövek víz impermeabilitása • bazolaterális felszín: Na+/K+-pumpa, Cl--csatorna • luminális felszín: Na+-csatorna (ENaC), Cl--csatorna (CFTR), Na+/H+-csere + H+/K+-csere, HCO3-/Cl--csere + - Na ↓, Cl- ↓, K+ ↑, HCO3- ↑ → ha több nyál termelődik, kevésbé érvényesülnek a módosító hatások × Ca++-tartalom → - savi pH esetén megvédi a fogakat (különben Ca++-t adnának le a nyálba, már enyhén savi pH-n is) → savi pH fogszúvasodásra (caries) hajlamosít - lúgos pH → CO2 eltávozik → Ca++ rakódik le a fogak felszínén → fogkő • rodanid (tiocianát, CNS-) × fokozza az immunaktivitást × bakteriosztatikus (baktériumgátló) hatású × dohányosok nyálában mennyisége megemelkedik × kimutatása: ferrinitráttal (narancs színű reakció) organikus (szerves) • mucin → nyálkahártya bevonása, falat (bolus) kialakítása és csúszóssá tétele × mucinosus és kevert nyálmirigyekből származik (gl. submandibularis, gl. sublingualis, szájnyálkahártya kis nyálmirigyei) × mukopoliszacharid és glikoprotein alkotja

× ×

×

•

•

kimutatása: - ecetsavval kicsapható - majd sósavval főzve bontható - sósav semlegesítése (Na2CO3) után a cukor-komponensek Fehling-próbával kimutathatók (vörös színű réz kicsapódik) enzimek → főleg a serosus nyálban × α-amiláz (ptyalin) - serosus és kevert nyálmirigyekből származik (gl. parotis, gl. sublingualis) - szénhidrátokat (keményítő, glikogén) bont → 6-7 glükózegységből álló oligoszacharidokra, esetleg diszacharidokra - α-1,4-glikozid kötést bont → • cellulózt nem tudja bontani (β-1,4-glikozid kötések) • amilopektint sem tudja bontani (α-1,6-glikozid kötések) - pH-optimuma enyhén lúgos → gyomorban semlegesítődik, de előtte még ott is hat egy kicsit... - működéséhez Ca++ és Cl- kell - hatásához viszonylag hosszú idő kell → rágás jelentősége (minél tovább van a falat a szájban, annál jobban lebomlanak → ha elég ideig rágjuk a kenyeret, édes lesz...) × lipáz - zsírokat bont - gyomorban is hat lizozim → bakteriosztatikus hatású protein × ×

• • • • •

minél szárazabb az étel, annál több mucin termelődik 2 típusa van: neuraminsav + N-acetil-D-glükózamin fukomicin → fukóz + glükózamin + galaktózamin + galaktóz

baktériumok sejtfalát bontja megakadályozza a fogak közt maradó táplálék erjedését

× nincs antivirális hatása! vércsoport-antigének → igazságügyi orvostani jelentőség (személyazonosítás) kallikrein (bradikinináz) → α2-globulinból bradikinint hasít le → értágító hatás → mirigyszekréció plazmafehérjék (albumin, globulinok (cöruloplazmin, transzferrin, γ-globulinok (pl. IgA)) EGF (epidermális növekedési faktor) → trófikus hatások a bélrendszerben (nyálkahártya-regeneráció) bizonyos hormonok: × LH → immunológiai módszerrel kimutatva ciklusdiagnosztikára használható × hCG → terhesség esetén nyálból is kimutatható

Nyál funkciói: −

−

−

−

− − −

nedvesítő funkció • védi a szájüreget a kiszáradástól • belégzett levegő párásítása • beszédben is fontos szerep • szájszárazságot kezelni kell (műnyál) oldó - higító hatás → • ízérző receptorok csak oldott anyagokat képesek érzékelni • mechanikai, kémiai ingert jelentő anyagok felhigítása → nyálkahártya védelme kenőanyag → mucin segítségével • nyálkahártya bevonása • lenyelhető falat (bolus) kialakítása és csúszóssá tétele emésztés • keményítőbontás → α-amiláz segítségével • zsírok bontásának megkezdése → lipáz segítségével fogtisztító működés antibakteriális hatású (de nem antivirális) → lizozim, IgA kiválasztás (exkréció) • rodanid → dohányosoknál mennyisége megemelkedik • nehézfémsók • bizonyos hormonok is megjelenhetnek → pl. hCG • alkohol → leheletből kimutatható

−

hőszabályozás (párologtatás útján) → emberben kevésbé jelentős

Nyál szekréciója: −

−

−

acináris szekréció → elsődleges nyál • vérből jutnak be az alapanyagok az acináris sejtbe (diffúzióval vagy aktív transzporttal) • víz és ionok szekréciója × az acinusokban lévő nyál izoozmotikus × ionösszetétele azonos a plazmáéval • enzimek szintézise és szekréciója: × × × ×

GER (durva felszínű endoplazmatikus retikulum) → fehérjeszintézis Golgi-apparátus → aktiválás, csomagolás majd a citoplazmába jutnak (zimogén granulumok) aktív exocitózis (nagy energiaigény)

× ×

újabb kutatások szerint már a mirigyek végkamráiban megkezdődik a szekréció szintén az újabb kutatások mutattak rá a bikarbonátot reabszorbeáló Na+-bikarbonát-kotranszporterek (NBC) jelenlétére

• térfogatot az acináris szekréció határozza meg ionszekréció és -reabszorpció a kivezetőcsövekben → hipozmotikussá és lúgossá válik • Na+ aktív reabszorpciója → apikális Na+ -csatornákon (ENaC) → aldoszteron fokozza • Cl- passzívan követi • K+ aktív szekréciója → aldoszteron fokozza • HCO3--szekréció és reabszorpció is (utóbbi főleg kevés nyál szekréciójakor jelentős) × szénsavanhidráz (karboanhidráz) szerepe • az ionok kilépését nem kíséri víz (víz számára impermeábilis) → nyál hipozmotikussá válik • aldoszteron → serkenti az Na+/K+-cserét ha a nyálelválasztás intenzitása ↑ → csökken a különbség az elsődleges és a végső nyál összetétele között • NaCl-koncentráció emelkedik (de a plazmáénál alacsonyabb marad) • jód-, fluor, foszfortartalom emelkedik • HCO3--koncentráció: kezdetben emelkedik, majd kissé csökken (de a plazmáénál magasabb marad) • K+-koncentráció csökken (de a plazmáénál magasabb marad) • kevésbé lesz hipozmotikus • lúgosabb lesz

Nyálelválasztás szabályozása: − − − −

− −

intenzitását az acinussejtek szekréciója szabja meg, melyeket paraszimpatikus és szimpatikus rostok idegeznek be szabályozásában csak idegi tényezők szerepelnek általában reflexfolyamat eredménye bemenő jelek: • cephalicus fázis (valamilyen tudatosuló információ (pl. táplálék látványa, elképzelése) → agykéreg) • orális fázis (száj kemo- és mechanoreceptorai → n. V/3, VII, IX, X) • gasztrikus fázis (gyomor nyomás és kemoreceptorai → n. X) afferens idegek információi a nyúltvelőbe (nuclei salivatorii) jut efferensek: • paraszimpatikus: × glandula parotis: - praeganglionáris rostok: ncl. salivatorius inferior → n. IX → n. petrosus minor → ganglion oticum (itt átkapcsolódnak) - postganglionáris rostok a n. auriculotemporalison keresztül érik el a parotist × glandula submandibularis és a glandula sublingualis: - praeganglionáris rostok: ncl. salivatorius superior → n. VII chorda tympanija → n. lingualis → ganglion submandibulare (átkapcsolódás) - postganglionáris rostok érik el a mirigyet

× ×

−

paraszimpatikus rostok cholinergek → posztganglionárisan M-Ach-receptor hatásuk: bőséges, híg nyál termelődik - vazodilatáció is létrejön (chorda tympani ingerlésére a mirigyben bradikinináz keletkezik → bradychinin → vazodilatáció) × atropin (M-ACh-receptor-antagonista) → nyálelválasztás ↓ • szimpatikus: × praeganglionáris rostok: gerincvelő felső Th-szegmentumainak oldalszarvaiból → ganglion cervicale superius (átkapcsolódás) × postganglionáris rostok a nyálmirigyekbe futnak → noradrenerg transzmisszió × hatásuk: - α2-receptorok: nyálszekréció ↓ (kevés, de sűrű, viszkózus nyál termelődik) - β2-receptorok: fehérjeszekréció ↑ (amiláz-elválasztás ↑) reflexek típusai: • feltétlen nyálelválasztási reflexek : a szájüreg ízérző és mechanoreceptorainak és az orrüreg szaglóreceptorainak ingerlésére jönnek létre • feltételes reflexek bárhonnan kiválthatóak (Pavlov kísérletei)

Felszívódás a szájüregben: − − −

nem túl jelentős alkoholban oldott gyógyszerek képesek felszívódni klinikai jelentősége: • nitrát spray (aerosol Nitrolingual) → gyors hatású antianginás hatás • szopogatós tabletták...

Nyelés: − −

−

−

a táplálék a szájüregen, garaton és a nyelőcsövön (oesophagus, bárzsing) keresztül éri el a gyomrot nyelés célja: • falat nyelőcsőbe juttatása • mellékutak (pl. gége, orrüreg) lezárása nyelés szabályozása : • lehet akaratlagos indítású vagy reflexes eredetű × a reflexkiváltásban mechanoreceptorok játszanak szerepet × ha a reflexsor megindul, többé nem megállítható • szabályozását a kp.-i nyelési mintázatgenerátor végzi (nyúltvelő) • perifériás idegei: lágy szájpad, garat, oesophagus idegei: × n. hypoglossus (XII) → nyelvmozgások × n. glossopharyngeus (IX) → garat mozgásai × n. vagus (X) → garat és nyelőcső mozgásai • belégzés és a nyelés elválasztását is a kp.-i idegrendszer szabályozza × nyelés idején a belégzés szünetel × hangszalagok izmai, epiglottis szerepe nyelőcsőben 3 szakaszt különíthetünk el: • felső oesophagussphincter (UES) × nem anatómiai sphincter (mivel nincs benne billentyű) × m. cricopharyngeus + m. cricoarytenoideus alkotja • corpus • alsó oesophagussphincter (LES, cardia) → × gastro-oesophagealis reflux kialakulását akadályozza meg × nem anatómiai sphincter (mivel nincs benne billentyű) × szabályozása: - nyelőcsőben lévő bolus feszítő hatása → reflexesen megnyitja a cardiát - tonusát fokozza: gasztrin, motilin, PGE2 - tonust csökkenti: szekretin, CCK, VIP, GIP, progeszteron, NO

- nyomásviszonyok is befolyásolják gastro-oesophagealis reflux-betegség → - alsó oesophagus sphincter (LES) elégtelen működése (pl. mikor felborul a tonust fokozó és gátló tényezők aránya) - következmény: sav jut a nyelőcsőbe → égő, retrosternalis fájdalom, „gyomorégés” nyelés 3 fázisa: • oralis fázis: × nyelv a falatot a lágy szájpadhoz és a szájüreg hátsó részéhez nyomja → nyelési reflex × lágy szájpad felemelkedik és elzárja az orrgarat felé vezető utat × a gégefedő (epiglottis) elzárja a légutak felé vezető utat × izmok mindig egyformán lezajló ellazulási/összehúzódási folyamataiból áll × időtartama: 0,6-1s • pharyngealis fázis × garatba jutott falat megfeszíti a garat simaizmait → ez a felső sphincter ellazulását váltja ki • oesophagealis fázis: × oesophagus felső része (felső 1/3) vázizom → nem vegetatív, hanem szomatikus beidegzés × alsó része (alsó 2/3) simaizom → vegetatív (automatikus) beidegzés - itt már nem lehet megállítani a folyamatot - oesophagus alsó harmadában már jelen vannak az enterális idegrendszer elemei (plexus myentericus és submucosus) × corpusban a nyomás szubatmoszférás × nyugalomban a fala ellazult állapotban van, a nyelés folyamán indul meg lefelé a perisztaltika, aminek egy hulláma 5-9 s-ig tart oesophagus mozgásai: • perisztaltika → × bolus feszítő hatása váltja ki × hullámszerű kontakciók → falat mögött a körkörös izom összehúzódik, előtte a longitudinalis izom elernyed × majd a longitudinális izom kontrahál × végül a LES ellazul → falat a gyomorba kerül → LES újra összehúzódik × gravitáció ugyan segíti, de elvileg fejen állva is lehet enni... × ha a nyelés nem volt sikeres → másodlagos perisztaltikus hullámok keletkeznek (nagyon fontos védekezési mechanizmus) • halszálka-reflex: × lokális nyomásingerre az izom ellazul → szálka elmozdíthatóvá válik × ellentétes oldalon kontrahál → helyes irányba állítja a szálkát felszívódás a nyelőcsőben nem történik ! ×

−

−

−

N. glossopharyngeus (IX. agyideg) funkciói: − − − −

−

nyálszekréció (gl. parotis beidegzése) ízérzés (nyelv hátsó harmadában) lágyszájpad mozgásai garat mozgásai: • nyelés: csak a pharyngealis fázisban fontos (orális és oesophagealis fázisban viszont nem) • garatreflex carotis sinus beidegzése (Hering-ideg) → carotis sinus reflex afferens szára

Gyomor. −

gyomor feladatai: • megkezdi a fehérjék emésztését • baktériumok elpusztítása • raktározás • továbbítás

Anatómia: −

−

−

makroszkópos anatómia: • cardia (gyomorszáj) • fundus × curvatura gastrica major (nagy görbület) × curvatura gastrica minor (kis görbület) • corpus • antrum pyloricum (gyomorkapu, pylorus) szekréciós régiók: • corpus → szekréció legnagyobb része (HCl, pepszinogén, intrinsic factor) • antrum → szekréció szabályozó régiója → mucinosus sejtjei bikarbonátot is elválasztanak motorikus régiók → simaizomzat eltérő tulajdonságai és az idegi szabályozás különbségei alapján • proximális (fundus + corpus felső 1/3-a) → nyelőcső felől érkező táplálék befogadása, tárolása • disztális (corpus alsó 2/3-a + antrum + pylorus) → őrlés, keverés, továbbítás

Gyomornedv: − −

felnőttben naponta 2,5-3,5 liter gyomornedv termelődik összetétele: • HCl → fedősejtek (parietális sejtek) termelik (gasztrin és hisztamin hatására) x étkezési szünetben is termelődik → éhgyomri (interdigestiv) savszekréció - gyomor pH-ja ekkor 1-2 között van → ld. Fonyó - az éjjeli savszekréció valószínűleg a gyomorban fellépő MMC-aktivitást kíséri x mechanizmusa: - H+-szekréció: • szénsavanhidráz (karboanhidráz): CO2 +H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3• protonpumpa (H+/K+-ATPáz enzim, antiporter) felelős a H+-szekrécióért → protonpumpagátlókkal (PPI) csökkenthető a savszekréció (pl. Omeprasol (Losec), Lanoprasol (Lansone), Pantoprasol (Controloc), Esomeprazole (Nexium)) • K+-csatornák → K+-szekréció (K+-utánpótlást biztosít a lumenben a protonpumpa számára) - Cl--szekréció: • Cl--csatornák → apikálisan • bazolaterálisan: HCO3-/Cl--csere → Cl--utánpótlás (a HCO3--t szénsavanhidráz biztosítja) x HCl feladatai: - denaturálja a fehérjéket (megváltozik a harmadlagos szerkezetük) → effektívebb emésztés - aktiválja a pepszinogén átalakulását pepszinné - pepszin pH-optimuma: 2,0 → gyomornedv erősen savas - fokozza az intrinsic factor (IF) és a B12-vitamin kötődését x savszekréció betegségei: - hyperaciditás → túl sok HCl • savszekréciós paraméterek (BAO, MAO, PAO) emelkednek • -

következmény: nyombélfekély (doudenum)

hypaciditás → túl kevés HCl • sav hiányában a gyomorban tejsavas erjedés megy végba x tejsav egészséges emberben nincs jelen a gyomorban x ha jelen van → pangásos erjedés következménye (savhiány) → daganatra vagy gyulladásra utalhat

x

•

−

kimutatása: Uffelmann-reakció (FeCl3-dal, fenol jelenlétében vagy anélkül) → élénksárga színreakció

fehérjebontó enzimek → fősejtek termelik őket x pepszin - pepszinogénből (inaktív forma) keletkezik (tehát a gyomornyálkahártya mirigyei nem termelnek pepszint, csak pepszinogént!) • fősejtek (zimogén sejtek) termelik a pepszinogént → főleg neurális szabályozás alatt állnak • HCl (savas pH) hatására aktiválódik (alakul pepszinné) → fehérjéket bont • többi pepszinogént már a pepszin is aktiválja → autokatalízis - főleg olyan peptidkötéseket bont, melyek –NH-csoportját aromás AS-ak (Phe, Tyr, His) alkotják - gyomorban a fehérjék polipeptidekig bomlanak le - HCl segíti a hatását → koagulálja a fehérjéket, így a pepszin jobban tud hatni - hatásának vizsgálata: • Mett-féle csövecskék → csak akkor észlelhető fehérjeemésztés, ha pepszin és HCl együtt van jelen • kárminfibrin-módszer (Grützner) → kárminnal festett fibrinszálak segítségével (az oldat pirosodásából következtethetünk a fehérjeemésztés fokára)

x zselatináz x rennin (chymozin) → csecsemőkben a tej elbontásáért felelős • gyomorlipáz (nem túl jelentős) → fősejtekben termelődik • mucin → melléksejtek, nyáktermelő sejtek termelik • intrinsic factor (IF): B12-vitamin felszívódásához kell → fedősejtek (parietális sejtek) termelik x HCl fokozza az IF és a B12-vitamin kötődését x parietális sejtek károsodása → B12-vitamin-hiány étkezési szünetben is van a gyomorban 30-50 ml gyomornedv

Gyomornedv-elválasztás szabályozása: Gyomornedv-elválasztás fázisai: − − −

−

cephalicus szakasz • étel látványa, szaga, elképzelése → agykéreg közreműködésével feltételes reflexként fokozza a gyomorszekréciót orális szakasz • feltétlen reflex: száj ízérző receptorai → ízérző afferensek → nyúltvelő (formatio reticularis) → n X → ganglionok a pl. myentericusban és submucosusban → postggl. rostok a fedő- és melléksejtekhez gasztrikus szakasz → gyomorszekréció ekkor a legnagyobb • táplálék kémiai és mechanikai ingerként szabályoz → gyomorszekréció ekkor a legnagyobb • humorális szabályozás (denervált gyomorban is működik) × enterális hormonok (gyomor és a bél falában termelődnek) → pl. gasztrin • egészen addig fennáll, míg a gyomor ki nem ürül intestinalis (duodenalis) szakasz • béltartalom mechanikai és kémiai ingert jelent (pl. húskivonat, pepton váltja ki) • humorális mediátorok (enterális hormonok) szabadulnak fel (duodenum falában termelődnek) → vérárammal jutnak el a rendeltetési helyükre

HCl-szekréció szabályozása: −

fokozza: • hisztamin × savelválasztás szabályozásának leglényegesebb tényezője (új Fonyó alapján) × gyomorfundusban az enterokrómaffin-szerű (ECL) sejtjeiben termelődik × fedősejtek H2-receptorára hat → Gs-út → cAMP ↑ → fokozódik a HCl-szekréció • gasztrin (pentagasztrin is hatásos)

−

−

× közvetett hatás a savszekrécióra → fokozza a gyomor entreokrómaffin sejtjeiben a hisztamin elválasztását × közvetlenül is fokozza a HCl-szekréciót (fedősejtek CCKB-receptorain) → kevésbé fontos • acetil-kolin (ACh) • táplálék: × mechanikai ingerként → gyomorfal feszülése reflexesen növeli a HCl-szekréciót - (antrum feszülésre érzékeny mechanoreceptorai) - hosszú vago-vagális reflexek - rövid intragasztrikus reflexek × kémiai ingerként (denervált gyomorban is) - fokozzák: • fehérjetartalmú táplálék → közvetlenül serkentik a HCl-termelést × előemésztett fehérjék → peptonok × kisebb peptidek × AS-ak • húskivonatok • tej - kenyér és emésztetlen tojásfehérje nem hat a gyomorszekrécióra - zsírbevitel → gátolja a gyomor HCl-szekrécióját × kémiai ingerként → × táplálék bejutása miatt megemelkedik a gyomornedv pH-ja → további sósav-ürülés idegi szabályozás • n. vagus (X) × preganglionáris (nikotinos kolinerg) rostok, illetve az enterális idegrendszer neuronjai hatnak a posztganglionáros neuronokra × posztganglionáris neuron → 3 féle axon: - közvetlenül a fedősejteken végződő axonok → transzmitter: acetilkolin (Ach) → fokozza a HClszekréciót - G-sejteken végződő axonok → ACh és GRP • GRP (gastrin related peptid, emlős bombezin) → fokozza a gasztrinszekréciót → ez közvetetten szintén fokozza a HCl-szekréciót • ACh → gátolja a gasztrintermelést - PACAP-erg axonok → • ECL (enterokrómaffin-szerű) sejteken végződnek → hisztamin ↑ → HCl-szekréció ↑ • szimpatikus ingerlés (β2-receptorokon): × főleg kórélettani jelentősége van × stressz-reakció során az adrenalin gyomorszekréciót fokozó hatású → gyomorfekély rizikója megemelkedik („stressz-fekély”) × stressz-reakció esetén a gyomornyálkahártya csökkent keringése (és ezáltal a gyomorvédelem csökkenése) szintén fokozza a fekély rizikóját gátolja: • pH ↓-ése → negatív feedback × ha pH < 3,0 → HCl-szekréció csökken × ha pH < 1,0 → gasztrinszekréció megszűnik • zsírtartalmú táplálék • szomatosztatin (SST) → gasztrin ↓ → HCl-szekréció ↓ • prosztaglandinok (PGE1, PGE2) → összes fenti tényezővel kiváltott savszekréciót csökkentik • intestinalis fázisban: × CCK → - in vivo → serkenti a szomatosztatin termelését (CCK-A-receptoron) → ez viszont gátolja a savszekréciót (eredendően ez a hatás fog érvényesülni), ld. Fonyó - in vitro stimulálja a parietális sejteket (CCK-B-receptoron) → HCl-szekréciót növelné (de in vivo az indirekt hatás általában elnyomja) - ha az a kérdés, hogy melyik nem szabályozza a gyomorszekréciót, és mind jónak tűnik, akkor a CCK-t kell jelölni (az hat rá a legkevésbé) × GIP × neurotenzin → szekréció és motilitás gátlása × YY-peptid (PYY) → szekréció és motilitás gátlása × szekretin → szomatosztatin ↑, gasztrin ↓ (ld. előadás)

Pepszinogénszekréció szabályozása: − − − − − −

vagus inger (acetilkolin) → fokozza (muszkarinos receptorokon) HCl → fokozza gasztrin → fokozza (valószínűleg nem közvetlenül, hanem HCl-en át) szekretin → fokozza a pepszinogénszekréciót → ld. Schmidt-Lang-Heckmann: 806 és 907. o. CCK-nak fiziológiásan valószínűleg nincs szerepe (Schmidt-Lang-Heckmann 907. oldalon a táblázatban viszont az szerepel, hogy fokozza) inzulin → fokozza

Enterális hormonok: −

−

−

gasztrin (fő szabályozó tényező) • G-sejtek termelik × főleg az antrum terüeltén (gyomor distalis részén) találhatók a gyomornyálkahártyában × APUD-sejtek (amin precursor uptake and decarboxilation) közé tartoznak × duodenumban is termelődik gasztrin (az összmennyiség 10 %-a) • preprogasztrinból (101 AS) keletkezik • hatásért a C-terminálison lévő 4 AS felelős → pentagasztrin is hatásos • 2 féle méret: × little gastrin → 17 AS × big gastrin → 34 AS • termelésének szabályozása: × gyomortartalom: - fehérjeemésztési termékek a gyomorban (peptidek, AS-ak (Phe, Trp) → fokozzák - sav jelenléte az antrumban → gátolja (negatív feedback) × idegi szabályozás: - vagus ingerlése → fokozza (transzmitterek: Ach, majd GRP (emlős bombezin)) - de vannak gátló kolinerg idegelemei is × humorális szabályozás: - szomatosztatin → gátolja - szekretin → gátolja - GIP → gátolja - adrenalin → fokozza - vér Ca2+ → fokozza • hatásai: × fokozódik a HCl-szekréció: - fokozza a hisztamin elválasztását (a gyomor enterochromaffin sejtjeiben) → hisztamin a fedősejtek H2-receptorain fokozza a HCl-szekréciót → H2-antagonistákkal csökkenthető a savszekréció (pl. Famotidin (Quamatel)) - közvetlenül is fokozza a HCl-szekréciót (fedősejtek CCKB-receptorain) × pepszinogénszekréció is fokozódik (valószínűleg nem közvetlenül, hanem HCl-en át) × trófikus hatások (nyálkahártya növekedése, megújulása) → gasztrin hiányában elsorvad × gyomormotilitás fokozása × pylorus tonusa ↑ (ld. német EA) × LES összehúzódása → reflux-ellenes hatás × inzulin- és glükagonelválasztás fokozása (csak fehérjedús étel fogyasztása után éri el az ehhez szükséges szintet) × neurotranszmitter (hypophysis, agy, perifériás idegek) • az inzulinnal kiváltott hypoglykaemia, vagy ACh iv. bevitele pepsinogenben gazdag gyomornedv elválasztását eredményezi • Zollinger-Ellison-syndroma: gasztrintermelő tumor → gyomorszekréció ↑ szomatosztatin (SST): • termelése: gyomor és a pancreas D-sejtjeiben (HCl hatására) • hatásai: gátolja a gasztrin, a secretin, a VIP, a GIP és a motilin elválasztását • szabályozása: termelését a n. vagus gátolja (muszkarinos kolinerg posztganglionáris rostok által) enterogasztron (valószínűleg nem önálló vegyület, hanem több peptid (pl. GIP, CCK, neurotenzin) kombinációja

−

−

−

−

−

• duodenum nyálkahártyájában termelődik (HCl vagy emulgeált zsír hatására) • vérárammal visszajut a gyomorba • gátolja a perisztaltikát szekretin (HCl hatására szabadul fel) hatásai: • gyomor működését gátolja: × gasztrintermelés ↓ → gyomornedv-elválasztás (savszekréció) is csökken × pepszinogénszekréció ↑ × gyomor mozgásait (perisztaltikát) gátolja × pylorus összehúzódik • pancreas kivezetőcsövek és epeutak sejtjei → bikarbontátban (HCO3) -szekréció ↑ cholecystokinin (CCK, pancreozymin, PZ) hatásai: • LES (alsó oesophagealis sphincter) tonusa csökken (lazul) • gyomor: × hatások a gyomorszekrécióra: - in vivo → serkenti a szomatosztatin termelését (CCK1 (CCK A) receptoron) → ez viszont gátolja a savszekréciót (eredendően ez a hatás fog érvényesülni) - in vitro stimulálja a parietális sejteket (CCK2 (CCKB) receptoron) → HCl-szekréciót növelné - pepszinogénszekréció nem változik vagy ↑ × pylorus tonusa fokozódik → gyomorürülés gátlása, duodeno-gaztrikus reflux gátlása × gyomorperisztaltika gátlása • bélperisztaltika fokozása (pl. duodenum) • epeürülés fokozása: • pancreas acinusok → enzimszekréció ↑ GIP (gasztrin inhibitor peptid, glucose-dependent insulinotropic peptide): • termelődés: duodenum és a jejunum K-sejtjei, pancreas A-sejtjei • termelésének ingere: × glükóz a duodenumban × zsírok a duodenumban • hatásai: × gátolja a gyomor motilitását és savszekrécióját × serkenti az inzulin elválasztását × pepszinogénben gazdag gyomornedv elválasztását fokozza VIP (vazoaktív intestinalis peptid) → neuropeptid • vazodilatáció •

HCl-szekréció ↓

•

vékonybél szekréciója ↑

•

simaizom-relaxáció (sphincterekben is)

motilin → • termelődés: a teljes GI-traktusban (Mo-sejtek (enterokrómaffin sejtek)) • G-protein-úton hat • hatásai: × elősegíti a gyomorsav-szekréciót × serkenti a gyomorürülést × migráló miomotoros komplex (MMC) legfontosabb regulátora

Gyomorszekréció vizsgálata: − technika: • titrálás

× gyomorszondát vezetünk le, leszívjuk a teljes gyomortartalmat × ezután 4 x15 perces frakciókba gyűjtjük a gyomornedvet ×

lemérjük a frakciók térfogatát

× megtitráljuk savtartalmukat (pl. NaOH-val, fenolvörös jelenlétében (sárgáról lilára változik)) × számításhoz szükséges információk: - frakciók térfogata - fogyott NaOH mennyisége - NaOH töménysége • 0,1 normálos (n/10 = 0,1n) NaOH → 0,1 mol/l-nek (0,1 mmol/ml) felel meg, mivel a NaOH 1 ×

értékű bázis) savtermelés/időegység = Vminta/időegység / Vtitrált frakció * Vfogyott NaOH (ml) * CNaOH (mmol/ml)

× példa: nyugalomban, 1 óra alatt 50 ml gyomornedv képződött és abból 10 ml titrálása során 8 ml 0,1n NaOH fogyott, akkor - mivel nem volt savstimuláció, és 1 h időtartamig mértünk, a meghatározott paraméter a BAO -

×

•

savtermelés/időegység = Vminta/időegység / Vtitrált frakció * Vfogyott NaOH (ml) * CNaOH (mmol/ml) = 50 ml/h / 10 ml * 8 ml * 0,1 mmol/ml = 4 mmol/h

eredmények értékelése: nem csak a titrálható savmennyiséget veszik figyelembe, hanem a gyomortartalom általános jellemzőit (szín, szag, mennyiség, stb.) is

acidoteszt: × titrálásnál pontatlanabb × de nem kell gyomorszondát levezetni × indikátortablettát vesz be, mely a szabad sósavval reagál (vizeletben 1,5 óra múlva mérjük meg)

− mérhető paraméterek: • összsav → 1 óra alatt szekretált savmennyiség (mmol/h) = gyomornedv térfogata (ml/óra) x titrált •

•

−

savkoncentráció (mmol/l) bazálszekréció (BAO, basal acid output) →

× reggel éhgyomorra, stimuláció nélkül szekretált savmennyiség (kb. 4 mmol/h) × pH ekkor 1-2 között van

stimulált savszekréció → Boas-Ewald-féle próbareggeli (1 zsemle + 400 g tea vagy alkoholos ital + metilénkék) hatására szekretált savmennyiség • maximális savszekréció (MAO, maximal acid output) → savstimuláló anyag (gasztrin, pentagasztrin) hatására szekretált savmennyiség (kb. 16-20 mmol/h) • csúcs savszekréció (PAO, peak acid output) → savstimuláló anyag (gasztrin, pentagasztrin) hatására szekretált savmennyiségből a legmagasabb kettő 15 perces frakció összege (tehát ez nem 1 órára, hanem csak 30 percre vonatkozik) nagyság szerinti sorrent: BAO < PAO < MAO

Gyomornyálkahártya védelme: − − −

gyomor nyálkahártyáját védeni kell a sav károsító hatásaitól a védelem romlása vagy a sav felszaporodása nyálkahártya-károsodáshoz (gyomorfekély) vezet védelmi mechanizmusok: • gyomorfal megfelelő keringése • hámsejtek gyors regenerációja (a teljes epithelium megújul 3 nap alatt) • mucinosus (alkalikus) nyák borítja a felszínt (HCO3--t tartalmaz) → nyáktermelő sejtek (melléksejtek) termelik • epithelsejtek között tight junction-ok vannak • fedő- és fősejtek impermeabilisak HCl-re • prosztaglandinok (PGE1, PGE2, PGI2) →

× ×

×

gyomornyálkahártyában intenzív prosztaglandin-szintézis folyik szerepük → gyomorvédelem: - csökkentik a sav- és pepszinszekréciót - fokozzák a nyák- és bikarbonát-termelést - fokozzák a nyálkahártya véráramlását - citoprotektív hatás - javítják a nyálkahártya regenerációs képességét NSAID-ok (nem szteroid gyulladáscsökkentők) fekélyre hajlamosítanak (COX-gátlók, ezáltal a prosztaglandint csökkentik, H+-szekréciót is növelik)

Gyomor motorikája: − −

−

mozgásának célja, hogy a chymus minden molekulája találkozzon a gyomornedvvel motorikus régiók → simaizomzat eltérő tulajdonságai és az idegi szabályozás különbségei alapján • proximális → fundus + corpus felső 1/3-a × izomzat 3 rétegű × feladata: nyelőcső felől érkező táplálék befogadása, tárolása × motorika: - stabil membránpotenciál (nincs akciós potenciál) - tonusos működés: receptív (befogadó) és adaptív relaxáció • disztális → corpus alsó 2/3-a + antrum + pylorus × feladatai: őrlés, keverés, továbbítás × membránpotenciál a duodenum felé egyre negatívabb × periodikus depolarizáció (bazális elektromos ritmus (BER), lassú hullám (slow wave)) → fázisos kontrakciók falat útja: • cardia • curvatura gastrica major (nagy görbület) → ide jut be az első falat (üres gyomor esetén) • hagymahéjszerű rétegződés → a későbbi falatok a nagy görbület mentén elhelyezkedő korábbi gyomortartalom tetejére rétegződnek

Üres gyomor mozgásai:

− gyenge vagy szünetelő perisztaltika − migráló mioelektromos komplex (MMC) → • •

üres gyomor esetén (pl. éjszaka) megfigyelhető kisebb kontrakciók tisztító funkció

− éhség: hypoglikaemia → elindít 1-1 enyhe perisztaltikus hullámot − perisztaltikus hullámok fokozatosan erősödnek → éhségkontrakciók (korgás) Proximális gyomor motorikája: − −

− −

fundus + corpus felső 1/3-a izomzat 3 rétegű: • ferde → belső réteg • körkörös → középső réteg • longitudinális → külső réteg feladata: nyelőcső felől érkező táplálék befogadása, tárolása motorika: • stabil membránpotenciál: × nincs fluktuáció × nincs akciós potenciál • tonusos működés: × nyugalomban (üres gyomor) tonusosan összehúzott állapotban van (belső térfogata 50 ml) × receptív (befogadó) és adaptív relaxáció

-

•

gyomor falának tonusa a táplálék mennyiségéhez igazodik reflexes folyamatok • inger: × receptív relaxáció → nyelőcső tágulása indítja el × adaptív relaxáció → gyomorfal feszülésétől függ • hosszú-pályás, vago-vagalis reflex → szerepe meghatározó × afferens szár: n. vagus (X) × efferens szár: n. vagus (X) → transzmitterek: NO, VIP × válasz: gyomor simaizomzat tonusa ↓ × vagus átvágása megszünteti (de a receptív relaxáció részben megmarad) • rövid pályás (intramurális) reflex → szerepe kisebb, de a vagus átvágása esetén is megmarad - térfogata ekkor akár 1500 ml is lehet - nyomás nem változik - ekkor már folyik a HCl- és az enzimtermelés is • már a cephalicus fázisban megkezdődött • bejutó táplálék megemeli a gyomor pH-ját → gasztrinszekréció ↑ (felszabadul a gátlás alól) → HCl-termelés ↑ × részvétel a továbbító folyamtokban → a gyomor ürülésével párhuzamosan helyreáll a tonusa → a fokozódó nyomás a táplálékot a gyomor disztális része felé nyomja fázisos összehúzódásokat nem végez

Disztális gyomor motorikája: − −

−

corpus alsó 2/3-a + antrum + pylorus feladatai: • őrlés • keverés • továbbítás motorika: • membránpotenciál a duodenum felé egyre negatívabb • periodikus depolarizáció (bazális elektromos ritmus (BER), lassú hullám (slow wave)) × Cajal-féle intersticiális sejtekben keletkezik (pacemaker-potenciál) → - nagygörbület mentén, a corpus felső és középső harmadának határán (proximális gyomor legalsó részén) - frekvencia: 3/min (GI-rendszerben itt a leglassabb) - áttevődik a kapcsolódó simaizmokra - általában küszöb alatti potenciálok (de szummálódhatnak → időnként kiválthatnak 1-1 fázisos kontrakciót) - amplitúsójuk a pylorus felé haladva növekszik (könnyebben alakul ki akciós potenciál → fázisos összehúzódások valószínűsége nagyobb) × szabályozása: - idegi (n. vagus) → serkentő és gátló hatások is • ACh → akciós potenciál kialakulásának valószínűsége ↑ (atropinnal blokkolható) • NO és VIP → akciós potenciál kialakulásának valószínűsége ↓ - hormonális: • CCK → gyomorperisztaltika ↓

•

kontrakciós morfológia:

× kontrakciós gyűrű kialakulása → ×

- corpus közepe táján alakul ki - innen 20 másodpercenként keverő-gyúró tonusos kontrakciók haladnak az antrum felé kontrakciós gyűrű továbbhaladása - gyomor alsó része felől a felső felé - célja a keverés

Gyomormozgások szabályozása: −

− −

−

−

myogén ingerületképzés • simaizomrostok spontán depolarizációja → tonusos összehúzódás • kiváltó inger: rost nyújtása plexus myentericus → ritmusossá teszi a simaizom tónusos összehúzódását paraszimpatikus rostok (n. X) • serkenti a gyomormozgásokat • növeli az orális részek tónusát • hormonokkal való interakció: × gasztrin erősíti a n. X hatását × szekretin gátolja × CCK (cholecystochnin) gátolja × GIP gátolja szimpatikus rostok: • ingerlésük a n. X hatását csökkenti • afferensei a gyomorból futó fájdalomingereket közvetítik reflexes szabályozás: • enterogasztrikus reflex: × duodenumban található mechano- és chemoreceptorok → afferens ingerületet × n. X központba érkeznek (átkapcsolódnak) × ugyanezen ideg efferensei a gyomorizomzathoz viszik a gátló impulzusokat • ileogastricus reflex × feladata: ha tele van a vékonybél, ne zúduljon bele a gyomortartalom... × inger: ileum feszülése × válasz: gyomor mozgásait csökkenti

Gyomorürülés:

− − − −

pylorus az idő nagy részében nyitott (de szűk, max. 1 mm) antrum perosztaltika kezdetén néhány ml gyomortartalom a suodenumba jut később a sphincter összehúzódik az antrum fokozódó kontrakciója a táplálék egy részét visszapréseli a corpus felé → széttöredezés

Gyomorürülés szabályozása: −

−

serkentő tényezők: • táplálék mennyisége → × nyújtja az izomrostokat (feszülés ↑ → inger) × perisztaltika fokozódik (plexus myentericus vagy a vagovagalis reflex útján) • gasztrin: × serkenti az antrum perisztaltikáját × ellazítja a pylorust (gastro-duodenalis sphinctert) gátló tényezők: • táplálék kémiai hatása → bizonyos anyagok lassan ürülnek a gyomorból × zsír × hipertóniás oldatok × fehérjelebontás termékei • enterogasztrikus reflex: × duodenumban található mechano- és chemoreceptorok (fő ingerük: sav és hipertóniás (hiperozmotikus) oldat) → afferens ingerület × n. X központba érkeznek (átkapcsolódnak) × ugyanezen ideg efferensei a gyomorizomzathoz viszik a gátló impulzusokat

•

• • •

enterogasztron (valószínűleg nem önálló vegyület, hanem több peptid (pl. GIP, CCK, neurotenzin) kombinációja → × duodenum nyálkahártyájában termelődik (HCl vagy emulgeált zsír hatására) × vérárammal visszajut a gyomorba × gátolja a perisztaltikát szekretin CCK GIP

Hányás (emesis): − −

reflexes védekezési folyamat reflex központjai a nyúltvelőben találhatók

Pancreasnedv −

− −

−

pancreas (hasnyálmirigy, „fehérmáj”) működése: • exokrin → bélbe (emésztőenzimek és elektrolitok (bikarbonát)) • endokrin (Langerhans-szigetek) → vérbe (hormonok (inzulin, glükagon)) állományának 90%-a exokrin funkciójú felépítése: • acinusok (bennük zymogén granulák) × itt termelődnek: - aktív enzimek (α-amiláz, trigliceridlipáz, észterázok, ribonukleáz, dezoxiribonukleáz) - inaktív proenzimek (tripszinogén, kimotripszinogén, proelasztáz, prokarboxipeptidáz, profoszfolipáz) - szabályozó faktorok (kolipáz, tripszininhibitor) × szekréciójukat a n. vagus ingerületei (ACh) és hormonok (CCK) szabályozzák × proenzimek aktiválódása csak a duodenumban következik be enteropeptidáz hatására × kevés folyadékot is termelnek (mechanizmus nagyon hasonlít a nyálszekrécióhoz) → a primer pancreasnedv elektrolit-összetétele a plazmáéval csaknem megegyező (piros Fonyó 182.o.) • kivezető csövek (ductulus intercalaris) × hámsejtjeik magas bikarbonát-koncentrációjú elektrolitoldatot választanak ki - szénsavanhidráz (karboanhidráz, CA): CO2 +H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3- HCO3-/Cl- antiporter koncentráció összege konstans (kotranszport) → - pancreasszekréció növekedésekor • pancreasnedvben: HCO3- ↑, Cl- ↓ → alkalikusabb lesz a nedv • vérben fordítva: HCO3- ↓, Cl- ↑ × végső pancreasnedv-térfogatot határozzák meg (↔ nyálmirigyek) × szabályozás: szekretin és CCK által • ductus pancreaticus × közös kivezetőcső × duodenumba nyílik (ductus choledochus alatt vagy azzal közösen) a Vater-papillán (papilla duodeni major) • ductus pancreaticus accessorius × pancreasfej alsó részének külön kivezetőcsöve × papilla duodeni minoron nyílik a félfolyékony, részben emésztett chymus a vékonybélbe kerül, ahol az emésztőfolyamatok során a bélmirigyek által secretált bélnedv, a pancreas-nedv és az epe segítségével alegységeire bomlik

Pancreasnedv: − −

duodenum-szondával nyerhető tulajdonságai: • kb.1- 1,5 liter • plazmával izoozmotikus • 1-2 % szerves anyagot (fehérjét) tartalmaz • lúgos vegyhatású (pH ≈ 8-8,3) → × GI-rendszerben itt (és a Brunner-mirigyekben) a legmagasabb a pH × gyomorból érkező erősen savas kémhatású chymus semlegesítése ( pH=5-8 körül lesz)

−

összetétele: • víz • ionok: × Na+ → plazmánál kicsit magasabb koncentráció, nem függ a szekréció intenzitásától × bikarbonát (HCO3-) → hiperszekréció esetén a pancreasnedvben ↑, vérben ↓ × Cl- → hiperszekréció esetén a pancreasnedvben ↓, vérben ↑ × K+ → koncentrációja független a szekréció intenzitásától (konstans) • pancreas enzimek: × az összes tápanyag emésztéséhez szükséges enzim megtalálható itt × inger hatására nagy részük kiürül

× × •

•

élénk fehérjeszintézis → enzimraktár hamar feltöltődik pancreas enzimek a duodenumban maguk is lebomlanak AS-ra, majd felszívódnak

kolipáz → szükséges a pancreas lipáz működéséhez × 1:1 arányú komplexet képez a lipázzal × az epesavakat leszorítva a zsírcsepp felszínére tapad → lipázt kihorgonyozza az emulzifikált lipidcsepp felszínéhez × csak az alkalikus lipázok (pl. pancreas lipáz) működéséhez kell × savas lipázok (nyál lipáz, gyomorlipáz) → nem igényelnek kolipázt - gyomorban lévő zsírlebontásra nem hat × kolipáz-hiány: - pancreas lipáz nem tud a micellákhoz kapcsolódni → lipidek (pl. trigliceridek) emésztése károsodik a vékonybélben - tünet: masszív zsírszékelés (steatorrhea) → gyerekkorban észreveszik - vannak nem kolipáz-függő lipázok is, így nem szűnik meg teljesen a lipidlebontás - koleszterin- és foszfolipidemésztés sem károsodik jelentősen tripszin inhibitor fehérje: biztosítja, hogy a pancreas önemésztése ne következzen be a trypsin és az egyéb enzimek miatt (nem aktiválódhatnak a pancreason belül)

Pancreas-enzimek: −

fehérjebontó enzimek: • endopeptidázok → fehérjelánc belsejében lévő kötéseket bontanak (meghatározott AS-ak mellett) × tripszin: - pH-optimuma: 8 - előanyaga: tripszinogén → • enteropeptidáz (enterokináz) aktiválja × duodenumban termelődik a bélnyálkahártyában (pancreasban viszont nem!) × a terminális hexapeptid lehasításával aktivál • kivezetzőcsövekben a tripszin inhibitor fehérje gátolja az aktiválódását - képződött tripszin már maga hasítja a többi tripszinogént (autokatalitikus folyamat) - csak denatrulát fehérjét bont - olyan peptidkötéseket bont, amiknek karbonil-csoportját bázikus AS-ak (Arg, Lys) alkotják - végtermékei: polypeptidek és AS-ak × kimotripszin:

•

−

−

-

előanyaga: kimotripszinogén

-

aktiválódás: tripszin hatására

-

olyan peptidkötéseket bont, amik karbonil-csoportját aromás AS-ak (Tyr, Phe, Trp) alkotják natív és denaturált fehérjét egyaránt bont

-

cinket tartalmaz

-

aktiváló: tripszin vagy enterokináz

-

szabad karboxil csoportú AS-at hasít le (karboxipeptidáz A: aromás mellett, B: bázikus mellett)

× elasztáz: Gly, Ala, Ser, Ile mellett hasít exopeptidázok → fehérjelánc végén (C- vagy N-terminálison) lévő AS-akat hasogatják le × karboxipeptidáz: - előanyag: prokarboxipeptidáz

× aminopeptidáz → szabad aminocsoportú AS-at hasít le szénhidrátbontó enzimek: • α-amiláz: × pH-optimuma: 6,9 × α-1,4-glikozid kötést bont × termék: glükóz, maltóz, dextrinek × rezisztens a tripszinnel szemben • az ember emésztőcsatornája nem tartalmaz cellulózt bontó enzimet lipidbontó enzimek: • lipáz: × × × ×

zsírok észter kötéseit bontja (főleg a glicerin 1-es és 3-as C-atomjával kialakított észter kötéseket) végeredmény: 2-monogliceridek, FFA aktivált formában szekretálódik aktivitását fokozzák: epesavak, AS-ak, Ca2+

×

−

lipideket szintetizálni is tud (nemcsak bontani)

× kolipáz-függő (csak kolipáz jelenlétében tud megfelelően működni) • profoszfolipáz • észterázok → koleszterin-észtereket bontanak nukleinsav-bontó enzimek: • ribonukleázok (RN-ázok) → RNS-t bontanak • dezoxiribonukleázok (DN-ázok) → DNS-t bontanak

Pancreasnedv-elválasztás szabályozása: − − −

étkezési szünetben alig termelődik elválasztást a táplálékfelvétel indítja meg szekréció arányos a felvett táplálék fehérjetartalmával

Szakaszai: −

−

−

−

cephalicus szakasz: • látási, szaglási, ízlelési ingerek váltják ki • enzimszekréciót kolinerg ingerületek (n. vagus (X)) indítják el gastricus szakasz: • jelentősége kicsi • gyomor tágulására a szekréció fokozódik • atropinra érzékeny intestinalis szakasz: • vékonybélből kiinduló kémiai ingerek tartják fenn • szekretin → bikarbonát-szekréció (enzimmentes) • cholecystokinin (CCK, pancreozymin) → enzim-szekréció posztabszortív szakasz: • éhgyomri állapotban a szekréció csekély • a szekréciós periódusok egybeesnek az MMC-vel

Szabályozás útjai: −

humorális: • szekretin: × termelés: S-sejtek a duodenum és proximális jejunum nyálkahártyában × előanyaga a proszekretin × véráram → eljut a hasnyálmirigybe → megindítja a hasnyálmirigy szekrécióját × hatásai: - epeutak sejtjei → híg, bikarbontátban (HCO3-ban) gazdag epe elválasztását serkenti - pancreas kivezetőcsövek → bikarbonátban (HCO3) gazdag (gyakorlatilag enzimmentes) nedv elválasztása - inzulintermelés ↑ - gyomor működését gátolja: • gasztrintermelés ↓ → gyomornedv-elválasztás (savszekréció) is csökken • pepszinogénszekréció fokozódik • gyomor mozgásait (perisztaltikát) gátolja • pylorus tonusa ↑ (összehúzódik) → gyomorürülés ↓ (ld. Fonyó, Lang-Schmidt, német előadás) - vékonybél vérkeringése ↑ × termelésének szabályozása: - savanyú vegyhatás (pH < 4,5) a felső vékonybélben → fokozza - fehérjeemésztés termékei → fokozzák × következmények: - a bikarbonát hatására a savas kémhatású gyomornedv semlegesítődik - kialakul a panzreasenzimek működéséhez optimális pH (=8) - az optimális, lúgos pH leállítja a további szekretinaktiválódást • cholecystokinin (CCK, pancreozymin, PZ)

× ×

−

makro- és mikroheterogenitás (AS-ak száma alapján nevezzük el: CCK 58, 33, 12, 8, 4) termelése: vékonybél felső része (duodenum és jejunum I-sejtjei) - endokrin sejtek - enterális idegrendszer × véráram útján jut el az epeutakhoz × CCK hatásai: - pancreas: • pancreas acinusok → × enzimekben tömény pancreasnedv elválasztása ↑ × ugyanakkor az acinus sejtek granulációja eltűnik (ez csak akkor következik be, ha a pancreasnedv-elválasztást szekretin folyamatosan biztosítja) × pancreas hyperplasia (chronicus hatás) • szekretin hatása ↑ → pancreas bikarbonát-szekréciója ↑ (indirekt módon) • glükagonszekréció ↑ - epeürülés fokozása: • epehólyag kontrakciója • Oddi-sphincter ellazulása (tonusa csökken) - de az epe termelődését nem fokozza! - LES (alsó oesophagealis sphincter) tonusa csökken (lazul) - gyomor: • hatások a gyomorszekrécióra: × in vivo → serkenti a szomatosztatin termelését (CCK-A-receptoron) → ez viszont gátolja a savszekréciót (eredendően ez a hatás fog érvényesülni) × in vitro stimulálja a parietális sejteket (CCK-B-receptoron) → HCl-szekréciót növelné (de in vivo az indirekt hatás általában elnyomja) • pepszinogénszekréció ↑ vagy nem változik → szerepe vitatott (ld. Lang-Schmidt) • gyomorperisztaltika gátlása • pylorus tonusa ↑ (összehúzódik) → gyomorürülés gátlása, duodeno-gaztrikus reflux gátlása (ld. Lang-Schmidt, Guyton, Color atlas of physiology) - bélperisztaltika fokozása (pl. duodenum, colon) - neurotranszmitter (disztális vékonybélhez és vastagbélhez futó neuronok, agykéreg) - központi idegrendszer → táplálékfelvétel gátlása × termelésének szabályozása: - fehérjeemésztési termékek a bélben (peptidek, AS-ak) → fokozzák (egy ideig pozitív feedback, mivel a pancreasenzimek éppen ezek emésztését fokozzák, végül azonban elhagyják a duodenumot) - szabad zsírsavak a duodenumban (10 C-atom felett) → fokozzák (egy ideig pozitív feedback, mivel a pancreasenzimek éppen ezek emésztését fokozzák, végül azonban elhagyják a duodenumot) - monogliceridek → fokozzák - sósav → fokozzák - epesavak nem! idegi: kisebb szerepet játszik a szabályozásban, mint a humorális szabályozás • n. vagus (X) × ingerlés: kevés, enzimekben gazdag nedv ürül × atropin gátolja × n. X. átmetszés csökkenti a napi mennyiségét • n. splanchnicus × ingerlése gátolja az elválasztást

Pancreas védelme az önemésztődés ellen: − − −

tripszin inhibitor fehérje: biztosítja, hogy a pancreas önemésztése ne következzen be a trypsin és az egyéb enzimek miatt (nem aktiválódhatnak a pancreason belül) a tripszinogént csak az enteropeptidáz aktiválja a vékonybélben az aktív formában termelődő enzimeknek nincs szubsztrátjuk a pancreason belül

Epeszekréció. Epehólyag. −

− −

epe: • májban (hepatocyták) termelődik (folyamatosan, de eltérő intenzitással) → secretio × epesavas sók, koleszterin, foszfolipidek, bilirubin, idegen anygaok × epe 60 %-a • epehólyagban raktározódik, koncentrálódik és ürül (szakaszosan) → epeürítés • epeutak (kivezetőcsövek) hámsejtjei (cholangiocyták) → elekrolit oldatot választanak el (40%) az epeszekréció folyamatos, de az epe csak megfelelő ingerek hatására kerülhet a duodenumba epe funkciói: • digesztív /szekréciós (emésztésben (kizárólag az epesavak által)): × detergensek → zsírokat emulgeálják, vízoldékonnyá teszik (micellát képeznek velük) - víz-zsír határfelületen elhelyezkedve stabilizálják a bélmozgások révén keletkező finom zsírcsepp emulziót - ezáltan erőteljesen megnő a víz-zsír határfelület → pancreas-enzimek (lipáz) jobban kifejthetik hatásukat × elősegítik a kolipáz kapcsolódását a micellákhoz × aktiválják a zsírbontó enzimeket • nem digesztív / exkréciós: egyes anyagcsere-végtermékek és testidegen anygok eltávolítása × koleszterin × bilirubin

Epe tulajdonságai: − −

az epeszekréció naponta: kb. 500-700 ml (éhező emberben), de 200-1500 ml között változhat plazmával izoozmotikus

Összetétele: − − −

−

−

bikarbonát → koncentrációja magasabb a plazmáénál, míg a Cl- alacsonyabb foszfatidil-kolin (lecitin) koleszterin • nagy mennyiségben található az epében • felesleges koleszterin ürítésének egyetlen módja (bár a bélben visszaszívódik, de gyógyszeresen gátolható a felszívódása) epesavak • szteroidok (szteránvázas vegyületek) • kizárólag a májsejtekben termelődnek (koleszterinből) → bár egy részük a bélben átalakul • 2 primer epesav: cholsav és kenodezoxicholsav

• primer epesavak vagy glicinnel, vagy taurinnal konjugálódva epesavas sókat képeznek • kimutatás (Pettenkoffer-reakció): nádcukor + H2SO4 → piros gyűrű epesavas sók • epesavak glicinnel vagy taurinnal képzett konjugátumának Na+-sói → glikokolátok, taurokolátok • máj választja ki őket (naponta 20-30 g-ot) → kizárólag a máj... × hepatocyták belsejébe Na+-kotranszporterekkel és Na+-tól független transzporterekkel is bekerülhetnek × ebből 0,6 g újonnan képződött × a többi az enterohepatikus körforgásból jön (összesen 2-5 g, de az naponta többször recirkulál) • szerepük:

−

− − −

× lipid emulzifikálás → bizonyos koncentrációjuk szükséges a normális zsírfelszívódáshoz × lipáz-aktiválás • epesavas sók 95-98%-a a vékonybélben visszaszívódik × 95 % aktív transzport (ileum) × kisebb hányada passzív (jejunum) • entero-hepatikus keringés útján a májban újra felhasználódik (enterohepaticus-recirkuláció) → reabszorpciójuk a bélből további epeürüléshez vezet • egy része az ileumban bomlik, illetve átalakul szekunder epesavvá (dezoxikólsav, litokólsav) • 5-10 %-uk a széklettel ürül epefesték (bilirubin) • képződése: × 80-85 % a vvt-kből származó Hb lebomlásából (lépben pl.) × 5-10 % az erythropoesis mellékterméke (kis mértékű ineffektív erythropoesis) × haem oxidáz: Hb → biliverdin (zöld) + globin × reduktáz: biliverdin → bilirubin (sárga) × bilirubin hidrofób, albuminhoz kötve szállítódik (indirekt, szabad, nem konjugált bilirubin) • májsejt felveszi (ligandin fehérje) • konjugáció (UDP-GT) → direkt (konjugált, kötött) bilirubin (bilirubin-glükorind) • excretio (epeútba) • epe elfolyása (ductus cysticus et choledochus, Vater-papilla, duodenum) • az epében kiválasztott konjugált bilirubin nem szívódik fel a vékonybélből • bélben a bélbaktériumok urobilinogénné (UBG) alakítják × UBG egy része visszaszívódik - enterohepaticus körforgás - vizelettel ürülés × másik része stercobilinné alakul, a széklettel ürül (széklet színét is ez adja) → stercobilin a bélben keletkezik, tehát az epében nincs fehérjék szerves metabolitok enzimeket nem tartalmaz !!!

Epe termelése és raktározása: −

−

−

−

májsejtek termelik → C-epe (tiszta májepe, aranysárga) • az intrahepatikus epeutakba (ductus biliferus) kerül • ductus hepaticuson (dexter és sinister, majd communis) át hagyja el a májat • a májsejtek folyamatos epesecretioja miatt a ductus hepaticusban és a ductus choledochusban az epe nyomás folyamatosan nő • kb. 0,7 kPa nyomáson megnyílik a ductus cysticus és az epe az epehólyagba kerül • pH ≈ 7,1-7,8 epehólyag raktározza és koncentrálja a májepét: • a járulékos (accessorikus) emésztőszervek közé tartozik → nem nélkülözhetetlen • zsákszerű szerv a máj alsó felszínén • amikor az epe beömlik, a fala kitágul • kb. 50 ml koncentrált epét tud raktározni • visszaszívja belőle a bikarbonátot • ezáltal a pH savasabb lesz (pH ≈ 6,9-7,3) • kialakul a B-epe (hólyagepe, sűrű, sötét) → kevesebb víz és bikarbonát ductus cysticus (epehólyag kivezetőcsöve) találkozik a ductus hepaticusszal → közösen: ductus choledochus • papilla duodeni majoron (Vater-papilla) nyílik, itt van az Oddi-sphincter • együtt fut a pancreas kivezetőcsövével (ductus pancreaticus), gyakran egyben is nyílik vele → ezért okoz a Vater-papillába ékelődő epekő pancreatitist... • A-típusú epe → az epeutakból és a májból jövő epének, valamint a duodenumnedvnek a keveréke (aranysárga) táplálékfelvételt követően az epe a duodenumba ürül

• • •

epeürítés: az epeutakban a nyomás 3 kPa körüli értékre emelkedik az epehólyag izomzatának erélyes kontrakciója miatt az Oddi-sphinchter ellazul az epehólyag kontrakcióval egy időben (nem a nyomás töri át!) az epeürítés intermittálva történik, a duodenum perisztaltika relaxációs fázisában

Epeszekréció szabályozása: −

az epetermelés folyamatos, de az epe csak megfelelő ingerek hatására kerülhet a duodenumba

Epetermelés szabályozása: −

−

epetermelést serkentő anyagok: cholereticumok: • epetermelés legerősebb fiziológiás serkentői az epesavas sók • szekretin: × epeutak és pancreas kivezetőcsövek sejtjei → bikarbontszekréció (HCO3-) ↑ × inzulintermelés ↑ × gyomor működését gátolja: gasztrin ↓, HCl ↓, gyomormozgások ↓, gyomorürülés ↓ × vékonybél vérkeringése ↑ • fokozzák még × hypoglycaemia × n. X. ingerlése CCK csak az epehólyag mozgatásában fontos, az epeszekréció szabályozásában nem (viszont a pancreas szekrécióját már befolyásolja)

Epeürítés szabályozása: − − −

−

étkezési szünetben, illetve megfelelő inger hiányában az Oddi-sphinchter zárt szabályozásban a hormonok játsszák a döntő szerepet, az idegi szabályozás csak kiegészít és ellenőriz hormonális szabályozás: • béltartalom függvénye: × epeürítést serkentő anyagok: cholekinetikus vagy cholagog anyagok - zsírok, olajok bejutása a duodenumba → legerősebb kiváltó inger - tojássárgája - savas pH - fehérjebontás termékei × szénhidrátok nem hatnak rá • gasztrin → szekréciója zsírtartalmú anyagok hatására fokozódik × hatásai nagyobbak, mint a CCK-nak → gasztrinmechanizmus • cholecystokinin (CCK, pankreozimin, PZ) → epeürülést kiváltó anyagok szabadítják fel: × epeürülés fokozása: - epehólyag kontrakciója - Oddi-sphincter ellazulása (tonusa csökken) × de az epe termelődését nem fokozza! × pancreas acinusok → enzimekben tömény pancreasnedv elválasztása ↑ × szekretin hatása ↑ → pancreas bikarbonát-szekréciója ↑ (indirekt módon) × glükagonszekréció ↑ × LES (alsó oesophagealis sphincter) tonusa csökken (lazul) × gyomor működését gátolja: gasztrin ↓, HCl ↓, gyomormozgások ↓, gyomorürülés ↓ × bélperisztaltika fokozása (pl. duodenum, colon) × neurotranszmitter (disztális vékonybélhez és vastagbélhez futó neuronok, agykéreg) × központi idegrendszer → táplálékfelvétel gátlása idegi: • n. X. ingerlése: × epehólyag kontrakciója × Oddi-sphyncter ellazulása • n. splanchnicus ingerlése ellentétes hatású

−

pszichés tényezők is okozhatnak epehólyag kontrakciót (pl. étel látványa)

Sárgaság (icterus): −

− −

definíció:  serum bilirubin normális szintje 3-17 µ mol/l (max. 1 mg/dl)  kóros szintje (hyperbilirubinaemia): × 2-3 mg/dl (34-51 μmol/l) → subicterus (conjunctiva / sclera sárgasága) × 51 µ mol/l (3 mg/dl) fölött → sárgaság (icterus): bőr / nyálkahártya és sclera sárga elszíneződése (szövetekben lerakódó bilirubin következtében) több máj- és epeúti betegség tünete → diagnosztizálásukhoz kinduló pontként szolgál. osztályozása (ok, valamint a bilirubin típusa (direkt vagy indirekt) alapján):  haemolyticus, prehepatikus → indirekt hyperbilirubinaemia  hepatikus → indirekt vagy direkt (attól függően, hogy az UDPGT előtt vagy után van a gond) • epeúti elzáródás (obstrukciós, extrahepatikus, poszthepatikus) → direkt hyperbilirubinaemia

Icterus differenciáldiagnózisa:

indirekt bilirubin SZÉRUM:

VIZELET:

haemolyticus (prehepatikus) van (++)

direkt bilirubin

van (+)

obstrukciós (poszthepatikus) nincs (-)

hepatikus

nincs (-)

lehet (+/-)

van (++)

GOT (ASAT), GPT (ALAT)

normális

↑↑↑

kezdetben normális

ALP, γ-GT

normális

normális v. ↑

↑↑↑

bilirubin

nincs (-)

van (+)

van (++) → SÖTÉT

UBG (Ehrlich-próba)

van (++)

van (+)

nincs (-)

sötét (pleiochrom)

világos

acholiás (agyagszerű)

SZÉKLET:

Bilirubin és urobilinogén (UBG) kimutatása (pl. vizeletből): Bilirubin kimutatása: −

−

Gmelin- és Rosenbach-reakciók (salétromsavval): • salétromsav (HNO3) az epefestékeket színes vagyületekké oxidálja → ezek jól láthatók a kémcsőben (Gmelin-) vagy szűrőpapíron (Rosenbach-reakció) • bilirubin → biliverdin (zöld) → bilicianin (kék) → biliprazin (viola-piros) → choletelin (sárga) Rosin-reakció: • 1 %-os jódos alkoholt kémcső falára teszünk (végigfolyik) • normálisan nincs jelen a vizeletben • sötétzöld gyűrűt ad + esetben

UBG kimutatása (vizeletben): Ehrlich-reakció − −

−

UBG kimutatásához szükséges: Ehrlich-reagens + gázláng Ehrlich-féle aldehidreakció: • 2 csövet fogunk meg • egyik cső a kontroll • másikhoz Ehrlich-reagenst (HCl-ben oldott dimetil-paraamino-benzaldehid) adunk értékelés: • normálisan is jelen van a vizeletben : felülről rátekintve narancsos (lazac-) színű vagy rózsaszín, melegítésre piros lesz (UBG = norm.) • negatív: melegítésre sem lesz narancsszínű (epeúti elzáródásra utalhat, de nem feltétlenül jelenti azt) • jelzetten pozitív: rózsaszín • erősen pozitív: piros • macro HU-nál nem vizsgálható ezzel a módszerrel

Epehólyag, epeutak vizsgálata: − − −

nem invazív: ultrahang invazív: ERCP (endoszkópos retrográd cholangio-pancreaticographia), cholecystograpia epe nyerése: 2 ballonos, 3 furatú szondával • először A-típusú epe ürül (aranysárga) • utána B-epe (hólyagepe, sűrű, sötét) • végül C-epe (tiszta májepe, aranysárga ez is)

−

epe hiányában (vagy epeúti elzáródás esetén): • zsíremésztés tökéletlen, elsősorban a zsír felszívás szenved zavart (míg a pancreasnedv hiányában inkább a zsír bontása károsodik) • bilirubin ürítése is megszűnik → nem jut be a bélbe × színtelen, acholiás (agyagszerű) széklet × vizeletben nincs UBG × serum: direkt bilirubin ↑

Vékonybél. −

−

−

szakaszai: • duodenum (patkóbél) • jejunum (éhbél) • ileum (csípőbél) funkciói: • szekretoros → emésztés • motoros → továbbítás • felszívódás → tápanyagok elsősorban a vékonybélben szívódnak fel steril → baktériumokat nem tartalmaz

Emésztés és szekretoros működés: −

−

−

−

duodenum: • emésztést a pancreasnedv és az epe folytatja × epe: - enzimeket nem tartalmaz - az epesavak detergensek → zsírokat emulgeálják, vízoldékonnyá teszik (micellát képeznek velük) - aktiválják a zsírbontó enzimeket × pancreasnedv: - fehérjebontó enzimek: tripszin, kimotripszin, karboxipeptidáz, elasztáz - szénhidrátbontó enzimek: α-amiláz - lipidbontó enzimek: lipáz (kolipáz-függő), foszfolipáz - nukleinsav-bontó enzimek: RN-ázok, DN-ázok • Brunner-mirigyek: × mucin → nyálkahártya védelme × bikarbonát → pH = 8,0-8,9 (GI-rendszerben itt (és a pancreasban) a legmagasabb a pH) - gyomortartalom semlegesítése - alkalikus pH kialakítása (enzimek pH-optimuma is alkalikus, csak így tudnak hatni) vékonybélnedv • naponta 8-20 liter bélnedv termelődik • pH = 7,5-8,0 • elválasztása a táplálékfelvételt követően indul meg • izotóniás oldat, szerepe a chymus higítása • szekréció szabályozása: × VIP (vazoaktív intesztinális peptid): - gyomor-bélrendszer neuronjaiban termelődik - fokozza az elektrolit-szekréciót → vízleadás is fokozódik × ACh fokozza × szomatosztatin gátolja Lieberkühn-krypták hámjában: • kehelysejtek → mucint termelnek • enterochromaffin sejtek → szerotonint termelnek • Paneth-sejtek → enzimeket termelnek × szénhidrátbontó enzimek → - α-amiláz - diszacharidázok (szacharáz, laktáz, maltáz) × lipidbontó enzimek → lipáz - kolipáz-függő - a lipidek csak luminálisan bomlanak × fehérjebontó enzimek → - aminopeptidáz → exopeptidázok közé tartozik, pancreasban is van - dipeptidáz - prolináz - prolidáz - enteropeptidáz szénhidrátok és fehérjék emésztése a kefeszegélyen:

•

−

diszacharidázok → szénhidártok emészétse a kefeszegélyen be is fejeződik × szacharáz (szukráz): szacharóz → α-D-glükóz + β-D-fruktóz × laktáz: laktóz → β-D-galaktóz + β-D-glükóz - hiánya okozza a tej-intoleranciát × maltáz: maltóz → α-D-glükóz + β-D-glükóz × izomaltáz (α-1,6-glikozidáz) × α-határdextrináz • peptidázok → de a fehérjék emészétse majd csak a bélhámsejtben fog befejeződni × enteropeptidáz × aminopeptidázok × dipeptidázok × karboxipeptidáz nincs a kefeszegélyen! emésztőenzimek befejezik a tápanyagok lebontását felszívódó alapegységekre • aminosavak • monoszacharidok • zsírsavak, mono- és diglyceridek keletkeznek

Felszívás: − −

−

−

tápcsatorna (vékonybél) legfontosabb működése → a lebontott tápanyagok a felszívódással kerülnek felhasználási helyükre táplálékok GI-felszívódásának fázisai: • előkészítő • felszívódási (abszorpciós) • postabszorpciós → étkezés után bizonyos idővel (ez általában az étkezési szünetet jelenti, mivel nem eszünk egész nap folyamatosan) a felszívásban fontos szerepe van a nyálkahártya kitüremkedéseinek: • redő → 3x-osára növelik a felületet × bélfal makroszkóposan is jól látható körkörös beemelkedése × vázát a tunica submucosa képezi • bélboholy (villus) → 10x-esére növelik a felületet × cuticulás hengerhámmal borított, ujjszerű kitüremkedések → szabad szemmel ezektől tűnik bársonyosnak a bél belső felszíne × vázát a lamina propria képezi (aktin citoszkeletont tartalmaz) • mikroboholy (mikrovillus) → 20x-osára növelik a felületet × egyes hengerhámsejthámsejtek felszínén lévő, sejtmembránnal borított citoplazmanyúlványok (cuticula) × enterocyták luminalis membránjának felszínét növelik így az össz felszívófelület: kb. 180 m2 (a nyálkahártya felülete alapban csak 0,3 m2)

Bélbolyhok működése: −

−

bélbolyhokban zajló folyamatok: • felszívódás (abszorpció) → lumenből a bélboholy kapillárisaiba × vékonybél-hámsejtek (enterocyták) basolateralis (vér és sejt közötti) felszínén Na+/K+ pumpa található: - felszívás hajtóerejét Na+-gradiens adja - Na+ és tápanyagok együttes felszívása zajlik (kotranszport), pl.: Na+-glukóz - Na+ felszíváshoz kapcsolódik a Cl- felszívás is • vízfelszívódás → ozmotikus grádienst igényel (ezt a Na+ aktív transzportja hozza létre) • különböző anyagok a villusokból a béllumenbe is diffundálhatnak ellenáramlásos kicserélő rendszer (bélbolyhokban (villusokban)) • csúcs felé (boholy hossztengelyével párhuzamosan) futó arteriola → villus csúcsán fenesztrált kapillárisokra oszlik → vér a kapillárisokban a csúcs felől a basis irányába áramlik (ellentétesen az arteriolával) → ellenáramlásos kicserélődés • fontos szerepe van a béltraktus transzportműködésében • lumen (felszívódás (abszorpció)) → abszorbeált anyagok a kapillárisokba diffundálnak • kapillárisokból az anyagok a koncentrációgrádiensnek megfelelően az arteriolákba diffundálnak → az anyagok visszajutnak a villus csúcsához → ismét belépnek a kapillárisokba

• • −

kapillárisok vérét 1-2 véna gyűjti össze → mesenterialis vénákba, majd a véna portaeba kerül a vér tengelyükben centralis nyirokér: azon anyagok, melyek nem átjárhatók a basalmembrán számára, ezen keresztül jutnak a keringésbe ellenáramlásos kicserélő rendszer jelentősége: • csökkenti a béllumen és a plazma közötti koncentrációgrádienst • lelassítja a diffúzibilis anyagok (pl. urea) felszívódását • megakadályozza a portális vér ozmolaritásának hirtelen emelkedését • csökkenti a bélboholyból a lumen felé tartó diffúziót (azaz a veszteséget) • fokozza a vízfelszívódást segítő Na+-grádienst (kapillárisokba jutó Na+ nagy részeaz arterolák útján ismét visszatér a villusok csúcsához) • bélbolyhok izomrostjai összehúzódásukkal a bolyhokat tengelyük irányában a törzsük felé húzzák → a bennük futó vér- és nyirokerek tartalmát a bolyhok bázisa felé pumpálják • a kis részecskéjű anyagok a vércapillárisok útján szívódnak fel • a nagyobb molekulák a nagyobb permeabilitású nyirokerek útján jutnak a keringésbe

Vékonybél motorikája: − −

−

−

−

simaizomzat a bélfalat és a béltartalmat tonusosan egymáshoz simítja keverő mozgások: • szegmentáló mozgások (7-10 / min) × ott jellemző, ahol a chymus éppen van → izomrostok nyújtása → kiváltja a mozgást × körkörös izmok végzik, néhány cm-enként gyűrűszerűen összehúzódnak, a gyűrűk között ellazulnak × keverést, késleltetést biztosítják × szabályozása: - serkenti: n. X izgalma - gátolja: szimpatikus hatás, éhezés • ingamozgás: × hosszanti izmok végzik → regionáls, aszimmetrikus összehúzódások továbbító mozgások (perisztaltika): • analis irányú továbbítás (prepulzió) • a béltartalom az óramutató járásával ellentétes irányú forgást is végez (kb. 30 cm-es szakaszon tesz meg egy teljes fordulatot) • perisztaltikus mozgás 3 fázisú: × feszülés × kontrakció × relaxáció • mechanizmusa: × béltartalom feszítő hatása és mechanikai, kémiai, ozmotikus ingere váltja ki → perisztaltika megszüntethető a receptorok nikotinos blokkolásával vagy Novocain-os érzéstelenítéssel × az ingertől oralisan összehúzódás jelenik meg, ettől analisan pedig ellazulás × plexus myentericus közvetíti • sebessége: × lassú perisztaltika → - Cajal-féle interstitialis sejtekből indul - 1-2 cm/sec sebességgel 4-5 cm-rel juttatja tovább a béltartalmat × rohamperisztaltika → 10-25 cm/sec lamina muscularis mucosae ritmikus összehúzódásai → bélbolygok mozgása • bélbolyhokba beterjedő nyálkahártya simaizom-rétegének összehúzódása • kipréseli a centralis nyirokér tartalmát MMC (migráló mioelektromos komplex): • az interdigesztív fázisra (étkezési szünet) jellemző • 90-120 perces periodicitással jelenik meg a körkörös izomzat intenzív összehúzódási hullámaiként • a hullámok 6-10 percig tartanak és az ileocoecalis határon elhalnak • fiziológiás tisztogató funkciója van • szabályozása: × kiváltója: motilin (vékonybél nyálkahártyája termeli) × táplálékfelvétel azonnal megszünteti →

-

motilitási mintázat késedelem nélkül átvált digesztív motoros mintázatra programmódosító reflex végzi (n. vagus közvetíti)

Vékonybél motorikájának szabályozása: −

−

−

−

spontán perisztaltika: • belső, körkörös izomrétegben Cajal-féle sejtek vannak → denervált bélen is létrejönnek a bélmozgások • külső, hosszanti izomrétegében nincs spontán ritmusképzés idegi szabályozás → extrinsic kontroll • n. X. ingerlése × perisztaltikus hullámok fokozódnak × szegmentáló mozgások fokozódnak × tónus fokozódik • n. splanchnikus: × ingerlése az előző hatásokkal ellentétes → paralyticus ileus - perisztaltikus hullámok csökkennek - szegmentáló mozgások csökkennek - tónus csökken × átvágása serkenti a bélmozgásokat × intestino-intestinalis reflex: - inger: bélcsatorna egyik szakaszának tágítása - eredmény: bélcsatorna teljes hosszában • spontán mozgások megszűnése • tónus megszűnése enterális idegrendszer mediátorai: • acetilkolin (ACh) → bélmozgásokat fokozza (n. X ingerléséhez hasonlóan) • P-anyag (substanceP, SP) → bélmozgásokat fokozza (n. X ingerléséhez hasonlóan) • noradrenalin (NA) → bélmozgásokat gátolja (n. splanchnicus ingerléséhez hasonlóan) • NO, VIP, ATP → relaxáció • neurotenzin testhőmérséklet, anyagcsere aktivitása is befolyásolja

Ileocoecalis sphincter működése: − −

a szervezet egyetlen valódi (anatómiai) sphinctere → billentyűt is tartalmaz (Bauhin-billentyű) működésénak szabályozása: • béltartalom feszítő hatása: × ileum felőli nyomás → sphincter megnyílik × coecum felőli nyomás → sphincter zárul (plexus myentericus aktivitása ↑ → izmok ellazulását gátolja) • idegi szabályozás → × n. splanchnicus ingerlése a sphinctert zárja × n. vagus (X) ingerülete nem hat rá • gastroilealis reflex × feladata: „helyet csinál” a gyomortartalmonak a vékonybélben × inger: gyomor telődése × válasz: - vékonybél perisztaltikája fokozódik - ileo-coecalis sphincter ellazul

Immunfunkciók: − −

mucosa (gut) associated lymphatic tissue (MALT, GALT) → localis immunitás: az immunreakció az Ag-kötés helyén zajlik le komponensei: • M-sejtek (membrán-sejtek) • migráló antigén-prezentáló sejtek (DC, monocyta, macrophag, B-lymphocyta)

• • • •

bélfalban lévő nyiroktüszők mezenteriális nyirokcsomók immunglubulinok (IgA) effektor-sejtek (T-sejtek, macrophagok, NK-sejtek, eosinophilek, hízósejtek, granulocyták)

Vastagbél és végbél működése. Széklet. Vastagbél: − −

−

hossza kb. 1,5 m falának szerkezete: • nyálkahártya (mucosa) → közvetlen kontaktus a béltartalommal × hengerhám borítja × nincsenek bélbolyhok × Lieberkühn-kripták • submucosa • tunica muscularis → belső körkörös és külső hosszanti (longitudinális) × hosszanti simaizomzata 3 taeniába szedődött össze a rectum kivételével × körkörös izomzaton kontrakciós gyűrűk (haustrák) • serosa funkcionális szakaszai: • 1. szakasz: coecum + colon ascendens + colon transversum első szakasza × fő feladata a folyadékfelszívás és koncentrálás → béltartalom folyékonyról pépesre változik × antiperisztaltika jellemzi a coecumig × refluxot az ileocoecalis billentyű akadályozza meg • 2. szakasz: colon transversum distalis része + colon descendens × tároló funkció → közben felszívás (béltartalom pépesről kenőcsösre változik) × időleges tónusos contractiós gyűrűk, melyek analis irányba mozognak • 3. szakasz: colon sigmoideum + rectum × feladata a szakaszos ürítés × közben tárolás és felszívás → széklket kenőcsösről szilárdra változik × erőteljes analis irányú contractiók

Vastagbélben végbemenő folyamatok: −

−

−

víz és elektrolit-felszívás (500 ml vékonybélnedvből 350 ml visszaszívódik) • 500 ml folyadék jut ide a vékonybélből, ebből 300 ml visszaszívódik • víz, Na+, K+ majdnem teljes mennyisége visszaszívódik (de max. 5-7 liter/nap) × lumen és az interstitium között ozmotikus és iongrádiens alakul ki × felszívás alapja a Na+/K+-pumpa × Na-csatornákat az aldoszteron szabályozza × Cl- passzívan követi az elektromos gradienst • végül 500-1500 ml béltartalomból 100-200 ml széklet keletkezik szekréciós folyamatok: • Lieberkühn-kripták → × főleg kehelysejtekből áll → mucintermelés - üres vastagbél nem termel nedvet - mechenikai inger (béltartalom) → kevés, mucintartalmú nedv termelése × kloridszekréció (hasonlóan a vékonybélhez) × K+-szekréció × bikarbonát-szekréció • szabályozása megegyezik a vékonybéllel × paraszimpatikus ingerlés → nyáktermelés erős fokozódása • normálisan sem a bikarbonát, sem a kálium-veszteség nem jelentős, de hasmenéses állapotban következményes hypokalaemiával és metabolikus acidózissal kell számolni élettér a vastagbél baktériumflórája számára → • szimbiózisban élünk velük •

számuk: × vékonybél: duodenum, jejunum: normálisan steril (0 – 104/ml) ileum: 106/ml × colon: 1012/ml

•

•

− −

−

bélbaktériumok szerepe: × vitamintermelés - K-vitamin-termelés → emberi szervezetben egyedül a bélben tud képződni - A-vitamin lahsítása karotinoidokból (γ-karotinból 2, α- és γ-karotinból csak 1-1 lesz) - B1- (tiamin), B2- (riboflavin), B5- (pantoténsav) és B12-vitamin (cianokobalamin) termelése × védelem → kompetitíven akadályozzák a kórokozók megtelepedését × oxido-redukciós folyamatok → fel nem használt vagy toxikus anyagok átalakítása - cellulóz bontása → erjedéses folyamatok az enzimatikus lebontás során bélflóra kiirtásának (pl. antibiotikumokkal) következményei: × emésztési zavarok × vitaminhiány × kórokozó baktériumok (pl. Clostridium difficile) elszaporodása → pseudomembranosus colitis (halálos lehet)

tároló funkció → béltartalom legnagyobb késleltetése a vastagbélben történik anyagok további bomlása: • emésztés befejezése → enzimek a vékonybélből kerülnek át, de még itt is van hatásuk • erjedéses folyamatok: × colon proximális részén × savas termékek keletkeznek (tejsav, vajsav, propionsav) • rothadásos folyamatok: × colon distalis részén × lúgos, toxikus, bűzös anyagok keletkeznek (NH3, H2S, CH4, indol, kadaverin, putreszcin, szkatol) salakanyagok kiürítése

Vastagbél motorikája: − −

−

−

táplálék az ileocoecalis sphincteren keresztülk érkezik 10-20 ml-es adagokban 1. szakasz: coecum + colon ascendens + colon transversum első szakasza • keverő mozgások (szegmentáló összehúzódások) × körkörös és hosszanti izmok 2-3 cm-es kontrakciói × mellette kiöblösödések → haustrumok × fél - néhány perc múlva más helyen ugyanez • késleltetés: × passzívan telődik × maga előtt tolja a korábban bekerült béltartalmat a colon transversumba × nyomás növekedése → - körkörös izomzat tágul → kontrakciót vált ki - flexura hepatica környékéről kontrakciós gyűrű indul → antiperisztaltikus hullámként az ileocoecalis sphincterig visszatolja a béltartalmat → visszatöltés, keverés • myentericus reflex: × myentericus reflex szabályozása: - bélfal feszülése váltja ki (bélfalat feszítő ingerek → plexus myentericus aktivációja → proximális vastagbél összehúzódása) - novocainos ecsetelés felfüggeszti - denerváció nem befolyásolja × időszakosan (naponta 3-4 alkalommal) 2. szakasz: colon transversum distalis része + colon descendens • tömegperisztaltika → haladó, továbbító mozgás × vastagbél tartalmának 1/3-át egy erőteljes összehúzódás distalis irányba továbbítja (hirtelen (kb. 1 perc alatt) jut el colon ascendens kezdeti szakaszától a sigmabélig) × időszakosan (naponta 3-4 alkalommal) × ez juttatja majd el a teljes béltartalmat a colon végére × nem perisztaltikus hullám, hanem hosszú bélszakaszok szimultán kontrakciója × myentericus reflex indítja el (bélfalat feszítő ingerek → plexus myentericus aktivációja → proximális vastagbél összehúzódása) • itt nincs antiperisztaltika 3. szakasz: colon sigmoideum + rectum • gastrocolicus reflex (n. vagus) → evést követően székelési inger, székletürítés • erőteljes analis irányú contractiók

•

anuscsatorna végén akaratlagos szabályozás

Vastagbél-mozgások szabályozása: − −

−

−

−

−

Cajal-féle sejtek a proximalis szakaszokon enterális idegrendszer gátló elemei → továbbító funkciókhoz elengedhetetlenek • plexus myentericus: × gátolja a zárógyűrű ellazulását × vastagbél falát feszítő ingerek a plexus myentericuson keresztül hatnak paraszimpatikus hatás → tömegperisztaltikát serkenti • n. X.: a flexura lienalistól orálisan • n. pelvicus: flexura lienalistól distalisan szimpatikus ingerület (n. splanchnicus a proximális vastagbélben, a lumbális gv-ből eredő rostok a distális részben) • gátolja a tömegperisztaltikát • zárja az ileocoecalis sphinctert gastrocolicus reflex • feladata: „helyet csinál” a gastroilealis reflex miatt ürülő vékonybéltartalomnak a vastagbélben • inger: gyomor telődése • gasztrin szerepe → fontos a reflex kiváltásában • válasz: × tömegperisztaltika fokozódik × defecatio-indukció • csecsemőben emiatt kíséri az evést székletürítés emóciók • negatív emóciók (félelem) → tömegperisztaltikát fokozzák • pozitzív emóciók → tömegperisztaltikát gátolják

Anuscsatorna: −

funkciója a salakanyagok szakaszos ürítése (csak megfelelő alkalommal kerülhessen a külvilágba)

Motorika: −

−

belső és külső sphincter biztosítja a zárást • belső sphincter (m. sphincter ani internus) → × a körkörös simaizomzat megvastagodása × nyugalmi tónusos összehúzódásban van × zárva tartásában szimpatikus impulzusoknak van szerepe • külső sphincter (m. sphincter ani externus) → × harántcsíkolt izom × összehúzódása sacralis motoneuronokból jövő beidegzéstől függ székelési inger idegi szabályozása: • kp.-i és enterális idegrendszer koordinálja × motoros agykéreg → akaratlagos szabályozás (külső záróizom innervációján keresztül szabályozza a székletürítési reflexet és annak gátlását) × hypothalamus → székelési viselkedés, pozitúra × nyúltvelő formatio reticularisa (bulbáris székelési központ) → hasprés késztetés, hányás gátlás, szünetben légzés serkentés • reflex → a külső sphinctere nem hat × kiváltó inger a végbél falának feszülése (15-20 Hgmm-es nyomás) → feszülésérzékeny receptorok × receptorok → afferensek → gerincvelő székelési központja (paraszimpatikus, S 2-S4) → efferensek (n. pelvicus) × válasz: - sigmabél és rectum perisztaltikája fokozódik - belső sphincter tonusa csökken • akaratlagos szabályozás

•

× n. pudendus → ellazítja a külső sphinctert székelési folyamat: × megfelelő székelési pozitúra × megnövekedett hasűri nyomás (hasprés) × gátizmok működtetése × sphincterek ellazulása × distalis vastagbél összehúzódása × kihat a vérkeringésre is (gátlódik a szív diastolés telődése, nő a vénás nyomás, változik a szívfrekvencia)

Anuscsatorna egyéb funkciói: −

felszívás: • normál körülmények közt nincs jelentősége • klinikai jelentőség → végbélkúpok × gyors felszívódás × máj megkerülése → vv. haemorrhoidales a v. hepaticába ömlenek, nem a v. portae-ba

Széklet (faeces): − − −

− − −

− −

mennyiség: átlagosan 170 g / 24 óra víztartalma: átlagosan 75 % (150 ml) → a bélben lévő folyadékból összesen ennyit vesztünk 24 óra alatt vegyhatás: • folyékony széklet: ált. savas (pH: 5,6-7,3) • szilárd széklet (vegyes tápl. mellett): semleges közeli (6,0-8,4) → erjedés esetén savanyúbb • obstipatio (székrekedés) esetén: alkalikus szín: epefestékektől függ szag: rothadás során keletkező biogén aminoktól függ tartalma: • víz (75 %) • rostok (emésztett és emésztetlen) • emésztett epefestékek • keményítő • zsírcseppek • kristályok • baktériumok normálisan vért nem tartalmaz vér kimutatása a székletben: „Weber-próba” • peroxidázok kimutatásán alapuló klasszikus módszerek: × Weber-féle guajak próba (H2O2 szükséges hozzá) → pozitív esetben kék színreakció × benzidin-próba (H2O2 szükséges hozzá) → pozitív esetben zöld színreakció • gyorstesztek: × peroxidázok kimutatása (pl. haemo-Care) → pozitív esetben kék színreakciót ad × Hb immunológiai kimutatása (FOBT → faecal occult blood test) → pozitív: 2 csík

Hasmenés (diarrhoea): −

−

definíció: • széklet víztartalma (> 75 %), ezzel együtt tömege nõ (>300 g/nap) • széklet gyakoribbá válik (>3/nap)

okok és pathomechanizmusok: • nem gyulladásos (ozmotikus) hasmenés → ozmotikusan aktív anyagok felszaporodása okozza • szekretoros hasmenés → ionszekréció fokozódása és a NaCl-abszorpció gátlása • exszudatív (gyulladásos) hasmenés (dysenteria-syndroma) → nyálkahártya gyulladása, kifekélyesedése okozza • bélmotilitás zavarai → neuromyogen és hormonalis szabályozás zavara

Székrekedés (obstipatio):

−

definíció: • vastagbél tárolási, transzport és kiürítõ képességének a zavara • inkább tünet, mint betegség

Széklet-inkontinencia (incontinentia alvi): − −

székletürítés szabályozási képtelensége formái: • aktív → akaratlagos szabályozás zavara (gerincvelői központ szabályoz) • passzív → gerincvelői szabályozás sem működik, vagy nincs vele kapcsolat

Emésztés és felszívás a tápcsatornában. −

−

emésztés (lebontás): • bélbolyhok (villi intestinales) tövénél nyílnak a Lieberkühn-crypták (bolyhok a submucosa felé a Lieberkühn-cryptákba folytatódnak) → crypták mélyén találjuk a szekréciót végző cryptasejteket • felszívás előtt a legtöbb tápanyag hidrolitikus bontáson megy át × emésztőcsatornában elválasztott enzimek (luminalis emésztés) → - a zsírok emésztése luminálisan befejeződik - szénhidrátoké és fehérjéké csak részben történik meg itt × enterocyták felszínén lévő enzimek (celluláris emésztés) - a szénhidrátok emésztése a kefeszegélyben fejeződik be - fehérjék emésztése a bélhámsejtben fejeződik be • bélszakaszok szerepe: × szájüregben kezdődnek × gyomorban folytatódnak × vékonybélben válnak teljessé felszívás: • döntően a gyomorban kezdődik (de bizonyos anyagok már a szájüregből is felszívódhatnak, ezt használják ki a nyelv alatti szopogatós tabletták (pl. Nitromint)) • tápanyagok elsősorban a vékonybélben szívódnak fel → duodenum kezdetétől az ileocoecalis billentyűig a nyálkahártyát bélbolyhok (villusok) borítják → itt találhatók a felszívást végző enterocyták • vastagbélben elsősorban folyadékfelszívás van

A szénhidrátok emésztésének folyamata: −

táplálékkal bevitt szénhidrátok: • keményítő → felvett szénhidrát nagy része × csak lebontás után használható fel × olyan kis súlyú szénhidrátokká kell lebomlania, melyyek képesek felszívódni • cellulóz, amilopektin → az ember emésztőcsatornája nem tartalmaz cellulózt bontó enzimet × növényi eredetű, emészthetetlen szénhidrátok × ballasztanyagok, nem hasznosulnak × fontosak a bélmotilitásban

Szénhidrátok emésztése: −

− −

már a szájüregben megkezdődik • nyálban lévő α-amiláz (ptyalin) × szénhidrátokat (keményítő, glikogén) bont → 6-7 glükózegységből álló oligoszacharidokra, esetleg diszacharidokra × α-1,4-glikozid kötést bont → cellulózban lévő β-1,4-glikozid- és az amilopektinben lévő α-1,6-glikozid kötést nem tudja... × pH-optimuma enyhén lúgos → gyomorban inaktiválódik, de addig még hat... × működéséhez Ca++ és Cl- kell × hatásához viszonylag hosszú idő kell → rágás jelentősége (minél tovább van a falat a szájban, annál jobban lebomlanak → ha elég ideig rágjuk a kenyeret, édes lesz...) gyomorban folytatódik egy darabig, de aztán denaturálódik az amiláz vékonybélben tovább folytatódik (és be is fejeződik) • béllumenben a pancreasnedvben lévő α-amiláz folytatja × pH-optimuma: 6,9 × α-1,4-glikozid kötést bont × termék: dextrinek, oligo- és diszacharidok × rezisztens a tripszinnel szemben • mucosasejtek luminális felszínén (a kefeszegélyben) fejeződik be a diszacharidok emésztése × diszacharidázok - szacharáz (szukráz): szacharóz → α-D-glükóz + β-D-fruktóz - laktáz: laktóz → β-D-galaktóz + β-D-glükóz

−

• hiánya okozza a tej-intoleranciát - maltáz: maltóz → α-D-glükóz + β-D-glükóz - izomaltáz (α-1,6-glikozidáz) - α-határdextrináz × végeredmény: maltóz, maltotrióz, α-határdextrinek, D-fruktóz, D-galaktóz, D-glükóz és más monoszacharidok vastagbélben (pl. sigmabél) már nincs szénhidrátbontás

Szénhidrátok felszívása: −

− −

monoszacharidok formájában szívódnak fel • glükóz és a galaktóz felszívódása (2 lépésben): × luminalis membrán Na+-glukóz kotranszportere (SGLT-1) a sejt belsejébe juttatja - IC Na+-ion-t transzport ATP-áz üríti a sejtekből × monoszacharid a sejt basolateralis membrán GLUT-2 transzportere segítségével távozik - glükóz a mucosasejtekből karrierhez kötődve, Na ion-tól függetlenül ürül • mannóz, pentózok → csak diffundálnak • fruktóz → facilitált diffúzióval szívódik fel (GLUT-5 transzporterrel) felszívott monoszacharidok a májba kerülnek, és glükózzá alakulnak a keletkezett glükózból vagy glikogén szintetizálódik, vagy lebomlik (energiát szolgáltat, vagy más anyag keletkezik belőle)

Felszívódott szénhidrátok sorsa: − − −

lebomlás (energiaszolgáltatás) raktározás (glikogénszintézis) egyéb átalakulás

Zsírok emésztésének folyamata: − −

−

táplálkozással főleg triglicerideket (TG) viszünk be (nagy zsírcseppek formájában) lebontásuk az emulzifikálódásuktól, felszívásuk a micellaképződéstől függ • emulzifikálás: kis cseppekre töredeznek (emulzifikáló anyagok: epesavas sók, foszfolipidek) • micellaképződés: teljes átrendeződés 160 Hgmm) emelkedik a PG (és a GFR) • 80-160 Hgmm között a változás csak enyhe • 80 Hgmm alatt az átáramló vérmennyiség a nyomással arányosan csökkenni kezd

• 15 Hgmm (kritikus záródási nyomás) alatt a veseék véráramlása megszűnik alsó határa magasabban van, mint a szívnél vagy agynál → keringési sokk esetén az agy és szív ellátása az elsődleges → azonban sokkvese, illetve sokktüdő alakulhat ki Bowman-tok űrterének hidrosztatikai nyomása (PB) = tubuláris nyomás (PT) → 15-20 Hgmm × ha PB ↑ → GFR ↓ glomerulus kolloidozmotikus nyomása (Π G) → 15-20 Hgmm × glomerulusban előrehaladva növekszik (a fehérjék nem mehetnek át szabadon a glumerulusmembránon, emiatt bekoncentrálódnak) × ha ΠC ↑ → GFR ↓ Bowman-tok kolloidozmotikus nyomása (ΠB) → elhanyagolható ebből az effektív (nettó) filtrációs nyomás: × Peff = PG - ΠG - PB + (ΠB) = 10-35 Hgmm × glomerulus teljes szakaszán pozitív → végig filtráció zajlik (↔ a hagyományos (extrarenális) kapillárisok vénás végén már a reszorpció dominál...) -

• •

• •

×

−

−

−

effektív filtrációs nyomás (glomerulusban előrehaladva enyhén csökken, de végig pozitív marad): - glomerulus kezdetén 15-20 Hgmm - glomerulus végén 5-10 Hgmm • filtrációs membrán permeabilitása → filtrációs koefficiens (Kf) × filtrációs koefficiens (Kf): megmutatja a filtráció mértékét a nyomás függvényében × Kf = k (minőség) * A (filtrációs felület) × ha Kf ↑ → GFR ↑ glomerulus filtrációs ráta: GFR = Kf * Peff ~ 120-125 ml/min (normál értékét tudni kell) • nem túlságosan függ az artériás vérnyomástól (autoreguláció miatt) • filtrátum mennyisége 80 és 160 Hgmm-es arteriás középnyomásértékek között alig változik • naponta 140-180 liter filtrátumnak felel meg.... • ebből végül kb 1 ml/min vizelet lesz (kb. napi 1,5 liter) filtrációs frakció: FF = GFR / RPFeffektív = 0,2 (normálisan) • megmutatja, hogy a vesén átáramló plazmamennyiség (RPF) mekora hányada filtrálódik (GFR) • afferens és efferens arteriolák működésére utal filtrált mennyiség (időegység alatt) = GFR * Px • Px: adott anyag artériás plazmakoncentrációja • csak a glomerulusban szabadon filtrálódó anyagokra igaz • nem ad információt az anyag ürülésére vonatkozóan, mivel azt a tubuláris folyamatok még módosíthatják → ld. clearance

GFR szabályozása: −

artériás vérnyomás • autoreguláció → véráramlás (Q) a változó vérnyomás ellenére többé-kevésbé állandó • de a MAP ↑-és mindig okoz enyhe RBF és GFR ↑-ést (az autoregulációs tartományon belül is) → ld. Bálint 1986, 489. o. • hypertensio → vese vérátáramlása (RBF) ↑ → GFR ↑ → nyomásdiurézis (vizelet mennyisége is ↑)

−

afferens és efferens artéria tágassága: • afferens artéria dilatációja → GFR ↑ • efferens artéria konstrikciója → GFR ↑

− szimpatikus ingerlés (pl. izommunka, érzelmi stressz) hatásai (α 1-receptorokon) → ld. Bálint enyhe szimpatikus aktiváció erős szimpatikus aktiváció −

−

legjobban kontraháló erek a. renalis arteriola efferens a. renalis arteriola afferens

hatás RBF és RPF ↓ GFR változatlan, FF ↑ RBF és RPF ↓ GFR ↓

humorális szabályozás: • angiotenzin II → erélyes vazokonstriktor → RBF és GFR is ↓ • ANH (ANP) → GFR ↑ (afferens arteriolákat tágítja) • localis mediátorok: NO, prosztaglandinok, kallikrein-kinin-rendszer (bradykinin), endothelin tubulo-glomeruláris feedback: • macula densa sejtjei érzékelik a distális tubulusban lévő vizelet mennyiségét és összetételét (illetve a macula densa NaCl-koncentrációját ([NaCl]MD)) • NaCl ↑ (vagy volumen ↑) a distalis tubulusban (tehát amikor több filtrátum képződik) → × arteriola afferens konstrikció → GFR ↓ × renin ↓ → localis angiotenzin II ↓ → a. efferens dilatáció → GFR ↓ • NaCl ↓ (vagy volumen ↓) a distalis tubulusban (tehát amikor kevesebb filtrátum képződik) → × arteriola afferens dilatáció → GFR ↑ × renin ↑ → localis angiotenzin II ↑ → a. efferens konstrikció → GFR ↑

Exkréció (ürítés): − −

− −

adott anyag (x) időegység alatt a vizeletben megjelenő mennyisége (mg/min) kiszámítása: Ex = Ux * V • Ux: anyag vizeletben mért koncentrációja (mg/ml) • V: perciurézis (ml/min) mértékegysége: mg/min példafeladat: hogy változik a Na+-ion ürítése, ha a GFR 50 %-kal csökken, miközben a vizelet mennyisége 10 %kal csökken, a vizelet Na+-koncentrációja 20 %-kal nő • a GFR-t az exkréció számításához nem kell figyelembe venni, mivel nem abból kell kiszámolni (bár valószínűleg befolyásolni fogja, de ezt a többi megadott adatból úgyis látjuk) • így az exréciókezdetben: E1 = U1 * V1 • az új exréció: E2 =1,2*U1 * 0,9*V1 = 1,08 * U1 * V1 = 1,08 * E1 • tehát az exkréció jelen esetben 8 %-kal nőtt

Clearance (tisztulás): −

−

fogalma: • adott anyagból (x) időegység alatt kiürített mennyiség egységnyi plazmakoncentrációra vonatkoztatva • az a virtuális plazmamennyiság, amely az adott anyagtól teljes egészében megtisztul (ha úgy vesszük, hogy az anyag továbbra is az eredeti plazmakoncentrációban, csak kisebb térfogatban oszlana meg) • C = Ux (koncentráció a vizleteben) * V (percdiurézis) / Px (plazmakoncentráció) = exkréció / Px × Ux: koncentráció a vizleteben × V: percdiurézis × Px: plazmakoncentráció • mértékegység: ml/min • értéke: 0 és az RPF között lehet × 0: teljes mennyiség visszaszívódik (semennyi plazma sem tisztul meg tőle) × RPF: teljes mennyiség szekretálódik (a teljes vesén átáramló plazma megtisztul tőle) mérése: • exogén módszer: kívülről juttatunk be egy a szervezetben normálisan nem jelenlévő anyagot (pl. inulin)

× × ×

−

− − −

• endogén módszer: vérben eleve jelenlévő anyag (pl. kreatinin) clearance-ét számoljuk ki meghatározásakor mérjük: • percdiurézist (V) → ml vizelet / min • az adott anyag plazmakoncentrációját (Px) /ml • az adott anyag koncentrációját a vizleteben (Ux) /ml nem csak a glomerularis, hanem a tubularis folyamatokra is utal már (viszont csak a GFR-től függ azon anyagoknál, amelyeknél a szekréció és reabszorpció egyensúlyban van) előnye: nem kell az artériás és vénás koncentrációt is ismerni (↔ extrakció) bizonyos anyagok jellegzetes módon viselkednek: • ha Cx = 0 → teljes mennyiség reabszorbeálódik × glükóz (D-glükóz): Cglükóz = 0 → de hyperglikaemia (vércukorszint > 10 mmol/l) esetén nem 0) × aminosavak (CAS = 0), pl. L-valin • ha 0 < Cx < GFR (Cinulin) → reszorpció dominál × ionok: Na+, Cl-, Ca2+→ több reabszorbeálódik belőlük, mint ureából (kisebb clearance) •

−

nagy dózist injektálunk be majd infúzióval tartjuk fenn az állandó plazmakoncentrációt (ha nem így teszünk, figyelembe kell venni a megoszlási teret is: C = k (C-csökkenés sebessége) * V (megoszlási tér)) vérvétel az injekció beadása előtt és a gyűjtési periódus közepén

× karbamid = urea (Curea = 65-75 ml/min → nephron részben visszaszívja)

ha Cx = GFR (Cinulin = 120 ml/min) → csak filtráció (szekr. és reabsz. kiegyenlíti egymást vagy nincs) → GFR mérésére használhatók × inulin (növényi eredetű fruktóz-polimer) → kívülről kell bevinni (exogén) × kreatinin → endogén keletkezik • ha GFR (Cinulin) < Cx < RPF → szekréció dominál × húgysav × H+ × bizonyos gyógyszerek (pl. penicillinek) • ha Cx ≈ RPF → teljes mennyiség szekretálódik (clearance maximális) → RPF mérésére használható × szigorúan véve ilyen anyag nincs × de pl. para-amino-hippursav (PAH) → kb. 90 %-a kiürül (alacsony plazmakoncentrációk mellett) × CPAH = 600-800 ml/min frakcionális kiválasztás = Cx/GFR • ha Cx/GFR < 1 → reabszorpció dominál • ha Cx/GFR = 1 → csak filtráció • ha Cx/GFR > 1 → szekréció dominál

GFR (glomerulus filtrációs ráta) mérése és kiszámítása: −

−

olyan anyagot kell használni, amelyeknél a szekréció és reabszorpció egyensúlyban van (pl. inulin, kreatinin) → GFR csak a clearance-től függ • meghatározzuk az inulin- vagy kreatini clearance-t: C = U * V / P • GFR = Cinulin = V * Uinulin/Pinulin ~ 120 ml/min (normálisan, tudni kell) • normál értéke: × ffi: 125 + 25 ml / min (kb. 120-tól) × nő: 95 + 25 ml / min (kb. 80-tól) GFR (creatinin celearance) gyors becslése (klinikai gyakorlatban alkalmazzák): • • •

Cockroft-Gault képlet MDRD-175 (ma ez az érvényes (már nem az MDRD-186)) CKD-EPI formula

Extrakció: −

extrakciós hányados (extrakciós koefficiens, E): • megmutatja, hogy az adott anyag mekkora hányadát választja ki a vese • glomeruláris és tubuláris folyamatok egyaránt benne vannak • adott anyag (x) plazmakoncentrációjának csökkenése a vesében / az eredeti artériás plazmakoncentráció • Ex = (Pax – Pvx) / Pax

−

−

× Pax → artériás kanüllel mérhető × Pvx → v. femoralison át bevezetett kanüllel mérhető • értéke 0-1 között lehet × 0 → ha semmit nem választ ki belőle a vese (pl. glükóz) × 1 → ha a teljes mennyiséget kiválasztja (pl. PAH) • hátránya: kell hozzá az Pax és Pvx is (↔ clearance) bizonyos anyagok jellegzetes módon viselkednek (sorrend ugyanaz, mint a clearance-nél): • teljes mértékben reabszorbeálódó anyagok (P a = Pv, tehát E=0) → az extrakció (és artéria és véna renalisban mért koncentráció aránya) ezeknél a legkisebb × glükóz (D-glükóz) × aminosavak (pl. L-valin) • részben reabszorbeálódó anyagok: × ionok: Na+, Cl-, Ca2 × karbamid = urea → kevesebb reabszorbeálódik belőle, mint a fenti ionokból (nagyobb extrakció) • csak filtrálódó (nem szekretálódik és nem reabszorbeálódó anyagok (E~0,2) × inulin (növényi eredetű fruktóz-polimer): → kívülről kell bevinni (exogén, normálisan nincs jelen a szervezetben × kreatinin → endogén keletkezik • para-amino-hippursav (PAH): majdnem teljes mennyiség (90 %) a vizelettel szekretálódik ( E~0,9) → az extrakció (és artéria és véna renalisban mért koncentráció aránya) a PAH-nál a legnagyobb ugyanabba az irányba változik, mint a clearace (csak más a mértékegysége)

Vese vérkeringése és annak szabályozása. Renin-angiotenzin-rendszer. Vese vérkeringése: − − − −

2 vesén együtt a perctérfogat (5 l) 20-24 %-a (1/4-e, 1/5-e) áramlik át (RBF, renal blood flow) → 1200-1300 ml/min RBF-ből kiszámolható a renáls plazma átáramlás: RPF = RBF * (1-Htc) = 600-800 ml/min oxigénfogyasztás 6-7 %-a → keringés főleg a filtrációhoz kell, vese táplálásához kevesebb vér is elég lenne keringési ellenállás → 2 sorba kapcsolt változó ellenállásű arteriola

Anatómia: − −

−

−

arteria renalis → aa. interlobares → aa. arcuatae → aa. interlobulares → glomerulus keringése: • arteriola afferens → érpólusnál • glomeruluskapillárisok → az effektív filtrációs nyomás a glomerulusban előrehaladva enyhén csökken ugyan, de végig pozitív marad • arteriola efferens → jelentősebb nyomásesés csak itt következik be (ezek a rezisztenciaerek) tubulusok vérkeringése (vasa recta) → efferens arteriola folytatása → medulla vérellátása • artériás szár (descendáló vasa recta, DVR) • újrakapillarizálódás (tubulusok körül) • vénás szár (ascendáló vasa recta, AVR) → vv. stellatae et corticales → vv. interlobulares → vv. arcuatae → vv. interlobares → vena renalis

Vérátáramlás intrarenális megoszlása: − −

−

4-5 ml/min/ 1 g veseszövet (1300 ml/min / 300 g → 2 vese együtt ennyi) nem egyenletes: • kéregállomány → 90 % (súly: 70 %) → jó vérellátás / 1 g szövet (de az igény is nagyobb → akut keringési elégtelenség esetén a vese kérge károsodik előbb („sokkvese”) • külső velőállomány → 8-9 % (súly: 20 %) • belső velőállomány → 1-2 % (súly: 10 %) → rossz vérellátás / 1 g szövet meghatározása: • radioaktív gáz (85Kr) segítségével • gázt az a. renalisbe juttatják • v. renalisból sorozatos mintavétel → kimosási görbe

Vesén átáramló vérmennyiség meghatározása: − −

− −

−

Fick-elv alapján a vesébe (az a. renalison át) bejutott anyagok távozhatnak: • vizelettel • v. renalison át • nyirokkeringéssel → szerepe elhanyagolható tehát: RPFa (artériás plazmatérfogat) = RPFv (vénás plazmatérfogat) + RLF (nyirokáramlás) + V (vizelet) kiszámítása: • RPFa = RPFv (+ RLF) + V → a nyirokáramlás elhanyagolásával az anyagmennyiségekre felírható: • RPFa * Pa = RPFv * Pv + V * U → az arteriás és venás RPF közel azonos, átrendezve és kiemelve: • RPF = U*V / (Pa - Pv ) → a jobb oldalon a számlálót és nevezőt is osszuk el Pa –val: • RPF = (U*V/Pa ) / ((Pa - Pv )/Pa ) = C/E RPF meghatározásához olyan anyagot kell használni, melynek teljes mennyisége szekretálódik (E~1) • ha Ex = 1, akkor RPF = Cx • para-amino-hippursav (PAH): majdnem teljes mennyiség (90 %) a vizelettel szekretálódik (E = 0,9)

• • −

−

PAH-clearance a Cglc-hez hasonlóan koncentrációfüggő a fajra jellemző maximális extrakció azonban csak megfelelően alacsony plazma PAH szint mellett érhető el (PPAH < 0,3 mmol/l = 3-4 mg/dl = 30-40 mg/l) meghatározása: • mérjük: × percdiurézist (V) → ml vizelet / min × adott anyag (PAH) plazmakoncentrációját (Px) /ml × adott anyag (PAH) koncentrációját a vizleteben (Ux) /ml • RPF = CPAH = V * UPAH/PPAH = 600-800 ml/min (normálisan) • ez alapján: RBF = RPF / (1-Htc) = 1200-1300 ml/min (normálisan), perctérfogat 22-24 %-a × példa: a PAH exkréció 100 mg/min, a PPAH 0,2 mg/ml, a Htc 40 %, mekkora az RBF ? - a megadott PAH exkréció (ml/min) az U*V-nek felel meg - a Pv ∼ 0 ml/min, mivel a PAH teljes mennyisége szekretálódik - RPF = CPAH = (U*V)/(Pa-Pv) = 100 mg/min / (0,2 mg/ml - 0 mg/ml) = 500 ml/min - RBF = RPF / (1-Htc) = 500 / (1-0,4) = 500 / 0,6 = 833 ml/min többi anyagról clearance (és extrakciós koefficiens) alapján mondható meg, hogyan viselkedik • ha Cx = 0 → teljes mennyiség reabszorbeálódik (pl. glükóz (pl. D-glükóz), aminosavak (pl. L-valin)) • ha 0 < Cx < GFR (Cinulin) → reszorpció dominál × ionok: Na+, Cl-, Ca2+ × karbamid = urea → nagyobb a clearance, mint az ionoké • ha Cx = GFR (Cinulin = 120 ml/min) → csak filtráció (pl. inulin, kreatinin) × ha GFR (Cinulin) < Cx < RPF → szekréció dominál (pl. húgysav, H+, bizonyos gyógyszerek (pl. penicillinek)) • ha Cx ≈ RPF → teljes mennyiség szekretálódik (pl. PAH)

Filtrációs frakció (FF): − − −

megmutatja, hogy a vesén átáramló plazmamennyiség (RPF) mekora hányada filtrálódik (GFR) FF = GFR / RPF = Cinulin/CPAH = Cinulin/RPF = Cinulin/(Cinulin /E inulin) = E inulin = 0,2 (normálisan) afferens és efferens arteriolák működésére utal

Vese haemodinamika szabályozásának mechanizmusai: − − − −

autoreguláció szimpatikus idegrendszer RAAS (renin-angiotenzin-aldoszteron-rendszer) lokális mediátorok

Autoreguláció: − −

−

véráramlás (Q) a változó vérnyomás ellenére többé-kevésbé állandó marad a filtrátum mennyisége 80 és 200 Hgmm-es arteriás középnyomásértékek között alig változik • de a MAP ↑-és mindig okoz enyhe RBF és GFR ↑-ést (az autoregulációs tartományon belül is) → ld. Bálint 1986, 489. o. • 80 Hgmm alatt az átáramló vérmennyiség a nyomással arányosan csökkenni kezd • 15 Hgmm (kritikus záródási nyomás) alatt a vesék véráramlása megszűnik mechanizmus: • független a beidegzéstől (a denervált, sőt még a szervezetből izolált szerveken is kimutatható, mint a keringési rendszer első védelmi vonala) • Bayliss-effektus (miogén teória): erek izomzata a nagyobb feszítésre fokozott feszüléssel (kontrakcióval) reagál → ellenállás (R) ↑ • metabolikus teória: lokális anyagcseretermékek is szabályozzák × optimálisnál alacsonyabb áramlás → szövetekből anyagcseretermékek szabadulnak fel → simaizomrelaxáció × a növekvő nyomás viszont vazokonstriktor anyagokat old ki...

−

• passzív mechanikai teória (nyomás ↑ → külső nyomás is ↑ → ellenállás is ↑-ni fog) megszüntethető: simaizom tonusát oldó szerekkel (pl. papaverin)

Vegetatív idegrendszer: −

szimpatikus (plexus renalis) • döntően szimpatikus noradrenerg beidegzés (α1-receptorokon) → főleg az afferens arteriolákon • spontán AP frekvenciája kicsi → konstriktor tonus minimális • aktív részvétel a presszor válaszban × redistribúció → szimpatikus izgalom esetén a vese kevesebb vért kap - akut stressz - szisztémás vérnyomásesés kompenzációja

× szimpatikus ingerlés (pl. izommunka, érzelmi stressz) hatásai (α 1-receptorokon) → ld. Bálint

−

legjobban kontraháló hatás erek enyhe szimpatikus aktiváció a. renalis RBF és RPF ↓ arteriola efferens GFR változatlan, FF ↑ erős szimpatikus aktiváció a. renalis RBF és RPF ↓ arteriola afferens GFR ↓ × corticalis átrendeződés → vesén belül a kéregállomány keringése csökken a legkevésbé paraszimpatikus beidegzés nincs → depresszor válaszban a vese nem vesz részt

Renin képződése és szerepe: Renin: − −

−

−

proteolítikus enzim termelése: juxtaglomeruláris apparátusban (JGA) • az afferens arteriola és a distalis tubulus találkozásánál (glomerulus érpólusánál) • distális tubulus lumenét itt különösen magas epithelsejtek borítják (macula densa sejtek) • az érfal myoepithel sejtjei (granuláris sejtek) termelik a renint • macula densa felől érkező ingerületet a mesangiális sejtek közvetítik a myoepithel sejtekhez • ezen sejtek szekrécióját a közelben végződő noradrenerg szimpatikus neuronok is szabályozzák (β receptorokon) szerkezete: • glikoprotein • inaktív formában termelődik (prerenin, 406 AS) • szöveti kallikrein (bradikinináz) aktiválja (prerenin → prorenin (383 AS) → renin (340 AS)) hatása: • közvetlen hatása nincsen, az angiotenzin II-n keresztül hat • májban termelt angiotenzinogéből (α2-globulin) angiotenzin I-et állít elő • az AT-I angiotenzin konvertáló enzim (ACE) hatására angiotenzin II (AT-II)-vé alakul × lokalizáció: - főleg tüdőben (de nem csak ott) - veseerek endothelje is termel kis mennyiségű ACE-t × AT-II gyorsan bomlik: - angiotenzináz (aminopeptidáz) angiotenzin III keletkezik (aktivitása az AT-II 40 %-a) - majd végül inaktív peptidfragmentumok keletkeznek • aldoszteron termelődésének fő szabályozója a renin-angiotenzin-rendszer

Reninszekréció szabályozása: −

szabályozó tényezők:

•

−

artériás vérnyomás → transzmurális nyomásra érzékeny baroreceptorok (afferens arteriola myoepithel sejtjeiben a JGA-nál) × csökkent intravascularis nyomás → renin ↑ × emelkedett intersticiális nyomás → renin ↑ • vér mennyisége és ionkoncentrációi • distális tubulusban lévő vizelet mennyisége és összetétele → macula densa sejtjei érzékelik • idegi szabályozás (szimpatikus) • hormonális feedback-körök • reflexes szabályozás hatások a reninszekrécióra: Fokozza (renin ↑) Csökkenti (renin ↓) Artériás vérnyomás: vérnyomás ↓-ése Vér mennyisége és ionkoncentrációi: hypovolaemia (vérzés, dehidráció) veseartéria szűkülete (akár mesterséges leszorítása) hyponatraemia

vérnyomás ↑-ése

hypervolaemia hypernatraemia

Disztális tubulusban lévő vizelet mennyisége és összetétele (tubulo-glomeruláris feedback): tubularis folyadék mennyisége ↓ tubularis folyadék mennyisége ↑ NaCl ↓ a tubuláris folyadékban NaCl ↑ a tubuláris folyadékban Hormonális szabályozás: gyenge szimpatikus ingerület (NA kis adagja) → β1-receptorok (myoepithelsejtekben) ingerülete

erős szimpatikus ingerület (NA nagy adagja) → vesében vazokonstrikció (α-receptorok) angiotenzin II (negatív feedback mechanizmus) aldoszteron (negatív feedback mechanizmus)

Reflexes szabályozás: cardiovascularis receptorok izgalmának csökkenése (pl. pitvari falfeszülés csökkenése) Tubuloglomerularis feedback (TGF): − − −

−

−

1-1 adott nefronban szabályozza a GFR-t (individual GFR, iGFR) macula densa felelős érte lényege: • macula densa sejtjei érzékelik a distális tubulusban lévő vizelet mennyiségét és összetételét (illetve a macula densa NaCl-koncentrációját ([NaCl]MD)) • ha a tubuláris folyadék volumene, illetve NaCl-tartalma ↓ → RAAS-aktiváció ↑ • ha a tubuláris folyadék volumene, illetve NaCl-tartalma ↑ → RAAS-aktiváció ↓ ha iGFR ↓ → túl sok NaCl-t és vizet tartunk vissza • lassabban áramlik át a folyadék a vesén → NaCl-koncentráció ↓ fog a distalis tubulusban (és a macula densában) • NaCl ↓ (vagy volumen ↓) a distalis tubulusban (tehát amikor kevesebb filtrátum képződik) → × arteriola afferens dilatáció → GFR ↑ × renin ↑ → localis angiotenzin II ↑ → a. efferens konstrikció → GFR ↑ • ha hosszabb ideig tartó hypovolemia esetén is ez történne → nem tudnánk többet visszatartani • ezt megakadályozandó, a localis angiotenzin II eltolhatja a [NaCl]MD/iGFR válasz görbét ECF volumen csökkenése esetén ha iGFR ↑ → túl sok NaCl-t és vizet vesztünk • gyorsabban áramlik át a folyadék a vesén → NaCl-koncentráció emelkedni fog a distalis tubulusban (és a macula densában) • NaCl ↑ (vagy volumen ↑) a distalis tubulusban (tehát amikor több filtrátum képződik) → × arteriola afferens konstrikció → GFR ↓ × renin ↓ → localis angiotenzin II ↓ → a. efferens dilatáció → GFR ↓ • ha hosszabb ideig tartó hypervolemia esetén is ez történne → nem tudnánk kiválasztani a felesleget

•

ezt megakadályozandó, a NO eltolhatja a [NaCl]MD/iGFR válasz görbét ECF volumen növekedése esetén

Kísérletek: − −

−

a. renalis részleges leszorítása (atherosclerosis) a vérnyomás tartós emelkedéséhez vezet egyvesés készítmény: • egyik vesét eltávolítjuk • másik vese artériáját leszorítjuk → ez áramlás- és vérnyomás-csökkenést okoz a veseerekben → baroreceptorok érzékelik → fokozott renintermelés → hypertonia 1-2 napon belül • vérnyomás magas szinten stabilizálódik → olyan nagy lesz, hogy a leszorított artériájú vesében a nyomás normál szintre nő → a reninsecretio ingere megszűnik → plazmában a renin szintje normálisra csökken kétvesés készítmény: • az egyik a. renalis-t beszűkítjük → hypertonia, fokozott reninsecretio • leszorítástól distalisan a vérnyomás nem éri el a normális szintet → reninsecretio ingere folyamatosan fennáll → fokozott reninsecretio következtében az ép vesében só- és vízretentio lesz • intact vesében a reninsecretio nagyon lecsökken → hypertonia kisebb fokú, mint az egyvesés készítményben • hypertonia fenntartásában a RAS és a volumenterhelés egyaránt szerepet játszik • ha a leszorított artériájú vesét bizonyos időn belül eltávolítjuk, a vérnyomás normális szintre tér vissza

Angiotenzin II: − −

szerkezete: oktapeptid (8 aminosavból áll) hatásai: • mellékvesekéreg: aldoszteronszekréció ↑ • presszor hatású: a szisztolés és diasztolés nyomást is emeli • vese: × erélyes vazokonstriktor (AT1 receptorokon) → RBF és GFR mértéke csökken - hatására az afferens arteriola endothel sejtjei prosztaglandinokat termelnek → vazokonstrikció - ezt enyhíti, hogy erélyesebben kontrahálja az efferens arteriolákat - intrarenális keringés kifelé irányuló átrendeződése × sóürítésre gyakorolt hatások: - direkt hatás: • haemodinamikai tényezők a Na+-ion filtrációt csökkentik • Na+-reabszorpció (Na+/H+-csere) ↑ (proximális tubulusban) - indirekt (aldoszteron által kifejtett) hatások → • NaCl reabszorpció ↑ → RR ↑ • K+-és H+-ion szekréció is ↑ • Na+-ion konzerváció mellett a vízkiválasztás is csökken - direkt és indirekt hatások eredőjeként az angiotensin II erélyes Na+-ion konzerváló hatású (natriurézis csökken) × renin ↓ (feedback) × microalbuminuria ↑ • idegrendszerre gyakorolt hatás: × area postremára (IV. agykamra feneke) hatva emeli az artériás nyomást × fokozza (AT1 receptorokon): - sóétvágyat - szomjúságérzetet → vízfelvételt × tanulás, memória (AT4 receptorokon) • hypophysis hátulsó lebeny → ADH-ürítés ↑ • fokozza a katecholaminszintézist → így az inrarenális vazokonstrikciót tovább fokozza • sejdifferenciáció (antimitotikus, antiprofiferativ hatások) → AT2 receptorokon • plazminogén aktivátor ↑ → fibrinolízis ↑

Aldoszteron:

−

−

− −

a mineralokortikoidok közé tartozik: • mellékvesekéreg zona glomerulosájában termelődik (sejtek endoplazmatikus retikulumában) • szteroid hormon szállítás a vérben fehérjéhez kötve történik: • albuminhoz → aspecifikus kötődés • kortikoid-kötő globulinhoz (CBG) → specifikus kötődés lipidoldékonyak → passzív transzporttal jutnak be a cytoplazmába, majd a magba intracelluláris receptorokon hat

Aldoszteron hatásai: −

− − − − −

vese → Na+/K+-hányados csökken a tubuláris folyadékban, vérben nő... • NaCl-visszatartás (distalis tubulus és corticalis gyűjtőcsatornák) → × Na+- és Cl--clearance ↓ × vér ozmotikus koncentrációja ↑ × mechanizmusai: - tubulussejt apicalis oldalán (tubulus lumene és tubulussejt között) Na+-csatornák nyitása - tubulussejt basalis oldalán (vér és tubulussejt között) Na+/K+-pumpa-aktiváció • vízvisszatartás (volumenreguláció (↔ az ADH az ozmoregulációt végzi)) → vérnyomás emelése × a fokozott Na+-visszatartás a víz visszatartását is fokozza × diurézis ↓ • K+-ürítés → K+-homeosztázis egyetlen szabályozója × K+-clearance ↑ × gyűjtőcsatornában Na+/H+ (vagy K+) –csere × tubulussejt apicalis oldalán (tubulus lumene és tubulussejt között) K+-csatornák nyitása × tubulussejt basalis oldalán (vér és tubulussejt között) Na+/K+-pumpa-aktiváció • H+-ürítés → H+-homeosztázis szabályozása → pH-szabályozásban is fontos szerep × H+-pumpa aktivációja × distalis tubulusban és gyűjtőcsatornában Na+/H+-cserét is serkenti • a mineralokortikoidok teszik lehetővé az ADH-választ verejtékmirigyek → Na+/K+-hányados csökken a verejtékben, vérben nő... nyálmirigyek → Na+/K+-hányados csökken a nyálban, vérben nő... colon közpoti idegrendszer → szerepük lehet a sóétvágy fokozásában nagy mennyiségben → glükokortikoid hatások • hyperglikaemia • fehérjelebontás (izom, kötőszövet, nyirokszövet) → vér AS ↑ (máj felé haladnak) • vér FFA ↑ • stb.

Lokális mediátorok: − − − − − −

NO → vazodilatátor eikozanoidok → vegyületfüggő hatások (PGI2, PGE2: dilatátorok, TXA2: konstriktor) kallikrein-kinin-rendszer (bradykinin) → vazodilatátor (inkább a kapillárisokban) dopamin → vazodliatátor (vesében és az agyban) endothelin → vazokonstriktor angiotenzin II → vazokonstriktor

Eikozanoidok szerepe a vesében: −

− − −

−

szintézis a vesében: velőállomány interstitialis sejtjeiben • arachidonsavból (AA) → membrán foszfolipidjeiből szabadul fel • cikooxigenázok (COX) képeznek az AA-ból PG-ket nem raktározódnak lebontás: kéregállományban (foszfolipáz A (PLA) hatására) hatásaik: • arachidonsav → × serkenti a renintermelést × Na+-ürítés fokozódik (részben a vazodilatáció miatt) • PGE2 → × vazodilatátor (afferens és efferens arteriolát egyformán tágítja) → RBF ↑, GFR nem változik × befelé rendeződik át az intrarenális keringés (velőben és a juxtaglomerularis kéregállományban nagyobb mértékű az értágulat) × serkenti a renintermelést × Na+-ürítés fokozódik (részben a vazodilatáció miatt) × ADH hatására bekövetkező cAMP-szintézis ↓ → negatív feedback (hiszen az ADH fokozza a PGE2szintézist) • PGI2 (prosztaciklin) → serkenti a renintermelést • PGF2α → gátolja a renintermelést prosztaglandin-rendszert befolyásoló tényezők: • szimpatikus ingerlés (NA, angiotenzin, aldoszteron) → PG-szintézis fokozódik → vazodilatáció (gátolják az angiotenzin II konstriktor hatását → negatív feedback • ADH → AA és PGE-szintézis fokozódik • nem szteroid gyulladáscsökkentők (NSAID) → pl. indol-ecetsav-származékok (Indometacin) × gátolják a COX enzimeket × kivédik a PGE2 hatásait →

-

RBF ↓, GFR nem változik kifelé rendeződik át az intrarenális keringés

Kallikrein-kinin-rendszer szerepe a vesében: −

−

kallikrein: • enzim • kininogénből (májban termelődő α2-globulin) kinineket hasít le • 2 féle kallikrein: × plazmakallikrein → bradikinint hasít le (aprotininnel gátolható) × szöveti kallikrein → lizibradikinint hasít le → ebből aminopeptidáz fog bradikinint képezni (Lys lehasításával) kininek (pl. bradykinin) → • termelés: kallikreinek hasítják le őket előanyagaikból • hatásaik (hasonlóan a PGE2-höz) × vazodilatátor hatásúak → RBF ↑, GFR ↑ × befelé rendeződik át az intrarenális keringés (velőben és a juxtaglomerularis kéregállományban nagyobb mértékű az értágulat) × Na+-ürítés fokozódik (részben a vazodilatáció miatt, részben a csökkent Na+-reabszorpció miatt (distalis tubulusban)) → diurézis fokozódik • hatástalanításuk: × kinináz I × kinináz II (azonos az angiotenzin konvertáló enzimmel (ACE))

Vesetubulusok működése. −

−

−

veseműködés 2 alapvető folyamata: • filtráció (Bowman-tok űrterébe) → glomerulusok (érgomolyag) × filtrátum (primer vizelet) összetétele a plazmáéval azonos (de fehérjében szegény) × alakos elemeket nem tartalmaz × mennyisége a GFR-től függ • szekréció és reabszorpció → tubulusok (kanyarulatos csatornák) és gyűjtőcsatornák × tubulusok: - vizelet mennyiségének kialakítása - vizelet összetételének kialakítása (koncentrálás, higítás) • ellenáramlásos sokszorozó mechanizmus → Henle-kacs • ellenáramlásos kicserélő mechanizmus → vasa recta × gyűjtőcsatornák: - gyűjtőcsatornasejtek (fősejtek) → volumen- és ozmoreguláció - közbeékelt sejtek → sav-bázis egyensúly kialakítása adott anyag ürítése = filtráció + szekréció – reabszorpció • ürítés = Ux * V • filtráció = k * GFR * P (k: az adott anyagra jellemző állandó (Donnan-faktor)) • tubuláris változások (T) = szekréció – reabszorpció tehát: k * GFR * P = Ux * V + T

Vesetubulusok: −

−

hámjuk → vastagsága arányos a transzcelluláris transzport intenzitásával • egy rétegű köbhám → × proximális kanyarulatos csatornában → vastagabb, kefeszegélyes × distalis kanyarulatos csatornában → vékonyabb, kefeszegély nélküli • egy rétegű laphám → vékony segmentumban tubuláris transzport jellemzői: • iránya: × reabszorpció × szekréció × kétirányú transzport • energetika: × passzív (koncentráció-, elektromos-, ozmotikus grádiens által hajtott) × aktív • jellege: transzcelluláris (uniport, szimport, antiport), paracelluláris × transzcelluláris útvonal → a sejtek luminális és bazolaterális membránján át (aktív vagy passzív) × paracelluláris útvonal → a sejtek közti tight junction-ökön és a laterális intercelluláris terken át (mindig passzív) - proximális tubulus → víz, ionok (kezdeti szakaszán főleg Cl−-, későbbi szakaszán Na+-, K+-, Ca2+-, Mg2+-reszorpció) •

−

felszálló Henle-kacs → ionok (víz nem)

mechanizmus: × diffúzió × ioncsatorna × mobil carrier • kölcsönhatások: × tubulusok és az érrendszer között × különböző tubulusszakaszok között × egyes transzportálandó anyagok között tubulusok (kanyarulatos csatornák) szakaszai → velő- és kéregállományban is

• •

−

proximális kanyarulatos csatorna → Bowman-tok folytatása Henle-kacs → leszálló és felszálló szegmentumból áll × vékony leszálló szár × hajtűkanyar × vékony felszálló szár × vastag felszálló szár • distalis kanyarulatos csatorna gyűjtőcsatornákba ömlenek (szigorúan véve ezek már nem tartoznak a nephronhoz)

Proximális kanyarulatos csatorna (proximális tubulus pars convolutája): − −

−

glomerulust követő nephronszakasz feladatai (összefoglalva): • nem szabályozott transzportfolyamatok (szinte mindegyik): × víz legnagyobb része itt reabszorbeálódik → térfogatcsökkentő lépés × kationok (Na+, K+, Ca2+) legnagyobb része itt reabszorbeálódik × H+ legnagyobb részének szekréciója × bikarbonát (HCO3-) legnagyobb része itt reabszorbeálódik × glc, AS-ak teljes visszaszívása × urea (karbamid) bekoncentrálása • szabályozott transzportfolyamatok (2 kivétel van): × foszfátreabszorpció (PTH gátolja) × Na+-reabszorpció egy része (angiotenzin II és NA fokozza a Na+/H+ -cserét) • ammónia- (NH3) szintézis → glutaminból keletkezik acidózis során traszportfolyamatok: • Na+-reabszorpció (főleg aktív transzport) → összes filtrált Na+ 70 %-a itt szívódik vissza × bazolateralis Na+-pumpa → állandó elektromkémiai Na+ -grádiens kialakítása (tubuluslumen és a sejt belseje között) × Na+-reabszorpció mechanizmusai (ld. alább): - Na+/H+ -csere (antiport) → Na+ 70 %-a itt reabszorbeálódik, H+ 83 %-a itt szekretálódik • elsődleges aktív transzport (ionpumpa) • HCO3-- vagy Cl--reabszorpcióval kapcsoltan • intracellulárisan H+-ok keletkeznek a víz disszociációjából • tubuluslumenben lévő Na+ legnagyobb része a sejtekben lévő H+-okkal cserélődik ki × Na+ bejut a tubularis hámsejtbe × H+ kijut a tubulus lumenébe → jelentősége: HCO3--okkal szénsavat képez, amt a szénsavanhidráz CO2-re bont, ami vissza tud szívódni → HCO3--reabszorpció a lumenbe jutó H+ mennyiségétől függ × szénsavanhidráz gátlása → diurézis (vizeletürítés) ↑ • Na+/H+-cserét a luminális membrán antiportere katalizálja • szabályozása: × angiotenzin II → elősegíti a Na+-reabszorpcióját (ld. Fonyó) × noradrenalin (NA) → elősegíti a Na+-reabszorpcióját × amilorid (diuretikum) → gátolja (csak nagy koncentrációban) • H+-t NH4+ is helyettesítheti → fontos az ammóniaszintézis során glutaminból keletkezett NH 4+ tubulusba ürítésében •

• • •

altípusai: × Na+/H+ exchanger (NHE) type 1 × Na+/H+ exchanger (NHE) type 2 → distalis tubulusban főleg ez fejeződik ki, ET-1 fokozza az aktivitását × Na+/H+ exchanger (NHE) type 3 → proximális tubulusban főleg ez fejeződik ki

- paracelluláris (tight junction-ökön át, Cl- által hajtva) → 20 % - Na+-glükóz, Na+-aminosav vagy Na+-foszfát szimport → 10 % K+-reabszorpció (Na+-hoz hasonló, aktív transzport) → összes filtrált K+ 70 %-a itt szívódik vissza Ca2+-reabszorpció (passzív transzport) → filtrált Ca2+ legnagyobb része itt szívódik vissza × nagy része paracellulárisan Cl--reabszorpció:

× •

•

• •

•

proximálisabban: transzcelluláris Na+- és paracelluláris (tight junction-ökön át) Cl --transzport (a Na+ elektrokémiai vonzása miatt) × distalisabban: Na+/ H+-cseréhez kötött NaCl-reabszorpció Na+-grádiens-függő transzportfolyamatok → másodlagos aktív transzportok × Na+ és kísérő molekuláinak (glükóz, aminosavak, foszfát) visszaszívása × luminalis (apikális) elhelyezkedésű kotranszporterek: - Na+-glükóz szimporter (SGLT-1, 2) • aktív transzport • transzport maximummal (Tm) rendelkezik × reabszorpció mennyisége a koncentráció fokozódásával nő, majd konstans lesz × ez a konstans a Tm × értéke: 2,2 mmol/min • a Tm elérése előtt a görbe lekerekedik → oka: az egyes nephronok eltérő hosszúságú proximális tubulusokkal rendelkeznek • hyperglycaemia esetén (11-17 mmol/l-es plazmakoncentráció fölött) megjelenik a vizeletben → glucosuria × Fehling-reakció → réz-szulfáttal × Nylander-reakció → bizmut-nitráttal • következtetések: × fiziológiás körülmények között (normál vércukorszint mellett) a vizelet glükózmentes → teljes filtrált mennyiség visszaszívódik (clearance = 0) × előfordulhat glycosuria egészséges embernél is, ha sok szénhidrátot fogyasztunk (túllépve a máj asszimilációs küszöbét) → alimentáris glycosuria - Na+-aminosav szimporter - Na+-foszfát-szimporer • parathormon (PTH) szabályozza → gátolja a Na+ és a foszfát reabszorpcióját bikarbonát- (HCO3--) reabszorpció × direkt transzport nem lehetséges (mivel az apicalis membránban nincs bikarbonát-transzporter), de CO 2 formájában már igen × lumenbe kerülő H+-ok az ittlévő HCO3--okkal szénsavat képeznek × lumenben lévő IV.típusú (extracelluláris) szénsavanhidráz a szénsavat CO2-ra és H2O-re bontja - szénsavanhidráz-gátló diuretikumokkal gátolható (pl. acetazolamid) × CO2 diffúzó útján a sejtbe kerül → lipidoldékony... - II. típusú (intracelluláris) szénsavanhidráz (CA): OH- + CO2 ↔ HCO3• szénsavanhidráz-gátló diuretikumokkal gátolható (pl. acetazolamid) - keletkezett HCO3- a bazolateralis membránon keresztül jut ki az interstitiumba (Na+-3 HCO3-kotranszporter) × e folyamatok miatt a H +-szekréció mértékének megfelően csökken a tubuláris folyadékban a HCO 3koncentrációja × amilorid (diuretikum) → gátolja (csak nagy koncentrációban) Cl-/anion-antiporter → kipumpálja az anionokat a lumenbe (pl. savtúlterhelés esetén ez felelős a savmaradék ionok eltávolításáért, míg a H+ eltávolíását a Na+/H+-antiporter végzi) vízvisszaszívás (passzív transzport) → összes filtrált víz 70 %-a itt szívódik vissza × vízpermeabilitása maximálisnak tekinthető (vesetubulusok közül itt a legnagyobb) × víz passzívan követi az oldott anyagok reabszorpcióját → prox. tubulusfolyadék izozmotikussá válik (teljes ozmotikus kiegyenlítődés) × aquaporin 1 csatorna teszi lehetővé (tubulussejtek luminális felszínén) urea (karbamid) bekoncentrálása → × glomerulusban filtrálódik × tubulusokban passzív transzporttal mozog - néhol szekretálódik (Henle-kacs vékony le- és felszálló szára) - néhol visszaszívódik (proximális, distalis tubulus, gyűjtőcsatornák) → • proximális tubulusba kerülő urea kb. 60%-a diffúzió révén elhagyja a tubuluslument • gyűjtőcsatorna medullaris szakasza → szabályozott passzív urea reabszorpció (ADH jelenlétében ureára permeábilis)

× × •

•

koncentrációja kb. másfélszeresére növekszik kevésbé szívódik vissza, mint a víz (membrán kevésbé permeábilis rá)

× Curea = 65-75 ml/min → bár a vese funkciója az urea ürítése, a nephron azért részben visszaszívja szekréció → vérből az interstitiumba kreült egyes szerves anyagok tubuluslumenbe történő kijuttatása × kreatinin × PAH → nagy affinitású aktív szekréció (transzport maximuma van) × ammóniumionok → - sejtben glutaminból hasad le, miközben α-keto-glutarát, majd később glükóz keletkezik (a glutamin a Na+-AS-szimporter által felvett AS-akból származik) - H+ a Na+/H+ -csere útján ürül, NH3 pedig passzívan átdiffundál a membránon × szerves anionok (húgysav, bizonyos gyógyszerek (penicillin, furosemid...)) - bazolaterálisan: anion-dikarboxilát cserével - apikálisan: valószínűleg uniportereken × szerves kationok (adrenalin, kolin, 5-HT, hisztamin, bizonyos gyógyszerek (amilorid)) -

bazolaterálisan: szerves kation carrier

-

apikálisan: H+/kation-csere

filtrált proteinek (az albumin kb. 0,5 ezreléke filtrálódik) endocitózisa × filtrátumban 8 g fehérje / nap × vizeletben < 30 mg fehérje / nap

Henle-kacs: −

− − −

−

−

működésének összefoglalása: • a főleg NaCl-tartalmú izotóniás folyadékból magas urea tartalmú, előbb hypertoniás, majd izo- vagy hipotoniás oldat lesz × víz 15 %-a itt szívódik vissza × Na+ 24 %-a itt szívódik vissza • itt kezdődik a szabályozott Ca2+-reabszorpció (PTH fokozza) leszálló és felszálló szegmentumból áll vastag szegmentum a leszálló száron nincs leszálló vékony szegmentum (tubulus intermedius): • lapos sejtekkel bélelt, nagy permeabilitású passzív elem (aktív transzport csak minimális) • hiperozmotikus interstitiumban halad • permeabilis vízre (AP-1 csatornák) → × víz passzív reabszorpciója → majd a sejtből az interstitiumba diffundál × térfogat csökken (filtrált víz kb. 15 %-a itt szívódik vissza) • oldott anyagok → interstitiumból lumenbe jutnak → tubuláris folydék hiperozmotikussá válik × ureára közepesen permeábilis (be tud lépni a tubuláris folyadékba) → urea (karbamid) passzív szekréciója (urea transzporteren (UT)) × Na+-ra nem (vagy alig) permeábilis • ozmotikus cc. nő → hiperozmotikussá válik a tubularis folyadék hajtűkanyar • itt töményedik be az interstitium • víz a sejtből az interstitiumba diffundál • oldott anyagok → interstitiumból lumenbe • tubuláris folyadék hiperozmotikus → higító és koncentráló vesében is × higító vesében kevésbé (600 mOsm) × koncentráló vesében jobban (1200 mOsm) felszálló szár vékony szegmentuma (tubulus intermedius) • vízre nem vagy alig permeábilis (sem transz-, sem paracellulárisan) → térfogat nem változik • ureára nem vagy mérsékelten permeábilis → kis mértékben az interstitium felé diffundálhat • passzív NaCl-reszorpció

−

×

Cl−: csatornákon keresztül

×

Na+: paracellulárisan

• ozmolaritás csökken → a tubulusban hígabb a folyadék, mint a környező interstitiumban felszálló szár vastag szegmentuma (distalis tubulus pars rectája) → “higító szegmentum” • vízre nem permeábilis (sem transz-, sem paracellulárisan) → térfogat nem változik × tubuláris folyadék hipozmotikusabbá válik × az interstitium hiperozmotikusabb: - ez a velőállomány belső része felé haladva egyre inkább érvényes - a felszálló ágon folyamatosan az interstitiumba vándorló Na +-ot a vele párhuzamosan haladó leszálló szárból átdiffundáló víz folyamatosan higítja - belátható, hogy a felszálló szár kéreg felé eső vége áramlott a leghosszabb ideig a leszálló szárral szemben, míg a belső velőnél lévő szakasza csak alig (tehát a víz sem tudta még felhigítani) - interstitium a fel- és leszálló ág körül is ugyanaz (mivel egymáshoz közel futnak) → lehetővé teszi az ozmotikus kiegyenlítődést (ahol a permeabilitások megengedik) • ureára nem permeábilis • Na+-K+-2Cl--szimport (reabszorpció) → NaCl-koncentráció csökken a tubuláris folyadékban × NKCC-transzporter × Na+ és Cl- felszívása → transzport hajtóereje itt is a Na+-pumpa és a Cl--transzport - Cl- aktív reszorpciója → ld. Bálint - Na+: • részben aktív (Na+-pumpa) • részben a Cl--t követi passzívan (főleg paracellulárisan, a “szivárgó” tight junctionok-ön keresztül) → összes Na+ kb. 3 %-a itt szívódik vissza × maximum 200 mOsm ozmotikus különbség fenntartására képes × összes filtrált Na+ 24 %-a itt szívódik vissza × szabályozása: - prosztaglandinok gátolják - kacs-diuretikumokkal gátolható (pl. furosemid) • Na+/H+ -csere •

paracelluláris kationreszorpció

•

Ca2+-csatorna → × összes Ca2+ 20 %-a itt szívódik vissza (fele részben transz-, fele részben paracellulárisan) × PTH szabályozza → fokozza a reabszorpciót × itt kezdődik a szabályozott Ca2+-reabszorpció ozmolaritás tovább csökken → végül a folyadék izo- vagy hipotoniás lesz

•

Distalis kanyarulatos csatorna (distalis tubulus pars convolutája): −

−

az ide érkező tubuláris folyadék: • izo- vagy hipozmotikus • ureatartalma magasabb a glomerulusfiltrátuménál • Na+-koncentrációja viszont alacsonyabb • glükózt és aminosavakat nem tartalmaz distalis kanyarulatos csatorna kezdeti szakasza • Na+-Cl- -reszorpció: × apikálisan: Na+-Cl−-szimporter (NCC/TSC (tiazid-szenzitív kotranszporter)) → ×

tiazid diuretikumokkal gátolhatók

bazolaterálisan: -

Na+/K+-ATP-áz (Na+/K+-pumpa)

• • •

K+-Cl−-szimporter

-

K+-csatorna

× eredmény: NaCl cc. és ozmotikus cc. tovább csökken (100 mOsm-ra) víz minimálisan követi (viszonylag kevés vízreabszorpció, szinte impermeábilis) → térfogat alig változik × tubuláris folyadék hipozmotikusabbá válik × az interstitium hiperozmotikusabbá válik Na+/H+-csere: alkalózis során aktiválódik Ca2+-reabszorpció (aktív) → PTH szabályozza (fokozza) × összes Ca2+ 10 %-a × transzcellulárisan × apikálisan Ca2+-csatorna (PTH-függő) × intracellulárisan: calbindin (Ca2+-ot köt) ×

−

-

bazolaterálisan: -

Ca2+-pumpa: ATP-áz

-

3Na+/Ca2+-csere

distalis kanyarulatos csatorna végső szakasza • Na+-Cl- -reszorpció → aldoszteron által szabályozott × Na+ -reabszorpció → apikális Na+ -csatornákon (ENaC) × Cl- követi • aquaporin 2 csatornák → víz reabszorpció (igény szerint) × ADH serkenti × a fakultatív vízreabszorpció már itt megkezdődik, de főleg a gyűjtőcsatornákra lesz jellemző

Gyűjtőcsatornák működése: −

−

−

−

a gyűjtőcsaornákba érkező folyadék: • hypo- vagy izoozmotikus (de sosem hyperozmotikus) • Na+-ban szegény 3 fő része van: • corticalis • külső medullaris • belső medullaris (papilláris) különböző sejtekből épülnek fel: • gyűjtőcsatornasejtek (fősejtek) → volumen- és ozmoreguláció • közbeékelt (intercalaris) sejtek → sav-bázis egyensúly kialakítása ezek összessége alakítja ki a vizelet végső összetételét: • ozmotikus koncentráció × filtrált Na+-nak csak igen kis része (2,5 %) jut el erre a szakaszra × szinte valamennyi jelentősebb hormonális szabályozó mechanizmus reabszorpciójának változtatásával fejti ki alapvető hatását • aciditás • K+-koncentráció • vízvisszaszívás → összes filtrált víz 5 %-a itt szívódik vissza

Corticalis gyűjtőcsatornák fősejtjei: −

Na+/H+ (vagy K+) -csere • Na+ -reabszorpció → apikális Na+ -csatornákon (ENaC) • K+ -szekréció (vagy H+-szekréció) → apikális K+ -csatornákon (ROMK) • aldoszteron szabályozza → fokozza a működését × a Na+-reabszorpció és a K+-szekréció kapcsolt folyamatok

e

maradék

Na +

− −

−

× az aldoszteron által létrahozott Na+-beáramlás kedvez a K+-szekréciónak limitált paracelluláris Cl--transzport (reabszorpció) víz reabszorpció (igény szerint) → aquaporin 2 csatornákon • ADH serkenti → V2-receptorokon fokozza az aquaporin 2 csatornák luminalis expresszióját (reverzibilis vízpermeabilitást biztosít) a gyűjtőcsatornákban (főleg ott) és a distalis tubulusokban → ez ez ún. fakultatív vízreabszorpció (ADH hatása kell hozzá) • nagy mennyiségű ADH → vese koncentráló működést folytat (nagy mennyiségű vizet konzervál a szervezet) ureára nem permeábilis → vízkilépés miatt az urea bekoncentrálódik (urea trapping) → átléphet az interstitiumba, majd onnan a Henle-kacsba

Külső velő gyűjtőcsatornák: −

csak ADH által szabályozott víz reabszorpció (igény szerint) → aquaporin 2 csatornákon

Belső velő gyűjtőcsatornák fősejtjei: − − −

Na+ -reabszorpció → ANP gátolja (receptoron megkötődik → aktiválódik a guanilát-cikláz → nő a cGMP-szint → záródnak a Na+-csatornák) víz reabszorpció (igény szerint) → ADH által szabályozott (aquaporin 2 csatornákon) urea reabszorpció → ADH által szabályozott • gyűjtőcsatorna medullaris szakasza ADH jelenlétében ureára permeábilis: × átléphet az interstitiumba, majd onnan a Henle-kacsba × fokozódik az interstitium hyperosmolaritása → szintén a koncentrálási folyamatnak kedvez • koncentrációja a víz reszorpció miatt ↑

•

disztális tubulusban passzívan reabszorbeálódik (urea clearance = 65-75 ml/min → reszorpció dominál → bár a vese funkciója az urea ürítése, a nephron azért részben visszaszívja)

Gyűjtőcsatorna közbeékelt (intercalaris) sejtjei: − −

−

−

sav-bázis egyensúly kialakításában játszanak szerepet α -típusú köztes sejt → acidózis folyamán aktiválódik, aldoszteron is fokozza • szénsavanhidráz (CA): H+ és HCO3- -generálás • H+-pumpa (luminális) → H+-szekréció • Cl-/HCO3--csere (bazolaterális) → HCO3- visszapumpálása az interst. folyadékba β-típusú köztes sejt → alkalózis alatt aktiválódik • szénsavanhidráz (CA): H+ és HCO3- -generálás • Cl-/HCO3--csere (luminális) → HCO3- -t szecernál • H+-pumpa (bazolaterális) → H+ visszapumpálása az interst. folyadékba K+-felszívás → luminális aktív H+/K+-ATPáz • H+-szekrécióhoz kapcsolt K+-reabszorpció

Tubuláris transzportfolyamatok vizsgálata: − −

clearance-módszer (összehasonlítás Cin-szel) tubuluspunctio

Clearance-módszer (összehasonlítás Cin-szel): − − −

−

Cx = Ux * V / Px bizonyos anyagoknál a szekréció és reabszorpció egyensúlyban van (pl. inulin, kreatinin) → GFR csak a clearance-től függ (pl. GFR = Cin) más anyagok clearance-e a tubuláris folyamatoktól függ: • szekréció dominál → ürített (Ux * V) > filtrált (GFR * Px) • reabszorpció dominál → ürített (Ux * V) < filtrált (GFR * Px) clearance (és extrakciós koefficiens) alapján megmondható, melyik anyag hogyan viselkedik • ha Cx = 0 → teljes mennyiség reabszorbeálódik (pl. glükóz, aminosavak) • ha 0 < Cx < GFR (Cinulin) → reszorpció dominál (pl. karbamid = urea)

−

• ha Cx = GFR (Cinulin = 120 ml/min) → csak filtráció (pl. inulin, kreatinin) • ha GFR (Cinulin) < Cx < RPF → szekréció dominál (pl. húgysav, bizonyos gyógyszerek (pl. penicillinek)) • ha Cx ≈ RPF → teljes mennyiség szekretálódik (pl. PAH) clearance-arány = Cx / Cin • kvantitatívan megadja a reabszorbeált és a filtrált rész arányát

Tubuluspunctio: −

3 módon történhet: • szabad vizeletáramlás mellett × megmérjük az adott anyag koncentrációját a punkciós folyadékban (F) × megmérjük az adott anyag koncentrációját a plazmában (P) × kiszámoljuk a kettő hányadosát (F/P) × víztranszport mérése → Finulin/Pinulin mérésével - inulin szekréciója és reabszorpciója egyensúlyban van → ha változik a koncentrációja, akkor az a víz miatt van... - ha Finulin/Pinulin = 1 → nincs víztranszport - ha Finulin/Pinulin > 1 → víz-reabszorpció - ha Finulin/Pinulin < 1 → víz-szekréció × F/P-t az inulin F/P hányadosához viszanyítva megkapjuk, hogy az adott anyag mekkora része éri el a punkció helyét ( = (Fx/Px) / (Fin/Pin)) × mekkora része reabszorbeálódott ( = 1 – ((Fx/Px) / (Fin/Pin))) • kettő kapillárissal → × 2 olajcsepp közé meghatározott mennyiségű és minőségű oldatot juttatunk × a 2 olajcsepp közeledésének mértéke arányos a bevitt anyag reabszorpciójával • mikroperfúziós módszerrel → × tubulust proximálisan olajcseppel zárjuk → beáramlás gátlása =csak az a folyadék juthat bele, amit mi juttatunk be) × distalisan 2 kapillárist szúrunk be (egymástól meghatározott távolságra) × proximális kapillárison meghatározott mennyiségű és minőségű oldatot juttatunk be × disztális kapillárison leszívjuk a folyadékot → megvizsgáljuk az összetétel megváltozását (vagy megmérjük a potenciálkülönbséget, nyomást...)

Vesetubulusok működésének szabályozása: −

− −

−

−

−

mineralokortikoidok (pl. aldoszteron): • NaCl-visszatartás • vízvisszatartás (volumenreguláció !!! (↔ az ADH az ozmoregulációt végzi)) → vérnyomás emelése • K+-leadás • H+-ürítés → H+-homeosztázis szabályozása → pH-szabályozásban is fontos szerep angiotenzin II → fokozza a Na+/H+ -cserét a proximális tubulusban vazopresszin (VP, antidiuretikus hormon, ADH): • vízvisszatartás ↑ (fiziológiás hatás) → ozmoreguláció (↔ aldoszteron a volumenregulációt végzi)) • Na+-reabszorpció ↑ (kevésbé) • K+-reabszorpció ↑ • urea reabszorpció ↑ (urea carrierek kihelyezése a gyűjtőcsatorna luminális mebránjába) ANP vagy ANH vagy ANF (atriális natriuretikus peptid v. hormon v. faktor, atriopeptid): • GFR ↑ • Na+-ürítés ↑ (illetve pontosabban a visszaszívás csökken, mert az ANP gátolja a gyűjtőcsatorna Na +csatornáját) • percdiurézis (vízürítés) ↑ → volumen ↓ • reninszintézis ↓ • K+-csatornákra nincs hatással egyéb natriuretikus peptidek: • BNP (agyi natriuretikus peptid) → kamrákból (nyomásterhelés hatására) • CNP → érfalban raktározódik, szerepe nem pontosan ismert parathormon (PTH):

• •

Na+-PO43--reabszorpció ↓ (PO43--ürítés ↑) → proximális tubulusban Ca2+-reabszorpció ↑ → felszálló Henle-kacs vastag segmentumában és distalis tuulusban

Veseelégtelenség: −

−

vesefunkciók csökkenésével jár • kiválasztó funkció romlik: × GFR ↓ × hypernatraemia × hyperkalaemia → szívritmuszavar, izomgyengeség, izomgörcs × hypocalcaemia × hyperphosphataemia × metabolikus acidózis × karbamid (CN, urea, BUN) ↑ × kreatinin (CREA) ↑ • szintetizáló funkció is romlik: × erythropoetin (EPO) ↓ → normocyter anaemia × thrombopoetin (TPO) ↓ → máj általában kompenzálni tudja × kalcitriol (1,25-di-OH-D3-vitamin) ↓→ metabolikus csontbetegség (renális osteodystrophia) formái: • akut → vesefunkció hirtelen (órák, napok, hetek alatt) történő csökkenése • krónikus → lassan alakul ki, sokáig tünetmentes lehet

Koncentrálás és higítás. −

−

vese koncentráló és hígító működéseinek szerepe: • izovolémia fenntartása (testnedvek térfogatának állandósága) • izoozmózis fenntartása vizelet sűrűségének mérésével vizsgálható (meghatározás: aerométerrel (urométer)) • 1,012 g/cm3 → isosthenuria × a vizelet sűrűsége a filtrátummal megegyező (izoozmotikus vizelet (300 mOsm)) × nem történt sem higítás, sem koncentrálás • < 1,012 g/cm3 → higítás történt (1,003-ig lemehet (30 mOsm-nak felel meg) • > 1,012 g/cm3 → koncentrálás történt (1,040-ig felmehet (1200-1400 mOsm-nak felel meg))

Koncentrálás és hígítás vizsgálata: −

−

higítási próba: • 1-1,5 liter folyadékot kell inni • utána mérik a diurézist (vizelet mennyiség) és a vizelet sűrűségét • ha valamelyik frakció sűrűsége eléri a minimumot (1,003 g/cm3) → jól higít koncentrálási próba: • vízmegvonás után (sóban és fehérjében gazdag ételt kell enni, de nem ihat) • utána mérik a diurézist (vizelet mennyiség) és a vizelet sűrűségét • ha valamelyik frakció sűrűsége eléri a maximumot (1,040 g/cm3) → jól koncentrál

Fogalmak: −

−

−

ozmotikus tető → vese koncentrálóképességét jellemző adat • megegyezik a maximális ozmalirtási rátával: a vizelet maximális ozmotikus koncentrációjának és a plazma ozmotikus koncentrációjának a hányadosa • Uosm max / Posm = 1200 mOsm/l / 300 mOsm/l ≈ 4 ozmotikus clearance: • az a plazmamennyiség, mely percenként ozmotikusan aktív részecsketartalmától megszabadul (az Uosm és a Posm a vizelet és a plazma ozmotikus koncentrációját jelenti) • Cosm = Uosm * V / Posm szabad víz clearance: • a percdiurézis és az ozmotikus clearance különbsége • megmutatja az ozmotikusan nem kötött víz mennyiségét (ha ezt elvennénk a vizeletből, akkor lenne izoozmotikus) • CH2O = V - Cosm = V - (Uosm * V / Posm) = V * (1 - Uosm/Posm) • értékelése: × ha CH2O = 0 → izoozmotikus vizelet × ha CH2O > 0 → - hígabb vizelet (U osm/Posm < 1) - ennyi tiszta vizet kéne kivenni a vizeletből ahhoz, hogy izoozmotikus legyen × ha CH2O < 0 → - koncentráltabb vizelet (U osm/Posm > 1) - max. 5-7 ml/min - ennyi vizet kéne hozzáadni, hogy izoozmotikus legyen

Higítás és koncentrálás mechanizmusa: −

− −

higítás és koncentrálás mechanizmusa: • ellenáramlásos sokszorozó mechanizmus → Henle-kacs • ellenáramlásos kicserélő mechanizmus → vasa recta artériás és vénás szakasza (juxtamedulláris rész) beáramló folyadék párhuzamosan fut a szorosan mellette lévő csőben vele ellentétes irányba áramló folyadékkel → ellenáramlás víz csak passzív transzporttal mozoghat a vesében • az egyes tubulusszakaszokban visszaszívott vízmennyiség az inulin tubuláris folyadékbeli koncentrációjának (TFin) mérésével meghatározható

−

• kanyarban TFin / Pin akár 12 is lehet (12x-esére koncentrálódik) vesében ozmotikus grádiens van: • a velő belső része felé egyre hiperozmotikusabb (ez higító és koncentráló vesére is igaz !!!) • külső velőállomány: kb. izoozmotikus (peritubuláris tér NaCl = 294 mmol/l, urea = 6 mmol/l) • hajtűkanyarban hiperozmotikus × koncentráló vesénél: 1200 mOsm is lehet (peritubuláris tér NaCl = 600 mmol/l, urea = 600 mmol/l) × higító vesénél: kb. 600 mOsm

Ellenáramlásos sokszorozó mechanizmus (countercurrent multiplier): −

−

Henle-kacs le- és felszálló ága alakítja ki • anatómiai alap: a Henle-kacs és benne az ellenáramlás • funkcionális alap: a két szár eltérő permeabilitása és transzportja → aktív funkciók is részt vesznek benne lényege: az interstitium és a tubulusok közti anyagranszport (koncentrációgrádiens létrehozása) • a koncentrációgrádiens következménye • oldott anyagok transzportjának iránya (de csak ahol a permeabilitások lehetővé teszik a mozgást): leszálló ág ← interstitium ← felszálló ág • a grádienst a tubuláris sejtek transzportfolyamatai hozzák létre: × 1-1 sejt önmagában csak kis koncentrációgrádienst hoz létre, de sok sejt van → “sokszorozó (multiplier) mechanizmus” -

×

−

−

−

a Na+- és Cl--reabszorpció kevéssel, de folyamatosan növeli az interstitium Na+- és Cl--koncentrációját ezáltal a horizontális ozmotikus egységkülönbség (200 mOsm) vertikálisan sokszorozódik

eredménye: NaCl és urea halmozódik fel a vese velőállományának interstitiumában hajtóerő → vastag felszálló szár aktív NaCl reabszorpciója • obligát aktív NaCl reabszorpció (Na+-K+-2Cl--szimport) → NaCl-koncentráció csökken × Na+ és Cl- felszívása → transzport hajtóereje itt is a Napumpa és a Cl--transzport × maximum 200 mOsm ozmotikus különbség fenntartására képes × összes filtrált Na+ 24 %-a itt szívódik vissza × szabályozása: prosztaglandinok gátolják • víz nem követi (sem transz-, sem paracellulárisan) → térfogat nem változik × tubuláris folyadék hipozmotikusabbá válik × az interstitium hiperozmotikusabbá válik: - ez a velőállomány belső része felé haladva egyre inkább érvényes - a felszálló ágon folyamatosan az interstitiumba vándorló Na +-ot a vele párhuzamason haladó leszálló szárból átdiffundáló víz folyamatosan higítja - belátható, hogy a felszálló szár kéreg felé eső vége áramlott a leghosszabb ideig a leszálló szárral szemben, míg a belső velőnél lévő szakasza csak alig (tehát a víz sem tudta még felhigítani) × az interstitium a fel- és leszálló ág körül is ugyanaz (mivel egymáshoz közel futnak) → lehetővé teszi az ozmotikus kiegyenlítődést (ahol a permeabilitások megengedik) • ureára nem permeabilis Henle-kacs leszálló szárán ozmotikus kiegyenlítődés történik → vízkilépés miatt ott a NaCl cc. nô • hiperozmotikus interstitiumban halad • permeabilis vízre (AP 1 csatornák) → × víz visszaszívódik → majd a sejtből az interstitiumba diffundál × térfogat csökken (filtrált víz további 15 %-a visszaszívódik) • oldott anyagok → interstitiumból lumenbe jutnak → tubuláris folydék hiperozmotikussá válik × ureára közepesen permeábilis (be tud lépni a tubuláris folyadékba) → tubuláris folyadékban urea ↑ × Na+-ra nem (vagy alig) permeábilis • ozmotikus cc. nő → hiperozmotikussá válik a tubularis folyadék gyűjtőcsatornában a vízkilépés miatt az urea bekoncentrálódik (urea trapping) → • halad az egyre hiperozmotikusabb interstitiumban → × ha az ADH engedi, a víz az interstitiumba vándorol × fakultatív vízreabszorpció (igény szerint) → aquaporin 2 csatornákon (ADH fokozza)

• •

ureára nem permeábilis → vízkilépés miatt az urea bekoncentrálódik (urea trapping) → átléphet az interstitiumba, majd onnan a Henle-kacsba limitált paracelluláris Cl-transzport → nagy transzepitheliális feszültség (max. 70 mV)

Ellenáramlásos kicserélő mechanizmus (diffúziós ellenáramlás, countercurrent exchanger): −

−

−

−

az interstitium és a vér közti anyagtranszporot jelenti → kizárólag passzív funkció • célja, hogy a vérkeringéssel való eláramlás ne csökkentse a hiperozmotikus koncentrációt • vasa recta (a tubulusokkal párhuzamosan futó kapillárisok) felelősek érte → be- és kilépésük is a kéregvelő határán történik • a vasa recta fala vízre és oldott anyagokra szabadon átjárható • ozmotikus kiegyenlítődés történik: × oldott anyagok mozgása: artériás szár ← interstitium ← vénás szár × leszálló (artériás) száron: só be (vasa rectába), víz ki (interstitiumba) × felszálló (vénás) száron: só ki (interstitiumba), víz be (vasa rectába) × a vízbelépés nagyobb, mint a vízkilépés → a magas onkotikus nyomás a leszálló száron fékezi a vízkilépést, a felszálló száron serkenti a vízbelépést • feltétele a lassú áramlás (a hosszú, vékony kapillárisok és a vér magas viszkozitása miatt) vasa recta feladatai: • velő táplálása • velőgrádiens nagyságának szabályozása • Henle-kacs leszálló szárából és a gyűjtőcsatornából kilépő víz elszállítása az ozmotikusan aktív anyagok megtartásával folyamatok: • artériás szár (descendáló vasa recta, DVR): × kezdeti szakaszán a vér izoozmotikus × egyre mélyebbre halad az egyre hiperozmotikusabb interstitiumban (IS) → oldott anyagok az IS-ből a vérbe diffundálnak × vér hiperozmotikussá válik → sejteknek (pl. vvt) is alkalmazkodni kell hozzá (szorbitolt, glicerolfoszfatil-kolint, innitolt vesznek fel) × oxigén az erekből az interstitiumba diffundál • vénás szár (ascendáló vasa recta, AVR): × kezdeti szakaszán a vér hiperozmotikus × egyre feljebb halad az egyre kevésbé hiperozmotikus interstitiumban (IS) → oldott anyagok a vérből visszadiffundálnak az IS-be × oxigén az interstitiumból az érbe diffundál az oxigén eloszlása a vese különböző rétegeiben: • tubulusejtek oxigénigénye nagy (aktív transzportfolyamatok) → interstitiumban lévő oxigénből táplálkoznak • az oxigén egy része a descendáló vasa rectából (artériás szár) az interstitiumon át az ascendáló vasa rectába (vénás szár) diffundál (másik része pedig felhasználódik) • emiatt viszonylag kevés oxigén jut le a velőállományba • kortikomedulláris oxigéngrádiens jön létre → ez limitálja a medulla oxigénellátását (vésősoron oxigént von el a belső medullától) × kéreg környékén a pO2 45-65 Hgmm × mély medullában a legkisebb pO2: 5-20 Hgmm

Ozmotikus diurézis: − −

−

ozmotikusan aktív anyag (pl. glükóz, karbamid, kreatinin) felszaporodása miatt fokozott vízkiválasztás okai: • túlterhelés → az adott anyag túlzott mennyiségben jut be a szervezetbe vagy keletkezik (pl. diabetes mellitusban sok cukor) • vesebetegség (kevesebb működő nefron) → bár az adott anyag (karbamid, kreatinin) kezdetben nem több mint normálisan, a vese nem képes eleget kiválasztani → felhalmozódás • a diabetes insipidus NEM ozmotikus diurézis! következmények: • tubuláris folydék ozmotikus koncentrációja ↑ • vízvisszaszívás csökken → polyuria

Volumen- és ozmoreguláció. Izoionia. −

alapvető homeosztatikus fogalmak: • izovolémia → a vízterek térfogata többé-kevésbé állandó • izoionia → ionkoncentrációk (elsősorban a Na+) mennyiségi állandósága, pozitív és negatív ionok aránya azonos (ez az izoozmózis előfeltétele) • izohidria → pH állandósága • izotónia (izoozmózis) → ozmotikus nyomást biztosító anyagok mennyiségi állandósága • izotermia → testhőmérséklet állandósága (izoterm élőlényeknél)

Izovolaemia: −

izovolaemia (homeosztázis része) → a vízterek térfogata többé-kevésbé állandó • normovolaemia (izovolaemia) → normális volumen • hypervolaemia → volumentöbblet • hypovolaemia → volumenhiány

Szervezet folyadékegyensúlyát meghatározó folyamatok: −

−

volument növeli → 2,5 liter/nap • folyadékkal felvett víz (1,3 l/nap) • táplálékkal felvett víz (0,9 l/nap) • oxidáció során (mitokondriumban) termelt víz (0,3 l/nap) → a légzési hányados (RQ) emiatt lehet 1-nél kisebb... volument csökkenti → 2,5 liter/nap • vizelettel ürített víz (1,5 l/nap) • széklettel ürített víz (0,1 l/nap) • perspiratio sensibilis (verejtékezés) + insensibilis (légutak, bőrfelszín) → 0.9 l/nap

Szabályozása: −

−

− − −

az extracelluláris folyadéktér nagyságának szabályozását jelenti • a NaCl-transzport szabályozásán keresztül valósul meg • magyarázat: a NaCl-transzport lassú, aktív folyamat, amit gyorsan követ a víz passzív transzportja (gyorsan ozmotikus kiegyenlítődés történik, a víz az ionokkal együtt mozog) • szabad vízfelvétel és vízürítés mellett a normális arány fenntartásához a víz mennyiségét igazítjuk a NaCl mennyiséghez, mert a vízfelvétel és vízürítés szabályozása gyors a vízfelvétel- és leadás egyensúlyának finom szabályozása biztosítja • vízfelvétel → hypothalamus szabályozása alatt áll (de a hormonok befolyásolhatják a hypothalamus működését) • vízleadás → hormonális szasbályozás alatt áll ozmoregulációval egyensúlyban működik (de a volumenreguláció előnyt élvez) ált. lassabban indul be, mint az ozmoreguláció (kivéve: hipoozmotikus hypovolaemia) szabályozó tényezők: • fő szabályozó: aldoszteron (renin-angiotenzin-aldoszteron-rendszer, RAAS) • ADH szerepe másodlagos → elsődleges szerepe az ozmoreguláció... • ANH (atriális natriuretikus peptid, „3. faktor”) → aldoszteronnal ellentétes hatás × volumenregulációban fontosak a pitvarok falában lévő receptorok × keringés alacsony nyomású rendszerében helyezkednek el × falfeszülést érzékelik × jobb pitvari nyomás csökkenése → alsoszteron és vazopresszin (ADH) szekréciója ↑, ANH ↓ × jobb pitvari nyomás emelkedése → alsoszteron és vazopresszin (ADH) szekréciója ↓, ANH ↑ • hemodinamikai tényezők × nyomásviszonyok → GFR × autoreguláció

Izoozmózis:

−

−

−

• • • • • • •

− • • • •

izoozmózis (izotonia): az ozmotikus nyomást biztosító anyagok mennyiségi állandósága normál plazma ozmolaritás: 0,3 Osm = 300 mOsm (0,9 %-os NaCl-nek (fiziológiás sóoldat) felel meg) hyperozmolaritás → ozmotikus koncentráció kórosan magas hypozmolaritás → ozmotikus koncentráció kórosan alacsony alapja az ionok (NaCl) és a víz arányának szabályozása a víztranszport szabályozásán keresztül valósul meg magyarázat: a víz transzportja gyors folyamat, az ionoké lassú, így a víz azoktól külön mozgatható a só- és vízfelvétel- és leadás egyensúlyának finom szabályozása biztosítja vazopresszin (ADH) felelős érte → V2-receptorokon (cAMP-úton át) fokozza az fokozza az aquaporin 2 csatornák luminalis expresszióját (reverzibilis vízpermeabilitást biztosít) a gyűjtőcsatornákban (főleg ott) és a distalis tubulusokban → ez ez ún. fakultatív vízreabszorpció (ADH hatása kell hozzá) volumenregulációval egyensúlyban működik (de az ozmoreguláció általában gyorsabban indul be, kivéve hipoozmotikus hipovolémia esetén) vese koncentráló vagy higító működése alakítja ki vizelet sűrűségének mérésével vizsgálható (meghatározás: aerométerrel (urométer)) 1,012 g/cm3 → isosthenuria × a vizelet sűrűsége a filtrátummal megegyező (izoozmotikus vizelet (300 mOsm)) × nem történt sem higítás, sem koncentrálás < 1,012 g/cm3 → higítás történt (1,003-ig lemehet (30 mOsm-nak felel meg) > 1,012 g/cm3 → koncentrálás történt (1,040-ig felmehet (1200-1400 mOsm-nak felel meg))

Izoionia: −

−

nátriumforgalom (Na+): • normál plazma Na+-koncentráció: 136-146 mmol/l (teljes mennyisége ionizált és ultrafiltrálható) • Na+-bevitel: naponta 5-15 g NaCl-t fogyasztunk (3 mg még elegendő) × vegyes étel sózás nélkül is elég NaCl-t tartalmaz (a tisztán növényi étrend azonban nem + több benne a K+→ Na+-ürítés még fokozódik is) × nem megfelelő Na+-bevitel kompenzációja: - sóterhelés → EC nedvek átmeneti hiperozmolaritása → elindítja az ozmoregulációt - csökkent sófogyasztás → EC nedvek átmeneti hipozmolaritása → elindítja az ozmoregulációt - izoozmotikus folyadékterhelés → izoozmotikus hipervolémia → nincs kompenzáló vízfelvétel • Na+-ürítés: filtrált mennyiség 0,3-1 %-a ürül × csak reabszorbeálódni tud - reabszorpció mértéke (és így a Na+-ürítés) azonban szabályozható - ha a Na+-szekrécióra vonatkozna kérdés, az nincs, ezért nem is változhat × proximális tubulus → - filtrált mennyiség 70 %-a reabszorbeálódik (glomerulo-tubuláris egyensúly) - Cl- és HCO3- kíséri - Na+/ H+ ioncsere → tubulus egész hosszában (luminális részen) × disztális tubulus és gyűjtőcsatorna → igény szerinti Na+-reabszorpció - aldoszteron → Na+-visszatartás - ANP → Na+-ürítés ↑ (belső velő gyűjtőcsatorna Na+-csatornáját (mely visszaszívna) gátolja) káliumforgalom (K+): • normál plazma K+-koncentráció: 3,8-5,2 mmol/l × legnagyobb része intracellulárisan található × plazma K+-szint nem mindig jelzi a K-hiányt (de EKG-n már megjelenhet pl.) • K+-bevitel: 2,7-3,9 g/nap → teljes bevitt mennyiség felszívódik × gyümölcsökben (pl. banán) sok K+ van • K+-ürítés: 2,7-3,9 g/nap → vizelettel × K+ az egyetlen szervetlen elektrolit, amely a vesében szekretálódik és reabszorbeálódik is - filtrált mennyiség 94 %-a a proximális tubulusban visszaszívódik - distalis tubulusok → szabályozott K+-ürítés (Na+ / K+ antiporter) • ha a Na+ -reabszorpció gátolt, K+ -szekréció sem jöhet létre • aldoszteron: serkenti az antiportert • • •

hyperkalaemia → aldoszteron ↑ → kompenzáció kompetíció az Na+ / H+-cserével a K+-szekréció nem jár együtt H+-reabszorpcióval

−

× filtrációhoz viszaonyítva 3 % - 150 % ürülhet (de valamennyi mindenképpen ürül (K+-hiányban is)) × inzulin serkenti a sejtek K+ -felvételét foszfát (PO43-): • • •

2/3-a fehérjéhez és lipidekhez kötődik többi filtrálódik 85-95 % reabszorbeálódik (75 % a proximális tubulusban)

• −

−

−

parathormon (PTH) szabályozza → × Na+-foszfát-szimporer gátlása a proximális tubulusban → gátolja a Na+ és a foszfát reabszorpcióját kalcium (Ca2+): • 90 % reabszorbeálódik a tubulusokban (proximálisban 60 %) • PTH → distalis tubulusban fokozza a reabszorpciót • foszfát-transzport hat rá (mivel a Ca2+ és PO43- szorzata állandó, mindig ellentétesen változik a foszfáttal) magnézium (Mg2+): • ürítése parallel változik a Ca2+-ürítéssel • 70 % filtrálódik, 90-95 % reabszorbeálódik klorid (Cl-): • legtöbbször passzívan követi a pozitív ionokat • Cl- aktív reszorpciója a felszálló vastag Henle-kacsban és a distalis tubulusban (Na+-Cl--kotranszporter (szimport)) → aldoszteron szabályozza (fokozza)

Volumen- és ozmoreguláció szabályozása: Volumen- és ozmoreceptorok: − −

érzékelik a volument és az ozmotikus viszonyokat is elhelyezkedésük: • centrálisan: × elülső hypothalamus: alacsony vérnyomás és hyperozmolaritás esetén ingerület ↑ → ADH ↑ - ncl. supraopticus (SO) és ncl. paraventricularis (PVN) × circumventriculrais szervek (lamina terminalis supraoptici) • perifériásan: × vese (juxtaglomeruláris apparátus): alacsony vérnyomás esetén ingerület ↑ → renin ↑ × keringés alacsony nyomású részében - pitvarok: falfeszülés ↑ → ANH ↑ - nagy vénák

Renin-angiotenzin-aldoszteron-rendszer (RAAS): −

renin: • proteolítikus enzim • termelése: vese juxtaglomeruláris apparátusában (JGA) → az afferens arteriola és a distalis tubulus találkozásánál (glomerulus érpólusánál) • reninszekréció szabályozása: Fokozza (renin ↑) Csökkenti (renin ↓) Artériás vérnyomás: vérnyomás ↓-ése vérnyomás ↑-ése Vér mennyisége és ionkoncentrációi: hypovolaemia (vérzés, dehidráció) veseartéria szűkülete (akár mesterséges leszorítása) hyponatraemia

hypervolaemia hypernatraemia

Disztális tubulusban lévő vizelet mennyisége és összetétele (tubulo-glomeruláris feedback): tubularis folyadék mennyisége ↓ tubularis folyadék mennyisége ↑ NaCl ↓ a tubuláris folyadékban NaCl ↑ a tubuláris folyadékban Hormonális szabályozás: gyenge szimpatikus ingerület (NA kis adagja) → β1receptorok (myoepithelsejtekben) ingerülete

erős szimpatikus ingerület (NA nagy adagja) → vesében vazokonstrikció (α-receptorok)

angiotenzin II (negatív feedback mechanizmus) aldoszteron (negatív feedback mechanizmus) Reflexes szabályozás: cardiovascularis receptorok izgalmának csökkenése (pl. pitvari falfeszülés csökkenése) •

−

−

hatása: × közvetlen hatása nincsen, az angiotenzin II-n keresztül hat × májban termelt angiotenzinogéből (α2-globulin) angiotenzin I-et állít elő × angiotenzin konvertáló enzim (ACE) hatására angiotenzin II (AT-II)-vé alakul × aldoszteron termelődésének fő szabályozója angiotenzin II hatásai: • presszor hatású: a szisztolés és diasztolés nyomást is emeli • vese haemodinamikai szabályozása: × erélyes vazokonstriktor (AT1 receptorokon) → RBF és GFR mértéke csökken - hatására az afferens arteriola endothel sejtjei prosztaglandinokat termelnek → vazokonstrikció - ezt enyhíti, hogy erélyesebben kontrahálja az efferens arteriolákat - intrarenális keringés kifelé irányuló átrendeződése × sóürítésre gyakorolt hatások: - direkt hatás: • haemodinamikai tényezők a Na+-ion filtrációt csökkentik • tubuláris Na+-reabszorpció (Na+/H+-csere) ↑ (proximális tubulusban) - indirekt hatás: fokozza az aldoszteronszekréciót → • NaCl reabszorpció ↑ → RR ↑ • K+-és H+-ion szekréció is ↑ • Na+-ion konzerváció mellett a vízkiválasztás is csökken - direkt és indirekt hatások eredőjeként az angiotensin II erélyes Na+-ion konzerváló hatású (natriurézis csökken) • idegrendszerre gyakorolt hatás: × area postremára (IV. agykamra feneke) hatva emeli az artériás nyomást × fokozza (AT1 receptorokon): - sóétvágyat - szomjúságérzetet → vízfelvételt × tanulás, memória (AT4 receptorokon) • hypophysis hátulsó lebeny → ADH-ürítés ↑ • fokozza a katecholaminszintézist → így az inrarenális vazokonstrikciót tovább fokozza • sejdifferenciáció (antimitotikus, antiprofiferativ hatások) → AT2 receptorokon aldoszteron hatásai a vesében → Na+/K+-hányados csökken a tubuláris folyadékban, vérben nő • NaCl-visszatartás (distalis tubulus és corticalis gyűjtőcsatornák) → × Na+- és Cl--clearance ↓ × vér ozmotikus koncentrációja ↑ × mechanizmusai: - tubulussejt apicalis oldalán (tubulus lumene és tubulussejt között) Na+-csatornák nyitása - tubulussejt basalis oldalán (vér és tubulussejt között) Na+/K+-pumpa-aktiváció • vízvisszatartás (volumenreguláció (↔ az ADH az ozmoregulációt végzi)) → vérnyomás emelése × a fokozott Na+-visszatartás a víz visszatartását is fokozza × diurézis ↓ • K+-ürítés → K+-homeosztázis egyetlen szabályozója × K+-clearance ↑ × gyűjtőcsatornában Na+/H+ (vagy K+) –csere × tubulussejt apicalis oldalán (tubulus lumene és tubulussejt között) K+-csatornák nyitása × tubulussejt basalis oldalán (vér és tubulussejt között) Na+/K+-pumpa-aktiváció • H+-ürítés → H+-homeosztázis szabályozása → pH-szabályozásban is fontos szerep × H+-pumpa aktivációja × distalis tubulusban és gyűjtőcsatornában Na+/H+-cserét is serkenti • a mineralokortikoidok teszik lehetővé az ADH-választ

Vazopresszin (VP, antidiuretikus hormon, ADH):

− − − −

−

−

peptid hormon (9 aminovasat tartalmaz) hypothalamus termeli (főleg. ncl. supraopticus (SO)) hypophysis hátsó lebenye (HHL, neurohypophysis) raktározza (axon terminálisok gralunumaiban) hatásai: • vízvisszatartás ↑ (fiziológiás hatás) → ozmoreguláció (↔ aldoszteron a volumenregulációt végzi)) × V2-receptorokon (cAMP részvételével) fokozza az aquaporin 2 csatornák luminalis expresszióját (reverzibilis vízpermeabilitást biztosít) a gyűjtőcsatornákban (főleg ott) és a distalis tubulusokban → ez ez ún. fakultatív vízreabszorpció (ADH hatása kell hozzá) × eredmény: vízdiurézis ↓ → „antidiuretikus hormon” • Na+-reabszorpció ↑ (kevésbé) • K+-reabszorpció ↑ • urea reabszorpció ↑ (urea carrierek kihelyezése a gyűjtőcsatorna luminális mebránjába) • simaizomkontrakció (farmakológiai hatás, csak nagyobb koncentrációban érvényesül) × vazokonstrikció (simaizomkontrakció a kis erekben) → perifériás ellenállás ↑ → vérnyomás ↑ × nagy mennyiségben az összes simaizom kontrakcióját képes kiváltani • egyéb hatások: × ACTH-release emelése × perctérfogat enyhe csökkentése (nagy koncentrációban) szabályozása: • fokozza: × plazma ozmolalitás (ha emelkedik (pl. hypernatraemia) → ADH-szekréció ↑) - neuroendokrin reflex - ozmoreceptorok: elülső hypothalamus, ncl. SO, ncl. PVN - az ember relatív vízhiányban él → folyamatosan szekretálódik kis mennyiségű ADH × keringő vértérfogat (jobb és bal pitvar baroreceptorai érzékelik) → vérnyomás-csökkenés vagy hypovolémia esetén csökken az ADH-szekréció gátlása → felszabadul a gátlás alól × RAAS-aktiváció (AT-II) is fokozza a termelését × kolinerg stimuláció × barbiturátok (altató- és nyugtatószerek, ma már alig használhák őket) × hányinger, emocionális stressz, izommunka, állás, fájdalom • gátol: × plazma ozmolalitás csökkenése (pl. hyponatreamia) × folyadékterek növekedése (hipervolémia) × alkohol, ANP, fekvés betegségei: • diabetes insipidus (DI) → ADH (vazopresszin) hiánya vagy hatástalansága × polyuria (akár naponta 15-30 liter vizelet) × polydipsia (állandóan szomjas) • SIADH (syndrome of inappropriate (inadequate) ADH secretion, Schwartz-Bartter syndroma) → kórosan fokozott ADH-termelés × hyponatraemia × alacsony plasma ozmolaritás

ANP vagy ANH vagy ANF (atriális natriuretikus peptid v. hormon v. faktor, atriopeptid): − −

− −

jobb pitvarból szabadul fel (pitvar falában lévő sejtek szekréciós granulumaiból) felszabadulást serkentő tényezők: • falfeszülés (fokozott vénás beáramlás) • fokozott NaCl jelenléte szerepe az aldoszteron antagonizálása (felülbírálja az aldoszteront, aldoszteron-escape) hatásai: • vese: × GFR ↑ × Na+-ürítés ↑ (gyűjtőcsatorna Na+-csatornáját (mely visszaszívna) gátolja) × percdiurézis (vízürítés) ↑ → volumen ↓ × reninszintézis ↓

−

× K+-csatornákra nincs hatással • mellékvese: aldoszteronszekréció ↓ • arteriolás rendszer: vazodilatáció → vérnyomás ↓ egyéb natriuretikus peptidek: • BNP (agyi natriuretikus peptid) → kamrákból (nyomásterhelés hatására) • CNP → érfalban raktározódik, szerepe nem pontosan ismert

Haemodinamikai tényezők: −

−

GFR változásai → filtráció változásai • GFR függ: × vese vérátárámlásától × glomerulusok épségétől • autoreguláció: × az arteriás középnyomásértékek (MAP) ingadozásainak ellenére a glomeruluscapillarisokban viszonylag állandó a nyomás × a filtrátum mennyisége 80 és 160 Hgmm-es arteriás középnyomásértékek között alig változik × MAP jelentős emelkedésekor (> 160 Hgmm) emelkedik a glomerulus-kapilláris-nyomás (és a GFR) × 80 Hgmm alatt az átáramló vérmennyiség a nyomással arányosan csökkenni kezd × 15 Hgmm (kritikus záródási nyomás) alatt a veseék véráramlása megszűnik folyadékterek átrendeződése: kapilláris hidrosztatikai nyomás testszerte ↑ → folyadék az érpályából az interstitialis térbe áramlik

Glomerulusok és tubulusok szerepe a volumen- és ozmoregulációban: − − −

−

Na+-ürítés = filtráció + szekréció – reabszorpció glomerulusok: filtráció → GFR-től függ tubulusok: szekréció és reabszorpció • tubulusokban történik × proximális tubulus: filtrált Na+-és H2O konstans hányadának (70 %) reabszorpciója × disztális tubulus: Na+-és H2O reabszorpciója a szükségleteknek megfelelően - szabályozott folyamat - aldoszteron → serkenti az Na+ / K+ antiportert (Na+-reabszorpciót fokozza) - ADH → fakultatív vízreabszorpció • fiziológiásan: × filtrált Na+ 99,2 %-a reabszorbeálódik × 0,2 %-a kiürül • ha RR ↑ → peritubuláris kapilláris hidrosztatikai nyomása ↑ → csökkent tubuláris Na+-és H2O-reabszorpció glomerulo-tubuláris egyensúly: a GFR megváltozásához a tubuláris folyamatok megváltoztatásával alkalmazkodik a szervezet

Volumenreguláció zavarai: Volumenreguláció zavarainak osztályozása és okai: −

hypovolaemia (exsiccosis) → EC folyadéktér ↓ (plazmatér ↓, ISF ↓ vagy norm.) → MAP ↓ • hiperozmotikus hypovolaemia → vízkészlet ↓ (dehidráció), viszkozitás ↑ × okai: - csökkent folyadékbevitel • •

-

×

önmagában is megnövekedett sófogyasztás súlyosbítja (pl. pizza + nem iszik eleget)

nagyfokú vízvesztés: • szomjazás + verejtékezés + elégtelen folyadékpótlás (pl. sivatag...)

• ozmotikus diurézis (pl. diabetesben) • diabetes insipidus (ADH hiánya vagy hatástalansága) alkoholfogyasztás → ADH ↓ kompenzáció:

•

•

-

izoozmotikus hypovolaemia → víz- és sókészlet egyaránt ↓ × okai: - vérvesztés

×

égés hányás, hasmenés diuretikus kezelés kompenzáció: aldoszteron ↑, ANH ↓, ADH ↑

hipozmotikus hypovolaemia → sóvesztés (viszkozitás ↓) ×

×

−

renin ↑ → angotenzin II ↑ → aldoszteron ↑, szomjúságérzet ↑ ANH ↓ (a hypovolémia miatt csökkenni fog, hiába magasabb a Na+-szint) ADH ↑

okai: csak vízzel pótolt verejtékezés aldoszteron-hiány (Addison-kór) aldoszteron-rezisztens vese (RTA IV) kompenzáció: aldoszteron ↑, ANH ↓, ADH ↓,

hypervolaemia → EC folyadéktér ↑ (plazmatér ↑) → MAP ↑ • hipozmotikus hypervolaemia → víz emelkedik meg inkább (viszkozitás ↓) ×

×

•

•

okai: fokozott vízbevitel csökkent vízürítés (pl. SIADH) portális hypertensio → oedema hypoproteinaemia (májbetegségek, nephrosis-syndroma) → oedema kompenzáció: renin ↓ → angotenzin II ↓ → aldoszteron ↓ ANH ↑ (a hypevolémia miatt nőni fog, hiába alacsonyabb a Na+-szint) ADH ↓

izoozmotikus hypervolaemia → só és víz arányos emelkedése ×

×

okai: izotóniás oldat infúziója fokozott sóbevitel szívelégtelenség → oedema veseelégtelenség → oedema kompenzáció: aldoszteron ↓, ANH ↑, ADH ↓

hiperozmotikus hypervolaemia → só emelkedik meg inkább (viszkozitás ↑) ×

×

okai: extrém sófogyasztás (pl.túl sok pizza fogyasztása, megfelelő folyadékbevitel mellett) Conn-syndroma Cushing-syndroma kortikoszteroid-kezelés hipertóniás oldat infúziója kompenzáció: aldoszteron ↓ renin ↓ → angotenzin II ↓ → aldoszteron ↓ ANH ↑ ADH ↑

Sóterhelés és sóhiány hatásai: − −

átlagos sófogyasztás: 5-15 g/nap sóterhelés hatásai (pl. pizza fogyasztása): • hyperozmolaritás → × hypothalamus ozmoreceptorainak ingerülete ↑ → ADH ↑ - szomjúságérzés (ADH hat a hypothalamusra) → megfelelő vízmennyiség megivására késztet × megfelelő folyadékbevitel meleltt: - vízretenció (míg a Na+ abszolút mennyisége nem emelkedik) → hypervolémia • ozmotikus viszonyok helyreállnak, de hipervolémia alakul ki • először az ozmoreguláció indul be, majd a volumenreguláció • először annyi vizet iszunk meg, amely a bevitt mennyiség fiziológiás szintre higításához szükséges (pl. 9 g sóhoz 1 liter víz → 0,9 %-os oldat...) - hypervolémia kompenzációja: • ADH később ↓ (de csak ha az ozmotikus viszonyok már helyreálltak) • renin ↓ → aldoszteron ↓ • ANH ↑ - hipervolémia 1-2 nap alatt szűnik meg (ha súlyos volt a sóhiány) × folyadékbevitel hiányában:

-

−

nem tud hypervolémia kialakulni ADH magas marad → próbálunk több vizet visszatartani, de a vizeletben lévő ozmotikusan aktív anyagok ezt korlátozzák - végül a folyadékvesztés miatt hyperozmotikus hypovolémia alakul ki → • RAAS-aktiváció ↑ (annak ellenére, hogy a hiperozmolaritást súlyosbítja) • szmojúságérzet tovább ↑ • ANH ↓ (annak ellenére, hogy a hiperozmolaritást súlyosbítja) sóhiány hatásai: • hypozmolaritás → hypothalamus ozmoreceptorainak ingerülete ↓ → ADH ↓ × víz ürítése fokozódik (míg a Na+ abszolút mennyisége nem csökken) × szomjúságérzés csökken • ha mindez elégtelen folyadékbevitellel is társul: hypovolémia alakul ki → × RAAS-aktiváció ↑ × ANH ↓ × végül az ADH a hypozmolaritás ellenére normalizálódni fog (mivel a feszülési receptorok ingerülete csökkenni fog)

Hypo- és hypervolaemia kompenzációja: Hypovolaemia kompenzációja: −

−

nagy akut vérzés (haemorrhagia) → hypovolaemiához vezet • artériás vérnyomás ↓ → kezdetben az EDV, a verő- (SV) és perctérfogat ↓ • presszor reflexek aktiválása → szimpatikus aktivitás ↑ × szívfrekvencia ↑ → perctérfogat csökkenése ellen hat, de nem tudja kivédeni × arteriolás rendszer: vazokonstrikció → keringés redistribúciója → - teljes perifériás ellenállás (TPR) ↑ (kivéve: agy és szív erei) • cél: a létfontos szervek (agy, szív) áramlásának fenntartása → autoregulációnak is fontos szerepe van • kevésbé fontos területek (bőr, izom, splanchnicus terület, stb.) véráramlása ↓ - részben kompenzálja a vérnyomás csökkenését (de az RR alacsony, mivel nem a vérvesztés utáni, hanem mindig a normál (vérvesztés előtti) vérnyomáshoz viszonyítunk) × szív: kontrakcióerő fokozódik × vénák kontrakciója → CVP ↑ → - EDV és SV ↑ - perctérfogat csökkenése ellen hat, de nem tudja kivédeni × végeredmény: verő- (SV) és perctérfogat (CO) kb. a vérzés előttivel megegyező marad • bal és jobb pitvar volumenrec. ingerülete ↓, hypothalamus ozmorec. ingerülete ↑ → ADH ↑ • csökkent vénás beáramlás → pitvari falfeszülés ↓ → ANH ↓ • vese véráramlása ↓ × GFR ↓ × RAAS-aktiváció (renin ↑) • angiotenzin II ↑ • mellékvese: aldoszteronszekréció ↑ × Na+-visszatartás ↑ (gyűjtőcsatorna Na+-csatornáját (mely visszaszívna) gátolja) × percdiurézis (vízürítés) ↓ → volumen ↑ × K+-leadás (H+-leadás is) ↑ → krónikus hipovolaemia hipokalaemiára és alkalózisra hajlamosíthat • először plazmát tartunk vissza → vérnyomás és volumen viszonylag hamar rendeződik, de: × plazmafehérje-koncentráció ↓ → plazma kolloidozmotikus nyomása (Π C) ↓ → filtráció ↑ a kapillárisokban × vvt-szám és Htc ↓ • hosszú távú kompenzáció vérzés után: × fehérjeszintézis ↑ (májban) → plazmafehérjeszint normalizálódik (viszonylag lassú) × EPO-termelés ↑ (vesében) → vvt-szám és Htc is normalizálódik (de ezek állnak helyre a leglassabban) kompenzációs lehetőségek az ozmotikus viszonyoktól is függenek: • szomjazás esetén: plazma ozmolalitás emelkedése (hypernatraemia) → ADH ↑ → vízvisszatartás ↑

•

hipozmotikus hypovolaemia esetén: ozmolalitás ↓ → ADH ↓ → vízvisszatartás ↓ (nehezíti a volumenkompenzációt)

Hypervolaemia kompenzációja: −

hypervolaemia következményei: • artériás vérnyomás ↑ → × depresszor reflexek aktiválása → szimpatikus aktivitás ↓ - szívfrekvencia ↓ - arteriolás rendszer: vazodilatáció → részben kompenzálja a vérnyomás emelkedését (tesztben azt kell írni, hogy az RR ↑, mivel mindig a normál vérnyomáshoz viszonyítunk) × bal és jobb pitvar volumenrec. ingerülete ↑, hypothalamus ozmorec. ingerülete ↓ → ADH ↓ • fokozott vénás beáramlás → pitvari falfeszülés → ANH ↑ • vese véráramlása ↑ × GFR ↑ × reninszintézis ↓→ RAAS-aktivációja csökken • angiotenzin II ↓ • mellékvese: aldoszteronszekréció ↓ × Na+-ürítés ↑ (gyűjtőcsatorna Na+-csatornáját (mely visszaszívna) gátolja) × percdiurézis (vízürítés) ↑ → volumen ↓ × K+-leadás (H+-leadás is) ↓ → krónikus hipervolaemia hiperkalaemiára és acidózisra hajlamosíthat

Vizeletürítés (mikció). − −

veséből a vizelet az ureteren át a húgyhólyagba jut ureter (húgyvezeték): • retroperitoneális, páros szerv • hosszuk: 250-300 mm • fala simaizmot tartalmaz → 1 egységes (single unit) simaizom → funkcionális syncytium × perisztaltikus mozgással továbbítja a vizeletet -

•

× akaratlagosan nem mozgatható × hólyag a veseműködés függvényében folyamatosan telődni fog ureter falának beidegzése: × ×

−

−

pacemaker sejtjei a vesemedencében találhatók → ingerük a feszülés 2-6 hullám/perc (ez percenként 0,5-2 ml vizeletet jelent) 2-6 cm/sec sebességgel terjed

fájdalomérző idegek → beékelődött vesekő fájdalmas... szimpatikus efferensek → módosíthatja az izomtónust és a perisztaltikát (de nem ez a döntő)

húgyhólyag (vesica urinaria) funkciói: • tárolás (250-500 ml) → életünk 98%-ában • ürítés végül a húgycsövön (urethra) át ürül

Vizeletürítés (mikció) szabályozása: − −

összetett, többlépcsős, részben reflexes, részben akaratlagos élattani eseménysor szomatikus és döntően vegetatív kontroll

Izom-komponensek: −

−

m. detrusor (hólyag falának izomzata) • ez felelős a hólyag kontrakcióáért vizeletürítéskor • 3 rétegű simaizomzat, húgyhólyag falának döntő részét kiteszi • belső sphincter (m. sphincter vesicae) → ejakulátum hólyagirányba történő retrograd áramlásának megakadályozása • mind a detrusor, mind a belső sphincter simaizomból áll m. sphincter urethrae (külső sphincter) • a hólyagból kilépett urethrát (húgycső) veszi körül • harántcsíkolt izomból épül fel • működése részben akaratlagos kontroll alatt áll • somaticus motoros neuronok az S2-4 szegmentumok közötti mellsô szarvi állományban → n. pudendus (plexus pudendo-haemorrhoidalis) → külsô sphincter • akaratlagosan kontrahálható (a sphincter záródik) • de akaratlagosan nem lazítható el • megnyílása reflexes folyamat és a hólyag ürülése alatt mindvégig nyitva is marad

Idegi komponensek: −

−

centrális szabályozás: • frontális lebenyek medialis területei, basalis ganglionok → gátolják a híd vizelési központját × ha a frontalis területek vagy a basalis ganglionok sérülnek, csökken a detrusor-gátlás: hyperreflexia × demens betegek incontinentiája → frontalis.... • híd vizeletürítést szabályzó központja (dorsalis tegmentumban) × tartási (kontinencia) és ürítési (mikciós, mikturíciós) központ × integrálja a felülről és alulról jövő impulzusokat × 300-350 ml hólyagban lévő vizelet esetén automatikusan megindítja az ürítést (tartási központ átkapcsol az ürítési központra) × corticalisan felülírható (1 adott pontig) paraszimpatikus rostok

• •

−

központ: sacralis gerincvelő (S2-4 segmentumok oldalsó, illetve mellső szarvában (Onufrowitz-mag)) praeganglionaris paraszimpatikus rostok → plexus pudendo-haemorrhoidalis (S1-4) zsigeri ágai (nn. splanchnici pelvini vagy n.pelvicus) → helyi fonatok (hólyag és az urethra körül) → itt kapcsolódnak át a postganglionaris neuronra → m. detrusorhoz. • paraszimpatikus stimuláció/izgalom következménye → hólyag kiürülése × m. detrusor kontrakciója × belső sphincter ellazulása szimpatikus rostok • központ: gerincvelő Th11 - L2 szegmentumok oldalszarva (sejttest az oldalsó szürkeállományban (ncl. intermediolateralis)) • efferens: ramus comm. albus → átkapcsolódás a ggl. mesentericum inferiorban (paravertebralis dúcláncon) → plexus hypogastricus inferior → hólyagfalhoz, belső sphincterhez • szerep: × detrusor elernyedés × sphincter contractio • sérülésük észrevehető változást nem okoz

Hólyagürítés mechanizmusa: − − −

−

hólyag izomzatában állandó, kis intenzítású perisztaltikus hullámok kezdetben adaptálódnak a hólyag aktuális teltségi állapotához és megszünnek hólyagfalban feszülésérzékeny receptorok • ha hólyagfal feszülése ↑ → egyre erôsebb tonizáló impulzusok (az S2-4 sacralis paraszimpatikus központból a n. pelvicuson keresztül) × belső sphincterhez × hólyagfal izomzatához • egyre erősebb peristalticus hullámok lesznek az eredményei proprioceptiv (simaizom feszülés) és nociceptiv ingerületek tudatosulnak (bejutnak a lobulus paracentralisba) • •

− −

− −

150-200 ml körül vizelési inger 400-500 ml → már alig lehet visszatartani

az akaratlagos komponens csupán a kezdeti “lökést” adja meg • külső sphincter passiv megnyílása az erősödő detrusor-kontrakciók és az akaratlagos hasprés miatt ettől kezdve a folyamat már reflexes • záróizom ellazul • húgycső feszülésérzékeny receptorai → × feszülés hatására a simaizom elleazul (strech-relaxáció) × pozitív feedback → vizeletürítést segítő mechanizmus a külső sphincter akaratlagosan “csupán” zárható, tehát a vizelés folyamata akaratlagosan megállítható a vizeletürítés végén a külső spincter spontan záródik, vagyis a detrusor aktivítas megszüntekor állományában spontan tónusfokozódás jön létre

Széklet- és vizeletürítés összehasonlítása: Tárolás szimpatikus dúclánc: gv. thoracalis-lumbalis (Th-L) központ Ürítés paraszimpatikus: gv. sacralis (S) központ és plexus n. pelvicus akaratlagos beidegzés: n. pudendus útján (gátló)

Vizeletürítés zavarai: Incontinentia:

Vizelet (húgyhólyag) detrusor relaxál, belső sphincter kontrahál detrusor kontrahál, belső sphincter relaxál

Széklet (végbél) végbél relaxál, belső sphincter kontrahál végbél kontrahál, belső sphincter relaxál

külső sphincter kontrahál + hasprés

külső sphincter kontrahál/relaxál + hasprés

−

− −

−

definíció: • akarattól független vizeletvesztés • a húgycsövön keresztül • + ez objektíven kimutatható ICS definíció: + szociális és hygiénés problémákat okoz enuresis nocturna: • az ürítés gátlása zavart • alacsony ingerküszöb, diabetes insipidus, cystitis, psychés ok. incontinentiához vezet: • hólyag rendellenesség (detrusor túlműködés) • záróizom-rendellenességek • húgyúti fertőzés (UTI) • vulvovaginitis • folyadékterhelés

Retenció: − definíció: ha nem tudja teljesen kiüríteni a hólyagját • végül a feszülés hatására időnként spontán ürül a hólyagtartalom egy része (túlfolyásos inkontinencia) • „jellegzetes” anamnézise: „tud pisilni ??” → „persze, tudok” − reziduum mérése: • tapintással nem lehetséges • hordozható UH-val • katéterezés

Incontinentia típusai: − mechanizmus alapján: • passzív incontinentia → nem a vizelési központ szabályozása alatt áll × túlfolyásos incontinentia (iscuria paradoxa) - telt hólyagnál erős inger mellett vizeletvesztés → hólyagnyomás szabályozza → folyamatos csepegés × stressz-incontinetia • aktív inkontinencia → vizelési központ szabályozása alatt áll ( szakaszos vizeletürítés) → de nem befolyásolható akaratlagosan

Vizeletvizsgálatok. − −

−

−

makroszkópos vizelet rutin vizsgálat • egyszeri, friss, középsugár-technikával nyert vizeletmintából • fajsúly, fehérje-, genny-, cukor-, aceton-, ubg-, bilirubintartalom, pH meghatározása • üledék vizsgálata Addis-meghatározás: • 24 h-s gyűjtött vizeletből történik • a beteg a vizsgálatot megelőző nap reggelétől a vizsgálat napjának reggeléig két 12 órás frakcióban gyűjti vizeletét • így alkalmas a nappali és éjszakai értékek (pl. proteinuria) összehasonlítására mikrobiológia (tenyésztés)

Makroszkópos vizeletvizsgálat: −

−

mennyiség: 24 óráig gyűjteni kell • normálisan kb. 2 liter / nap • oliguria → 400-500 ml / nap alatt → okai: • anuria → 50 ml / nap alatt • teljes (komplett) anuria • polyuria → 2500-3000 ml / nap felett → okai: x hypervolaemia → RAAS csökkent aktivációja x diuretikus kezelés → vízhajtók (diuretikumok) befolyásolják a tubuláris transzportfolyamatokat x ozmotikus diurézis → ozmotikusan aktív anyag felszaporodása miatti fokozott vízkiválasztás - túlterhelés → az adott anyag túlzott mennyiségben jut be a szervezetbe vagy keletkezik (pl. diabetes mellitusban sok cukor) - vesebetegség (kevesebb működő nefron) → bár az adott anyag (karbamid, kreatinin) kezdetben nem több mint normálisan, a vese nem képes eleget kiválasztani → felhalmozódás x nyomásdiurézis → hypertensio miatt magasabb GFR x szabályozási zavarok → pl. diabetes insipidus (ADH hiánya vagy hatástalansága) szín • szalmasárga → normális (urochrom miatt) • sötétsárga → reggel normálisan is, vagy ha keveset iszik • piros → friss vér (általában extrarenális) • barnás, kólaszínű → állott vér (általában renális), rhabdomyolysis • sötét vizelet bilirubin vagy UBG miatt is lehet •

− −

barna, fekete → DA-származék

transzparencia szaga: tartalmára utalhat (pl. ketoacidosis → gyümölcsészter)

Vizelet fajsúly: −

−

− − − − −

aerométerrel (urométer) • 1000-1060 kg / m3 között mér • 50-60 ml vizelet kell hozzá • ne tapadjon ki a pohár falára (kicsit megpörgetjük) • szemmagasságban olvassuk le reggeli, első vizeletből, 8-12 órás szomjazás után • megmutatja, hogyan koncentrál a vese • ha fajsúly >1025 → OK hypostenuria: ha nem tudjuk a teljes higítási / koncentrálási range-t kihasználni (1020 alatti sűrűség) isosthenuria: ha a vizelet sűrűsége állandóan 1012 körül van, eltűnik a fiziológiás napi ingadozás higító vese: 1001-1005 koncentráló vese: 1020 felett (hyperstenuria: ha a sűrűség 1040 felett van)

Vizelet fehérje: −

− −

− −

szulfoszalicilsav (SSA) -próba (20 %-os szulfoszalicilsavból pár cseppet hozzáadva) • 2 csövet fogunk meg • egyik cső: kontroll • másikba 8-10 csepp 20 %-os szulfoszalicilsavat teszünk (szemikvantitatív módszer) • sötét háttér előtt (pl. fekete papír) összehasonlítjuk őket • opaleszcencia fokát nézzük × minimálisan opaleszkáló × opaleszkáló (+) × erősen opaleszkáló (e. op.) × tejszerű (++) × tej-túró × túró (+++) Biuret- vagy Kjedahl-reakció (specifikusabb, az UV (280 nm) fényelnyelést sok minden zavarhatná) • pontos koncentreáció adható meg proterinuria okai: • vesebetegség nélkül × ortosztatikus PU × átmeneti PU • vesebetegség mellett (általában korai szakaszra jellemző) • pszeudo-PU: × okai: - haematuria (HU) esetén is pozitív a szulfoszalicilsavas próba - pyuria esetén a gennysejtek miatt álpoz. az eredmény × le kell centrifugálni × a tiszta felülúszóval kell elvégezni proteinuria (microalbuminuria) esetén mindig nephrológiára kell küldeni szűrni kell: • hypertoniára (RR-mérés) • diabetesre (esetleg OGTT)

Vizelet genny: Donné-próba − − − −

vizeletet és 20 %-os KOH-t összekeverünk (kevés vizelethez még kevesebb KOH-t, 2:1 arányban) kémcső csak félig legyen tele egyetlen erős rázás után vizsgáljuk a buborékok felszállási sebességét (ha lassú: genny) értékelés: nyomok - ++++ • + - ++ → viszonylag gyorsan felszáll • +++ - ++++ → megáll benne a buborék

Cukrok kimutatása: − −

−

−

fehérjementesített vizeletből (ecetsavval savanyítva vagy felfőzve, majd leszűrve) Fehling-próba • 7 %-os CuSO4-ot összekeverünk 10 %-os NaOH-ban oldott 34 %-os Seignette-sóval (Na-K-tartarát) • felforraljuk • pozitív esetben sárgásvörös Cu2O keletkezik Nylander-próba: • viuelethez Nylander-reagenst (10 %-os NaOH-ban oldott Seignette-só és bizmut-nitrát) • 4 percig melegítjük • fekete bizmut csapadék keletkezik jelentősége: • fiziológiás körülmények között (normál vércukorszint mellett) a vizelet glükózmentes (FONYÓ) • hyperglycaemia esetén megjelenik a vizeletben → glucosuria • előfordulhat glycosuria egészséges embernél is, ha sok szénhidrátot fogyasztunk (túllépve a máj asszimilációs küszöbét) → alimentáris glycosuria (gyakorlatos könyv alapján...)

Ketontestek kimutatása: −

−

−

ketontestek (aceton, aceto-acetát, β -OH-butirát) • acetil-CoA-ból (lipidek lebontásából jön) keletkező, vízoldékony molekulák • májban, a vesében szintetizálódnak • alternatív energiaforrások → energiatartalmuk a szénhidrátokénál kisebb (de az izom és az agy fel tudja használni szükség esetén (pl mikor az anaerob anyagcsere kerül előtérbe) jelentőségük: • súlyos vagy rosszul beállított cukorbetegségben felszaporodhatnak → ketoacidózist okozhatnak • ekkor a szervezet inkább zsírok lebontásából próbálja fedezni az energiaigényét fokozott vérszintjük esetén a vizeletben is kimuthatók → • Legal-próba x 5 ml vizelethez 20 %-os NaOH és 5 csepp 10 %-os nitroprusszid-Na x vörös színreakciót ad (később sem sárgul meg (↔ kreatinin)) x jelenlétük a vizeletben fokozott lipidlebontásra utal • Lieben-próba: x vizelet + NaOH + Lugol-oldat x kristályok csapódnak ki + jodoformszag érezhető

Vizelet urobilinogén (UBG): − −

−

UBG kimutatásához szükséges: Ehrlich-reagens + gázláng Ehrlich-féle aldehidreakció: • 2 csövet fogunk meg • egyik cső a kontroll • másikhoz Ehrlich-reagenst (HCl-ben oldott dimetil-paraamino-benzaldehid) adunk értékelés: • normálisan is jelen van a vizeletben: felülről rátekintve narancsos (lazac-) színű (UBG = norm.) • negatív: melegítésre sem lesz narancsszínű (epeúti elzáródásra utal) • jelzetten pozitív: rózsaszín • erősen pozitív: piros • macro HU-nál nem vizsgálható ezzel a módszerrel

Vizelet bilirubin: −

−

Rosin-reakció: • 1 %-os jódos alkoholt kémcső falára teszünk (végigfolyik) • normálisan nincs jelen a vizeletben • sötétzöld gyűrűt ad + esetben Gmelin- és Rosenbach-reakciók (salétromsavval): • salétromsav (HNO3) az epefestékeket színes vegyületekké oxidálja → ezek jól láthatók a kémcsőben (Gmelin-) vagy szűrőpapíron (Rosenbach-reakció) • bilirubin → biliverdin (zöld) → bilicianin (kék) → biliprazin (viola-piros) → choletelin (sárga)

Vér a vizeletben: −

− −

haematuria (HU): üledékben vvt (> 3 vvt / látótér) van • makroszkópos haematuria: x szemmel látható elszínezősés (piros, barna, fekete vagy kólaszínű) x centrifugálás után a vizelet sárga lesz, az üledék piros x tesztcsík: pöttyös lesz • mikroszkópos haematuria: x vizelet színe normális x de a vér (Hb) kimutatható kémiai reakcióval (peroxidáz-próba) x tesztcsík: diffúzan színeződik el Hb-uria: szabad Hb van a vizeletben (peroxidáz +), cf. után is piros marad Mb-uria: ugyanazt a kémiai reakciót (peroxidáz-próba) adja, de nincs a vizeletben üledék

Kreatinin kimutatása: −

−

Weyl-reakció: • 5 ml vizelet + NaOH + 1 ml vizes nitroprusszid-Na • rubinvörös színreakciót ad (ketontestekhez hasonlóan) • utána megsárgul (↔ ketontestek) • ezt ecetsavval melegítve zöld, majd kék lesz Jaffé-reakció: • 5 ml vizelet + 1 ml vizes pikrinsav (trinitrofenol) oldat + NaOH • vörös színreakciót ad (amidonitrofenol)

Húgysav kimutatása (murexid-próba): − − −

mintát salétromsavval beszárítjuk NH4OH-t adunk hozzá bíborszínű csapadék keletkezik (húgysavból HNO3 hatására alloxantin és alloxán keletkezik → purpursavvá egyesülnek → ennek ammóniumsója a murexid (bíborszínű))

Stix: tesztcsík (vizeletvizsgálathoz): − − −

− − − − − − −

1 perc után értékeljük pH (normális: 4-8 (általában 6 körül)) • reagens csíkok 2 sav-bázis indikátort használnak (pl. metilvörös, brómfenolkék) fehérje • albuminra érzékenyebb, mint globulinra • de microalbuminuria kimutatására nem alkalmas !!!! glükóz keton (aceton) haemoglobin bilirubin UBG nitrit (leukocyta) ha UBG vagy bilirubin + → további vizsgálatok kellenek

Vizeletüledék: − − −

−

Wassermann-csőben 2000 / min-en centrifugálunk 10 ml-t 10 percig felülúszót leöntve 1 ml-t hagyunk (10x-es dúsítás) az üledéket mikroszkóppal vizsgáljuk • 400x-os nagyítással • süllyesztett kondenzor mellett (v. fáziskontraszt-mikroszkóppal, de az nincs...) 1 látóteret nézünk meg • vvt x erythrocyturia → ha 400x-os nagyítással > 4 vvt / látótér x morfológia → csak friss vizeletben ítélhető meg - ép (2 koncentrikus gyűrű, „úszógumi-alak”) → extraglomerularis v. extrarenális eredetű - dysmorph (Mickey-mouse-sejt), acanthocyta → glomeruláris eredetű, átpréselődött a BM-on, emiatt sérült a membránja - zsugorodott

•

fvs: vvt-nél nagyobb, szabályos alakú, homogén megjelenésű sejt, magjuk gyakran szegmentált x leukocyturia → ha 400x-os nagyítással > 4 fvs / látótér

•

epitheliális sejtek: x vizelet hámsejtek: - laphámsejtek (squamosus epitheliális sejtek): urethra, nemi szervek hámja, bőr → nagy (40-60 μm), szabálytalan alakú sejtek, magjuk kicsi és éles kontúrú → jelenlétük teljesen normális

-

x

•

• • •

vese hámsejtek (renális tubuláris sejtek) → kicsi, kerek vagy köbös sejtek, a cytoplazmához képest nagy, kerek maggal → kóros (nagy számuk vesekárosodásra utal)

kristályok → normálisan is jelen lehetnek (főleg, ha a vizelet nem túl friss), nagy mennyiságük urolithiasisra utalhat (akkor csapódnak ki, ha a vizelet az adott anyagra túlszaturált) x húgysav (urát) → változatos alakú, amorf, sárgás

x x x x x

•

tranzicionális hámsejtek (urothelsejtek): hólyag, ureter, vesemedence → kisebb (20-40 μm), szabályosabb alakú sejtek → nagy számuk húgyúti betegségre utal

Ca-oxalát → levélboríték-alakú foszfát (Mg-NH4-foszfát, tripelfoszfát) → színtelen, kettős törő, koporsódfedél-alakú savanyú ammónium-nitrát cystin → hatszöges tyrosin → tűszerű

x koleszterin x leucin cylinderek: x a tubulusok öntvényei x súlyos akut veseelégtelenség jelei x a cilinder alapanyaga mindig hialin - viasz cilinder: kizárólag plazmafehérjékből áll - szemcsés cilinder esetén ebbe ágyazódnak a sejtek (vvt, fvs v.hámsejt) x plazmafehérjéket külön nem keresünk a vizletüledékben, mivel csak akkor láthatóak, ha cilindert képeznek (egyébként szulfoszalicilsavval igazolható a jelenlétük) baktériumok gomba nyák

− −

de negatív viteletüledéknél is lehet életveszélyes urosepsise (lezárt vese esetén) !!! számolás: 1/5 mm × 1/5 mm-es (1/25 mm 2) négyzetekben, tíz ilyen nagy négyzetet kell leszámolni, ebből számolunk db/mm3-t, majd gyűjtött vizelet esetén ezt a viz. mennyiséggel [ml/die] beszorozva abszolút számértéket [db/die] kapunk.

pH-szabályozás. − − − −

−

pH (pondus Hidrogenii, hidrogénion-kitevő): a H+-koncentráció negatív, 10-es alapú logaritmusa izohidria → pH állandósága az artériás vér plazmájában a H+-koncentráció 35-45 nmol/L (4 x 10-8 mol/L) a vér pH-értéke 7,35-7,45 között van • vénás száron a pH alacsonyabb, mint az artériás száron (több CO2 tolja el savi irányba) • az intracelluláris pH értéke alacsonyabb igen szoros határok közt kell szabályozni → 7-esnél alacsonyabb, illetve 7,7-esnél magasabb pH halálhoz vezet

Pufferrendszerek: − − − −

−

− − −

feladatuk a szervezet pH-egyensúlyának fenntartása gyenge savból és (erős bázissal képzett) sójából állnak (vagy fordítva) pH-juk sav vagy lúg hozzáadására kevéssé változik működési elvük: • egyensúly áll fenn a só, illetve a disszociált ionok (sav + konjugált bázis) között (HA ↔ H+ + A-) • Le Châtelier - Braun-elv (legkisebb kényszer elve): a kémiai egyensúlyban levő rendszerre külső hatásra valamilyen kényszert alkalmazunk, az egyensúly oly módon tolódik el, hogy ezt a kényszert kiegyenlíti vagy legalábbis csökkenti • az erős savakat gyengébb savakká alakítják át • ha a rendszerhez erős savat vagy bázist adunk, az egyensúly balra tolódik → só képződik → így viszont kevésbé fog megváltozni a pH, hiszen lekötjük az újonnan hozzáadott komponens nagy részét... a pufferrendszerek működését a Henderson-Hasselbach-egyenlet írja le: • minden pufferrendszerre általánosan alkalmazható • pH = pKs + lg ([bázis] / [sav]) a rendszerhez hozzáadott sav vagy bázis hatására újabb egyensúly alakul ki pufferkapacitás: egyértékű erős savnak vagy bázisnak az a mennyisége (mólokban kifejezve), amennyit az adott pufferoldat 1 dm3-éhez adva a pH 1 egységgel változik meg vér pufferkapacitása: az a bázismennyiség (mmol), mely 1 liter vér pH-ját 1 egységgel képes megnövelni

Szervezet fontosabb pufferrendszerei: − −

−

− −

szénsav-bikarbonát pufferrendszer (a legfontosabb) → 64% • H+ + HCO3- ↔ H2CO3 haemoglobin pufferrendszer → 29% • H+ + Hb- ↔ HHb • Hb-ben lévő His-maradékok imidazol-csoportja pH-tól függően protont képes felvenni vagy leadni (1 Hb molekula 38 His-t tartalmaz) → pufferelés alapja • nagyon hatékony puffer (kapacitása nagyobb a plazmafehérjéknél) × plazmafehérjéknél nagyobb koncentrációban található (120-170 vs. 60-80 g/l) × több His-t tartalmaz fehérje-fehérje anion pufferrendszer → 6% • H+ + Pr- ↔ HPr • szabad –COOH és szabad – NH2 csoportjaik is disszociálhatnak foszfát pufferrendszer → 1% • H+ + NaHPO4- ↔ NaH2PO4 ammónia puffer (vizeletben) • NH3 + H+ ↔ NH4+

Szénsav-bikarbonát-rendszer: −

Henderson-Hasselbach-egyenlet: × pH = pKs + lg só ([HCO3-]) sav ([H2CO3]) × Ks → savállandó

× ×

×

−

−

- megmutatja, hogy az adott sav hány %-a disszociál - ha Ks ↑ → sav erőssége is ↑ - anyagi minőségtől függ pKs → savállandó negatív, 10-es alapú logaritmusa a H2CO3 koncentrációja a PaCO2-vel (CO2 parciális nyomása a vérben) arányos: - [H2CO3] = α x PaCO2 - α → oldhatósági tényező (0,03 mmol / Hgmm) tehát: pH ~ [HCO3-] ~ 24 mmol ~ 24 ~ 20 α x PaCO2 0,03 x 40 1,2 1

szénsav-bikarbonát rendszer szabályozásának 2 legfontosabb összetevője: • respiratorikus komponens (PaCO2) → tüdő szabályozza (gyors és érzékeny kompenzáció) • metabolikus komponens [HCO3-] → vese szabályozza (lassabb) normálisan bikarbonát : szénsav = 24 : 1,2 = 20 : 1 pH ~ [HCO3-] ~ 20 (vesék) α x PaCO2 1 (tüdők)

Sav-bázis-státusz vizsgálata: − −

−

−

Astrup (vérgázanalízis) segítségével • Poul Bjørndahl Astrup (1915-2000): dán élettani kémia professzora minták: • a. radialis (artériás): heparinos vérből kell végezni, a levételt követő 10 percen belül • fülcimpa (arterializált kapilláris) mintákból normál értékek: • [H+] 35-45 nmol/liter • pH 7,35-7,45 • PCO2 35-45 Hgmm • PO2 65-100 Hgmm • SaO2 (szaturáció) 95-98 % • aktuális [HCO3] 20-29 mmol/liter × a vérmintában mért PCO2 mellett mérhető bikarbonátszint → vizsgált személy vérgázszintjein aktuálisan valóban ekkora a vérében a bikarbonátszint • stdandard [HCO3] 20-29 mmol/liter × standardizált körülmények közt (38 °C-on, 40 Hgmm PCO2-vel történt ekvilibrálás után) mért bikarbonat érték → normális vérgázértékek mellett ekkora lenne a vizsgált személyben a HCO3--szint × változása a bikarbonát abszolút mennyiségének változását jelzi: - akut respiratorikus zavarok esetén nem egyenlő az aktuális bikarbonáttal • akut légzési zavar → nem volt még idő a renális kompenzációra • ekkor a bikarbonát kompenzatórikus igazodása a PCO2-höz csupán a pufferek közti redistribúción alapul → a PCO2 standardizálásával a bikarbonát szint is normalizálódik - más esetekben (metabolikus, krónikus respiratorikus zavarok) értéke megegyezik az aktuális bikarbonáttal • BB (puffer bázis) 40-50 mmol/liter × a vérben lévő összes pufferelő bázis összege × ezek közül legfontosabb a HCO3- és a Hb-bázis → gyakorlatban a HCO3--t a Hb-bázist összeadva kiszámolható (a többi elhanyagolható) × legtöbbször a standard bikarbonáttal párhuzamosan változik • BE (bázisfelesleg) (-3) – (+3) mmol/liter × számszerűen megadja, hogy metabolikus zavarok esetén mennyi sav vagy bázis kell a BB normalizálásához × mindig a BB-vel (és a standard bikarbonáttal) párhuzamosan változik • BD (bázisdeficit): megegyezik a BE-vel, de elletétes előjellel × mindig a BE-vel, BB-vel (és a standard bikarbonáttal) ellentétesen változik anionrés (anion gap, AG): az eszközösen nem mért anionok összkoncentrációjának megállapítása • számítása azon alapul, hogy a vérben a kationok és anionok koncentrációja egyenlő egymással

•

•

AG = nem mért anionok - nem mért kationok = mért kaionok – mért anionok × AG = ([Na+] + [K+]) - ([Cl-] + [HCO3-]) ≈ 12 mmol/l × K+-t nem mindig szokták figyelembe venni × nem mért kation pl. a H+ × nem mért anion lehet pl. bármely savnak a savmaradék ionja (kivéve: sósav, szénsav) jelentősége: metabolikus acidózis további osztályozása × megnövekedett AG-pel járó metabolikus acidosis: - ha a [H+] és egy nem mért anion felszaporodik az extracelluláris térben - szénsavnál erősebb savak felhalmozódása: • termelődhetnek a szervezetben (savtúltermelés), • lehetnek exogen eredetű metabolitok (extrinsic savterhelés) vagy • felhalmozódhatnak a szervezetben krónikus veseelégtelenségben (csökkent savkiválasztás) × változatlan anion gap-pel járó (hyperchloraemiás) metabolikus acidosis: - HCl-felhalmozódás vagy - HCO3--vesztés

−

serum Ca2+ : 2,2-2,6 mmol/liter → fontos mérni (klinikai jelentősége lehet, mivel súlyos alkalosisban tetania léphet fel) • ionizált (szabad) Ca2+: 1,16-1,18 mmol / l → 50 % × acidózisban emelkedik × alkalózisban csökken → tetánia-hajlam • fehérjéhez (pl. albumin) kötve: 1,14-1,16 mmol / l → 40 % × acidózisban aránya ↓ × alkalózisban aránya ↑ • nem ionizált komplex sóként: 0,15 mmol → 10 %

−

Siggaard-Andersen-nomogram: • 2 ismert PCO2-n megmérjük a pH-t • ez után az összes fontos adat (BB, BE, HCO3, stb.) leolvasható a nomogramról

renális

pH-szabályozás zavarai: −

−

primér változás → ez az osztályozás alapja • acidózis × metabolikus × respiratorikus × kevert • alkalózis × metabolikus × respiratorikus × kevert kompenzáció követi

Kompenzáció: −

kompenzáló rendszerek: • pufferrendszerek átrendeződése (a Henderson-Hasselbach egyenlet törtjének számlálója és nevezője úgy tolódik el, hogy a tört értéke ne változzon) → azonnal • sejtes pufferelés (pl. H+ és K+ cseréje az EC is IC kompartment között) → percek-órák • respiratorikus kompenzáció (PCO2 és ezzel a H2CO3 változtatása) → percek-órák • renális kompenzáxió (H+ és HCO3- mennyiségének szabályozása) → lassú (> 12 óra)

−

metabolikus zavart a respiratorikus, respiratorikus zavart a metabolikus komponens megváltoztatásával lehet kompenzálni • respiratorikus zavaroknál a vesevéna vérében kevésbé lesz észlelhető a pH-zavar, mint az artériában

• − −

metabolikus zavaroknál viszont nincs ilyen

teljes kompenzáció esetén a pH nem tolódik el (a szénsav : bikarbonát 1 : 20-as aránya helyreáll) kompenzáltság alapján az egyes pH-zavarok tovább kategorizálhatók: • kompenzált: ha pH normális marad (normál pH nem zárja ki a pH-zavart) • nem kompenzált (acidaemia/alkalaemia): ha a vér pH is megváltozik

Renális kompenzáció mechanizmusai: −

−

H+- és HCO3--szekréció (gyűjtőcsatorna közbeékelt sejtjeiben) • α-típusú köztes sejt → acidózis folyamán aktiválódik, aldoszteron is fokozza × szénsavanhidráz (CA): H+ és HCO3- -generálás × H+-pumpa (luminális) → H+-szekréció × Cl-/HCO3--csere (bazolaterális) → HCO3- visszapumpálása az interst. folyadékba • β-típusú köztes sejt → alkalózis alatt aktiválódik × szénsavanhidráz (CA): H+ és HCO3- -generálás × Cl-/HCO3--csere (luminális) → HCO3- -t szecernál × H+-pumpa (bazolaterális) → H+ visszapumpálása az interst. folyadékba • K+-felszívás → luminális aktív H+/K+-ATPáz új bikarbonát szintézise: • ammónia- (NH3) szintézis × proximális tubulus hámsejtjeiben keletkezik × szabályozott folyamat → acidózisban fokozódik (glutaminanyagcserében részt vevő enzimek aktivitása ↑ × ammónia forrása: glutamin (bázikus aminosav) × NH3 és NH4+ a tubulus lumenébe jut × további tubulusszakaszok → - tubulusokban lévő NH4+ bekerülhet egy bonyolult recirkulációs folyamatba - végül a gyűjtőcsatornában az ammónia végleg a lumenbe diffundál → kiürül - ammóniaürítés becslése: vizelet anionrés (anion gap) → AG = Cl- - Na+ - K+ • szecernált H+-okat a filtrált HPO42- is megkötheti → ilyenkor is keletkezik bikarbonát ×

gyűjtőcsatornában a foszfát a legjelentősebb pufferoló anion → a felesleges sav H 2PO4- formájában ürül ki (“viztelet titrálható aciditása”)

pH-zavarok részletes ismertetése: → pH-paraméterek a fontosak, okok közül csak a vastagok kellenek Respiratorikus acidózis: −

−

okai: akut vagy krónikus légzési elégtelenség • tüdőbetegség (asthma, chronicus bronchitis, fibrózis, tüdőoedema, tüdőembolia) • légzésmechanikai problémák (mellkasdeformitás, légzőizmok betegségei, pleurális betegségek (pl. hydrothorax, pneumothorax)) • légzésdepresszió (idegrendszeri betegségek, mérgezések) pH-paraméterek: • primér változások: × PCO2 ↑ (hypercapnia) → - H2CO3 ↑ → H+ ↑ → pH ↓ - agyi vazodilatáció (vaszkuláris rezisztencia ↓) → agyi véráramlás ↑ → agyi nyomás ↑-het (ált. enyhe) → fejfájás × PO2 ↓ (hypoxia) • kompenzáció: × akut (gyors) kompenzáció → pufferrendszerek eltolódása (percek) -

a H+-ok egy részét a fehérjék gyorsan megkötik (itt fontosabb, mint metabolikus acidózisban)

-

aktuális HCO3- ↑ (pusztán a pufferrendszeren belüli egyensúly-eltolódás következménye) standard HCO3- nem változik akut respiratorikus acidózis esetén → • a vesének nincs ideje bikarbonátot visszazívni • BB, BE, BD sem változik

×

−

krónikus (lassú) kompenzáció (> 12 óra) → renális kompenzáció (vese gyűjtőcsatorna közbeékelt sejtjeiben fokozódik a HCO3--visszaszívás és a H+-kiválasztás): - aktuális és standard HCO3- is ↑ → BB és BE is ↑, BD ↓ - pH: • normalizálódhat → kompenzált respiratorikus acidózis • alacsony maradhat → nem kompenzált respiratorikus acidózis

tünetek: • zavartság • fáradékonyság, letargia, aluszékonyság • légszomj

Respiratorikus alkalózis: −

−

−

okai: akut és krónikus alveolaris hiperventiláció (a CO2 kimosódik) • pszichés • fertőzés, szepszis • idegrendszeri betegségek (pl. hepaticus encephalopathia) • kompenzatorikus (hypoxia esetén) pH-paraméterek: • primér változások: × PCO2 ↓ → - H2CO3 ↓ → H+ ↓ → pH ↑ → alkalózis - fehérjéhez kötött Ca2+ aránya ↓ → szabad Ca2+ csökken → tetánia-hajlam... - agyi vazokonstrikció (vascularis retisztencia ↑-és) az alacsony pCO 2 miatt (a CO2 az agyban vazodilatátor hatású lenne) - perctérfogat (CO) is emelkedik (pontos mechanizmusa nem ismert) × PO2 ↑-és nem mindig jelentős • kompenzáció: × gyors (akut) kompenzáció → pufferrendszerek eltolódása (percek) - aktuális HCO3- ↓ - standard HCO3- nem változik akut respiratorikus alkalózis esetén → • a vesének nincs ideje bikarbonátot kiválasztani • BB, BE, BD sem változik × krónikus (lassú) kompenzáció (> 12 óra) → renális kompenzáció (vese gyűjtőcsatorna közbeékelt sejtjeiben fokozódik a bikarbonát-exkréció és a H+-visszazsívás): - aktuális és standard HCO3- is ↓ → BB, BE is ↓, BD ↑ - pH: • normalizálódhat → kompenzált respiratorikus alkalózis • magas maradhat → nem kompenzált respiratorikus alkalózis tünetek: • perifériás paraesthesia • hypocalcaemia → tetánia, epilepszás roham • eszméletvesztés

Metabolikus acidózis: −

pH-paraméterek: • primér változások: × HCO3- ↓ → mivel metabolikus a primér zavar, rögtön változik a standard HCO3- is - aktuális HCO3- ↓ - standard HCO3- ↓ → BB ↓ → BE ↓, BD ↑ × pH ↓ → acidózis × fehérjéhez kötött Ca2+ aránya ↓ → szabad Ca2+ emelkedik × hyperkalaemia → K+-ért cserébe H+ jut a sejtbe, vesében is inkább H+ ürül K+ helyett • kompenzáció: hiperventilációval (Kussmaul-légzés (száj “csókolózó” mozgása kíséri)) × PCO2 ↓ × pH: - normalizálódhat → kompenzált metabolikus acidózis

−

−

- alacsony is maradhat → nem kompenzált metabolikus acidózis okai: • megnövekedett anionréssel járó metabolikus acidózis × savtúltermelés a szervezetben: - ketoacidózis: • diabeteses ketoacidosis (DKA) • éhezési ketoacidózis • krónikus alkoholizmus - laktát- (tejsavas) acidózis → a normális 1 mM/L-ről 5-10 mM/L-re is emelkedhet × külső savterhelés (mérgezések): × csökkent renális savkiválasztás: - krónikus veseelégtelenség (KVE) → ha GFR < az eredeti érték 20%-a - rhabdomyolysis (foszfát, myoglobin → vesekárosodás) • normál anionréssel járó (hyperchloraemiás) metabolikus acidosis × hipokalaemiás metabolikus acidosis: - hasmenés → bélnedvvel K+-ot és HCO3--ot veszítünk - vékonybél-pancreas-fistula → HCO3--gazdag pancreasnedv vesztése × normokalaemiás metabolikus acidosis: × hiperkalaemiás metabolikus acidosis → mineralokortikoid-hatás hiánya - aldoszteron-hiány → Addison-kór, 21-β-hidroxiláz-hiány -

aldoszteron-antagonista diuretikum (pl. spironolacton) aldoszteron-hatás elégtelensége a vesében (renális tubuláris acidózis IV-es típusa)

tünetek: • fájdalom (fejfájás, mellkasi, csontfájdalom) • gyengeség • tachycaria, arrhythmiák • hányinger, hányás • Kussmaul-légzés (kompenzáció)

Metabolikus alkalózis: −

−

pH-paraméterek az alábbiak szerint változnak: • primér zavar: × HCO3- növekedése (aktuális és a standard HCO3-) is → BB és a BE is ↑, BD ↓ × pH ↑ → alkalózis × fehérjéhez kötött Ca2+ aránya ↑ → szabad Ca2+ csökken → tetánia-hajlam... × hypokalaemia → H+-ért cserébe K+ jut a sejtbe, vesében is inkább K+ ürül H+ helyett • kompenzáció: hipoventilációval → korlátozott (szöveteket el kell látni oxigénnel) × pCO2 ↑ × pH: - normalizálódhat → kompenzált metabolikus alkalózis - magas maradhat → nem kompenzált metabolikus alkalózis okai → kórélettanilag feloszthatók hyper-, normo- és hypovolémiás formákra • hypervolémiás: × fokozott mineralokortikoid aktivitás: - primer hiperaldoszteronizmus (Conn-syndroma) - hiperreninaemia (Wilms-tumor, világossejtes veserák) → aldoszteron ↑ - 11-β-hidroxiláz hiány → 11-DOC ↑ × fokozott glükokortikoid aktivitás → hatnak a mineralokortikoidok receptoraira is - Cushing-syndroma → glükokortikoidok ↑ (bármely okból) • mellékvesekéreg-adenoma • Cushing-kór (Cushing-betegség) → hypophysis ACTH-termelő adenomája miatti glükokortikoid ↑-és -

•

kortikoszteroid-kezelés 11-β HSD-hiány → kortizol lebontása ↓

× bikarbonát-túlterhelés → csökken a Cl-/HCO3--arány (a Cl- savasabb, a HCO3- bázikusabb jellegű) hypo/normovolémiás: × oedema → szekunder hiperaldoszteronismus × gyomorsav vesztése: - hányás

×

-

gyomorleszívás gyomor-vékonybél-fistula nem felszívódó savkötő anyagok (pl. Mg(OH)2) túladagolása

klorid vesztése vagy nem megfelelő bevitele → csökken a Cl-/HCO3--arány (a Cl- savasabb, a HCO3bázikusabb jellegű)

pH-zavarok összefoglalása:

pH [H+] pCO2 [HCO3-] pufferbázis bázisfelesleg bázisdeficit ionizált Ca2+ [K+]

Acidózis Metabolikus Respiratorikus ↓ (nem kompenzált) ↓ (nem kompenzált) N (kompenzált) N (kompenzált) ↑ vagy N ↑ vagy N hamar ↓ ↑ (primer vált.) aktuális ↓ aktuális ↑ standard ↓ standard N majd ↑ ↓ N majd ↑ ↓ N majd ↑ ↑ N majd ↓ emelkedik hyperkalaemia

Alkalózis Metabolikus Respiratorikus ↑ (nem kompenzált) ↑ (nem kompenzált) N (kompenzált) N (kompenzált) ↓ vagy N ↓ vagy N normális vagy kissé ↑ ↓ (primer vált.) aktuális ↑ aktuális ↓ standard ↑ standard N (majd ↓) ↑ N (majd ↓) ↑ N (majd ↓) ↓ N (majd ↑) csökken hypokalaemia

7. Anyagcsere, hőszabályozás Energetikai alapfogalmak. Enegriaforgalom. Anyagcsere. − − −

−

metabolizmus (anyagcsere) → a testben lejátszódó összes kémiai reakciót jelenti energiaforgalom → az egységnyi idő alatt felszabadított energia mennyisége emberi szervezet energiamérlege: • bevitel → táplálékkal → belépnek az anyagcsereutakba • felhasználás → hőtermelés + munkavégzés energiafajták (melyek az emberi szervezetben is fontosak): • hőenergia → szervezet testhőmérséklete állandó (az ember homoiotherm faj) • kémiai → anyagcserefolyamatok (ez energiát igényel avgy szabadít fel) × energiaszükségletet a bevitt táplálék elégetésével fedezzük × raktárak (zsírszövet, poliszacharidok (glikogén), fehérjék) → energiaforrások hosszú távú biztosítása × keringő energiaforrások (zsírsavak (FFA), glicerin, monoszacharidok (glükóz), aminosavak) → energia rövid távú biztosítása • elektromos → × ×

−

−

az adott vízterek összetétele többé-kevésbé állandó → az ezt biztosító folyamatok (pl. Na+/K+-pumpa) energiaigényesek izoionia: az ionok mennyiségi állandósága, pozitív és negatív ionok aránya azonos (ez az izoozmózis előfeltétele)

• ozmotikus → izotonia: az ozmotikus nyomást biztosító anyagok mennyiségi állandósága • mechanikai → pl. vérkeringés a szervezet anyagcserefolyamatai során kémiai energia alakul át egyéb energiafajtákká • kémiai energia: tápanyagok kémiai energiája → közös anyagcseretermékek kémiai energiája → celluláris kémiai energia (ATP: nagy energiájú foszfát-észterkötéseket tartalmaz) • kémiai energia átalakulása: × hasznos munkává (25 %): mechanikus, ozmotikus, elektromos, kémiai munka × hőenergiává (75 %) × raktározott energiává (ha a bevitel több, mint a szervezet energiaigénye) - ha Ebevitt > E felhasznált → raktározás → testtömeg ↑ - ha E bevitt < E felhasznált → raktárak felhasználása → testtömeg ↓ anyagcserefolyamatok • irány alapján: × lebontó anyagcsere (katabolizmus) → energiát termel × felépítő anyacsere (anabolizmus) → energiát igényel • oxigénigény alapján: × anaerob → oxigén jelenléte nélkül is végbemennek (pl. laktátos fermentáció) × aerob → oxigénigényes - a legtöbb anyag CO2-ra és vízre bomlik (tökéletes égés esetén) • CO2 → szénsavvá alakul a szervezetben (az aerob bomlás során is savak keletkeznek a szervezetben, azonban ez kilélegezhető) • minél rövidebb az adott anyag szénlánca, annál kevesebb CO2 (és annál kevesebb sav) lesz belőle (tehát pl. laktát (3 szénatom) < glükóz (6 szénatom) < zsírsavak, fehérjék) -

lebontásuk során energia szabadul fel → mérhető: adott anyag kaloriméterbombában történő elégetésével pl. terminális oxidáció (légzési lánc) → protongrádiens létrehozása a mitokondriumban → ATP-szintézis

Energetikai alapfogalmak: −

− −

energia mértékegysége: • Joule (kg*m2/s2) • kalória (Cal) → 1 kg víz hőmérsékletét 1 °C-kal megemelő energia 1 kalória (1 Cal = 4,184 J; 1 J = 0,239 Cal) égéshő: az a hőmennyiség, mely 1 g tápanyag elégetésekor felszabadul (kaloriméterben) élettani haszonérték: 1 g tápanyag elégetésekor a szervezetben hasznosuló energia • szénhidrátok és zsírok esetében azonos az égéshővel • ha a végtermékek között vannak nagy energiájú termékek (pl. urea), akkor az égéshőnél kisebb → pl. fehérjék esetében

Szénhidrátok Fehérjék Lipidek −

−

Égéshő 17 kJ/g = 4 kCal/g 22 kJ/g = 5 kCal/g 40 kJ/g = 9 kCal/g

Élettani haszonérték 17 kJ/g = 4 kCal/g 17 kJ/g = 4 kCal/g 40 kJ/g = 9 kCal/g

RQ 1 0,8 0,7

Ideális mennyiség 50-60 % 1 g / tskg 20 %

légzési hányados (respirációs quotiens (RQ)) = termelt CO2 / felhasznált O2 • értékéből az égési folyamatokra következtethetünk → ha közel van 1-hez, valószínűleg főleg szénhidrátot égetünk... • az anyagok egymásba átalakulhatnak → RQ 0,7 alatt és 1,0 felett is lehet × pl. ha szénhidrát zsírrá alakul → kevés O2 kell, de sok CO2 keletkezik (RQ >1) • szervenként mérhető: adott szerv artériás és vénás vérének összehasonlítása × agynál RQ ~ 0,98 → főleg szénhidrátot éget... • vegyes táplálkozás esetén RQ általában 0,4-2,0 között van (átlagosan 0,8) O2 hőegyenértéke: 1 liter O2 fogyasztásakor felszabaduló energiamennyiség • kb. 20 kJ/liter (kis mértékben függ az elfogyasztott táplálék minőségétől) × szénhidrátok: 21,2 kJ/liter × zsírok: 19,7 kJ/liter × fehérjék: 19,2 kJ/liter • 1 kJ energiának 50 ml elfogysztott O2 felel meg • ismeretében kiszámítható a szervezet anyagcseréje : O2-fogyasztás/óra * O2 hőegyenértéke

Emberi szervezet anyagceréje: Alapanyagcsere (basal metabolism, BM): − −

−

−

az a minimális energiatermelés, melyet egészséges, nyugvó (nem alvó), gyógyszeresen nem befolyásolt emberben mérhetünk normál értéke: • 170 kJ/óra/m2 (átlagos testalkat esetén 300 kJ/óra) • 6400-7200 kJ/nap = 1500-1700 kCal/nap meghatározásának feltételei: • reggel • előtte minimum 12 óra éhezés • semleges környezeti hőmérséklet (meztelenül: 28 °C, felöltözve: 20 °C) • izommunka teljes mellőzése (már előtte néhány órával) → ne legyen oxigénadósság • fekvő testhelyzet • pszichés izgalmak és emóciók kerülése más körülmények esetén az anyagcsere az alapanyagcserénél nagyobb • nyugalmi anyagcsere → a fenti feltételek hiányában, fizikai inaktivitás mellett, nagy fokú szellemi aktivitás hiányában) • fizikai aktivitáshoz kötött anyagcsere-fokozódás → nyugalmi anyagcsere többszörösét is elérheti

Átlagos ember energiaigénye (normál mindennapi tevékenység mellett): − −

alapanyagcserénél magasabb 12000 kJ / nap = 2800 kCal / nap (1 M kCal / év)

Anyagcserét befolyásoló külső és belső tényezők: − −

−

testtömeg testfelszín • kiszámítása Du Bois szerint: felszín = 0,007184 * (testmagasság(cm))0,725 * testtömeg(kg)0,0425 • vagy nomogram alapján kor: • gyerek növekedése során: × abszolút értéke ↑

− −

−

−

× m2-re számított értéke ↓ (tesztben valószínűleg erre gondolunk, de igazából nincs megadva) • öregedés során lassan ↓ nem → férfiakban magasabb test- és környezeti hőmérséklet • testhőmérséklet emelkedése → nagyobb BM (1 °C-onként 11-12 %-kal) × oka a van’t Hoff-szabály: hőmérséklet emelésével a kémiai reakciók sebessége is nő, csökkentésével csökken • hideg éghajlat → nagyobb BM × oka: fokozni kell a hőtermelő folyamatokat (hogy ne hűljön le a szervezet) × fokozott pajzsmirigy-működés • mérsékelt éghajlaton a legalacsonyabb a BM fizikai aktivitás: • mérsékelt hétköznap fizikai aktivitás → NEAT (non-exercise activity thermogenesis) • sportolók, nehéz munkát végzők → még nagyobb BM • szellemi munkában nem igazán változik az anyagcsere • alvás → kisebb BM (10 %-kal) táplálkozás: • táplálkozással összefüggő folyamatok energiaszükséglete × thermic effects of feeding (TEF) → - táplálkozás folyamata által kiváltott átmeneti anyagcsere-fokozódás - független a táplálék fajtájától - ide tartozik: • rágás • GI-motilitás • emésztési folyamatok × specifikus dinámiás hatás (SDA) → táplálék minőségétől függ - folyamatok: • táplálékok felszívódása • tápanyagok metabolizmusa • raktározás - mértéke: • proteinek: 18-30% • szénhidrátok: 1-7% • zsírok: 2-4% •

−

−

mértéke vegyes diéta esetén: 8-15%

× diet induced thermogenesis (DIT) → tartósan magas kalóriabevitelhez társuló anyagcsere-többlet • táplálék mennyisége: × ha több → nagyobb BM (15 %-ig képes alkalmazkodni, aztán elhízás) × ha kevesebb → kisebb BM (15 %-ig képes alkalmazkodni, aztán fogyás) × elégtelen táplálkozás (éhezés) → alapanyagcere csökken (fekete Fonyó, 1094.o.) • táplálék minősége (vegetáriánusok → kisebb BM (10 %-kal)) hormonális hatások: • pajzsmirigy-hormonok (T3/T4) → nagyobb BM × trijód-tironin (T3) → legjobban ez növeli az alapanyagcserét az összes hormon közül × T3,T4-arány emelkedése → nagyobb BM × hyperthyreosis → nagyobb BM (15-20 %-kal) × hypothyreosis → kisebb BM (akár 40-50 %-kal) • androgének → nagyobb BM (nők BM-je kisebb) • szimpatikus izgalom (adrenalin, NA) → nagyobb BM • GH → nagyobb BM • terhesség → nagyobb BM élvezeti szerek (koffein, nikotin) → nagyobb BM

Energiaforgalom (anyagcsere) mérése (kalorimetria): −

direkt kalorimetria (pl. Lavoisier-féle jeges kaloriméter) → hőleadást mérjük • elve: × élőlény zárt (hőizolált) kamrában van

−

× zárt kamrában ismert hőmérsékletű folyadék áramlik át vagy jeget tartalmaz × víz felmelegedésének ismeretében kiszámítható a leadott hő • mérjük: × testhőmérséklet változását × hűtővíz hőmérséklet-változását × párolgást: - elpárolgott víz mérése: vizet elnyelő anyaggal (pl. nétronmész) - víz párolgáshője: 2,4 kJ/g • anyagcsere = hőmérsékletváltozás / víz tömege * víz fajhője + elpárolgott víz térfogata * párolgáshő • előnye: munkavégzés közben is használható • hátránya: körülményes indirekt kalorimetria → O2-fogyasztást mérjük (mely az oxidációs folyamatokhoz kell) • CO2-termelést nem kell mérni • anyagcsere = O2-fogyasztás/óra * O2 hőegyenértéke × O2 hőegyenértéke: 20 kJ/liter (kis mértékben függ az elfogyasztott táplálék minőségétől) → 1 kJ energiának 50 ml elfogysztott O2 felel meg × O2-fogyasztás alaphelyzetben 250 ml/min (normál testalkatú, egészséges, fiatal egyénnél) • spirometriával mérhető: × zárt rendszerű - elvük: • tartályból légzik be → térfogatcsökkenés megfelel az O2-fogyasztásnak • a kilégzett CO2-t NaOH-val elnyeletjük → a térfogatváltozás kizárólag az O2-fogyasztástól függ - pl. Krogh-spirométer, Knipping-spirométer - patkányon: Bellák-Ilényi-féle készülék × nyílt rendszerű (pl. Douglas-zsák)

Elhízás (obesitas): − −

elhízás = betegség (felborul az energiabevitel és a leadás egyensúlya) definíció: • testtömegindex (BMI, TTI) = tskg / testmagasság2 × normál érték: 20-25

Soványság: Protein-energia-malnutríció (PEM), protein-kalória malnutríció (PCM): −

−

PEM: • mennyiségi (energia) és minőségi (pl. fehérje) éhezés következtében kialakult táplálkozási betegségek összefoglaló neve • a mennyiségi és minőségi zavarok különböző mértéke alapján számos altípus

formái: • marasmus → mennyiségi éhezés (energia- és fehérjebevitel arányos csökkenése ) × okai: - csökkent bevitel - fokozott felhasználás (pl. daganatok) → kachexia × megjelenés: - csont és bőr - nincs oedema • marasmicus kwashiorkor → átmeneti forma • kwashiorkor → döntően minőségi éhezés (fehérjehiány) × multiplex hiánybetegség (fehérje, metionin, antioxidánsok) - döntő a fehérjehiányos táplálkozás - állati fehérjék kizárása (vegán étrend) → az eszenciális AS-összetétel nem lesz megfelelő - az energia hiánya kevésbé jellemző × előfordulás: - fejlődő országokban, szoptatási idő lejárta után - főleg 1-4 éves gyermekek (milliónyi áldozat) ×

patomechanizmus: táplálékbevtiteltől függően oszcilláló inzulinszint hypoproteinaemia

-

×

• kezdetben a fehérjehiány, később a májkárosodás miatt is (circulus viciosus) • VLDL is kevés lesz • hypoproteinaemia miatt csökken a plazma kolloidozmotikus nyomása → oedema fokozott zsírmobilizáció glükokortikoidok szintje nem emelkedett • zsírfelhasználás nem fokozódik → zsímáj • izmok lebontása nem fokozódik → nem lesz elég keringő AS → hypoproteinaemia

tünetek: - májkárosodás (zsírmáj, cirrhosis) - oedema (ascites (hasvízkór), vastag alsó végtagok) - szellemi fejlődés lelassul - hossz- és súlygyarapodás elmarad - fakó haj

Anorexia nervosa (AN): − − − − −

an-orexis: vágyak hiánya súlyhiány (legalább 15 %-os, BMI < 17,5) súlyfóbia (elhízástól való félelem súlyos soványság esetén is) testképzavar, testsémazavar (kövérnek tartják magukat, csak a saját testre vonatkozik) amenorrhoea

Táplálékszükséglet, fehérjeszükséglet. Ásványianyag-szükséglet. − −

−

−

táplálkozás: élettani folyamat (↔ élelmezés: társadalmi folyamat) fontos a megfelelő táplálkozás (ez részben a társadalom felelőssége) • mennyiségileg → megfelelő testsúly • minőségileg → ne alakuljon ki se hiánybetegség, sem túlzott bevitel miatti betegség táplálékszükséglet: • norma → populáció szintjén átlagolt ajánlások • de mindig figyelembe kell venni az egyéni különbségeket és igényeket táplálékok felosztása:

•

−

energiaszolgáltatók → az intermedier anyagcserében vesznek részt

Égéshő Szénhidrátok 17 kJ/g = 4 kCal/g Fehérjék 22 kJ/g = 5 kCal/g Lipidek 40 kJ/g = 9 kCal/g • energiát nem szolgáltatók: × víz × ásványi anyagok × vitaminok napi tápanyagbevitel (kb.): • 300-500 g szénhidrát • 40-100g fehérje • 50-100 g lipid • 1500-2000 ml víz

Élettani haszonérték 17 kJ/g = 4 kCal/g 17 kJ/g = 4 kCal/g 40 kJ/g = 9 kCal/g

RQ 1 0,8 0,7

Ideális mennyiség 50-60 % 1 g / tskg 20 %

Energiaigény: −

− −

−

meghatározza: • alapanyagcsere (basal metabolism, BM): × az a minimális energiatermelés, melyet egészséges, nyugvó (nem alvó), gyógyszeresen nem befolyásolt emberben mérhetünk × 170 kJ/óra/m2 (átlagos testalkat esetén 300 kJ/óra) × 6400-7200 kJ/nap = 1500-1700 kCal/nap (1 Cal = 4,2 J) • életmód × normál mindennapi tevékenység mellett: 12000 kJ / nap = 2800 kCal / nap (1 M kCal / év) × nehéz munka: 18000 kJ / nap = 4500 kCal / nap izodinámia törvénye (Rubner): az egyes tápanyagok energiaértéküknek (élettani haszonérték) megfelelő arányban helyettesíthetik egymást specifikus dinámiás hatás (DIT): táplálkozással összefüggő folyamatok energiaszükséglete • összetevői: × felszívódáshoz szükséges energia × metabolizmushoz szükséges energia × raktározáshoz szükséges energia • mértéke: × szénhidrátok: 1-7 % × zsírok 2-4 % × proteinek: 18-30 % (legnagyobb) éhezés és túltáplálás • éhezés: × első órákban a szénhidrátokat égetjük × majd a zsírokat → ketontestképzés (és azok felhasználása) → ketontestek Legal-próbával (NaOH és nitroprusszid-Na hatására vörös színreakció) kimutatahatók a vizeletben × majd (néhány napon belül) fokozódik a fehérjeégetés (glükoneogenezis → glükoplasztikus AS-akból szénhidrátok) × majd ez is lelassul × éhhalál előtt 1-2 nappal újra fokozódik • túltáplálás: × elhízáshoz vezet

Fehérjeszükséglet: − −

− −

−

−

aminosavakból (AS) épülnek fel bevitel: táplálékkal • mennyiség → legalább a fiziológiás fehérjeminimumot (½ g / tskg) érje el • minőség → komplett legyen (megfelelő mennyiségben tartalmazza az összes eszenciális aminosavat) × eszenciális aminosavak: szervezet nem képes őket előállítani (vagy csak minimális mennyiségben) - elágazó láncúak: Val, Leu, Ile, Thr - aromás: Phe, Trp - kéntartalmú: Met - bázikus: • Lys, His • szemieszenciális: Arg → szervezet elő tudja ugyan állítani, de csak keveset (fejlődésben lévő szervezet számára ez nem elég → számukra eszenciális) × biológiai érték: arányos az eszenciális AS-tartalommal - elsőrendű (komplett) fehérjék → tartalmazzák az összes eszenciális aminosavat • hús, hal, tej, tojás • ideális, ha a bevitt mennyiség legalább fele állati eredetű - másodrendű (inkomplett) fehérjék → nem tartalmazzák az összes eszenciális aminosavat • búza, burgonya, zöldségek, magvak • egymással kombinálva komplettálhatók • vegetariánusoknál erre fokozott figyelmet kell fordítani (diétás tanácsadás) ürítés: vizelettel (nitrogén-vegyületek) • teljes éhezéskor 13 g nitrogén ürül → 80 g fehérje elvesztésével egyenértékű nitrogén-egyensúly: • kiszámítása: fehérje alapú nitrogénfelvétel - fehérje eredetű nitrogén ürítése • ha pozitív → anabolizmus dominál • ha negatív → fehérjét vesztünk fehérjeminimumok: • abszolút fehérjeminimum (kopási kvóta): ¼ g / tskg × fehérjementes, de energiadús táplálkozás esetén 2,5-3 g nitrogén ürül → 15-20 g fehérje lebontásának felel meg × ennek megfelelő mennyiség (15-20 g = ¼ g / tskg) az abszolút fehérjeminimum × negatív N-egyensúllyal jár (mivel a hasznosulás nem 100 %-os) • fiziológiás (élettani) fehérjeminimum: ½ g /tskg × a fiziológiás fehérjeminimum bevitele esetén a nitrogén-egyensúly éppen elérhető (a bevitt és a leadott nitrogén mennyisége azonos) • higiénés fehérjeminimum: 1 g / tskg (egészséges felnőttben) × kiváló sport- és munkaképességhez is elegendő fehérjét biztoít × kiegyenlített vagy pozitív N-egyensúllyal jár → pozitív akkor, ha extrém a bevitel, hirtelen a változás (de előbb-utóbb kompenzálja a szervezet) • esetenként ennél is nagyobb a higiénés fehérjeminimum értéke: × gyereknél: 2-2,8 g / tskg × szoptatásnál: 1,5 g / tskg jelentőségük: • sejtalkotók szintézise, szövetek kialakítása • plazmafehérjék (ozmotikus nyomás, pH-szabályozás, transzport, immunitás, véralvadás,viszkozitás, komplement rendszer) • enzimek • raktározás • energiaszolgáltatók

Szénhidrátszükséglet: −

bevitel: táplálékkal • mennyiség → energiaszükséglet kb. 50-60 %-a

•

−

−

minőség → nincsenek eszenciális vegyületek (szervezet egymásba át tudja alakítani) × összetett szénhidrátok - keményítő → felvett szénhidrát nagy része (olyan kis súlyú szénhidrátokká kell lebomlania, melyek képesek felszívódni) - cellulóz, hemicellulóz, pektinek (amilopektin) → rostok, nem hasznosulnak × egyszerű szénhidrátok jelentőségük: • energiaszolgáltatók • sejtek, szövetek alkotórészei • élelmi rostok (rozskenyér, zöldség, gyümölcs) × cellulóz, hemicellulóz, pektinek (amilopektin) → az ember emésztőcsatornája nem tartalmaz ezeket bontó enzimet × növényi eredetű, emészthetetlen szénhidrátok → ballasztanyagok, nem hasznosulnak × de fontosak: - széklet konzisztenciájának kialakulása - bélmotilitás fokozása → tranzitidő csökkentése - anyagok megkötése • cukor megkötése → étkezés után kevésbé gyorsan emelkedik a vércukorszint. • koleszterin megkötése → atherosclerosis-ellenes hatás • káros (pl. rákkeltő (karcinogén)) anyagok megkötése → tranzitidő csökkentése is hozzájárul a rákellenes hatáshoz (expozíciós idő csökkentésén át) × naponta 25-45 g rost az ideális anyagcsereutak: • glikolízis: × aerob: glükóz → piruvát → oxálecetsav + acetil-CoA → citrátkör → légzési lánc → CO2 és H2O × anaerob: glükóz → piruvát → laktát → Cori-kör (laktát visszajut a májba, ahol glükózzá alakul) • glikogenezis: glükóz → glikogén • glikogenolízis: glikogén → glükóz • glükoneogenezis: glicerin, glükoplasztikus aminosvak, citrátkör savai → glükóz • pentóz-foszfát út (glükóz direkt oxidációja): pentóz-5-foszfá, glükonsav-6-foszfát keletkezik (de a legfontosasbb, hogy itt történik a NADP + visszaredukálása NADPH-vá, mely fontos az antioxidáns glutation funkciójához)

Lipidszükséglet: − −

bevitel: táplálékkal zsírsavak: • mennyiség → energiaszükséglet kb. 20-30 %-a • minőség → 1/3 : 1/3 : 1/3 arányban legyen telített : telítetlen : többszörösen telítetlen × telített zsírsavak → lehetőleg kisebb arányban... - palmitinsav, sztearinsav - tartalmazza: tej, hús, pálmaolaj × telítetlen zsírsavak → „F-vitamin” - egyszeresen telítetlen → olajsav, palmitoleinsav - többszörösen telítetlenek (PUFA = poly-unsaturated fatty acids) • eszenciális zsírsavak → emberi szervezet nem képes előállítani, mivel ∆9-től (-COOH-tól való számozás szerinti 9. szénatomtól) disztálisan nem tud kettős kötést kialakítani - napraforgóolaj tartalmazza a legtöbb eszenciális zsírsavat (grammonként) • ω-3 (terminális C-atomhoz (-CH3-vég) képest a 3. kötés a kettős) - linolsav, α-linolénsav, eikozatetraénav (ETA), dokuzatetraénsav (DXA) - tartalmazza: tengeri halak, margarin, lenmagolaj, repceolaj, napraforgóolaj - jelentőségük: × tct-aggregáció-gátló (atherosclerosis- és infarktus-ellenes) hatás × rákellenes hatás • ω-6 (terminális C-atomhoz (-CH3-vég) képest a 6. kötés a kettős) - arachidonsav (AA), γ-linolénsav - tartalmazza: olívaolaj, napraforgóolaj, tengeri halak • jelentőségük: × energiaszolgáltatók

−

× szövetek, membránok alkotórészei × zsíroldékony vitaminok felszívódásához elengedhetetlenek • anyagcsereutak: × lipolízis (β-oxidáció): zsírsavak → acetil-CoA × zsírsavszintézis (lipogenezis): acetil-CoA → zsírsavak × ketogenezis: zsírsavak → acetil-CoA → ketontestek (aceton, acetoacetát, β-OH-vajsav) → izom, agy fel tudja őket használni hypoxiás körülmények között koleszterin: • napi 300 mg bevitele az ideális • tartalmazza: tojás, belsőségek, szárnyasok bőre • jelentősége: szteroid hormonok, epesavak alapanyaga

Ásványianyag-szükséglet: − egészséges felnőtt ember testtömegének mintegy 4 százaléka ásványi anyagokból áll −

felosztásuk: • makroelemek (másodlagos biogén elemek) → napi több g, vagy több száz mg mennyiség szükséges • mikroelemek és nyomelemek (harmadlagos és negyedleges biogén elemek) → pár mg, vagy µg is elégséges

Elsődleges biogén elemek: − − − − −

−

szén hidrogén nitrogén oxigén foszfor → (a szervezetben foszfát (PO43-) formájában van jelen • napi 1,2 g szükséges • forgalom: × bevitel: táplálékkal (1000 mg) → 650 mg szívódik fel × ürítés: vese - filtrációval ürül → 10 % filtrálódik - proximális tubulusban szabályozott reabszorpció (Na+-foszfát-szimporer) → PTH gátolja • szerepe: × biológiailag fontos molekulák (ATP, cAMP) alkotórésze × fehérjefunkciók szabályozása, enzim aktivitás (foszforilált/defoszforilált) × a sejt membránjainak alkotórésze × sejtanyagcsere, energia transzfer × foszfát-puffer rendszer (erős, de kis kapacitás) × csontok fő alkotórésze kén

Makroelemek (másodlagos biogén elemek): −

−

−

Na+ • EC-tér legfontosabb kationja • naponta 3 mg még elegendő (5-15 g NaCl-t fogyasztunk → túlfogyasztás jellemző) K+ • IC tér legfontosabb kationja • minimum 1 g/nap szükséges (átlag bevitel: 2,7-3,9 g/nap) • teljes bevitt mennyiség felszívódik kalcium (Ca2+) • szerepe: × akciós potenciál → ingerületátvitel, izomműködés, szívműködés × 2nd messenger → - mirigyszekréció (exokrin (GI-rendszer), endokrin (inzulin)) - szinaptikus működés (neurotranszmitter-felszabadulás) • preszinaptikusan: - AP kialakításában részt vehet (mint a Na+)

•

−

−

- preszinaptikus neuron tonusos depolarizációja - vezikulák migrációja és fúziója - neurotranszmitter felszabadulás (exocitózis, release) → kvantumokban történik - de a visszavételhez nem kell Ca2+! • posztszinaptikusan: - depolarizáció (de azt Na+-csatornák is okozhatnak) - PTP (poszttetanikus potenciáció) - LTP (long term potentiation) - enzimek (foszfofruktokináz, izocitrát-dehidrogenáz) aktivitásának szabályozása - sejtproliferáció és apoptosis szabályozása - szervetlen ionok (pl Na+) sejtbe való felvételének szabályozása × neuromuscularis ingerlékenység befolyásolása × izomkontrakció (szívműködés, vazokonstrikció) × véralvadás (IV. faktor) → K-vitamin-függő faktorok működéséhez kell × csontszövet felépítése Ca2+-forgalom: × napi 1-1,2 g (25-30 mmol) szükséges → ételekben ennél kevesebb van (de a sajt pl. sok Ca-t tartalmaz) × 21-70 %-a szívódik fel (aktív transzport) → 350 mg/nap (15 mmol/nap) × ürítés: - bélnedvvel → 12,5 mmol/nap - vizelettel (a fehérjéhez kötött frakció nem filtrálódik) → 2,5 mmol/nap • filtráció • szabályozott reabszorpció (disztális tubulusokban és a gyűjtőcsatornákban) × normál esetben a felvétel és ürítés egyensúlyban van (de gyerekben és terhes nőben pozitív egyensúly szükséges)

Mg2+ • teljes mennyisége 15 mmol/tskg × ennek 2/3-a csontokban van (kötött) × többi kicserélhető • szerepe: × intracellulárisan az ATP-t stabilizálja (Mg2+-ATP-komplex) × izom, szívizom működésében fontos • napi 0,4 g szükséges Cl• teljes mennyisége 33 mmol/tskg • teljes mennyiség kicserélhető (nincs kötött formája) • döntően EC található • ozmózisnyomás fenntartása, vvt-k CO2-transzportjának segítése • napi 3,5 g szükséges

Mikroelemek és nyomelemek (melyek az ember számára fontosak): −

vas • felnőtt szervezetben kb. 4000 mg vas van (hemoglobin, mioglobin, ferritin) • napi bevitel: minimum 10-30 mg (terhességben 30 mg) × Fe2+ (ferrovas) formájában képes csak felszívódni (Fe3+ (ferrivas) nem) - duodenumban és a proximalis jejunumban szívódik fel - mucosa-blokk → a bevitt vasnak csak kb. 10%-a szívódik fel (1-3 mg) • tárolás ferri- (Fe3+), mobilizálás ferro- (Fe2+) formában × szállítás: 1 transzferrin 2 Fe3+-t - periferián a sejtek transzferrin receptorral veszik fel (erythroblastok, RTC, csontvelő, placenta) × ferritin: vasraktár (Fe3+) × haemosiderin: nem vízoldékony, ferritin aggregátumok lisosomalis degraciójával jön létre • vashiány: × okai: - igényekhez képest elégtelen vasbevitel • egyoldalú, hiányos táplálkozás (vegetáriánus pl.) • fokozott igény: növésben lévő szervezet, sportolók (Mb-hez kell), terhesség, szoptatás - csökkent vasfelszívódás • gyomor- és bélbetegségek (Crohn-betegség, colitis ulcerosa (CU), coeliakia)

×

×

−

−

• vasfelszívódást gátló hatású gyógyszerek - fokozott vas veszteség (nyilvánvaló, vagy rejtett vérzés, metrorrhagia) tünetek: - vérszegénység (anaemia (microcyter, hypochrom)) - köröm töredezik (állandó osztódás) - égő nyelv - hajhullás - cheilitis vashiány formái: - prelatens: ferritin ↓ , transzferrin normális - latens: ferritin ↓, transzferrin telítettség ↓, transzferrin ↑ , szolubilis transzferrin-R ↑ - manifeszt: már a vvt is ↓ (klinikai tünetek)

jód: • javasolt jódbevitel: 150 µ g / die (fejlődésben lévő szervezetnek, terhes anyának több) × jodidion (I-) formájában szívódik fel (a bevitt mennyiség kb. 25 %-a) × Magyarország 4/5-e mérsékelten jódhiányos • felesleges jód ürítése: × főleg széklettel × kevés a vizelettel is (jódhiány esetén ennek alapján becsülhető meg annak súlyossága) • serum I-: 15-30 nmol/liter • szerepe: pajzsmirigyhormonok szintéziséhez elengedhetetlen • jódhiány következményei: × enyhe: golyva (10-30 %) × súlyos: - golyva (50-100 %) - csökkent mentális és neuromotoros képességek - endemiás kretenizmus fluor: • szükséglet: 1 mg / nap • szerepe: csontok és fogzománc alkotórésze (fluorapatit) • túlzott bevitel: fluorózis (csonttrabekulák elmosódása, összenövések, mozgáskorlátozottság)

Vitaminok. Nem kell ilyen részletesen, a vastagított bőven elég. − −

definíció: az emberi szervezet számára nélkülözhetetlen, különféle kémiai összetételű, biológiailag aktív szerves vegyületek csoportosításuk: • zsíroldékony vitaminok: A, D, E, K → deka... × bélből való felszívásukhoz epesavas sók szükségesek × zsírfelszívódási zavarok, epeúti betegségek → vitaminhiányhoz vezetnek × raktározódnak a szervezetben (májban, zsírszövetben) → kivétel: K-vitamin • vízoldékony: B1, B2, B6, niacin, folsav, B12, C, pantoténsav, biotin

Zsíroldékony vitaminok: A-vitamin (retinol, axeroftol, hámvédő vitamin): −

−

jelentősége: • látás → pálcikák működéséhez kell: × all-transz retinol a retina sejtjeiben 11-cisz-retinállá (aldehid forma) → ez az opszinhoz (szkotopszin) kapcsolódik → rodopszin (látóbíbor) × csapok → 3 fajta pigment: - porphyropsin (vörös) → X-kromoszómán (1 gén) - iodopsin (zöld) → X-kromoszómán (1-3 gén, közel a vöröshöz) - cyanopsin (kék) → génje a 7. kromoszómán • sejtproliferáció → embrionális fejlődés, növekedés, szaporodás (spermatogenesis) • epitheliális sejtek differenciálódása → bőrfüggelékek normális működésének fenntartása • mesenchymális struktúrák (csont, porc, kötőszövet) integritásának fenntartása hypovitaminosis: • tünetei: × hemeralopia (szürkületi vakság, farkasvakság) × hámszövet károsodása: - csökken a könnytermelés → száraz szem (xerophtalmia) → szem fertőzésre hajlamosabb → gyulladások → vakság - bőrszárazság, hyperkeratosis - légúti és uterus hám squamosus metaplasiája → precancerosus állapot (rákhoz vezethet) × spermatogenesis csökkenése × csontanyagcsere-zavarok → növekedés lelassul × nyálkahártyák immunfunkciói károsodnak → fertőzéshajlam

D-vitamin (kolekalciferol): − −

aktív formája az 1,25-dihydroxy-cholecalciferol (1,25-(OH) 2D3 = kalcitriol) D-vitamin-metabolizmus → kívülről bevitt D-vitamin aktiválása a máj és a vese által • alapanyag: D-vitamin ×

szükséglet: 400 IU (nemzetközi egység) = 10-15 µg/nap csecsemő, terhesség, szoptatás → nagyobb igény

× ×

•

(ergo)kalciferol (D2) → táplálékkal kerül be (főleg növényi) kolekalciferol (D3) → - táplálékkal is bejuthat (növényi és állati eredetű táplálékból is) - bőrben napfény (UV-B sugárzás) hatására képződik 7-dehidro-koleszterinből → fontos, hogy a sugárzás elegendő bőrfelületet érjen (ruházat ezt gátolja...) × forrásai: csukamájolaj, máj, tojássárgája, mandarin × napfény nélkül is elkerülhető a D-vitamin-hiány (megfelelő táplálkozással) aktiváció (hidroxiláció) → máj és vese együttes feladata × ×

chylomicron frakció szállítja nagy része a zsírszövetbe jut (raktár)

× ×

máj → 25-hidroxiláz vese → 1-hidroxiláz

-

−

aktív 1,25-(OH)-D3-á alakítja (NADPH igényes) szabályozása: • parathormon (PTH) → fokozza • maga a metabolit • szteroid hormon → intracelluláris receptor (C-erbA-szuper-géncsalád) hatásai: • szérum kalcium- és foszfát-szint emelése (hosszú távon) × bél → Ca2+ és PO43- felszívódása ↑ × vese: - Ca2+-reabszorpció ↑ (disztális tubulusokban és a gyűjtőcsatornákban) - PO43--reabszorpció ↑ (proximális tubulusokban) - α-1-hidroxiláz aktivitás (aktív hormon képződése) ↓ × csont → csont normális szerkezetének kialakulása - osteoblast-stimuláció (osteoblastok D-vitamin-receptorán) → csontképződés ↑ • •

több alkalikus foszfatázt termelnek oszteoblasztok parakrin úton hatnak az oszteoclasztokra → csont bontása

-

−

eredmény: • csont átépülése • Ca2+ mobilizációja - gátolja a parathormon (PTH) szintézisét × immunmodulációs hatás D-vitamin-hiány (hypovitaminosis): • következményei: × metabolikus csontbetegség - gyerek (növekedésben lévő szervezetben) → rachitis (angol kór) → csontok mészszegénysége - felnőtt → osteomalacia × autoimmun bőrbetegségek, I-es DM rizikója megnő

E-vitamin (tokoferol): − −

jelentősége → antioxidáns, gyökfogó (scavenger) hypovitaminosis: • tünetei: × haemolyticus anaemia → vvt-k membránja kevésbé ellenálló × idegrendszeri tünetek → spinocerebelláris ataxia × izomnecrosis → gyengeség × infertilitás (aspermia) × immunológiai problémák → fokozott fertőzéshajlam × daganatképződés × magzatkárosodás, vetélés × újszülöttkori retinopathia-hajlam (ROP, fibroplasia retrolentalis)

K-vitamin (naftokinon): −

anyagcseréje: • javasolt napi bevitel: 50-65 µg

•

forrás: × fillokinon (K1) → zöldség- és főzelékfélék (pl. kelkáposzta) × menakinon (K2) → bélbaktériumok (E. coli, B. fragilis) termelik -

−

felnőttben ez elegendő újszülötteknek nincs bélflórájuk → K-vitamin (Konakion) egyszeri beadása javasolt

szerepe → véralvadási faktorok, illetve a protein C és protein S γ karboxilezése • K-vitamin-függő („stabil”) véralvadási faktorok → prothrombin (II), VII, IX, X. faktor • γ -karboxilezés → posztranszlációs módosulás × a glutaminsav oldalláncok gamma pozícióban karboxileződnek (gamma-karboxi-glutaminsav = Gla fehérjék × a K-vitamin itt kofaktorként működik (tehát nem hormon, azaz nincs receptora sem) × a Gla fehérjék fokozott Ca2+ kötésre képesek

−

• bizonyos antikoaguláns fehérjék (protein C, protein S) szintén γ -karboxileződnek hypovitaminosis: • következmény: vérzékenység (labor: INR ↑)

Telítetlen zsírsavak („F-vitamin”): −

fajtáik: • egyszeresen telítetlen → olajsav, palmitoleinsav • többszörösen telítetlenek (PUFA = poly-unsaturated fatty acids) × eszenciális zsírsavak → emberi szervezet nem képes előállítani, mivel ∆9-től (-COOH-tól való számozás szerinti 9. szénatomtól) disztálisan nem tud kettős kötést kialakítani × ω-3 (terminális C-atomhoz (-CH3-vég) képest a 3. kötés a kettős) → linolsav, α-linolénsav, eikozatetraénav (ETA), dokuzatetraénsav (DXA) → × ω-6 (terminális C-atomhoz (-CH3-vég) képest a 6. kötés a kettős) → arachidonsav (AA), γ-linolénsav

Vízoldékony vitaminok: C-vitamin (aszkorbinsav): −

−

jelentősége: • antioxidáns, gyökfogó (scavenger) • vasfelszívódás javítása (vékonybélben) → ferro (Fe2+) formában tartja • kofaktor (hidroxilázok): × kollagén-szintézis (Pro és Lys hidroxilációja → keresztkötések jöhetnek létre közöttük) × karnitinszintézis (karnitin a mitokondriális zsírsavtranszport kofaktora) × epesav-szintézis × mellékvesekéreg-szteroidok szintézise × katecholamin-szintézis (dopamin béta-hidroxiláz) × szerotonin-szintézis (Trp-hidroxiláz) × Tyr lebontása (para-hidroxi-fenil-piruvát-hidroxiláz) • celluláris immunitás hypovitaminosis: • hiánybetegség → skorbut (súlyosabb tünetek esetén) × fáradékonyság, izomgyengeség × kollagén mennyisége és stabilitása csökken - vascularis típusú vérzések → körömágy, bőr, nyálkahártyák - Möller-Barlow-kór (csecsemők) → csonthártya alatti bevérzések - sebgyógyulási zavarok → fertőzésveszély - fogágy-betegségek (parodontopathia) → fogíny-vérzések, foghullás × immundeficiencia → fertőzések × vasfelszívódás zavara → microcytás hypochrom anaemia × hypercholesterinaemia

B1-vitamin (tiamin, aneurin): − − −

−

szükséglet: 1,5-3 mg/nap forrásai: olajos magvak (napraforgó), húsok, belsőségek, gabonafélék külső héja szerepe: tiamin-pirofoszfát (TPP) formájában • koenzim: × szénhidrát anyagcsere ATP-szintetizáló folyamataiban → piruvát dehidrogenáz (glikolízisben), αketoglutarát-dehidrogenáz (citrátkör) × NADPH visszaredukálása → transzketoláz (pentóz-foszfát-út) → vvt-k transzketoláz-aktivitásából következtethetünk a B1-vitamin szintjére × acetoacetát-szintetáz • ioncsatornák működése (KIR) hypovitaminosis • hiánybetegség → beri-beri (glükóz-dependens szövetek működési zavara (ideg, izom) × nedves beri-beri → érfalak simaizmai - arterolák falában ATP ↓ → tónusuk ↓ (vazodilatáció) → hypotensio, oedemák

×

- emelkedett perctérfogattal járó keringési elégtelenség alakul ki száraz beri-beri → idegrendszer - perifériás idegrendszer: polyneuritis (idegi gyulladások) → perifériás neuropathia (velőshüvelydegenerációval, axonpusztulással) → szenzoros és motoros zavarok - központi idegrendszer: Wernicke-Korsakow-syndroma • •

×

Korsakow-syndroma (subacut pszicho-syndroma) → amnézia, dezorientáció, confabulatio Wernicke-encephalopathia (acutan vagy subacutan) → szemtünetek, ataxia, tudatzavar (confusio, coma), autonóm tünetek

infantilis beri-beri (újszülött) → izomhypotonia, idegrendszeri tünetek (nyugtalanság, görcsök, hányás), oliguria

B2-vitamin (riboflavin, laktoflavin): −

szerepe: kofaktor (flavin mononukleotid (FMN), flavin adenin dinukleotid (FAD) részeként) →

Niacin (nikotinsav, B3-vitamin, pellagra-preventív faktor): − −

szerepe: nikotinsavamiddá alakulva a NAD+ és a NADP+ komponense hypovitaminosis: • oka: nem megfelelő bevitel • hiánybetegség → pellagra (tüneteire jellemző a "3 D") × dermatitis (bőrgyulladás) → erythema, hyperkeratosis, fényérzékenység × diarrhoea (hasmenés) → GI-gyulladás miatt × idegrendszeri tünetek → fáradékonyság, zavartság, elbutulás (dementia), depresszió × + death (letalis kimenetel esetén)

Pantoténsav (B5-vitamin): −

jelentősége → koenzim A (CoA) számos kémiai reakcióban részt vesz

B6-vitamin (piridoxin): −

−

jelentősége: • kofaktor (piridoxál-foszfát vagy piridoxamin-foszfát alakban) × aminosav-anyagcsere × szénhidrát-anyagcsere (glükoneogenezis, glikogénlebontás) × lipidanyagcsere × porfirin-szintézis × neurotranszmitterek szintézise → GABA (γ-amino-vajsav), dopamin (DA) • immunfolyamatok → T-lymphocyták működésére hat • természetes hányáscsillapító → nagy dózisban csökkenti a hányásközpont ingerlékenységét (sürgősségi ambulancián minden hányó betegnek adják) hypovitaminosis → vegyes táplálkozás mellett nem fordul elő • következményei: × idegrendszeri tünetek → - perifériás idegrendszer: polyneuritis - KIR: abnormális EEG, idegesség, álmatlanság, görcsök (GABA-hiány miatt) × dermatitis × szájtünetek (stomatitis): cheilitis, gingivitis, glossitis, caries × anaemia (microcytaer, hypochrom) × zsírmáj (steatosis), májcirrhosis × fokozott faggyúmirigy-működés, hajhullás × atherosclerosis

Folsav (B9, B11, folát, M-vitamin, S-vitamin):

− aktív formája, a tetrahidrofolát (THF, FH4) → C1-fragmentumok (metil-, metilén-, metenil-, formil- vagy formimino−

szerepe: • purin- és pirimidin-szintézis → sejtosztódás • aminosav-anyagcsere → Glu-szintézis

−

• formil-csoport fixálása hypovitaminosis: • okai: × fokozott igény → terhesség, hyperthyreosis, haemolyticus anaemia × alkoholizmus → kisebb raktár × folsavantagonista gyógyszerek (Methotrexat = MTX) → psoriasis (pikkelysömör), tumorok kezelése × ×

B12-hiány → metil-folát-csapda C-vitamin-hiány

•

−

következménye → sejtosztódás károsodása × csontvelő → pancytopenia (ineffektív vérképzés) - megaloblastos anaemia (macrocytás, hyperchrom → haemolysis-hajlam) - leukopaenia → fertőzések - thrombocytopenia → vérzések × bélbolyhok sorvadása, gyulladása → felszívódási zavarok → zsírszékelés (steatorrhea) → többi zsíroldékony vitamin bevitele is elégtelenné válik... × idegrendszeri zavarok → demencia (gyerekkorban oligophrenia), pszichiátriai tünetek × korai őszülés × terhességben → spina bifida (újszülött nyitott gerinccsatornája) klinikai jelentőség: • spina bifida megelőzése → terhesség során folsavat kell szedni • daganatok megelőzése → tüdőrák, méhnyakrák

B12-vitamin (cianokobalamin): −

−

szerepe: koenzim • metil-malonil-CoA-mutáz → szénhidrát és zsíranyagcsere közti átvezető lépés • homo-cisztein-metil-transzferáz (homo-Cys → Met) • felszívódásához intrinsic faktor (IF) szükséges → gyomor fedősejtjei (parietális sejtek) termelik × adszorbeálja a B12-t → védi az oxidációtól és a baktériumok általi felhasználástól × IF-B12-komplex a terminális ileumban kötődik a receptorokhoz → B12 az IF-ról leválva bejut a sejtbe × keringésbe kerülve a transzcobalamin fehérje szállítja a májba → tárolódik × parietális sejtek károsodása → B12-vitamin-hiány hypovitaminosis: • okai: × intrsic factor (IF) hiánya vagy IF elleni antitest (autoimmun betegség) × elégtelen bevitel → csak szigorú vegetáriánusoknál és csak a raktár kimerülése után × felszívódási zavar → ileum resectio, gyulladás (pl. trópusi sprue, gluthen enteropathia, Crohn-betegség, colitis ulcerosa) → főképp, ha a terminális ileumszkaszt érintik × fokozott igény - bélférgek felhasználhatják a B12-t, mielőtt felszívódhatna (pl. Diphyllobothrium latum) - ileumba kórosan feljutott bélbaktériumok is bonthatják a B12-IF-komplexet × raktározás zavara (májcirrhosis) • következményei: × anaemia perniciosa (vészes vérszegénység): - megaloblastos (macrocyter, hyperchrom) anaemia (alacsony vörösvérsejt szám mellett magas MCV, MCH) - alacsony reticulocytaszám (hyporegeneratív) - haemolysis-hajlam → sápadt icterus (sejtek nem férnek át a kapillárisokon) - splenomegalia nincs (ellentétben a többi haemolyticus anaemiával) × leukopenia → hiperszegmentált granulocyták, hypogammaglobulinaemia × thrombocytopenia × vitiligo, pigmenthiány → kék szem, korai őszülés × nyálkahártya-atrophia - cheilitis - Hunter-féle glossitis → B12-hiány specifikus tünete - atrophiás gastritis →

×

• nemcsak ok, hanem következmény is lehet • gyomorcarcinoma is kialakulhat funicularis myelosis (gerincvelő szubakut kombinált degenerációja, SCD):

Testhőmérséklet és fiziológiás ingadozásai. Hyperthermia, láz, hypothermia. − −

− −

−

homoiotherm fajok (melegvérűek) állandő testhőmérséklet fenntartására törekszenek (↔ poichyloterm élőlények) testhőmérsékletet befolyásoló tényezők: • hőtermelés (kémiai hőszabályozás) × anyagcserefolyamatok hőtermeléssel járnak × a keletkező hő mennyisége az anyagcsere folyamatok intenzitásásval arányos • fizikai hőszabályozás → külső környezet hőmérsékletétől függ × hőleadás: - 85 %: bőrőn - 25 %: légutakon át × hőfelvétel (34 °C felett) hőegyensúly: hőtermelés-hőleadás megfelelő aránya biztosítja • normálisan: hőtermelés + hőfelvétel = hőleadás testhőmérséklet: • maghőmérséklet → belső szervek hőmérséklete (szigorúan véve a szívben lévő véré) → itt történik a hőtermelés • köpenyhőmérséklet → bőr hőmérséklete (bőrfelszin és bőr alatti szövetek) → itt történik a hőfelvétel és a hőleadás • kettő közti kapcsolatot a bőr vérkeringése biztosítja → metarteriolák (arterio-venosus anastomosisok) szabályozzák, hogy mennyi vér juthat a bőr kapillárisaiba semleges hőmérsékleti zóna (termoneutrális zóna, komfortzóna), alapállapot: • az a hőmérséklet, ahol sem izzadás, sem fokozott hőtermeléssel járó, akarattól független izomtónus összehúzódás és remegés nem jön létre • ruha nélkül: 27-30 °C • ruhában: 21-23 °C

Maghőmérséklet: − − −

− −

belső szervek hőmérséklete (szigorúan véve a szívben lévő véré) állandó, és állandó szineten kell taratani → szabályozott tényező 36,5 -37,1 °C között változik (37 °C) • 1°C-os napszaki (diurnális / cirkadián) változása van × ébredéskor sokkal alacsonyab (35,8°C) × lefekvés elött magasabb (37,5°C) × hypothalamus ncl. suprachiasmaticusa szabályozza (endogén ritmusszabáylozó  külső környezeti változások befolyásoljá) • menstruációs ciklus sroán is ingadozik a a testhőmérséklet × ovulációkor magas az LH-csúcs miatt × ovuláció után, a progeszteron hatására megnő (37,5 °C is lehet) × utána lecsökken maximális hőmérséklet, amit az agy károsodás nélkül elvisel: 41 °C mérése → különböző helyeken mérve tized fokokban különbözik egymástól • végbél (rektális): 37,0-37,8 °C • hónalj • szájüreg • fül (dobhártya) • hüvely • speciális mérési helyek:, nyelőcső, vizelet

Köpenyhőmérséklet: − − −

bőr hőmérséklete (bőrfelszin és bőr alatti szövetek) széles határok között változik (pl. bőrkeringéstől függően) acralis régiókban (ujjak, kéz) általában alacsonyabb

Testhőmérsékletet befolyásoló tényezők: − − − − − − − − − − − − − − − −

diurnális ingadozás → este magasabb menstruációs ciklus → ovuláció után felmegy (progeszteron) környezeti hőmérséklet → télen alacsonyabb táplálék felvétel izommunka emocionális tényezők alvás életkor nem szezonális ingadozás öltözködés szőrzet hormonális tényezők (pajzsmirigy hyper- ill hypofunkciója, adrenalin) szimpatikus aktivitás (noradrenalin) kondicionált reflexek láz

Hőszabályozás: − −

kémiai hőszabályozás: hőtermelő (anyagcsere- és izom-) folyamatok összessége fizikai hőszabályozás: hőleadással és hőfelvétellel kapcsolatos (fizikai) folyamatok összessége

Hőszabályozás idegrendszeri mechanizmusai: −

−

−

receptorok: • perifériás termoreceptorok: bőrhőmérséklet • centrális termoreceptorok: maghőmérséklet (hypothalamus, artériás vér, belső szervek) hypothalamus • elülső hypothalamus: hűtőközpont • hátulsó hypothalamus: termosztát (set point) és fűtőközpont autonom és magatartási effektor mechanizmusok

Hideg elleni védekezés: − −

hőleadás gátlása: • szimpatikus efferens aktiváció → bőrér vazokostrikció, piloerekció (hőkonzerválás) hőtermelés fokozása: • didergéses hőtermelés: • nem-didergéses hőtermelés × barna zsírszövet (BAT) × pajzsmirogy hormonok × katekolaminok (NA)

Meleg elleni védekezés: −

−

hőleadási mechanizmusok aktiválása: • bőrerekben vazodilatáció • fokozott verejték elválasztás • légzési hővesztés (emberben csekély) magatartási szabályozás (testhelyzet változtatása, hűvös hely keresése, öltözködés, ivás, evés, stb.)

Testhőmérséklet kóros változásai:

Hypothermia: − −

−

−

maghőmérséklet 35 °C alatt

a)

HYPOTHERMIA

„set-point” fokozatai: maghőmérséklet • enyhe (33-35 °C) hőleadás • mérsékelt (30-33 °C) • súlyos (30°C alatt) hőtermelés okai → spontán (véletlenszerű, akcidentális) / indukált H • fizikai tényezők → fokozott hőleadás (M ) × hideg levegő × hideg víz, fémek (kondukció-konvekció) • csökkent hőtermelés: × újszülöttkor, gyermekkor, idős kor (több okból) × soványság × krónikus betegségek: diabetes, malnutrició, kimerültség × alkohol × narkózis (premedikáció, narkotikum, hűvös-száraz gáz, hűvös infúzió, nagy feltárás) • mesterségesen, szándékosan létrehozott: × indukált hipotermia → általános, vagy lokális hűtés szabályozott módon (csökkent oxigén- és keringés-igény kihasználása sebészeti beavatkozások (pl .szívműtétek) esetén) × hibernáció → hypothalamus hőközpontjának gyógyszeres gátlása → 1-2 °C-os hőmérséklet-csökkenés következmények: • mentális és fizikai kapacitás fokozatosan csökkken • csökkenő motorikus koordináció • didergés, tachycardia, tachypnoe • később bradycardia, bradypnoe • sápadt, hideg végtagok • kimerülés • eszméletzavar (33 °C), coma • kamrafibrilláció, halál (28 °C)

Hyperthermia: −

testhőmérséklet emelkedése változatlan set-point mellett

−

okai: • meleg környezet + elégtelen kompenzáció × klasszikus hőguta (idős, legyengült emberek nyugalmi körülmények között) × fizikai munkával kapcsolatos hőguta (katonák, hőmunkások, sportolók) • fokozott hőtermelés: × görcsrohamok (epilepsia) × neuroleptikus malignus szindróma (antipszichotikumok legveszélyesebb mellékhatása) × malignus hyperthermia: szarcoplasmaticus reticulumból Ca-kiáramlás bizonyos narkotikumok (pl. halotán), izomrelaxánsok hatására autoszomális domináns öröklődés gyors hipertermia, izom-rigiditás, acidosis, magas mortalitás kezelés: Dantrolen következmények: • hőkimerülés: × keringési rendszer zavarai hő-collapsus (egyébként egészséges emberben) hő-decompensatio (idős, ill. rossz cardiovascularis állapotú betegekben) × só-vízháztartás zavarai vízhiányos hőkimerülés (dehidráció, hipovolaemia) sóhiányos hőkimerülés (vízmérgezés) hőgörcs (ikragörcs, bányászgörcs): mikrokeringés helyi zavara • hőguta: × magas maghőmérsklet (40,5 °C felett) × izzadás megszűnése (anhydrosis) × magatartási zavarok, delirium

−

c)

HYPERTHERMIA

maghőmérséklet

„set-point”

Hőtermelés és / vagy hőfelvétel

hőleadás

M

d)

LÁZ „set-point”

Láz (pyrexia):

maghőmérséklet

−

definíció: hőtermelés

hőleadás H

M

−

−

−

−

−

−

−

• testhőmérséklet emelkedése a set-point eltolódása mellett • akut fázis reakció néven ismert szervezeti részjelenségekkel jár okai: • gyulladásos folyamatok (pl. fertőzések) • daganatok • központi idegrendszeri okok (hypothalamus károsodás) tünetek: • aluszékonyság  adenohípofízis-mellékvesekéreg horomonelválasztása miatt megváltozik a napi alvás / ébrenlét arány • általános inaktivitás, fejfájás, étvágytalanság, hányinger, hányás, tudat zavar

mechanizmus: • pyrogének: lipopoliszacharidok (ha a szervezetbe juttatjuk lázat okoz) × exogén (endotoxinok): baktériumokból szabadulnak fel × endogén: citokinek: interleukin-1(IL-1), IL-6, interferonok, TNFα  n. vagus végződéseire hathat. • lázas áll.ban a praopticus régiók neuronjai a normális hőmérsékletet alacsonyak érzik • rendszer set pointja a normálnál magasabbra tolódik szakaszai: • kezdeti (emelkedő, krízis) fázis × fokozott hőtermelés extra hőtermelés jön létre a fokozott izomtónus miatt, ami lehet hidegrázás és remegés beteg fázik × csökkent hőleadás hőleadó mechanizmusok kikapcsolnak vasoconstricio lesz a bőrben, nincs verejtékezés maghőmérséklet nő × hőretenció jön létre pozitív hőegyenleg • állandó szakasz: × emelkedett maghőmérséklet magasan tartása × hőleadás egyenlő a hőtermeléssel × vasocontricio megszűnik, bőr felmelegszik de nincs még verejtékezés • oldódási (lemenő) szakasz: × visszaáll a hypothalamus thermoregulációs neuronjainak normális érzékenysége (set-point) × csökken a hőtermelés × nő a hőleadás: bőr vazodilatáció, verejtékezés, perspiratio insensibilis is nő × magatartási hővesztő eszközök × negatív hőegyenleg  hőleadás meghaladja a hőtermelést × norm maghőmérséklet helyreáll fokozatai: • szubferilitás (37-38 °C ) • mérsékelt láz (38-39 °C) • súlyos láz (39-40 °C) • hiperpirexia (40 °C felett) lázmenetek: • febris continua: állandó magas láz • febris remittens: láz nagyobb hullámzásokkal • febris intermittens: lázas és láztalan periódusok • febris undulans (kb. 3-4 napos ciklusokban visszatérő)

láz esetén megfigyelhető egyéb változások (akut fázis reakció elemei) : • fehérvérsejtek aktivációja → citokintermelés, általános gyulladásos reakció • alapanyagcsere ↑ (1 °C-onként 11-12 %-kal) → oxigénfogyasztás ↑ × oka a van’t Hoff-szabály: hőmérséklet emelésével a kémiai reakciók sebessége is nő, csökkentésével csökken • tachycardia → EKG RR-intervalluma csökken • akut fázis fehérjék jellegzetes változásai • metabolikus változások

Fizikai és kémiai hőszabályozás. −

−

hőszabályozás 2 útja: • fizikai hőszabályozás: hőleadással és hőfelvétellel kapcsolatos (fizikai) folyamatok összessége × evaporatio (párolgás) → csak hőleadási folyamat lehet (magas hőmérsékleten is) - verejtékezés - perspiratio insensibilis × nonevaporativ (nem verejtékezéssel kapcsolatos) hővesztések → hőleadás és/vagy hőfelvétel - ide tartoznak: • conductio (vezetés): testek érintkezésével → direkt (pl. priznic) • convectio (ármalás): testtel érintkező közeg (pl. levegő) mozgásától függ → pl. hősugárzó, hajszárító... • radiatio (sugárzás) → pl. kályha, radiátor... - hőleadási és hőfelvételi folyamatok is lehetnek → ez a hőmérséklettől függ • alacsony hőmérséklet → hőt adnak le • komfortzóna feletti hőmérséklet (pl. 40 °C) → hőt vesznek fel (hőleadás ilyen hőmérsékleten csak evaporációval lehetséges) • kémiai hőszabályozás: hőtermelő (anyagcsere- és izom-) folyamatok összessége × didergéses thermogenesis × nem didergéses thermogenesis változásaik alacsony és magas környezeti hőmérsékleten: • kis hőmérséklet-változások → hőleadás (fizikai hőszabályozás) alkalmazkodik • nagyobb és hosszabb távú hőmérséklet-változások → anyagcsere (kémiai hőszabályozás) is alkalmazkodik

Fizikai hőszabályozás: −

függenek: • hőmérséklettől • levegő mozgásától • levegő nedvességtartalmától

Nonevaporativ hővesztések (nem verejték termelésével): −

−

−

conductio (vezetés): • testek érintkezésével történik a hőátadás (pl hideg vízben) → direkt hőleadás • függ a testek hőkapacitásától → vízben sokszorosára ↑ • hőmérséklet-kiegyenlítődésig tart convectio (ármalás): mint a convectorból a hő • testtel érintkező közeg (pl. levegő) mozgásától függ • testtel érintkező levegő felmelegszik és helyébe hidegebb száll • ez igaz vizre, vagy egyéb más anyagra is (25%) radiatio (sugárzás) • infravörös (IR) sugarak (λ = 5000-20000 nm) formájában sugározza, ki a hőt a test → melegíti a környezetet • meleg környezetben is adunk le hőt sugárzással (viszont fel is veszünk, vaslószínűleg még többet is...)

Evaporatív hővesztés (párolgás): −

perspiratio insensibilis (légutak, bőrfelszín) → nem befolyásolható • ide tartozik: × kilégzett levegőben lévő víz - állatokban jelentős lehet (pl, hőszabályozó polypnoe (lihegés) kutyánál) → holtterekben mozgó levegő → jelentős mennyiségű víz párologhat el → hőt von el a szervezettől × nyál párolgása × bőrön keresztül történő vízvesztés (ami nem verejtékezés) × vizelettel, széklettel történő vízvesztés × egyéb úton (bl. vérzés)

−

• 1g víz → 2,5 kJ hőleadást jelent → 800-1000 ml/nap → napi 2000 kJ hőleadást jelent • láz esetén nő perspiratio sensibilis (verejtékezés) • 34 °C felett a nonevaporatív hőleadás elégtelenné válik (oka: van’t Hoff szabály: hőmérséklet 10 °C-os emelkedése 2-3x-osára növeli a reakciók sebességét → alapanyagcsere ↑) → fizikai hőszabályozás tudja csak kompenzálni • verejték: × verejtékmirigyek termelik: - glanduláris rész → verejték termelése • fehérjementes plazma • közel izoozmotikus - duktális rész → hipozmotikus verejték létrehozása • só- és víztartalom befolyásolása × vízvisszaszívás × elektrolit-reabszorpció (aldoszteron szabályozza) • verejték kivezetése a bőrfelszínre × óránként 2-3 liter is lehet → 4800-7200 kJ hő adható le • verejtékezés szabályozása: × idegrendszer (szimpatikus kolinerg és adrenerg) → verejtékezés ↑ × hormonrendszer - aldoszteron → Na+/K+-hányados csökken a verejtékben, vérben nő... • Na+ -reabszorpció a vérbe → apikális Na+ -csatornákon (ENaC) • K+ -szekréció a verejtékbe - bradykinin • verejtékezés önmagában is ↑ • vazidilatáció a verejtékmirigy körül → mirigy működése ↑

Kémiai hőszabályozás: −

elsősorban nagy anyagcseréjű szövetek vesz részt benne: agy, zsigeri szervek (máj, GI, vese), vázizomzat

Hőtermelő anyagcserefolyamatok: − −

specifikus dinámiás hatás → táplálék energiájának egy része mindenképpen hővé alakul alapanyagcsere → • sejtek működéséhez minimálisan szükséges anyagcsere folyamán is keletkezik bizonyos mennyiségű hő • a többi hasznosulhat a felépítő- és lebontó anyagcserében, valamint a hőtermelésben

Izom hőtermelő működése: − − −

vázizomzat tónusa fokozódik (→ hőtermelés 50%-kal ↑) didergéses (shivering) tehrmogenesis →akarattól független izomaktivitás akaratlagos izommunka fokozódásával is nő a test T

Nem-didergéses (non-shivering) hőtermelés: − −

−

−

pajzsmirigy hormonok fokozott szekréciója ( hyperthermia) szimpatikus izgalom → NA és A fokozódik • sejtanyagcsere nő • teljes E hő formájában szabadul fel (mitokondriumok szétkapcsolódása) mellékvese szerepe: • hypophysisben ACTH ↑ → mellékvesekéreg aktivációja → glükokortikoid-termelés ↑ • mellékvesevelőben fokozott katecholamin-szekréció → hőtermelés ↑ barna zsírszövet (BAT) → főleg újszülöttekben, csecsemőkben fontos, felnőtt korban kisebb jelentőségű • sok benne a mitokondrium • lebontási folyamatok fokozódnak

•

szétkapcsoló fehérjék (uncoupling proteins (UCP), pl. thermogenin) szerepe → a mitokondriumban a légzési lánc és az ATP-termelés szétkapcsolódik → a protongrádiens hőtermelésre fordítódik → ATP helyett hőt termel

Változások alacsony és magas környezeti hőmérsékleten: −

−

hideg → • hőleadás gátlása (szimpatikus efferens aktiváció → bőrér vazokostrikció, piloerekció (hőkonzerválás)) • hőtermelés fokozása × kezdetben (1-2 héten át) főleg izommunkával × hűvös környezetben néhány nap alatt elvész, vagy csökken meleg → • hőleadási mechanizmusok aktiválása: × bőrerekben vazodilatáció × fokozott verejték elválasztás: - verejték ozmolaritása idővel csökken (kisebb a sóveszteség) - hatékonyabb párologtatás (nem folyik le a bőrről) × légzési hővesztés (emberben csekély) • hőtermelés az alapanyagcserénél tovább nem csökkenthető → fizikai hőszabályozással kell kompenzálni × hőmérséklet növekedésekor ↑ az O2-fogyasztás → alapanyagcsere is ↑ (1 °C-onként 10%-kal) × oka: van’t Hoff szabály: hőmérséklet 10 °C-os emelkedése 2-3x-osára növeli a reakciók sebességét

Hőtermelés és a hőleadás központi szabályozása. − −

− −

−

homoiotherm fajokban a szervezet többé-kevésbé állandó hőmérséklete az egészséges állapot alapfeltételei közé tartozik hőállandóság fenntartásáért mindig a keletkezett hővel azonos mennyiségű hőnek kell távoznia • keletkezett hő → anyagcsere-folyamatok intenzitásával arányos • hőleadás → külső környezet hőmérsékletétől függ hőegyensúlyt a hőleadás-hőtermelés állandó változtatásával kell biztosítani → hőszabályozás szabályozás alapja: termosztát modell • set-point (beállítópont) → az elérni kívánt hőmérséklet • negatív visszacsatolási (feedback) mechanizmuson alapuló szabályozás × „hideg” jelzések → csökkentik a hőleadást, növelik a hőtermelést × „meleg” jelzések → hőleadást fokozzák változásokat a hypothalamuson belüli és kívüli struktúrák érzékelik

Hőszabályozás központi idegrendszeri mechanizmusai: − − −

perifériás termoreceptorok: bőrhőmérséklet centrális termoreceptorok: maghőmérséklet (hypothalamus, artériás vér, belső szervek) hypothalamus • itt van az ún. termosztát (referencia-szint, set-point) • perifériás és centrális termoreceptor jelek integrálása

Hypothalamus: − −

−

szervezet hőszabályozását érintő információk a hypothalamusban hőszabályozási effektor mechanizmust indítanak meg elülső hypothalamus (preoptikus régió): hűtőközpont • centrális termoreceptorok (regio preopticában): olyan neuronok, amelyek a perfundáló vér hőmérsékletének változására a leadási frekvenciájukat változtatják • melegérző neuronok: × aktivitás a hypothalamuson kívüli és belüli melegérzékelők ingerületére is fokozódik × leadási frekvenciát a periféria felől jövő hidegjelzés csökkenti • magasabb testhőmérséklet esetén: × verejtékezést fokozza (szimpatikus központon át) × tágítja a bőrereket → hővesztés × gátolja a hátulsó hypothalamust (fűtőközpontot) → hidegben az feloldódik a gátlás alól • 2 oldali séülése → hőleadást eredményező szabályozás megszűnik → (centrális) hyperthermia hátulsó hypothalamus: termosztát és fűtőközpont • hidegérzékelő neuronok: extrahypothalamicus hidegingerületekre fokozódik az aktivitás • perifériás és centrális termoreceptor jelek integrálása × termoregulációs válaszok alapja: meleg- ill. hidegérzékelő neuronokból jövő információ - termoreceptor jelek ide futnak be: • perifériás termoreceptork (bőr) → beállítják a központi szabályozó mechanizmus alapjelét és érzékenységét → ha meleget jelezniek, más kis központ hőmérséklet-emelkedés is jelentős vazodilatációt vált ki a bőrben • centrális termoreceptorok: elülső hypothalamusban (regio preoptica), gerincvelőben, idegvégződések a belső szervekben - ez az információ tudatosul is - közvetlenül eljut a hypothalamus termoregulációs magcsoportjaihoz is • termosztát (referencia-szint, set-point) → 37 °C-ra van beállítva • jelzések itt tevődnek át a végrehajtó pályaákra • alacsonyabb testhőmérséklet esetén serkenti: × szimpatikus központot → katecholamin-termelés fokozódik → anyagcsere (hőtermelés) ↑ × bőrerek vazokonstrikcióját (szimpatikus központon át) × didergési központ → didergés

−

× pilomotor központot → piloerekció × TRH-termelés ↑→ pajzsmirigy hormon-termelése ↑ • a hűtőközpont (elülső hypothalamus) gátlása alatt áll → alacsony testhőmérséklet esetén nem serkenti a hőleadó mechanizmusokat • ingerlése a bőrerek beszűkülésével, didegréssel jár a hypothalamus olyan, mint a hűtőszekrény: elöl hűt, hátul fűt...

Agykéreg: − −

−

hőérzet tudatosul magatartási effektor mechanizmusok • melegben → árnyékkeresés • hidegben → toporgás, karmozdulatok hőszabályozással kapcsolatos feltételes reflexek

8. Endokrinológia 1. Hormonok hatásának mechanizmusai (receptorok, jelátvitel). − −

a szervezetnek alkalmazkodni kell az állandóan változó körülményekhez ezt a szabályozó rendszerek biztosítják

Szabályozó rendszerek: −

−

neuroendokrin rendszer → számos mediátoruk közös... • endokrin rendszer (hormonális szabályozás) → szabályozó vegyületek közvetlenül a vérbe ürülnek × szabályozó vegyület → hormon (kémiai anyag) × megváltoztatják számos szövet és szerv metabolikus vagy genetikus aktivitását × hatás lassan alakul ki (látencia idő) × hosszan tart × előnye: egyszerre sok sejtre tud hatni × hátrányai: sok hormont kell termelni, nagyobb kiinduló hatás szükséges → viszont ha elérik a hatás helyét, ott már kis koncentrációban is hatékonyak • idegi szabályozás × gyors, precíz válaszok × hátrány: térben korlátozottabb immunrendszer

Hatás helye alapján: − −

−

− −

endokrin szabályozás → jeltermelő és a célsejt távol van (jelátviteli anyagot a vér szállítja) • jelátvivő anyag: hormon parakrin → jeltermelő és a célsejt egymás közelében van • jelátvivő anyag: localis mediátor vagy neurotranszmitter • előnye: kevés szabályozó vegyület elegendő • hátránya: csak közeli sejtekre hat • pl. hasnyálmirigy Langerhans-szigetein belüli szabályozás juxtakrin → 2 közeli sejt fizikai kontaktusát igényli • gap junction (pl. here) • szinapszis (neuron képzi a hormont és axonon keresztül jut el a synapszishoz) autokrin → jeltermelő és a célsejt ugyanaz intrakrin → sejten belül termelt molekula hatása ugyanazon sejt intracelluláris receptorán

Hormonok: −

−

definíció: • belső elválasztású (endokrin, kivezetőcső nélküli) mirigyek termelte szabályozó molekulák (first messengerek) • közvetlenül a vérbe ürülnek szerepük: belső környezet állandóságának (homeosztázis) fenntartása + adaptáció biztosítása • távoli sejtekre, szervekre hatnak (véráram, nyirokáramlás, cerebrospinális folyadék útján) • szabályozzák azok funkcióját • intercelluláris kapcsolatokért felelősek • hormon csak szabályozni tudja a folyamatokat, melyeknek a lehetőségei adottak a sejtben • új hatást nem képes kiváltani belőle

Hormonok felosztása: Termelődés helye szerint: − − − −

−

hypothalamus → GHRH, PRH, CRH, TRH, GnRH, GHIH, dopamin, vazopresszin (ADH), oxitocin hypophysis (agyalapi mirigy) → GH (STH), prolaktin (PRL, LTH), ACTH, TSH, FSH, LH corpus pineale (tobozmirigy) → melatonin perifériás endokrin szervek: • pajzsmirigy → T3 (tri-jód-tironin), T4 (tiroxin, tetra-jód-tironin), kalcitonin • mellékpajzsmirigy → parathormon (PTH) • mellékvese: × kéregállomány: - zona glomerulosa → mineralokortikoidok (aldoszteron) - zona fasciculata → glükokortikoidok (kortizol) - zona reticularis → szexuálszteroidok (DHEA, DHEA-S, androsztendion) × velőállomány → katecholaminok (adrenalin (epinefrin), noradrenalin (norepinefrin), dopamin • gonádok: × here → tesztoszteron × petefészek → ösztrogének, gesztagének (progeszteron), inhibin • placenta (méhlepény) → × peptid hormonok: hCG, hPL, korionkortikotropin (ACTH-szerű), GnRH, humán chorion TSH × szteroid hormonok: gesztagének (progeszteron, pregnándiol), ösztriol (E3) • hasnyálmirigy → inzulin, glükagon, szomtatosztatin (SST), pancreaticus polipeptid (PP) • thymus (csecsemőmirigy) → felnőttben nincs jelentősége hagyományos endokrin szerveken kívüli endokrin sejtek → szöveti hormonok

Kémiai szerkezet szerint: −

lipidek → zsíroldékonyak (hidrofóbok) • szteroidok → mellékvesekéreg-hormonok, nemi hormonok × szteránváz: 4 gyűrű + oldalláncok × zsíroldékonyak → sejtek belsejébe diffundálnak × intracelluláris receptorokhoz (fehérje vagy DNS) kötődnek → azonnali mRNS-szintézis (transzkripció) → fehérjék szintézisét (transzláció) szabályozzák × hosszú távú változásokat hoznak létre (órák, napok) • eikozanoidok → prosztaglandinok, leukotriének, thromboxánok

− aminosav-származékok (biogén aminok) → vízoldékonyak (hidrofilek), kivéve T3-T4

−

• katecholaminok (adrenalin, noradrenalin, dopamin) • egyéb biogén aminok (hisztamin, szerotonin (5-HT), melatonin) • tiroxin, trijód-tironin → de a thyreoglobulin nem (az nem hormon + kémiailag peptid) peptidek, fehérjék, glikoproteinek → vízoldékonyak (hidrofilek) • hypothalamus neuropeptidjei → vazopresszin (ADH), oxitocin, releasing hormonok • TSH, FSH, LH, hCG → glikoproteinek, 2 alegységből épülnek fel (α és β) → α-alegység mindben azonos, βalegység hordozza a hormonspecifitást • GH, ACTH, prolaktin • inzulin, glükagon, szomtatosztatin (SST), pancreaticus polipeptid (PP) • kalcitonin, parathormon • gasztrin, enterogasztron, szekretin, cholecystokinin (pancreozymin), GIP (gasztrin inhibitor peptid), VIP (vazoaktív intestinalis peptid), motilin • ANH, BNP, CNP

Hormonok hatásának mechanizmusai: −

hormonok szállítása a keringésben:

• • −

−

−

szabad forma fehérjéhez kötött forma (a lipidoldékony hormonoknál ez a döntő, mivel rosszul oldódnak vízben) → viszont csak a szabad hormon a hatásos receptorokhoz kötődnek • ligand: valamely receptorhoz kötődni képes jelátviteli anyag • célsejt: olyan sejt, mely tartalmazza az adott hormon receptorát • affinitás: ligand kötődési ereje a receptorhoz → receptorok 50 %-át elfoglaló koncentrációval jellemezhető (minél kisebb, annál nagyobb az affinitás) → kompetíció esetén lehet jelentősége (mikor ugyanazon receptorokért több anyag vetélkedik) • specificitás: különböző ligandokat különböző affinitással kötnek • intrinsic aktivitás: akkor van, ha a receptorhoz kötődő vegyület aktiválja is a receptort (mert az antagonista pl. elfoglalja, de nem aktiválja, nincs intrinsic aktivitása) sejtben: • valamilyen jelátviteli utat aktiválnak → gyakran másodlagos (2nd) messengerek közvetítik a hatást • vagy a receptor közvetlenül is befolyásolhatja a génexpressziót (transzkripciós faktorként) eredmény: sejt vagy szerv működésének megváltozása, szabályozása • membrán-permeabilitás vagy -potenciál megváltoztatása • enzimek aktivitásának szabályozása → anyagcsere szabályozása • szekréció szabályozása • sejtosztódás szabályozása

Receptorok: −

−

megkötik a hormont → hormon hatását közvetítik a sejt számára (ha nincs receptor, nincs hatás sem) • expressziójuk foka határozza meg az endokrin válasz nagyságát • meghatározzák az aktiválódó jelátviteli utat • jel első szintű amplifikációjáért felelősek (a hormon-release után) • receptorokon ható vegyületek osztályozása funkció szerint: × agonista → receptorhoz kötődve valamilyen hatást fejt ki × parciális agonista → receptorhoz kötődve ugyanazt a hatást fejt ki, de gyengébben × antagonista → receptorhoz kötődik, de hatástalan, vagy az agonistával ellentétes hatású elhelyezkedésük szerint: • intracelluláris receptorok × olyan hormonok receptorai, melyek át tudnak hatolni a sejtmembránon - szteroidok - tiroxin, trijód-tironin - A- és D-vitaminok ×

×

felépítésük: karboxi-terminus (ligand-kötő domén) DNS-kötő domén amino-terminus → transzkripció aktivációja és stimulációja

receptorok ligand által aktivált transzkripciós faktorokként működnek -

-

•

alapállapotban inaktívak

hormon kötődésekor transzlokálódnak a sejtmagba → génexpressziót befolyásolják → mRNSszintézis (transzkripció) és fehérjeszintézis (transzláció) szabályozása - biológiai hatás viszonylag sokára alakul ki × nagy részük képes másodlagos messenger által létrehozott intracelluláris molekulát is megkötni sejtfelszíni receptorok (membránreceptorok) × azok a hormonok kötődnek ide, melyek nem képesek a membránon áthatolni - fehérjék, peptidek - katecholaminok - eikozanoidok → bár zsíroldékonyak, mégis sejtfelszíni receptorokhoz kötődnek - + az összes sejten belüli receptorral rendelkező hormonnak lehet sejtfelszíni receptora is... × másodlagos hírvivő rendszer szükséges hozzá (enzimkaszkádokat aktiválnak) × membránreceptorok osztályozása: - ioncsatorna-receptorok (ionotrop receptorok) → ioncsatornák működését szabályozzák (pl. Na+, K+, Ca2+, Cl--csatornák) → biológiai hatás azonnal kialakul • nyugalmi és akciós potenciált befolyásolják • pl. neuromuscularis junctio (motoros véglemez) → N-ACh-receptor Na+-csatornát nyit

-

−

metabotrop receptorok → nem tartalmaznak ioncsatornát, a transzmitter kötődése sejten belüli folyamatokat indít meg → biológiai hatás percek alatt alakul ki • G-protein-kapcsolt receptorok → 2 féle úton hathatnak: × cAMP-szintet növelik (Gs) vagy csökkentik (Gi): - serkentő G-protein (Gs) → ADH, ACTH, TSH, FSH, LH, β -adrenerg, glükagon, vazopresszin V2 (vesében) - gátló G-protein (Gi) → α2-adrenerg, M2,4-cholinerg (Ach a szívizomban) × Ca2+-szintet növelik (PLCβ-úton át → IP3 és DAG a másodlagos messenger) - Gq → α 1 -adrenrg, M1,3,5-cholinerg, vazopresszin V1 (simaizomban) • katalitikus (enzimekre ható) receptorok → × IC doménen enzim található, mely akkor aktiávlódik, ha a ligand az EC részhez kötődik × receptor tirozin-protein-kinázok → inzulin, növekedési faktorok • intracelluláris non-receptor tirozin-protein-kinázok segítségét igénylő receptorok × receptornak nincs katalitikus aktivitása × pl.: GH, prolaktin, IL-ek, TNF, EPO (erythropoetin), stresszhatások receptorai hormonális jelek integrációja • egy sejtre sok hormon → mindegyiknek más a receptora → különböző jelátviteli utak indulnak el • hatások eredője számít: × hathat egy irányba (funkcionális agomista) × ki is olthatja egymást (funkcionális antagonista)

Másodlagos (2nd) messengerek: −

−

−

kis, diffúzibilis, nem fehérje természetű anyagok • cAMP • cGMP • IP3 • DAG • Ca2+ szerepük → • jel továbbítása • erősítés (jel-amplifikáció) → 1 molekula kötődésekor nagy mennyiségű 2nd messenger keletkezik célfehérjékhez kötődve befolyásolni tudják azok aktivitását

Jelátviteli utak: cAMP-út: −

− − −

G-protein- (Gs és Gi) kapcsolt receptorok hatását közvetíti • serkentő G-protein (Gs) → × ADH (vazopresszin V2) → vese gyűjtőcsatornák × ACTH, TSH, FSH, LH × β -adrenerg × glükagon × parathormon • gátló G-protein (Gi/o) → α2-adrenerg, M2,4-cholinerg (Ach a szívizomban) cAMP (2nd messenger) → aktiválja a protein kináz A-t (PKA) protein kináz A (PKA) → cAMP-függő fehérjekináz célfehérjék aktivitása megváltozik a foszforiláció hatására

Inozitol-foszfolipid-út (Ca2+-út): −

G-protein- (Gq) kapcsolt receptorok hatását közvetíti → • α 1-adrenrg → simaizom-kontrakció, vazokonstrikció • M1,3,5-cholinerg • vazopresszin V1 (simaizomban) → ADH vazokonstriktor hatása

− − −

−

a Gq a-alegysége itt nem adenil-ciklázhoz, hanem foszfolipáz C-hez (PLC-β) kötődik → aktiválja foszfolipáz C (PLC-β ): • a következő reakciót katalizálja: PIP2 → IP3 + DAG DAG → hidrofób (zsíroldékony) → membránban marad • membrán foszfolipidek hasításából keletkezik • PKC (protein kináz C) -hez kapcsolódik → aktiválja IP3 → vízoldékony molekula → szabadon diffundál a membránban • membrán foszfolipidek hasításából keletkezik • célpontjai: Ca2+-csatornák (a GER membránjában) × nyugalomban az EC Ca2+ koncentráció 1000x-ese az IC-nek × Ca2+-csatorna-aktiváció hatására az citoszól Ca2+-szintje megnövekszik (Ca2+ a GER-ből jön) • Ca2+ → × 2nd messenger - kalmodulinhoz (CaM) kapcsolódik (aktiváció) - Ca2+-CaM-komplex aktiválja a kalmodulin-fűggő protein-kinázt (CamK) → Ser/Thr-specifikus protein-kináz → foszforilálják a célfehérjéket → célfehérjék aktivitása megváltozik - célfehérjék: pl. transzkripciós faktorok (CREB → cAMP responsive element binding protein) → génaktivitás-változások...

Receptor tirozin-protein-kinázok: −

− − − −

így hatnak: • inzulin • növekedési faktorok (EGF, FGF, NGF, PDGF) ligand kötődése → receptor dimerizáció (kivéve: inzulin receptor, mely eleve tetramer) receptor-alegységek autofoszforilációja (Tyr-oldalláncokon) → specifikus jelátviteli fehérjék tudnak hozzájuk kötődni itt kötődő jelátviteli fehérjéket (pl. IRS → inzulin receptor szubsztrát protein) a receptor foszforilálja → aktiváció jelátviteli fehérjétől függően különféle utak indulhatnak meg → • foszfatidil-inozitol-3-kináz (PI3K) út → inzulin metabolikus hatásainak fő közvetítője × PIP2 → foszfatidil-inozitol-biszfoszfát (sejthártyában található, ez a PLC szubsztrátja) × az út aktivációjának hatására a PI3K PIP2-ből PIP3-t képez 1 ATP árán × PIP3 → 2nd messenger → különféle utakat aktivál - végeredmény pl. glükóz transzporter fehérjék (GLUT) exocitózisa a sejtmembránba → inzulin ezáltal fokozza a sejtek glc-felvételét • foszfolipáz C (PLC-γ) út: PIP2 → IP3 + DAG • Ras/MAPK-út

Non-receptor tirozin-protein-kinázok: − − −

GH, prolaktin, citokinek (IL-ek, TNF), EPO (erythropoetin) jelátvitele stresszhatások jelátvitele → MAPK-utak integrin jelátvitel

Hormonális szabályozás mechanizmusai. Negatív és pozitív feedback. Hormonok: − − − − − −

−

belső elválasztású (endokrin) sejtek termelte szabályozó molekulák (first messengerek) szerepük: belső környezet állandóságának (homeosztázis) fenntartása + adaptáció biztosítása egyszerre sok sejtre tud hatni hatás hosszan tart hatás lassan alakul ki (látencia idő) termelésük: • hypothalamus • hypophysis (agyalapi mirigy) • perifériás endokrin szervek → pajzsmirigy, mellékpajzsmirigy, mellékvese, hasnyálmirigy, gonádok, placenta (méhlepény) • hagyományos endokrin szerveken kívüli endokrin sejtek → GI-rendsyer, szív, tüdő, vese keringésben gyakran fehérjékhez kötődnek → csak a nem kötött (szabad) hormonfrakció az aktív

Hormonok hatásának szabályozása: Beavatkozási pont alapján: −

− −

hormon teljes keringő mennyiségének szabályozása: • hormontermelés • szállítás • hormonok lebontása × receptoron (bontó enzim) × célsejtekben × specifikus szervekben → - máj (mindent elbont) - vese (mindent vízoldékonnyá tesz) - tüdő (tüdőben lebomlik, lehettel távozik) × keringésben → vérben proteázok találhatóak szabad (nem kötött, aktív) hormon mennyiségének szabályozása célsejtek hormonérzékenységének szabályozása (receptoron): • jelentősége: × meghatározza az endokrin válasz nagyságát × meghatározza, hogy milyen jelátviteli utak aktiválódhatnak × jel felerősítésért felelős 1. tényező • szabályozó hormon alapján: × homológ szabályozás → saját maga szabályozza a receptort × heterológ szabályozás → más hormon szabályozza a receptort (upreguláció/downreguláció) - permisszív (megengedő, elősegítő) → hatáshoz egy másik hormonravan szükség - szinergista (serkentés) → több hormon kiegészíti egymás hatását (pl. tesztoszteron és FSH együttes hatása a spermatogenezisre) - antagonista → egyik hormon gátolja a másik hatását • eredmény: × receptorok száma megváltozhat: - upreguláció → hormonhatásra nő a receptorszám - downreguláció → hormonhatásra csökken a receptorszám × receptorok affinitása is változhat - pozitív kooperatív hatás → ha az egyik hormon fokozza a másik kötődését - negatív kooperartív hatás → ha az egyik hormon gátolja a másik kötődését

Beavatkozás iránya alapján: − −

jellemző a visszacsatolási (feedback) mechanizmus alapján működő szabályozás negatív feedback → hormonhatás eredménye gátolja a hormonszekréciót

−

pozitív feedback → hormonhatás eredménye tovább fokozza a hormonszekréciót (ritka)

Negatív feedback szabályozás: − − −

gyakori szabályozó mechanizmus hormonhatás eredménye gátolja a hormonszekréciót különféle távolságot hidalhat át: • ultra short loop → adott szerven (pl. hypophsisen vagy hypothalamuson) belül • short loop feedback → hypophysis-hormon visszahatása a hypothalamusra (pl. TSH a TRH-ra) • long loop feedback → perifériás hormon visszahatása a hypophysisre és a hypothalamusra

Példák: −

−

−

gyakran tengelyeken keresztül valósul meg • hypothalamus – hypophysis – perifériás endokrin szervek tengelye: × hypothalamus → releasing hormon termelése - hypophysis trófhormontermelésének közvetlen (direkt) szabályozása - perifériás endokrin szerv hormontermelésének közvetett (indirekt) szabályozása × hypophysis → trófhormonok termelése (hypothalamus releasing hormonjainak hatására) × trófhormonok hatnak a perifériás endokrin szervekre: - trófikus hatások → szerv növekedése vagy visszafejlődésének (atrófia) gátlása • ACTH → hiányában a mellélvesekéreg atrofizál • TSH → túltermelése golyvára hajlamosít (megnagyobbodik a pajzsmirigy) × hypothyreosisban a golyva oka általában az emelkedett TSH-szint - hormontermelés szabályozása × perifériás hormonok: - perifériás hatások - negatív feedback → csökkentik a hypothalamus (és agy a hypophysis) hormontermelését • pl. pajzsmirigy-eltávolítás → TRH és TSH ↑ (mivel felszabadul a gátlás alól) • tengelyeknek köszönhetően a hormonok szintje többé-kevésbé állandó (egy adott set point körül mozog) • set point-ot befolyásolhatják pl. az anyagcsereutak , melyekre a hormonok hatnak → összetett szabályozási rendszerek közvetlenül a szabályozott tényező is befolyásolhatja: • renin-angiotenzin-aldoszteron-rendszer: × vérnyomás (vesében) ↓ → renin ↑ → AT-II ↑ → aldoszteron ↑ → RR ↑ × vérnyomás (vesében) ↑ → renin ↓ → AT-II ↓ → aldoszteron ↓ → RR ↓ • szénhidrát-anyagcsere: × vércukor ↑ → inzulin ↑, glükagon ↓ → vércukor ↓ → inzulin ↓, glükagon ↑ → vércukor ↑... × vércukor ↓ → inzulin ↓, glükagon ↑ → vércukor ↑ → inzulin ↑, glükagon ↓ → vércukor ↓... • kalcium-anyagcsere: × hypocalcaemia → PTH ↑, kalcitonin ↓→ Ca2+ ↑ → PTH ↓, kalcitonin ↑... × hypercalcaemia → PTH ↓, kalcitonin ↑ → Ca2+ ↓ → PTH ↑, kalcitonin ↓... neuroendokrin reflex is szabályozhatja: • vazopresszin (ADH): plazma ozmolalitás ↑ → ADH-szekréció ↑ • oxitocin: mellbimbó szopás általi ingerlése → oxitocin-szekréció ↑ • prolaktin: emlőbimbó mechanikus ingerlése (pl. szoptatás) → prolaktin ↑

Pozitív feedback szabályozás: − −

hormonhatás eredménye tovább fokozza a hormonszekréciót ritka

−

egyéb szabályozó mechanizmus kell a hatás megszüntetésére

Példák: −

−

−

−

−

ösztrogéntermelés a női nemi ciklus folliculáris fázisában: • follicularis fázis elején: × FSH és LH alacsony × ösztrogén és progeszteron is alacsony → FSH-szekréció fokozódni fog (felszabadul a gátlás alól) • granulosasejtek (oocyta körül) → ösztrogén- és inhibinszekréció (FSH hatására) → × FSH újra csökkenni kezd (negatív feedback) → további tüszők nem kerülnek besorozásra × ösztradiol autokrin hatásai → granulosasejtek és theca interna sejtek további proliferációja → granulosasejtek még több ösztrogént termelnek (pozitív feedback) × ösztradiol és FSH hatására a granulosasejtek LH-receptorokat expresszálnak → nagyobb mértékben lesznek érzékenyek LH-ra × ovuláció előtt a granulosasejtek progeszteront is kiválasztanak → hypophysis gonadotróp sejtjeiben megindítja az LH-szekréciót (de csak akkor, ha a sejtek előzőleg ösztrogénhatásnak voltak kitéve) → pozitív feedback × LH → thecasejtek androgén- (androsztendion-) szekréciója ↑ → granulosasejtek ösztrogénekké alakítják (aromatáz segítségével) → ösztrogén tovább ↑ LH-peak az ovuláció előtt: • közvetlenül az ovuláció előtt a domináns tüsző ösztrogénszekréciója jelentősen fokozódik • legalább 48 órás ösztrogénhatás → pozitív feedback a gonadotróp sejteken → LH ugrásserű emelkedése → ovuláció előtt 34-36 órával kezdődik × LH hatásai: - folytatódik az oocyta osztódása → kialakul a petesejt és az 1. poláris (sarki) test - granulosasejtek luteinizációja → progeszteron ↑ • testhőmérséklet ↑ (progeszteron hatására) → ovuláció időpontja hőméréssel megállapítható • FSH is ↑ (progeszteron hatására) → granulosasejtek LH-receptorainak száma ↑ → progeszteron még tovább ↑ • ösztrogén az LH-csúcs előtt hirtelen lecsökken (talán progeszteron hatására) × LH-csúcs (LH-peak, LH-surge) → ovuláció előtt 24 órával tetőzik - ösztrogén hatására alakul ki - GnRH-csúccsal együtt jelentkezik (de ez nem feltétele az LH-csúcs kialakulásának, az ösztrogén enélkül is létrehozza) - ösztrogén már az LH-csúcs előtt csökkenni kezdett (talán progeszteron hatására) • emiatt megszűnt a pozitív feedback → LH csúcs is megszűnik (de az LH alacsony szinten továbbra is jelen lesz) sárgatest (corpus luteum) progeszterontermelése: • progeszterontermelés LH hatásra indul meg (bár az LH alacsony, de még elegendő) • progeszteron hatásai: × méhnyálkahártya előkészítése az esetleges terhességre × preembryo befogadása (megtermékenyítés után) × sárgatest: progeszteron-receptorok expressziója ↑ → progeszteron a saját termelését fokozza → pozitív feedback (autokrin hatás) × testhőmérséklet emelkedése → max.: 20-21. napon × endometrium (méhnyálkahártya) ösztradiolreceptorinak száma ↓ → proliferáció megáll szülés szabályozási folyamatai → egymás hatását erősítik (pozitív feedback) • magzat feje eléri a cervixet → cervicalis stressz • oxitocin termelése (hypothalamus) és vérbe ürítése (HHL) fokozódik • fokozódó méhkontrakciók (fájások) véralvadás → • pozitív feedback szabályozás, bár nem igazán az endokrin rendszerhez tartozik • kaszkád ugyan lassan indul, de lépésről-lépésre egyre jobban felgyorsul, ennek okai: × az aktivált proenzimek egyre növekvő koncentrációja a plazmában (minden enzim saját magánál több proenzimet aktivál a következő lépésben) × kaszkádban később aktiválódó enzimek pozitív visszahatása a megelőző reakciókra (pozitív feedback)

Hypophysis elülső lebeny. −

hypophysis (agyalapi mirigy, pituitary gland) elhelyezkedése: • koponyaalapon, az os sphenoidalén belül található sella turcicában • határai: × oldalról: sinus cavernosus, benne a. carotis int. + n.III., IV, VI. × felette: a chiasma opticum, köztük diaphragma sellae (durarész)

Hypophysis (agyalapi mirigy) felépítése: −

−

neurohypophysis (fejlődése: neuroectodermából származik) • hypophysis hátsó lebeny (HHL, pars posterior seu nervosa) × nem termel hormonokat, csak raktároz (hypothalamusban termelt hormonokat) - ADH (Arg-vazopresszin) → vízdiurézis gátlása - oxitocin → méhizomzat összehúzódásait serkenti szüléskor, tejürülést serkent szoptatáskor • infundibulum (nyél): itt szállítódik az ADH (Arg-vazopresszin) és az oxitocin (ncl. SO-ból és PVN-ból) → neuronok axoplazmájában • eminentia mediana: hypothalamus infundibulumához tartozik × a. hypophysialis sup. capillarisai törnek be, érhurkokat képeznek × az adenohypophysist szabályozó hormonokat a portalis erek szállítják a hypophysis elülső lebenyéhez adenohypophysis: • fejlődése: Rathke-féle tasakból differenciálódik (az adenohypophysealis placod beöblösödése, a stomodeum hámjából alakul ki, nem idegi eredetű) • anatómia: × hypophysis elülső lebeny (HEL, pars anterior seu distalis) × közti lebeny (pars intermedia) → főleg foetusban van szerepe × pars tuberalis (infundibulumra felkúszó rész) • szövettan: mirigyes szerkezetű → hormonokat termel és szecernál (ACTH, TSH, FSH, LH, GH, PRL) • hypothalamikus szabályozás alatt áll → hypophyseotrop neuronok által neuroszekrécióval termelt hypophyseotrop hormonok végzik (portális ereken keresztül jutnak el a célterületre)

Adenohypophysis: −

kötegekbe rendeződött sejtek építik fel, köztük fenesztrált sinusoidok vannak

Szerepe: −

− − −

perifériás endokrin szervek működésére hat (master gland) → tengelyek • hypothalamus - hypophysis - mellékvese • hypothalamus - hypophysis - pajzsmirigy • hypothalamus - hypophysis - nemi szervek növekedést szabályozza (GH) tejtermelést és az anyai magatartást szabályozza (PRL) interface az idegrendszer és az endokrin rendszer között → a körrnyezeti hatások a hypothalamuson keresztül befolyásolják a hypophysis működését

Hormonjai: −

hypophysis elülső lebeny (HEL, pars anterior seu distalis) • chromophil sejtek (élénk festődés, granulumokat tartalmaznak) → hormontermelés - kapillárisok (fenesztrált sinusoidok) körül, szorosan egymáshoz fekszenek × acidophil (α -) sejtek: - GH (növekedési hormon, szomatotrófhormon (STH), szomatotropin) → növekedési faktorok termelését indukálja (főleg a májban) - prolaktin (PRL, laktotróf hormon (LTH) × bazophil (β-) sejtek (10%) - ACTH (adrenokortikotróf hormon) → mellékvese - TSH (thyreoidea stimuláló hormon) → pajzsmirigy - FSH (folliculus stimuláló hormon) → nemi működés szabályozása

-

−

−

LH (luteinizáló hormon, intersticiális sejteket stimuláló hormon, ICSH) → nemi működés szabályozása • chromophob sejek (50%): × kisebb méretű, kevés plazmájú, halovány festődésű sejtek × differenciálatlan sejtek → ciklusosan hormontermelő sejtekké alakulhatnak (pl. nyúlványos follicularis sejtekké) • TSH, FSH és LH szerkezete hasonló → glikoproteinek, αβ− láncokból állnak × α-láncok mindhárom hormonnál azonosak (+ hCG-nél is) × β-láncok specifikusak × hasonló jelátviteli úton hatnak → serkentő G-protein (Gs) → cAMP ↑ pars intermedia (közti lebeny) • β-chromofil sejtek → α- és β- endorfin, ACTH, MSH • •

köbhámmal bélelt, egynemű kolloidot tartalmazó szabálytalan cysták (Rathke-tasak maradványai) főleg foetusban van szerepe

pars tuberalis (infundibulumra felkúszó rész) • dúsan átszövik a portalis erek • gazdag gonadotroph és thyreotroph sejtekben • agranularis sejtek: melatoninreceptort tartalmaznak, szerepet játszanak a szezonális gonadális aktivitás szabályozásában

Hormontermelés szabályozása: −

hypothalamikus szabályozás alatt áll (hypophyseotrop neuronok szabályozzák) → portális keringésen keresztül valósul meg (nem pedig idegi kapcsolatok útján) •

adenohypophysis sejtjei autonóm módon is képesek a megfelelő hormon szekréciójára → de ez nem összehangoltan történik

•

hypothalamus szinkronizálja a hormonszekréciókat → ún. epizódokat hoz létre (hormonok nem folyamatosan, hanem hormonpulzusokkal szecernálódnak) × ×

−

−

− −

ez a pulzáló jelleg elengedhetetlen a hormonérzékenység fenntartásában ha a szekréció folyamatos lenne, a célszerv úgy viselkedne, mintha a hormon hiányozna, pedig „csak” a hatása hiányozik → ugyanez a helyzet akkor is, ha a hormont kívülről visszük be

hypophyseotrop hormonok: • termelődésük: × hypothalamusban (neuroszekrécióval) × a hormontermelő neuronok axonjai az eminentia medianában a portalis erek primer plexusa környékén végződnek → hypophysishez a portális erek juttatják el a szekrétumokat • releasing hormonok (RH-k): fokozzák a megfelelő adenohypophysis hormon felszabadulását Neurohormon Hatás az adenohypophysisre (temelés: hypothalamus, ürülés: portális erekbe) GHRH GH ↑ CRH ACTH ↑ TRH TSH ↑ prolaktin ↑ (GH ↑) GnRH (LHRH) FSH ↑ LH ↑ • release-inhibiting faktorok: gátolják a megfelelő hormon felszabadulását dopamin (DA, PIH) GHRH prolatkin ↓, (TSH ↓, FSH ↓, LH ↓) szomatosztatin (SST, GHIH) GH ↓, (ACTH ↓, TSH ↓) ACTH, TSH, FSH, LH hatására a célsejtből további hormon (célhormon) szecernálódik → a hypothalamus hormonjai tehát nem közvetlenül, hanem közvetett módon (a hypophysis elülső lebenyén át) szabályozza a perifériás endokrin szervek működését hypophyisis-alulműködés (hypopituitarizmus ) → az összes hypophyisis által szabályozott szervre hatással van portális keringés: • hypophyseotrop neuronok → hypothalamusban, a III. agykamra alapját képező részben

× ×

begyűjtik a környezet ingereit → azok alapján szabályozzák az adenohypophysist axonjaik az eminentia medianában végződnek

× rajtuk végigfutó AP hatására neurohormonokat ürítenek a. hypophysialis sup. (felső hypophysisartéria) → a. carotis interna ága (azelőtt adja le, mielőtt beletorkollik a Willisi-körbe) × ez felelős az eminentia mediana vérellátásárt × elágazódásai (dugóhúzó-erek) képezik azokat a capillarisokat (plexus tuberalis, primer plexus), amelyekbe az axonvégződések szekrétuma kerül • neurohormonok bekerülnek a kapillárisokba × releasing hormonok (RH-k) → pl. TRH, CRH, GHRH, GnRH × inhibitoros hormonok (IH-k) → pl. SST, dopamin × ADH is bejut (de csak kisebb mennyiségben) • kapillárisok a portális vénákba nyílnak → hypophysisnyélen keresztül az adenohypophysisbe kerülnek • a portális vénák sinusoidokra (szekunder plexus) oszlanak (ezek veszik körül az adenohypophysis hormontermelő sejtjeit) • károsodása esetén: × legtöbb adenohypophysis-hormon szintje csökken (GH ↓, ACTH ↓, TSH ↓, FSH ↓, LH ↓) × prolaktin ↑ (dopamin gátolná a szekrécióját) feedback-mechanizmusok: • zárt láncú: a termelt hormon közvetlenül csökkenti a felszabadulását irányító faktor termelését × ultra-short-feedback: a hormonok a saját termelésüket gátolják (auto- vagy parakrin módon) × short-loop negatív feedback: hypophysis hormonjai gátolják a hypothalamus releasinghormonjainak termelését × long-loop negatív feedback: célhormon által jön létre a visszacsatolás: - adenohypophysis megfelelő sejtjére → szekréció csökkentése - hypothalamus megfelelő hypophyseotrop neuronjára → szekréció csökkentése × célhormon hiányában a hypothalamus és a hypophysis szekréciója is fokozódik • nyílt láncú: nem a szabályozott változó hat vissza, hanem valamely ettől független tényező × pl. az idegrendszert érő változás (pl. CRH-ACTH tengelyt érő stresszor behatások) •

−

Adenohypophysis hormonjainak részletes ismertetése: ACTH (adrenokortikotróf hormon): − − −

−

peptid hormon (39 aminosavból áll) proopiomelanocortin (POMC) származéka POMC származékai → többféle termék (differenciált processing) • ACTH × szekvenciájában jelen van a melanocytákat stimuláló hormon (α -MSH) szekvenciája is - halakban és kétéltűekben MSH is termelődik, emberben nem → hatására szétszóródnak a melanocytákban a melanin-granulumok → bőr sötétedik - de nagy mennyiségű ACTH kiválthatja az MSH hatásait × ha az ACTH koncentrációja jelentősen nő: - beteg bőre pigmentáltá válik → bronzszínű vonalak - primer mellékvesekéreg-elégtelenség (Addison-kór) esetén a feedback miatt ACTH ↑ → bronzkórnak is nevezik • β -endorfin → opioid peptid (hypophysisben termelődik) × stressz-analgézia - felfokozott emocionális állapot → felfüggeszti a nociceptív (fájdalmas) ingerek tudatosulását - mechanizmusa: stresszhelyzetben POMC termelődése ↑ → β -endorfin ↑ → általános analgetikus (fájdalomcsillapító) hatás → fájdalomcsillapító pályák aktiválása × immunológiai hatások: fokozza a T-sejt-proliferációt, Ig-termelést nem befolyásolja (az α-endorfin az Igtermelést gátolja, de a T-sejt-proliferációra nem hat) • β-lipotropin mellékvese hormontermelését szabályozza: • közvetlen hatások: × glükokortikoidok ↑ (zona fasciculata) × szexuálszteroidok ↑ (zona reticularis)

•

−

−

−

de trófikus hatásai vannak → × trófikus hatások → hiányában a teljes mellékvesekéreg atrofizál - iatrogén (művi) módon előidézhető pl. krónikus glükokortikoid-kezelés leállításakor (negatív feedback miatt a kezelés során szupresszálódik az ACTH, emiatt mellékvese-elégtelenség lép fel (fehér Addison) → mivel a kezelés alatt nem volt magas az ACTH és az MSH, nincsenek bronzszínű vonalak (ezért fehér) × permisszív szerep → valamennyi ACTH feltétele a mineralokortikoidok termelésének is a zona glomerulosában (bár azt elsősorban a renin (RAAS) szabályozza) hypothalamus-hypophysis-mellékvesekéreg tengely: • hypothalamus (HT) → CRH (stressz-reakcióban, megterheléskor megemelkedik: × trauma (pl. műtét) × fertőzés × fizikai megterhelés (erős izommunka) × éhezés × intenzív hideg vagy meleg × érzelmi túlterhelés • hypophysis (HF) → ACTH (adrenokortikotróf hormon) × termelését a CRH szabályozza × hiányában a mellékvesekéreg atrofizál × túlzott mennyisége esetén hypertrophizál, hyperplasia is megfigyelhető • mellékvesekéreg → szteroidok • negatív feedback → × szteroidok hatására CRH és ACTH is ↓ × alacsony kortizolszint esetén az ACTH plazmaszintje, ACTH szekréciója magasabb, ill. a korzikotrop sejt CRH-érzékenysége is nagyobb napi (cirkadián, diurnális) ritmus → CRH-ra, ACTH-ra és kortizolra is érvényes • kortizol este nyugalomban 50 nmol / l • elalvást követő néhány óra múlva növekszik • ébredés környékén éri el maximumát (normál érték reggel 8 h-kor: 140-635 nmol / l) tengely betegségei: • Cushing-szindróma: glükokortikoid-túltermelés (bármely okból) × ACTH-independens (primer → ok a mellékvesében van): daganat, hyperlplasia × ACTH-dependens → szekunder (ok az ACTH) vagy tercier (ok a CRH) - hypophysis adenoma (Cushing-betegség, Cushing-kór) → egyedül ezt az esetet hívjuk Cushingkórnak (egyéb eredetű glükokortikoid hyperszekréció: Cushing-syndroma) - ectopiás (hypophysisen kívüli) ACTH-termelés (szekunder Cushing-sy.) → pl. daganatok - ectopiás CRH-termelés (tercier Cushing-sy.) → pl. daganatok - exogén ACTH adása • mellékvesekéreg-hypofunkció (alulműködés): általában a mineralo- és glükokortikoidok hatását is érinti × primer → ha az ok a mellékvesében van (Addison-kór) × szekunder (hypopituiter, csökkent ACTH-szint) × tercier (hypothalamus csökkent CRH-termelése)

TSH (thyreoidea stimuláló hormon): −

−

szerkezete: • glikoprotein hormon • két alegységből épül fel:α és β × α-alegység azonos a TSH-ban, FSH-ban, LH-ban, hCG-ben × β-alegység hordozza a hormonspecifitást hypothalamus-hypophysis-pajzsmirigy-tengely: • hypothalamus → × TRH (tyrotropin-realising hormon) → TSH-termelés és –szekréció szabályozása - ha TRH ↑ → TSH ↑ (és a prolaktin is ↑) - TSH-n keresztül indirekt szabályozza a pajzamirigyben a T3 és T4 szintézisét × TSH-termelés egyéb szabályozói: - hőmérséklet: • hideg → TRH ↑→ TSH ↑ • tartós hideg → TRH ↓ → TSH ↓ - stressz → TRH ↓ → TSH ↓

−

−

- terhesség → TRH ↓ → TSH ↓ - T3 és T4 mennyisége → negatív feedback (ha T3 és T4 ↑ → TRH és TSH ↓) - szomatosztatin → TSH ↓ • adenohypophysis (HEL, hipofízis elülsőlebeny) → TSH (thyroid stimulating hormon) × serumszintje normálisan 10 pmol/l × TSH receptor 2 alegységből álló glikoprotein a thyerocyták felszínén - EC elhelyezkedő része köti meg a TSH-t - jelátviteli utat indít be → cAMP ↑ (tehát nem cGMP...) × TSH hatásai: - folliculussejtek aktivációja és hyperplasiája (számuk ↑) és hypertrophiája (nagyságuk ↑) • ha sok a TSH → golyva (pajzsmirigy-megnagyobbodás) jön létre (hypothyreosisban is a feedback miatt) • ha nincs TSH → pajzsmirigy sorvad - thyreoglobulin gén transzkripciója ↑ → thyreoglobulin-szintézis ↑ - pajzsmirigy epithelsejt jodidfelvétele ↑ (plazmából) - jodináció (Tyr oldalláncok jódozása (organifikációja)) ↑ - MIT (T1) és DIT(T2) T3-má és T4-gyé alakulása ↑ - thyreoglobulin proteolízise ↑ → kész hormonok szekréciója ↑ (plazmába) × autoimmun betegségekben IgG stimuláló típusú antitest hozzákötődhet a TSH receptorhoz → thyreotoxicosis • pajzsmirigy: T3 és T4 (sejtekben T4 →T3) × T3 és T4 gátolja a TSH-termelést → negatív feedback × T3 és T4 szintjének csökkenése (pl.jódfelvétel, peroxidáz bénítása esetén) → TSH ↑ TSH is napi periodicitást mutat • napközben alacsony • éjjel magas tengely betegségei: • hypothyreosis → pajzsmirigy-alulműködés × primer → ha az ok a pajzsmirigyben van (negatív feedback → TRH és TSH ↑) × szekunder (hypopituiter, csökkent TSH szint) × tercier (hypothalamus csökkent TRH-termelése) • hyperthyreosis → pajzsmirigy-túlműködés × primer → ha az ok a pajzsmirigyben van (negatív feedback → TRH és TSH ↓) × szekunder (emelkedett TSH szint az ok) × tercier (hypothalamus emelkedett TRH-termelése)

FSH (folliculus stimuláló hormon), LH (luteinizáló hormon, intersticiális sejteket stimuláló hormon, ICSH): −

−

szerkezetük: • glikoprotein hormonok • két alegységből épülnek fel:α és β × α-alegység azonos a TSH-ban, FSH-ban, LH-ban, hCG-ben × β-alegység hordozza a hormonspecifitást szerepük: • FSH: × petefészek → - tüszőnövekedés - granulosa-sejtek stimulációja (aromatáz-aktivitás ↑) → ösztradiol-termelés - granulosasejtek LH-receptorainak száma ↑ → ez ad lehetőséget arra, hogy az LH majd megindítsa bennük a progeszteron-szintézist × here (Sertoli-sejtekre hat) → spermiogenesis, MIF-, inhibin- vagy aktivin-termelés × hypothalamus → negatív feedback • LH (ICSH): × petefészek → - androsztension ↑ → ösztradiol-termelés (follicularis fázis végén) - ovuláció kiváltása - granulosasejtek luteinizációja → corpus luteum-képződés → progeszteron-termelés (luteális fázisban), ennek előfeltétele, hogy a granulosasejtek előzőleg FSH-hatásnak legyenek kitéve

here (Leydig-sejtekre (interstitialis sejtek) hat) → tesztoszteron-termelés, androsztendion, androszteron, ösztrogének termelése × hypothalamus → negatív feedback szabályozásuk: • hypothalamikus GnRH (LHRH) szabályozása alatt állnak • szekréciójuk alapfeltétele a GnRH (LHRH) pulzálása, ennek hiányában az LH-, FSH-szekréció megszűnik • szekréció szabályozása a két nemben eltérő pulzatilis szekréció (90 perces periódusok) → mindkét nemben (ha foylamatos lenne, elhasználódnának a receptorok, és nem tudna hatni...) nőben ciklusos, férfiban nem ciklusos szekréció ×

−

− −

Prolaktin (PRL, laktotróf vagy luteotróf hormon (LTH) − − − −

−

peptid (199 aminosav) → GH-hoz és hPL-hez hasonló szerkezetű adenohypophysis acidophil (α -) sejtjei termelik (mint a GH-t) receptorán a GH keresztreakciót mutat szabályozása: • diurnális ritmus, pulzatilis elválasztás, maximum az éjszaka közepén • szekréciója tónusos gátlás alatt áll (egyedülálló): a dopamin (DA, PIH) gátolja • specifikus serkentő hormonja nem ismert × ösztrogén serkenti a prolactin termelést - terhesség alatt a prolaktin szint 10x-esére nő - szoptatás alatt is magas marad × TRH ↑ → prolaktin ↑ (ld. Schmidt-Lang 444, fekete Fonyó 777, kék Fonyóból kifelejtették...) × VIP → prolaktin ↑ × angiotenzin II → prolaktin ↑ × endorfin → prolaktin ↑ • emlőbimbó mechanikus ingerlése (pl. szoptatás) önmagában is megemeli a prolaktinkoncentrációt → neuroendokrin reflex • stressz is hyperprolactinaemiát okoz fő hatásai → főleg az emlőre (exocrin mirigy) hat • emlőmirigy fejlődése, emlő előkészítése a laktációra • laktáció beindítása és fenntartása, tejelválasztás (galaktogenesis) → de a tejürülést viszont már az oxitocin szabályozza! • szexuális magatartás szabályozása (reprodukció magatartási aspektusai) • terhesség során: × magas prolaktin szint gátolja a GnRH termelést (szoptatás alatt nincs menstruáció) × anyai ösztön kialakítása × magzatvízben volumen- és ozmoreguláció × surfactant szintézis a foetalis tüdőben × anyai immuntolerancia a magzattal szemben • oligodendrocyta prekurzor sejtek proliferációjának stimulációja • szőrnövekedés lassítása egérben... • bár más szerveken is vannak prolactin receptorok, egyéb fiziológiás hatás nem ismert

GH (növekedési hormon, szomatotrófhormon (STH), szomatotropin): − − −

−

polipeptid → prolaktinhoz és hPL-hez hasonló szerkezetű hypophysis acidophil (α -) sejtjei termelik (mint a PRL-t) szerkezete fajonként kissé különbözik: • az egyes fajok az evolúciióban felettük álló fajok GH-jára növekedéssel reagálnak → ember csak humán GHra reagál • az alacsonyabb rendű fajok GH-ja diabetogén hatásmechanizmus: • GH-receptoron hat • hatását növekedési faktorok (GF-ek, szomatomedinek) közvetítik • a GF-ek GF-receptorokon hatnak (receptor Tyr-protein-kinázok)

−

− −

szabályozása: • hormonális: × GHRH (hypothalamus termeli) → GH szekrécióját és a GH-gén átírását is fokozza × szomatosztatin (SST, gátló hormon, GHIH) → nincs hatással az átírásra, ill. a szintézisre, csak a szekréciós epizódokat tudja befolyásolni × adrenerg izgalom → GH ↑ × IGF ↓ → GH ↑ × ösztrogén → GH ↑ × vazopresszin (AVP) → GH ↑ • neurogén: × SWS-alvás 3-4. fázisa → GH ↑ × REM-fázis → GH ↓ × stressz → GH ↑ × izommunka → GH ↑ • metabolikus: × hypoglikaemia → GH ↑ × hyperglikaemia, obesitás → GH ↓ × plazma AS (Arg) ↑ → GH ↑ × plazma FFA ↓ → GH ↑ plazmaszintje normálisan: kb. 3 mg/l hatásai: • növekedés egyik legfontosabb szabályozója: × elsősorban a végtagok hossza nő („nyakigláb”) - porcszövetben a prechondrocytákra hat (megnöveli bennük az IGF-1 szintet) → a sejtből kijutó IGF-1 további prechondrocytákat aktivál → növekedni és érni kezdenek - csak akkor hatásos, amikor az epiphysiskorongok még nem záródtak - vastagsági növekedés később is létrejöhet (nagyobb lesz a központi csatorna) × acralis területek (kéz, láb, orr, fül, mandibula) növekedése × zsigerek és lágy részek növekedése (hyperplasia (sejtszám ↑), hypertrophia (sejméret ↑)) • anyagcsere-folyamatok szabályozásában is részt vesz: × fehérjeanyagcserére: - AS-ak felvétele a sejtbe (pl. izomba) ↑ - fehérjeszintézis ↑ (transzkripció és transzláció szintjén is) - pozitív nitrogén-egyensúly → fehérjék mennyisége ↑ a szervezetben × zsíranyagcserére: - szabad zsírsavak (FFA) fokozott felszabadulása (zsírszövetből) - lipolízis ↑ - fokozza a zsírsejtek adrenalinra adott lipolitikus válaszát is - zsírt részesíti előnyben a cukorral szemben - emiatt a cukor felhalmozódik → glc-konzerválás az agy számára × szénhidrát-anyagcserére: diabetogén hatás (vércukor ↑) - periféria (izom, zsírszövet) cukorfelhasználása csökken (mivel a zsírfelhasználás fokozott) - glikogenolízis (glikogénlebontás) fokozódik - inzulinreceptorok számát csökkenti → inzulinrezisztencia ↑ → anti-inzulin hatású (pl. izomban) - inzulinszerű növekedési faktorok (IGF-1, IGF-2) szintje ↑ - glükagont is serkenti - éhezéskor könnyebben alakul ki hypoglikaemia (inzulin relatív túlsúlya a GH-hoz képest (glcanyagcsere szempontjából az inzulin és a GH antagonisták)) × Na+-retenció × K+, PO43- egyensúlya is pozitív lesz

Növekedésihormon-szekréció zavarai (fejlődő és felnőtt szervezetben). Szomatomedinek. GH (növekedési hormon, szomatotrófhormon (STH), szomatotropin): − −

− −

−

polipeptid → prolaktinhoz és hPL-hez hasonló szerkezetű szerkezete fajonként kissé különbözik: • az egyes fajok az evolúcióban felettük álló fajok GH-jára növekedéssel reagálnak (tehát pl. sertés GH hatásos patkányban...) → ember csak humán GH-ra reagál • az alacsonyabb rendű fajok GH-ja diabetogén • tehát pl. sertés GH patkányban növekedést, emberben hyperglikaemiát vált ki hypophysis elülső lebenyének (adenohypophysis, HEL) acidophil (α -) sejtjei termelik (mint a PRL-t) hatásmechanizmus: • GH-receptoron hat • hatását növekedési faktorok (GF-ek, szomatomedinek) közvetítik • a GF-ek GF-receptorokon hatnak (receptor Tyr-protein-kinázok) plazmaszintje normálisan: kb. 3 mg/l

Hatásai: −

−

növekedés egyik legfontosabb szabályozója: • elsősorban a végtagok hossza nő („nyakigláb”) × porcszövetben a prechondrocytákra hat (megnöveli bennük az IGF-1 szintet) → a sejtből kijutó IGF-1 további prechondrocytákat aktivál → növekedni és érni kezdenek × csak akkor hatásos, amikor az epiphysiskorongok még nem záródtak × vastagsági növekedés később is létrejöhet (nagyobb lesz a központi csatorna) • acralis területek (kéz, láb, orr, fül, mandibula) növekedése • zsigerek és lágy részek növekedése (hyperplasia (sejtszám ↑), hypertrophia (sejméret ↑)) • fokozza az izmok növekedését (fehérjék bevitelét követően) anyagcsere-folyamatok szabályozásában is részt vesz: • fehérjeanyagcserére: × AS-ak felvétele a sejtbe (pl. izomba) ↑ × fehérjeszintézis ↑ (transzkripció és transzláció szintjén is) × pozitív nitrogén-egyensúly → fehérjék mennyisége ↑ a szervezetben • zsíranyagcserére: × szabad zsírsavak (FFA) fokozott felszabadulása (zsírszövetből) × lipolízis ↑ × fokozza a zsírsejtek adrenalinra adott lipolitikus válaszát is × zsírt részesíti előnyben a cukorral szemben × emiatt a cukor felhalmozódik → glc-konzerválás az agy számára • szénhidrát-anyagcserére: diabetogén hatás (vércukor ↑) × periféria (izom, zsírszövet) cukorfelhasználása csökken (mivel a zsírfelhasználás fokozott) × glikogenolízis (glikogénlebontás) fokozódik × inzulinreceptorok számát csökkenti → inzulinrezisztencia ↑ → anti-inzulin hatású (pl. izomban) × inzulinszerű növekedési faktorok (IGF-1, IGF-2) szintje ↑ × glükagont is serkenti × éhezéskor könnyebben alakul ki hypoglikaemia (inzulin relatív túlsúlya a GH-hoz képest (glc-anyagcsere szempontjából az inzulin és a GH antagonisták)) • Na+-retenció • K+, PO43- egyensúlya is pozitív lesz

Növekedési faktorok (GF-ek (growth factor), szomatomedinek): − −

szerepük: közvetítik a GH hatását termelődésük: • főleg májban

−

−

• de más szervekben is célszerv szerint: • EGF → epidermális növekedési faktor • FGF → fibroblaszt növekedési faktor • NGF → idegi (nerve) növekedési faktor • OGF → ovariális növekedési faktor • PDGF → vérlemezke-eredetű (platelet delivered) növekedési faktor • IGF-1, IGF-2 → inzulinszerű növekedési faktorok × IGF-1 (szomatomedin C) → GH ezen keresztül hat (izomban, csontban, porcan, májban, vesében...) × IGF-2 → szénhidrátanyagcsere szabályozása • MGF → sejtosztódásra ható (multiplication) növekedési faktor fő hatásaik: • DNS- és RNS-szintézis ↑ • fehérjeszintézis ↑ • sejtméret és sejtszám ↑ • szervméret és szervfunkció ↑

GH-szekréció szabályozása: −

−

−

hormonális: • GHRH (hypothalamus termeli) → GH szekrécióját és a GH-gén átírását is fokozza • szomatosztatin (SST, gátló hormon, GHIH) → nincs hatással az átírásra, ill. a szintézisre, csak a szekréciós epizódokat tudja befolyásolni • adrenerg izgalom → GH ↑ • IGF ↓ → GH ↑ • ösztrogén → GH ↑ • vazopresszin (AVP) → GH ↑ neurogén: • SWS-alvás 3-4. fázisa → GH ↑ • REM-fázis → GH ↓ • stressz → GH ↑ • izommunka → GH ↑ metabolikus: • hypoglikaemia → GH ↑ • hyperglikaemia, obesitás → GH ↓ • plazma AS (Arg) ↑ → GH ↑ • plazma FFA ↓ → GH ↑

Növekedéshez szükséges egyéb tényezők (GH-n kívül): − − − − −

pajzsmirigyhormon szexuál hormonok → pubertáskori növekedés (felsőtest nő jobban) inzulin (növekedés szempontjából az inzulin és a GH szinergisták) egyéb genetikai tényezők környezeti tényezők: • megfelelő táplálék, ill. annak megfelelő felszívódása (általában itt van a baj) • szociális / gazdasági helyzet

Növekedési hormon fokozott hatása: −

−

fiatal korban → arányos óriásnövés (gigantismus) • csontok hossza ↑ • izomzat tömege ↑ (de a keresztmetszetre eső erő ↓) idős korban: • zárt epiphysiskorongok → végtagok nem tudnak nőni • acralis területek (kéz, láb, orr, fül, mandibula) növekedése (acromegalia)

−

• lágy részek növekedése • zsigerek növekedése fokozott exogén bevitel 1-2 napig hypophyser diabetest hoz létre (reverzibilis) → az adagolást tovább folytatva metahypophyser diabetes (irreverzibilis) alakul ki (mivel tönkremennek a hasnyálmirigy inzulintermelő β-sejtjei)

Növekedési hormon csökkent hatása: HT-HF-GH-tengely különféle zavarai okozhatják: − − − − − −

GHRH-hiány GH-hiány GH-R-kötés zavara IGF-1 zavara IGF-1-R zavara nem tud a porc-epiphysishez kötni → növekedés elmarad

Növekedési hormon hiánya: −

− −

−

típusai: • organikus (középvonalbeli tumorok) / idiopathiás (pl. perinatalis asphyxia) • izolált / multiplex (más HF-hormonok is) általában csak a 2-3. életévben tűnik fel tünetek: • újszülött- és csecsemőkorban: × ismétlődő hypoglycaemia × elhúzódó icterus × középvonal defektus (nyúlajak, farkastorok) × craniofaciális növekedési anomália × súly stagnál × hossznövekedés elmarad • kisded- és gyermekkorban: × növekedés és csontérés ütemének elmaradása × testarányok normálisak → arányos törpeség (hypophyser törpeség fontos jellemzője) × babaarc × normális mentális képességek • serdülőkor: a serdülés jelei ellenére a növekedés nem gyorsul fel • csökkent fehérjeszintézis • inzulinrezisztencia • a máj glikogén raktára csökken – hypoglycaemia hajlam kezelés: szintetikus GH

Laron-törpeség: − − −

−

öröklődő betegség (autoszomális recesszív) oka: növekedési hormon receptorának eltérő szerkezete lényege: GH-inszenzitivitás → • IGF-1 (szomatomedin C) szintje csökken • GH szintje a normálisnál magasabb is lehet (kiesik az IGF-1 negatív feedback hatása) következmény: • törpeség • ellenállóbbak diabetesre és rákra

Vazopresszin (ADH). Oxitocin. ANH (szívhormon). −

−

vazopresszin és az oxitocin a hypothalamusban termelődik, a neurohypophysisben tárolódik • szerkezetük hasonló (9 AS-ból álló peptid hormonok) → 2 aminosavban (3-as és 8-as) különböznek • vazopresszin (ADH) → ozmoreguláció (vízdiurézis gátlása) • oxitocin → méhizomzat összehúzódásait serkenti szüléskor, tejürülést serkent szoptatáskor az ANP (ANH) a szívben termelődik → szerepe a natriurézis (Na- és folyadékürítés növelése)

Neurohypophysis (hypophysis hátulsó lebeny, HHL): −

anatómia: • hypophysis hátsó lebeny (HHL, pars posterior seu nervosa) × nem termel hormonokat, csak raktároz - vazopressin és az oxytocin a hypothalamusban (PVN, SO) termelődik (mindkét hormon mindkét magban) • neuroszekrécióval termelődnek (az idegsejtek szintetizálják őket) • peptid hormonok • mindkét hormon 9 aminovasat tartalmaz - tractus hypothalamo-hypophysealison jutnak a HHL-be - a HHL axon terminálisok gralunumaiban tárolódnak - innen tudnak a vérbe ürülni a fenesztrált kapillárisokon (itt nincs vér-agy-gát) × idegrendszeri eredetű (köztiagyból differenciálódik) × szöveti szerkezet → idegszövet jellegű - nucleus paraventricularis (PVN) és supraoptipus (SO) neuronjainak vékony, velőshüvely nélküli idegrostjai és idegvégződései, valamint glia sejtek alkotják - idegvégződések (bennük hormontároló granulumok) a fenesztrált kapillárisok körül rendeződnek - speciális gliasejtek (pituicyták) - Herring-féle testek (a magnocellularis axonok orsószerű tágulatai, hormonokat raktározó granulumokkal teltek) • infundibulum (nyél): × III. agykamra üregétől mentes köztiagyállomány, a pars tuberalisba ágyazva × magnocellularis rendszer axonkötegeit tartalmazza (kevés parvicellularist is) → tractus hypothalamohypophysealis - itt szállítódik az ADH (Arg-vazopresszin) és az oxitocin (ncl. SO-ból és PVN-ból) → neuronok axoplazmájában - diaphragma sellae-t átfúrja, sérülékeny → sérülése diabetes insipidushoz vezet (ADH-hiány) • eminentia mediana: × hypothalamus infundibulumához tartozik × szövettan: tanycyta–nyúlványok (speciális ependymasejt), kevés neuron és gliasejt × a. hypophysialis sup. capillarisai törnek be, érhurkokat képeznek × parvicellularis idegsejtek axonjai érnek itt véget (neurohemalis junctiók) × a hypophysis elülső lebenyéhez szállítják az azt szabályozó hypophyseotrop hormonokat

Vazopresszin (antidiuretikus hormon, VP, AVP, ADH): −

− − −

−

peptid hormon (9 aminovasat tartalmaz) • szerkezete fajonként eltérő lehet • emlősökben és emberben → arginin-vazopresszin (Arg-VP, AVP) • sertésnél pl. lizin-vazopresszin (Lys-VP) hypothalamus termeli (főleg. ncl. supraopticus (SO)) infundibulumon át (a neuronok axoplazmájában) jut a HHL-be HHL raktározza (axon terminálisok gralunumaiban) • neurohypophysin II nevű fehérjéhez kötődnek • ATP is van a granulákban • ingerre a vérbe ürülnek (neurohypophysin II perifériás funkciója nem ismert) hatásai: • vízvisszatartás ↑ (fiziológiás hatás) → ozmoreguláció (↔ aldoszteron a volumenregulációt végzi))

×

V2-receptorokon (cAMP-úton) fokozza az aquaporin 2 csatornák luminalis expresszióját (reverzibilis vízpermeabilitást biztosít) a gyűjtőcsatornákban (főleg ott) és a distalis tubulusokban → ez ez ún. fakultatív vízreabszorpció (ADH hatása kell hozzá)

× ×

a víz az ozmotikus grádensnek megfelelően tud vándorolni a vese hyperosmoláris interstituma biztosítja (ezt a vastag szegmentum aktív Cl --reabszorpciója alakítja ki)

×

• •

eredmény: a vízdiurézis csökkenni fog → „antidiuretikus hormon” - vér → ozmotikus koncentráció ↓ - vizelet → ozmotikus koncentráció ↑ × ADH hiányában hiperozmotikus vizelet képzése nem lehetséges Na+-reabszorpció ↑ (kevésbé) → apikális Na+-csatornákon (ENaC) K+-reabszorpció ↑

•

−

−

urea reabszorpció ↑ × urea carrierek (UT1) kihelyezése a gyűjtőcsatorna luminális mebránjába × gyűjtőcsatorna medullaris szakasza ADH jelenlétében ureára permeábilis → fokozódik az interstitium hyperosmolaritása → szintén a koncentrálási folyamatnak kedvez • simaizomkontrakció (farmakológiai hatás, csak nagyobb koncentrációban érvényesül) × vazokonstrikció (simaizomkontrakció a kis erekben) → perifériás ellenállás ↑ → vérnyomás ↑ - koszorúerek is szűkülnek - kivéve: agy, vese × nagy mennyiségben az összes simaizom kontrakcióját képes kiváltani • egyéb hatások: × ACTH-release emelése × perctérfogat enyhe csökkentése (nagy koncentrációban) → magyarázat: perifériás ellenállás fokozása, direkt negatív inotróp hatás szabályozás: • fokozza: × plazma ozmolalitás (ha emelkedik (pl. hypernatraemia) → ADH-szekréció ↑) - neuroendokrin reflex - ozmoreceptorok: elülső hypothalamus, ncl. SO, ncl. PVN - az ember relatív vízhiányban él → folyamatosan szekretálódik kis mennyiségű ADH × keringő vértérfogat → - vérnyomás-csökkenés (jobb és bal pitvari baroreceptorok szerepe) → ADH-szekréció ↑ felszabadul a gátlás alól - hypovolémia → ADH-szekréció ↑ felszabadul a gátlás alól • vérzés (haemorrhagia) • izzadás × izommunka × fájdalom × emocionális stressz × hányinger × állás × RAAS-aktiváció (AT-II) is fokozza a termelését × kolinerg stimuláció × barbiturátok (altató- és nyugtatószerek, ma már alig használhák őket) • gátol: × plazma ozmolalitás csökkenése (pl. hyponatreamia) × folyadékterek növekedése (hipervolémia) × alkohol (etanol) × koffein × szteroidok × ANP × fekvés receptorok: • V1-receptor (simaizmok) → PIP2 → Ca2+ ↑ → kontrakció • V2-receptor (vese gyűjtőcsatornák) → PK-aktivitás ↑ → sejtben megnő a cAMP-szint → aquaporin (AP) 2csatornák luminalis expressziója és vízpermeabilitása ↑

Diabetes insipidus (DI):

− −

−

− −

−

ADH (vasopressin) hatás hiánya típusai: • centrális (CDI) → ADH-hiány (pl. ncl. SO roncsolása miatt) • nephrogén diabetes insipidus (NDI) → vese ADH-receptorainak hibája tünetek: • polyuria (akár naponta 15-30 liter vizelet) • polydipsia (állandóan szomjas) ha ez nem tudja ellensúlyozni a vízvesztést, hyperosmolaris dehidratio lép fel vizelet. • nagy mennyiségű (4-12 liter) • alacsony osmolaritású ( 70 % kóros alak

spermiumok motilitása → minimum 30-50 % célirányosan, előrefelé mozogjon •

asthenozoospermia → ha < 50 % progresszív mozgás

Erectio és ejaculatio. Coitus. Megtermékenyítés. − −

−

faj fenntartása a nemi egyesülés folyamatához (szexuális aktus, coitus, cohabitatio) kötött ennek feltétele a penis megmerevedése (erekció), valamint az ondó vaginába juttatása (ejaculatio) • erekció → paraszimpatikus • ejakuláció → szimpatikus ez teszi lehetővé a megtermékenyítést

Erectio (merevedés): −

erectio: penis megmerevedik, térfogata többszörösére (kb. 8x-osára) nő (vértartalmának növekedése miatt)

Anatómiai alapok: −

−

− − −

3 erektilis struktúra: • corpus cavernosum (páros) → dorzálisan • corpus spongiosum → ventrálisan • glans penis erektilis struktúrák belső szerkezete: • sinusoidok (endothellel bélelt üregek) • trabeculák → rostos kötőszöveti gerendák • trabecularis simaizmok → × nyugalomban részlegesen össze vannak húzódva (α 1-adrenerg hatás) × elernyedtségi fokuk szabja meeg, hogy mennyi vér áramoljon az üregekbe körülöttük tunica albuginea → kötőszövetes rostos réteg medencecsonthoz kapcsolódnak harántcsíkolt izmok rögzülnek rajtuk: • m. bulbospongiosus • m. ischiocavernosus

Szabályozása: −

− −

3 mechanizmus: • magasabb központi idegrendszeri (androgéntől független) × érzékszervi ingerek (látási, hallási, szagingerek) × emóciók × fantáziák • reflexes (androgéntől független) × glans penis mechanikus ingerlése → afferens: n. pudendus × egyéb erogén zónák mechanikus ingerlése (ahol az állatvilágban is gyakori volt az érintkezés) × reflexközpont: gerincvelő sacralis része (S1-S2) → paraszimpatikus • alvás alatti (androgénfüggő) × REM fázissal esik egybe × gyakran erotikus álmokkal társul központ: gerincvelő sacralis része (S1-S2) → paraszimpatikus erekció kiváltása → számos tényező: • efferensek: n. pelvicus (nn. erigentes) → × prosztata mellett megy ki a penisre → prostataműtét során sérülhet → erekciós zavar... × kevert rostokat tartalmaz: - nem adrenerg, nem kolinerg (NANC) idegek • VIP → cAMP-út → vazodilatáció • NO → cGMP-út → vazodilatáció x cGMP lebontása: foszfodiészteráz (PDE-5) → -

-

gátlásával erekció idézhető elő → Sildenafil (Viagra), Vardenafil (Levitra), Tadalafil (Cialis) nitrátot (értágító) beteg nem kaphat PDE-gátlót

kolinerg idegek → Ach → corpus cavernosus muszkarin receptorai, NO-felszabadulás szimpatikus mechanizmus → pszichogén erekció

• •

α -adrenerg gátlás prosztaglandinok (PGE2)

Erekció szakaszai és mechanizmusa: −

−

−

0 fázis → petyhüdt, flakcid • összehúzódott trabecularis simaizomzat (α1-receptorok hatása) • erek izomzata is össze van húzódva (α1-receptorok hatása) → véráramlés alacsony szintű • jó vénás eláramlás vascularis fázis • 1. fázis → látens erekció (telődés) × izgalomban az erek simaizmai relaxálódnak → vazodilatáció → artériás áramlás ↑ × megnövekedett be- és ellenáramlás × intracavernosus nyomás még változatlan • 2. fázis → növekedés (tumescentia) × corpus cavernosum simaizmai elernyednek → sinusoidok kitágulnak × intracavernosus nyomás emelkedik • 3. fázis → teljes erekció (telődés) × trabecularis izomzat teljesen ellazul × corpus cavernosusból az elfolyás megszűnik × intracavernosus nyomás megközelíti a szisztolést × vénák kompressziója → vénás elfolyás gátlódik 4. fázis → rigid erekció (harántcsíkolt izom fázis) • gátizomzat összehúzódik • nyomás a szisztolés fölé emelkedik • corpus cavernosum és corpus spongiosus proximális végének kompressziója • időleges áramlásmegszűnés • eredmény: barlangos testek rigid erekciója + makk duzzadása

Ejaculatio: − −

ejaculatio: ondó kilövelése reflexes folyamat: • reflexközpont: gerincvelő felső lumbális része → szimpatikus • emisszió → sperma az urethrába jut × ductus deferens simaizmai összehúzódnak • ejaculatio → kilövelés × efferens: n. pudendus × harántcsíkolt izmok (m. bulbospongiosus, m. ischiocavernosus) kontrakciója • közben a húgycső sphincter záródik → spermiumok ne jussanak a húgyhólyagba (retrográd ejakuláció gátlása)

Coitus (közösülés): −

−

−

nemi egyesülés folyamata (szexuális aktus, coitus, cohabitatio) • fajfenntartást szolgálja • teljes személyiséget igénybe vevő foylamat • előzményei és következményeui vannak előjáték előzheti meg • petting → nem követi közösülés (de orgazmust létrehozhat) • előjáték → közösülés követi erogén zónák (ahol az állatvilágban is gyakori volt az érintkezés) ingerlése → szexuális izgalom ↑ • szem, fül, orr, száj • hónalj, nyakszirt, derék, kersztcsont, far, comb • nemi szervek (csikló: sok receptor, hüvelyfal: kevés) → hüvelyi ingerléssel később lesz orgazmus... • nőknél emlő

−

szexuális izgalmi görbe (Masters-Johnson-féle 4 szakaszos modell, sexual response cycle) : • 1. izgalomba kerülési szakasz • 2. plátó fázis • 3. orgazmus → vegetatív hatások eredményezik • 4. elernyedés (relaxáció, resolutio, oldódási szakasz) • + refrakter periódus (csak férfiaknál)

−

nőben és férfiban kissé eltér:

•

több orgazmus is lehet (1. sz. görbe):

• •

nem mindig van orgazmus (2. sz. görbe) ha a 3. szakasz túl hosszú → tartós feszülés → fájdalmas (3. sz. görbe)

Férfiban: −

−

−

− −

izgalomba kerülési szakasz • gyorsabban játszódik le → ha a férfi ingerlését később kezdik, együtt érhető el az orgazmus (előjáték szerepe...) • herezacskó, here felemelkedik • pulzus, vérnyomás, légzés ↑ • emocionális változások plató • járulékos mirigyek váladékai benedvesítik a makkot • here megduzzad, feljebb emelkedik orgazmus → vegetatív hatások eredmémnyezik • izomrángás • vérnyomás, pulzus, légzés a tetőponton → stroke, szívinfarjtus veszélye... • bőr (25 %-a) kipirul • légzés ↑ (lihegés) elernyedés (relaxáció, reoldódási szakasz) refrakter periódus: • elernyedési fázis alatt • bizonyos ideig a férfi nem kerülhet újra szexuális izgalomba, minden igyekezet ellenére • időtartama: néhány perc - néhány nap... (életkortól, szexuális aktivitástól, számos más tényezőtől is függ)

Nőben:

−

−

−

−

izgalomba kerülési szakasz • lassabban játszódik le • először kiemelkedik a csikló (clitoris) → erectilis szövetet tartalmaz • méh, hüvelyboltozat felemelkedik, kitágul • hüvely nyálkahártyájának transsudatiója • kis- és nagyajkak megduzzadnak • mellbimbó duzzad • pulzus, vérnyomás, légzés ↑ plató • csikló visszahúzódik • orgasztikus mandzsetta kialakulása (hüvely alsó részén) orgazmus → vegetatív hatások eredmémnyezik • méh és hüvely kontrakciója • testszerte izomrángás • vérnyomás, pulzus, légzés a tetőponton elernyedés (relaxáció, reoldódási szakasz) • izzadás • kipirulás (testfelület 75 %-án)

Megtermékenyítés (fertilizáció): − − −

−

−

− − −

− − −

− −

petesejt és spermium találkozása → komplex molekuláris interakció a hímivarsejt membránja és a zona pellucida között megtermékenyítés valószínűsége az ovuláció (ciklus 12-15. napja) környékén a legnagyobb (kb. 24 óra áll rendelkezésre az ovuláció után) helye: • általában a tuba uterina ampullájában (petevezeték, kürt) történik • létrejöhet még: méh üregében, hasüregben spermiumok a coitus után gyorsan bejutnak az uterusba, majd a tubába • 200-300 millió spermium... • 300-500 jut el a megtermékenyítés helyére • csak 1 spermium szükséges a megtermékenyítéshez • élettartamuk a méhben kb. 72 óra capacitatio: • glikoprotein-köpeny (glycocalyx) és az ondófolyadék fehérjéi távoznak a spermiumok acrosoma-régiójából → csak így tud majd átmenni a corona radiatán • iőtartama kb. 7 óra áthatolás a corona radiatán → hialuronidáz segítségével (acrosomában van) spermiumok a zona pellucidához kötődnek → oocyta bazálmembránja glikoprotein-receptorokat tartalmaz acrosoma-reakció (zonareakció) → • spermium áthaladása a zona pellucidán (acroin és tripszinszerű anyagok segítségével) • komplex molekuláris interakció a hímivarsejt membránja és a zona pellucida között • amint a spermium feje érintkezik a petesejt membránjával (membrana vitellina), a zona pellucida permeabilitása megváltozik → megakadályozza a további spermiumok behatolását (polispermiát) • membrana vitellina visszahúzódik → közte és a zona pellucida közt létrejön a spatium perivitellinum • petesejt szerepét régen passzívnak gondolták (de ez az elmélet egyre inkább megdől) oocyta és spermium membránjának egyesülése spermium feje és farka belép az oocytába oocyta válaszai: • corticalis és zonareakciók → oocytamembrán áthatolhatatlanná válik a többi spermium számára • 2. meiotikus osztódás továbbvitele → × Ca2+-hullám hatására × létrejön a definitív oocyta és a 2-3. poáris test • petesejt metabolikus aktiválása pronucleusok (hím és női) egymás közelébe jutnak, replikálják DNS-üket majd a sejt 2 részre oszlik → létrejön a 2 sejtes zigóta, mindkettőben 46 kromoszóma (23 apai + 23 anyai)

−

−

további osztódások → barázdálódás • morula (szedercsíra) • blastocysta (hólyagcsíra) beágyazódás (implantáció) → ovulációt követő 7. napon, előkészített endometriumba

Női nemi ciklus. − −

−

női és férfi nemi szervek funkciója: utód létrehozása, fajfenntartás ehhez csírasejtek szükségesek: • nő → teljes csírasejtkészlet magzati korban alakul ki (ezután új csírasejtek (oocyták) nem képződnek) • férfi → serdülőkor után az egész élet során proliferálnak a primitív csírasejtek (fogamzóképes kor a pubertástól a menopauzáig tart) női nemi ciklus → genitálákban megfigyelhető ciklusos változások (fogamzóképes korban) • fogamzóképes kor: × kezdete: menarché (1. menstruáció) → 12-13 éves korban × vége: menopauza (változókor) • ciklusok átlagosan 28 (21-31) naposak → számozás a menstruáció 1. napjával kezdődik • több szervet érint (azonos szabályozási mechanizmusok → különböző szervek változásai) - petefészek (ovarium) → • páros szerv • itt vannak a tüszők (folliculusok: oocyta és az azt körülvevő granulosa- és thecasejtek építik fel) • ösztrogént és progeszteront termel - méh (uterus) → • méhnyálkahártya (endometrium) ciklusa (menstruációs ciklus) • cervix (méhnyak) ciklusos változásai - petevezeték (tuba uterina) - hüvely (vagina) ciklusos változásai - emlő (mamma) ciklusos változásai × egyéb ciklusos élettani változások → pl. testhőmérséklet • ciklusos hormonális változásokkal jár: × hypothalamus: GnRH = LHRH → pulzatilis (epizodikus) szekréció (90 perces periódusok) → cél: receptor-downreguláció elkerülése × hypophysis (gonadotróp sejtek): LH, FSH × petefészek (ovarium): - hormonjai: • ösztrogének → petefészek theca interna és granulosasejtjeinek együttműködésével • gesztagének (pl. progeszteron) → granulosasejtek, thecasejtek, sárgatest luteinizált sejtei termelik • androgének → thecasejtek termelik • inhibin → granulosasejtek termelik - petefészek szteroid hormonjainak szintézise:

Ösztrogének: −

−

−

−

név eredete: ösztrusz generáló...

szteroid hormonok • koleszterinből szintetizálódnak • zsíroldékonyak 3 féle ösztrogén: • ösztron (E1) → menopauza alatt • ösztradiol (E2) → reproduktív korszakban • ösztriol (E3) → terhességkor teremlésük →

•

−

petefészek theca interna és granulosasejtjeinek együttműködésével × theca interna sejtek (LH-receptorokkal) → androsztendion-termelés × granulosasejtek → androsztendiont ösztrogénekké alakítják (aromatáz segítségével) • corpus luteum (sárgatest) • placenta • mellékvesekéreg • zsírszövet • férfiakban: máj hatásaik: • reproduktív rendszer → × trófikus hatások (pl. pubertáskorban) × ciklikus változások (ovarium, uterus, emlő, tuba, vagina, vulva) - folliculusok növekedése és érése → pl. granulosasejtek proliferációja

•

− −

-

uterus tömegének növelése emlő zsírtartalma ↑

-

ujjak mérete (digit ratio) → 2. és 4. ujj alacsonyabb testmagasság

× cervixmirigyek váladéktermelése → viszkozitás ↓, pH ↑ × myometrium ingerlékenységének fokozása extragenitális hatások: × feedback → FSH gátlása, LH fokozása vagy gátlása - alacsony koncentrációban → FSH- és LH-szekréció is ↓ - magas koncentráció (48-50 óráig) → LH-szekréció ↑ × csontok: - csontszerkezet fenntartása

ösztrogének lebontásáért a máj felel → májkárosodás (leggyakrabban alkoholos cirrhosis) esetén a szintje megemelkedik (férfiakban is) → tünetek (feminizáló hatás) szállításuk a keringésben → főleg fehérjéhez kötve: • albumin → 60 % • szexuálhormon-kötő globulin (SHBG) → 38 % • kis része szabadon → 2-3 %

Gesztagének (progeszteron): −

−

−

szteroid hormonok • koleszterinből szintetizálódnak • zsíroldékonyak teremelésük: • petefészek → granulosasejtek (follicularis fázis végétől a menstruációig) és thecasejtek • sárgatest (corpus luteum) → luteinizált sejtek • placenta hatásaik: • reproduktív rendszer • extragenitális hatások: × feedback → - ösztradiol hiányában: LH-szekréció ↓ - ösztradiol jelenlétében: LH-szekréció ↑ × testhőmérséklet emelkedése → ciklus 2. felében (0,4-0,6 °C-kal)

Női ciklus eseményei:

Nap 4-13.

Ovarium fázisa follicularis

14. 15-28.

ovuláció luteális

25-28. 1-5.

Méhnyálkahártya fázisa regenerációs és proliferációs szekréciós regresszió desquamatio degeneráció menstruáció

Hormonális változások és az ovariális ciklus:

Domináns hormon

Test T

ösztrogén

enyhén emelkedik

(LH-peak) progeszteron

előtte enyhén ↓ emelkedik max.: 20-21. nap majd csökken csökken min.: 5-6. nap

(FSH)

− −

tüszők még a pubertáskor (1. menstruáció = menarché) előtt kialakulnak → de fejlődésük megáll további fejlődésük a nemi ciklus működéséhez kötött • follicularis fázis → kiválasztódik egy domináns tüsző és Graaf-tüszővé fejlődik • ovuláció (tüszőrepedés) → petesejt a méhbe vándorol (normálisan út közben, a tubában történik a megtermékenyítés) • luteális fázis → a tüsző sárgatestté (corpus luteum) alakul, hormonokat termel

Pubertás előtti események: − − −

−

primordiális csírasejtek a magzati élet 3. hetének végén jelennek meg a szikzacskó falában (mezodermális eredetűek) megérkeznek a női gonád helyére → oogoniumokká differenciálódnak (2n kromoszómaszám) oogoniumok osztódása (mitotikus fázis) → magzati korban befejeződik • 8. héten 600.000 oogonium (primitív premeioticus csírasejt) • 20. hétre 6-7 millió csírasejt meiotikus fázis → magzat korban kezdődik és a megtermékenyítés után fejeződik be • 3. hónap végétől az oogoniumok csoportokba tömörülnek → majd reduplikáják DNS-üket (4n) és belépnek az 1. meiotikus osztódás profázisába (nevük innentől kezdve primer oocyta) • a primer oocytákból és környezetükből létrejönnek a primordiális tüszők (folliculus primordialis) × felépítése: - primer oocyták (kromoszómaszám: 4n) • osztódásuk az 1. meiotikus osztódás diplotén vagy nyugalmi szakában (4n kromoszómaszámnál) megáll • osztódását az oocytaérési inhibitor (OMI) gátolja → folliculus hámsejtjei termelik • pubertásig így maradnak → az 1. meiotikus osztódás közvetlenül az ovuláció előtt (a Graaftüszővé érés során), a 2. meiotikus osztódás közvetlenül a megtermékenyítés után fejeződik be - primitív granulosasejtek veszik körül 1 rétegben • azok az oocyták, melyeket nem vesznek körül granulosasejtek, eltűnnek → 20. héttől a csírasejtek száma csökkenni kezd (follicularis atresia) - körülöttük lamina basalis → ez választja el a stromától × születéskor számuk: - 700.000-2 millió (a 2 ovariumban összesen) → ld. Langman, Bálint (1986, 864.o.), Schmidt-Lang (469.o.), Silbernagl (564.o.), Lang (279.o.), a legtöbb helyen inkább 2 milliót írnak... - 400.000 → ld. Fonyó (4. kiadás, 535.o.) -

× ×

Mást ír a Fonyó és mást a német hivatalos tankönyv (valószínűleg a Fonyó a rossz). Most akkor mennyi is, és vajon ki számolta meg darabonként? Tesztben vajon mi a válasz?

menarché (1. menstruáció) időpontjára 200.000-300.000 primer oocyta marad meg (/ ovarium) fogamzóképes kor alatt ezekből 400-500 fog megtermékenyíthető petévé érni (többi atretizál) → a kiválasztódás mechanizmusa nem ismert (valószínűleg parakrin és autokrin szabályozás)

Tüszők kifejlődése → több ciklust átfog (kb. 80-90 nap) −

−

primordiális follikulus: • felépítése: primer oocyta + 1 réteg epithel • besorozás (recruitment): × ciklusok 26. napján egyes tüszők kiválasztódnak → egyszerre több (cohors, „csapat”), kb. 8-12 db - a primordiális folliculusok 3 ciklussal a teljes megérésük előtt (kb. 80-90 nap) indulnak fejlődésnek - főleg FSH hatására → FSH indítja el a folliculusok fejlődését - további fejlődésnek indulnak → primer tüszők végül tercier (antrális) tüszőkké alakulnak × 6-7. naptól kiválasztódik közülük 1 domináns tüsző (szelekciós fázis) → ha több marad meg, kialakulhat 2- vagy többpetéjű ikerterhesség × a többi atretizál (valószínűleg lokális androgén hatásra) primer tüsző kialakulása: • átmérője > 60 µm • granulosasejtek osztódni kezdnek → zona granulosa kialakítása (több rétegű)

•

−

−

−

primer oocyta: × megnagyobbodik × glikoproteineket választ ki maga köré → zona pellucida → elválasztja a fejlődő petesejtet a granulosasejtektől • ezzel kialakul a primer tüsző szekunder tüsző kialakulása: • átmérője 60-120 µm • granulosasejtek proliferációja → 1 részük a zona pellucidához tapad (corona radiata) • primer oocyta további növekedése • stromasejtek (lamina basalison kívüli sejtek) → × létrehozzák a thecát (koncentrikusan elhelyezkedő sejtek) - theca interna → epithelioid sejtek - theca externa → kötőszövethez hasonló szerkezetű × kialakulását szabályozza → parakrin mediátorok (tüszőből), gonadotropinok tercier tüsző kialakulása → • granulosasejtek között folyadékkel telt üreg (antrum) alakul ki → granulosasejtek hormonjait is tartalmazza (pl. ösztrogén) → lokálisan nagy koncentrációt érhetnek el • az utolsó ciklusban az LH-peak hatására folytatódik az oocyta osztódása: megtörténik az 1. meiotikus osztódás → szekunder oocyta (2n) + 1. sarki test érett (Graaf-féle) tüsző kialakulása → • tercier tüszőből 14 nap alatt alakulnak ki → egybeesik a follicularis fázissal • az 1. meiotikus osztódás befejeződött • antrális folyadék mennyisége gyorsan növekszik → mire megérik, átmérője kb. 2 cm

Follikuláris fázis: −

−

−

kezdetben → minden hormon szintje alacsony • FSH és LH alacsony • ösztrogén és progeszteron is alacsony → FSH-szekréció fokozódni fog (felszabadul a gátlás alól) follicularis fázis 1. fele: • FSH lassan emelkedni kezd → × besorozás (recruitment) → már a későbbi ciklusokra is előkészíti a tüszőket × domináns tüsző(k) (további) növekedésnek indul(nak) • korai ösztrogénfázis: × granulosasejtek (oocyta körül) → ösztrogén- és inhibinszekréció, follikuláris folyadék szekréciója - FSH fokozza az aromatáz aktivitásást → ösztrogéntermelés (szintje gyorsan ↑) - ösztrogén hatásai: • FSH újra csökkenni kezd (negatív feedback) → további tüszők nem kerülnek besorozásra • granulosasejtek és theca interna sejtek további proliferációja → granulosasejtek még több ösztrogént termelnek (pozitív feedback) • ösztradiol + FSH → granulosasejtek LH-receptorokat expresszálnak → nagyobb mértékben lesznek érzékenyek LH-ra • ovuláció előtt a granulosasejtek progeszteront is kiválasztanak → × hypophysis gonadotróp sejtjeiben megindítja az LH-szekréciót (de csak akkor, ha a sejtek előzőleg ösztrogénhatásnak voltak kitéve) → pozitív feedback • LH → thecasejtek androgén- (androsztendion-) szekréciója ↑ → granulosasejtek ösztrogénekké alakítják (aromatáz segítségével) → ösztrogén tovább ↑ • közvetlenül az ovuláció előtt a domináns tüsző ösztrogénszekréciója jelentősen fokozódik LH-csúcs (LH-peak, LH-surge) → kezdete: 34-36 órával, csúcsa: 24 órával az ovuláció előtt • LH-peak kialakulása: × ösztrogén hatására alakul ki → - pozitív feedback a hypophysis gonadotróp sejtjein → • az ösztradiol önmagában is fokozza az LH-szekréciót (direkt hatás) • növeli a sejtek GnRH-receptorainak számát is (az érzékenységet) • a GnRH-pulzusok gyakorisága is nő (időegység alatt) → az LH-csúcs GnRH- (LHRH-) és FSHcsúccsal együtt jelentkezik

-

•

legalább 24-48 órás ösztrogénhatás kell hozzá + az is, hogy a hypophysis előzőleg progeszteronhatásnak is ki legyen téve × ösztrogén már az LH-csúcs előtt csökkenni kezdett (talán progeszteron hatására) × emiatt megszűnt a pozitív feedback → LH csúcs is megszűnik (de az LH alacsony szinten továbbra is jelen lesz) LH hatásai: × granulosasejtek luteinizációja → progeszteron ↑ - testhőmérséklet ↑ (progeszteron hatására) → ovuláció ideje hőméréssel megállapítható - FSH is ↑ (progeszteron hatására) → • tüsző változásai: x ereződni kezd x megemelkedik a szöveti plazminogén aktivátor és a proteolítikus enzimek szintje → tüsző burka egy adott helyen (stigma) elődomborodik → itt fog megrepedni x ovulációban a prosztaglandinoknak is szerepe van • granulosasejtek LH-receptorainak száma ↑ → progeszteron még tovább ↑ - ösztrogén az LH-csúcs előtt hirtelen lecsökken (talán progeszteron hatására) × LH-peak hatásai: - közvetlenül az ovuláció előtt folytatódik az oocyta osztódása • szekunder oocyta (2n) + 1. poláris (sarki) test • 2. oszlás viszont majd csak az ovuláció után kezdődik és az esetleges megtermékenyítést követően fejeződik be - lokális prosztaglandinszintézis - proteolitikus enzimek aktiválása → ovuláció

Ovuláció (tüszőrepedés): −

− −

−

ovuláció (tüszőrepedés) → • 12-16. (átlagban a 14.) napon történik (de nem mindig pontosan a ciklus közepén) • 14 nappal a következő menstruáció előtt ovum (oocyta + zona pellucida + corona radiata) → hasüregbe, majd a tubába jut tüsző többi része (többi granulosasejt, thecasejtek) a helyén marad • ovum helyét vér tölti ki → corpus haemorrhagicum (rubrum) • kis vérzéssel járhat (középidős vérzés) • enyhe hasi fájdalom jelentkezhet • a megüresedett tüsző sárgatestté (corpus luteum) alakul megtermékenyítés valószínűsége ekkor a legnagyobb

Luteális fázis: −

megrepedt tüszőből kialakul a sárgatest (corpus luteum)

• •

•

•

időszakos endokrin szerv (a luteális fázisban (ciklus 2. felében) 12-14 napig működik, ha nincs megtermékenyítés) → corpus luteum menstruationis progeszteront és ösztrogént termel → de progeszteronból többet × progeszterontermelés LH hatásra indul meg (bár az LH alacsony, de még elegendő) × progeszteron hatásai: - méhnyálkahártya előkészítése az esetleges terhességre (stroma fellazulása, mirigyszekréció) → további vastagodás - preembryo befogadása (megtermékenyítés után) - sárgatest: progeszteron-receptorok expressziója ↑ → progeszteron a saját termelését fokozza → pozitív feedback (autokrin hatás) - testhőmérséklet emelkedése → max.: 20-21. napon - endometrium (méhnyálkahártya) ösztradiolreceptorinak száma ↓ → proliferáció megáll × ösztrogén szintje is magas, de nem annyira, hogy pozitív feedbacket válthasson ki terhesség esetén a placenta által termelt hCG fogja átvenni az LH szerepét → sárgatest fenntartása × terhesség elején jelentős mennyiségű progeszteront termel → terhesség fenntartása × corpus luteum nem termel hCG-t! ha nincs terhesség: LH-hatása elégtelenné válik (9-11 nappal az ovuláció után) → × sárgatest elsorvadása (luteolysis) - prosztaglndinok (PGF2α) ösztrogének szerepe - helyén kialakul a corpus albicans (fehér test) → kollagénrostokból álló hialinos hegszövet × progeszteron lezuhan → - testhőmérsékelt csökkenése - méhnyálkahártya lelökődése (menstruáció)

Méhnyálkahártya ciklusos változásai (endometriális, menstruációs ciklius): −

−

méhnyálkahártya (endometrium) → 2 rétegből áll • rétegei: × bazális réteg (myometrium (izomzat) felé) → nem vesz részt a ciklusos átalakulásban - kevés stroma (lamina propria sejtdús kötőszövete) - mirigyek × funkcionális réteg → menstruációs ciklus során átalakul - stratum spongiosum (bazális réteg felé) - stratum compactum (méh űrtere felé) → főleg stroma, kevesebb mirigy • vérellátása → myometrium felől × egyenes artériák → str. basale ellátása × spirális artériák → str. functionale ellátása endometrium is ciklusos változásai a női ciklus során: • regenerációs és proliferációs szakasz (ösztrogénfázis) → egybeeseik az ovarium follicularis fázisával • szekréciós szakasz (progeszteronfázis) → egybeeseik az ovarium luteális fázisával • regresszió és menstruáció → endometrium funkcionális rétegének lelökődése (vérzés kíséri)

Regenerációs és proliferációs szakasz (ösztrogénfázis): − − − − −

−

−

ciklus 3-4. napján (menstruációs vérzés megjelenését követő 3-4. napon) kezdődik egybeeseik az ovarium follicularis fázisával domináns hormon ekkor az ösztrogén ekkorra már nagyrészt lelökődött az előző ciklus nyálkahártyája → nyálkahártya vastagsága kb. 0,5 mm regeneráció: • méhnyálkahártya-regeneráció ösztrogén hatására indul meg • a bazális réteg mirigyeiből összefüggő, 1 rétegű hengerhám alakul ki (kb. 4 nap alatt) proliferáció (ösztrogénfázis) • stromasejtek nagy mértékű osztódásba (proliferáció) kezdenek → sűrű stroma alakul ki • mirigysejtek is proliferációt mutatnak → stromában keskeny mirigyek • spirális artériák meghosszabbodnak ciklus 14. napjára (ovuláció idejére) az endometrium vastagsága eléri a 3-5 mm-t

Szekréciós szakasz (progeszteronfázis)

− − −

− −

−

ovulációt követően indul meg egybeeseik az ovarium luteális fázisával domináns hormon ekkor a progeszteron • sárgatest (corpus luteum) termeli • hatására az endometrium (méhnyálkahártya) ösztradiolreceptorinak száma ↓ → proliferáció megáll • ugyanakkor a nyálkahártya még vastagodik (stroma fellazulása és a mirigyek szekrétuma is növeli a térfogatot) → progeszteron hatása ösztradiol (E2) szintje is lecsökken ekkorra (átalakul ösztronná (E1) → kevésbé aktív) szövettani változások: • stroma fellazul → csillag alakú sejtek alkotják • mirigyek kanyargósakká válnak → mirigyszekréció ↑ (glikogénszintézis) • spirális artériák körül megjelennek a predeciduasejtek (ovuláció utáni 10-11. napon) ha megtermékenyítés történt → nyálkahártya nem lökődik le

Regresszió és menstruáció (menses, catamenia, havi vérzés): −

−

regresszió: • 25-27. napon • oka: csökkenő ösztrogén- és progeszterontermelés • nyálkahártya kissé elvékonyodik • stromájába leukocyták vándorolnak be menstruáció: • 28. nap után (1-4. nap) • méhnyálkahártya (endometrium) funkcionális rétegének lelökődése jellemzi → vérzés kíséri × ha nem történt megtermékenyítés → sárgatest elsorvadása (luteolysis) → progeszteron lezuhan → méhnyálkahártya lelökődése (menstruáció) × a menstruáció kezdete számít a ciklus 1. napjának • mechanizmusa: × ischaemiás szakasz → nyálkahártya vértelensége - spirális artériák időszakos összehúzódása (görcs, spasmus)→ nyálkahártzya időszakos ischaemiája (vérellátási zavar következtében kialakuló oxigénhiány) × hyperaemiás szakasz - érgörcs oldódik → nyálkahártya megtelik vérrel - oxigénhiány miatt károsodott szövetek ezt már nem bírják → spirális erek fala kezd megrepedni → × lelökődési szakasz: - erek fala megreped → vérzés (vérvesztés 70 %-a az 1-2. napon) • összesen 30-50 ml vérvesztéssel jár • 80 ml felett kóros - nyálkahártya 4-6 nap alatt lelökődik • mediátorok: × prosztaglandinok (PGF2α) × ösztrogének

Méhnyak (cervix) változásai: − − −

−

változások a nyák összetételében és a cervicalis mátrixban menstruáció végén kevés és viszkózus nyák follicularis fázis (ösztrogénhatás): • nyák mennyisége ↑ • alkalikussá válik → spermiumokat védi a savas hüvelyváladéktól • hígabb és elasztikusabb lesz → megkönnyíti a spermiumok feljutását luteális fázis (progeszteronhatás): • nyák viszkozitása ↑ • átjárhatatlanná válik a spermiumok számára (micelláris makromolekulák közti csatornák elzáródnak)

Petevezeték (tuba uterina) változásai:

− −

follicularis fázis (ösztrogénhatás) → nyálkahártyasejtek differenciálódása, ösztrogénreceptorok ↑, ciliumok motilitása ↑ luteális fázis (progeszteronhatás) → nyálkahártyasejtek differenciálódása ↓, ösztrogénreceptorok ↓

Hüvelyhám változásai: −

−

−

ösztrogénfázis: • hám gyengén elszarusodóvá válik • superficiális (kiérett) sejtek dominálnak → arányuk az ösztrogénszinttel arányos × kicsi, pknotikus mag → piknotikus (maturációs) index (PI): megadja a superficiális és az intermedier sejtek arányát (minél nagyobb, annál nagyobb az ösztrogénhatás) × nagy plazma × éles sejtszél • intermedier sejtek → jó ösztrogénhatás esetén csak 50-60 %-ban fordulnak elő × nagyobb mag × sejtszél levélborítékszerűen felgyűrődött progeszteronfázis: • nyáktermelés ↑ • sok leukocyta ösztrogén hiánya: • parabazális sejtek → ösztrogén hiányában ezen a szinten akad el a hüvelyhám érése (normálisan gyerekkorben vagy a menopauza után fordulnak elő) × nagy mag × kis plazma • bazális (éretlen) sejtek → jelentétük súlyos ösztrogénhiányra vagy hüvelygyulladásra (vaginitis) utal × nagy mag (kitölti a plazmát) × alig látható, gyűrűszerű plazma

Emlő változásai: −

ciklus közepén feszül, fájdalmas

Ciklusdiagnosztika: −

−

− −

−

hormonvizsgálatok • plazma ösztrogén (menstruációkor: 0,3 nmol/l, ovuláció előtt: 2,2 nmol/l) • serum LH mérése • nyál LH mérése (immunológiai módszerrel) ébredési hőmérséklet (basal body temperature, BBT) mérése • ovuláció előtt magas • ovuláció után kissé csökken • maximumát a luteális fázis közepén éri el (20-22. nap) • Ogino-Knaus-módszer → ébredési hőmérséklet mérésén alapuló fogamzásgátlási technika hüvelykenet (cytologia) → lelökődő hüvelyhám vizsgálata festett kenetben cervixnyák vizsgálata: • nyújthatósági teszt → × ovuláció idején 2 ujj közt 10-12 cm-re nyújtaható (pókhálószerű fonal húzható belőle) × progeszteron-hatás → tapadósabbá válik • mikroszkópos vizsgálat: × ösztrogén-hatás → páfránylevél alakú rajzolat, sejtszegény × progeszteron-hatás → sejtdúsabb méhnyálkahártya vizsgálata (csíkcurettage vagy aspirációs endometriumbiopsia) • szekréciós szöveti képből meghatározható az ovuláció óta eltelt idő • karyopiknózis-index • acidofil/bazofil index

− − − −

emlő feszülése, fájdalmassága → ciklus közepén (ovuláció idején) ovariális tünetek (középidős fájdalom, középidős vérzés) → ciklus közepén (ovuláció idején) postcoitalis (Sims-Huhner-) teszt → spermium penetrációs képességének vizsgálata ultrahang-folliculometria → tüszők láthatók, átmérőjük mérhető

Ösztruszciklus: −

− − −

−

−

főemlős alatti (subprimates) fajok nőstényeinek nemi ciklusa • endokrinológiai események hasonlóak az emberéhez • menstruációs vérzéssel nem mindig jár (de pl. kutyánál gyakran előfordul) időtartama → fajtól függ (patkány: 4-5 nap) metilénkékkel festett hüvelykenettel jól vizsgálható hüvelyhám rétegei: • stratum corneum → superficialis sejtek • stratum spinosum superf. → intermedier sejtek • stratum spinosum prof. → parabazális sejtek • stratum cylindricum → bazális sejtek

fázisai → • proösztrusz → ösztrogénfázis elején × kenet: - parabazális és intermedier sejtek dominálnak (nagy, magvas, szabályos alakú hámsejtek) - lehet kevés leukocyta (kicsi, kerek sejtek) • ösztrusz (tüzelés) → ösztrogénfázis végén × ekkor történik az ovuláció × a nőstények közösülésre hajlamosak (elfogadják a hímet) × kenet: superficialis sejtek dominálnak (nagy méretű, szabálytalan alakú, elszarusodott, mag nélküli vagy pinotikus magvú hámsejtek) • metösztrusz → progeszteronfázis × kenet: leukocyták dominálnak, kevés, enukleált hámsejt • diösztrusz (anösztrusz) → nyugalmi fázis × kenet: sejtszegény (a kevés sejt is főleg leukocyta) női hüvelyhámban hasonló (bár kevésbé markáns) változások játszódnak le a menstruációs ciklus során → humán ciklusdiagnosztika

Terhesség (graviditás). Placenta. Szülés. − − −

−

− −

−

megtermékenyítés normálisan a petevezetékben (kürt, tuba uterina) történik (nem a méh üregében) megtermékenyítés valószínűsége az ovuláció (ciklus 14. napja) környékén a legnagyobb (kb. 24 óra áll rendelkezésre az ovuláció után) a megtermékenyült petesejt (conceptus) az ovulációt követő 7. napon beágyazódik a méh üregébe • beágyazódás feltétele a magas progeszteronszint (sárgatest biztosítja) • beágyazódást követően kialakul a placenta (méhlepény) → legnagyobb endokrin szerv placenta funkciói: • nutritív → tápanyagok transzportja • respiratorikus → légzési gázok transzportja • kiválasztó → méreganyagok eltávolítása a magzatból • endokrin → hormontermelés terhesség időtartama normálisan 40 gestációs hét (280 nap) sárgatest sorsa: • ha nincs terhesség: LH-hatása elégtelenné válik (9-11 nappal az ovuláció után) → sárgatest elsorvad • terhesség esetén a placenta által termelt hCG fogja átvenni az LH szerepét → sárgatest fenntartása × terhesség elején jelentős mennyiségű progeszteront termel → terhesség fenntartása (FONYÓ, 546.o.) × corpus luteum nem termel hCG-t! terhesség alatt a corpus luteum hormonjainak (progeszteron, ösztrogén) termelése is fokozatosan áttevődik a placentába • 5. héttől a sárgatest már sorvad → de megmarad a terhesség végéig • 6-7. hétre a placenta szinte teljesen átveszi a szerepét • 3. hónapra teljes mértékben átveszi (bár a sárgatest nem sorvad el teljesen)

Placenta (méhlepény) hormonjai: −

−

peptid hormonok: • hCG (human chorialis gonadotropin) • hPL (human placentalis laktogén, humán szomatomammotropin, hCS, hCM) • humán chorion TSH • korionkortikotropin (ACTH-szerű) • GnRH • relaxin • egyéb peptid hormonok (több mint 30) → Sp4, PP5, PAPP-A, PIP.... szteroid hormonok: • progeszteron • ösztriol (E3)

hCG (human chorialis gonadotropin): −

−

−

glikoprotein (α - és β -alegység) → TSH-hoz, FSH-hoz és LH-hoz hasonlóan • α-alegység → ugyanaz, mint TSH-ban, FSH-ban és LH-ban • β -alegység → specifikus termelés: placentában • syncytiotrophoblastok (blastocysta körül) • deciduasejtek • chorionbolyhok sejtjei mennyisége: • már az 1. hét végén is kimutatható (vérből) • terhesség elején lassan emelkedik • majd hirtelen megugrik • termelés csúcsa a 8-10. gestációs héten (1. trimeszterben, 70. nap körül) → 100-150 IU/l

−

−

−

• 70-80. nap körül csökkenni kezd • 120. napig csökken, majd állandó marad szerepe: terhesség fenntartása • luteotróp (LH-) hatás → sárgatest progeszteron- (és ösztrogén-) termelésének fenntartása (amíg a placenta át nem veszi (8-10. hétig) • immunoszuppresszív → kilökődés ellen véd • thyreotrop hormon • magzati szteroid-szintézis szabályozása (korai terhességben) → DHEAS, tesztosteron → férfi genitáliák differentációja • inzulin-antagonista • nem bizonyított: × terhességi nausea oka? → csak az 1. trimeszterben... × placenta steroid szintézisének szabályozása? • ♂: spermiogenezis fokozása → ezen alapul a Galli Mainini-reakció is klinikai jelentőség → • terhességi tesztek → hCG kimutatásán alapulnak (valószínűségi jel) × vizelet (leggyakrabban) → - kis molekulasúlya miatt filtrálódik a glomerulusban - kb. 2 héttel a fogamzás (conceptio) után már kimutatható × serum → fogamzás után 6-10 nappal (az implantáció környékén), kb. 4 nappal a várt (elmaradt) menstruáció előtt) kimutatható megfelelő érzékenységű módszerrel (pl. radioimmunoassay) × nyálból is kimutatható → klinikai jelentősége még kérdéses • tumormarker is lehet (chorioncarcinoma, here tumor, petefészektumor) terhesség korai fázisában a hCG-receptor elleni antitestek adására a terhesség megszakad

hPL (human placentalis laktogén, humán szomatomammotropin, hCS, hCM): − −

−

−

peptid hormon (198 aminosav) → GH-hoz és PRL-hoz hasonló szerkezet (biológiailag és immunológiailag) szintézis: • plazenta (syncytiotrophoblastok és cytotrophoblastok) • trophoblast-szövetek (choriocarcinoma) koncentráció: • arányos a placenta funkciójával • születésig emelkedik (0,15 mikromol/l) szerepe → terhesség növekedési hormonja („human chorionic growth hormon”) • diabetogén hatás → vércukorszint ↑ × glükoneogenezis ↑ × perifériás inzulinrezisztencia (inzulin-dependens szövetek glükózfelvételének gátlása) → éhezéskor is biztosítja a magzat glükóz- (és energia-) ellátását × hyperinzulinaemia • lipolízis (FFA-mobilizáció a zsírszövetből) • nitrogén-retenció → pozitív nitrogénegyensúly • K+- és Ca2+-retenció • laktogenezis → emlő növekedése, tejtermelés indukciója • szövetek növekedése és fejlődése ↑ • lepényi progeszteron-képzés szabályozása?

Relaxin: − −

termelés: corpus luteum, emlő, placenta, chorion, decidua szerep: méhkontrakciók gátlása

Gesztagének (progeszteron, pregnándiol):

− −

−

−

8. hétig a corpus luteum termeli ezután a lepény átveszi a termelést • alapanyaga: anyai szervezetből származó LDL-koleszterin • lepényben való szintézise független az anyai hypophysistől, illetve a magzattól hatásai: • terhesség fentartása × sárgatest fenntartása (8. hétig) × legfontosabb hormon a terhesség fentartásában • csökkenti a myometriumban a: × membránpotenciált × kontraktilitást (Csapó-féle progeszteron-blokád-teória) • deciduaképződés klinikai jelentőség: • terehességi teszt → pregnándiolürítés (vizelettel) → valószínűségi jel × már a terhesség kezdetén jelentősen fokozódik × terhesség végén 250-300 mmol/nappal tetőzik

Ösztrogének: −

több rokon vegyület: • ösztriol (E3): × lepény és magzat együtt termeli (foeto-placentális egység) → a stagnáló, vagy csökkenő ösztrioltermelés rossz prognosztikai jel • ösztradiol (E2): × syncytiotrophoblastok termelik • ösztron (E1): × zsírszövet termeli (elhízás esetén ↑) • ösztrogénprofil: × terhes nő → E1 : E2 : E3 = 1 : 2 : 30 × nem terhes nő → E1 : E2 : E3 = 1 : 3 : 3

−

hatásaik: • méhizomzat megnagyobbodása • méhizomzatot érzékennyé teszik oxitocinra • uterus véráramlása ↑ • külső nemi szervek megnagyobbodása • emlő ductusainak megnagyobbodása • máj stimulációja → szexuálhormon-, kortikoid- és thyroidhormon-kötő fehérjék termelése ↑ ösztrogénürítés (vizelettel) → kezdetben főleg E2, később egyre több E3 • terhesség 60-70. napján kezd el növekedni • terhesség végén tetőzik → 120 mmol / nap

−

Foeto-placentális egység: −

−

−

placenta: • nincs 17-α -hidroxiláz aktivitása (terhesség végéig) → koleszterinből nem tud ösztrogéneket termelni • de nagy az aromatáz aktivitása → androgénekből jól tud ösztrogéneket szintetizálni • progeszteront tud termelni (ahhoz nem kell 17-α-hidroxiláz) foetoplacentáris egység lényege: • a foetalis mellékvesekéreg és a placenta hormonszekréciója kölcsönhatásban van (de a foetalis máj is részt vesz a reakciókban) • magzat + anya + placenta együtt termeli az ösztiolt • működése a serum ösztriolszinttel jellemezhető folyamatok:

•

• •

mellékvesében dehidro-epi-androszteron-szulfát keletkezik (DHEAS) × magzati mellékvese → 80 % × anyai mellékvese → 20 % (ez is a lepényen át átjut a magzatba) DHEAS a magzat májába jut (itt van a 16-hidroxiláz) → 16-OH-DHEAS keletkezik placentában: × deszulfatálás → szulfatáz hatására 16-OH-DHEA lesz belőle × 3-β-OH-szteroid-dehidrogenáz (3-β -HSD) és aromatáz hatására ösztriol lesz belőle

Anyagtranszport a placentán keresztül: −

− − −

−

− −

gázcsere • magzat O2-t vesz fel, CO2-t ad le • HbF (magzati Hb) relatíve nagyobb O2-affinitása teszi lehetővé (át tudja venni az anyai HbA-tól) • anyai vér: intervillosus űrökben (időnként 10-15 másodpercre meg is áll ott) víz és elektrolitok transzportja kiválasztás → mérgező anyagok (pl urea) itt hagyják el a magzatot tápanyagok eljuttatása a magzathoz • szénhidrátok (glc) • lipidek • aminosavak • vitaminok antitestek transzportja (IgG jut át a placentán) • születés után az IgG található meg a legnagyobb mennyiségben az újszülött vérében az Ig-k közül • passzív immunizálás → amíg nem alakul ki teljesen az újszülött immunrendszerem addig az anyai At-k védik hormonok transzportja egyéb: • gyógyszerek • bizonyos vírusok → magzatkárosító hatás

Élettani változások az anyában: − − − −

szervezet valamennyi funkciójának aktivitása nő, kivéve azokat a szerveket, ahol a simaizmok működése a domináns testsúly → nő (általában max. 20 %-kal, de néha jobban is) központi idegrendszer → emocionális változások (hangulat labilitás, ingerlékenység) szív → • szívizom-hypertrophia • felfelé, balra és kissé előrehelyeződik, miközben a hossztengelyének megfelelően elfordul • perctérfogat nő

−

−

−

−

• pulzusszám emelkedik érrendszer: • erek dilatációja (progeszteron hatás) • visszértágulatok, aranyér vérnyomás: • terhesség első felében 5-10 Hgmm-rel csökken • későbbi szakaszban normalizálódik • majd kissé emelkedik haematológiai változások • Hb és Htc csökken • thrombocytaszám változatlan immunológiai változások: • fehérvérsejtszám emelkedik (elérheti a 15.000 / mm3-t) • TH2/TH1 arány emelkedik → anti-abortív hatás • deciduális γδ T-sejtek (γ−1, δ−1) × × ×

−

−

−

−

nagy mennyiségben találhatók a deciduában (decidua T-sejtjeinek 70 %-át alkotják, ottani koncentrációjuk a perifériás vérének 3xosa) progeszteron-receptort tartalmaznak progezteron hatására PIBF-et (progeszteron-indukált blokkoló faktort) termelnek → NK-sejtek és citotoxikus T-sejtek gátlása → anti-abortív hatás

• globulin/albumin-arány ↑ → vvt-süllyedési sebesség (We) ↑ légzés: • légzésszám → terhesség végén mérsékelten emelkedik • légzési volumen → terhesség előrehaladtával fokozatosan nő kiválasztás • veseműködés fokozódik • hólyag → irritabilitás (első trimeszter) • ureter → jobb oldalon nyomás alá kerül endokrin szervek: • hypophysis hyperplasia (szupramaximális ösztrogénstimulus hatására) × PRL ↑ → emlő előkészítése a tejtermelésre, magzatvízben volumen- és ozmoreguláció × FSH, LH ↓ → feedback miatt × ACTH nem változik lényegesen × MSH ↑ → fokozódó bőrpigmentáció × TSH nem változik lényegesen • pajzsmirigy-funkció ↑ (hCG miatt) × T3- és T4-termelés növekszik (kötött, inaktív állapotban marad) × szabad T3 és T4 hormonok szintje változatlan • mellékpajzsmirigy → hypertrophiája ellenére a terhesség alatt a fokozott kalcium felhasználás (tetania veszélye) • mellékvesekéreg × kortizol és az aldoszteron termelése jelentősen fokozódik (főleg kötött, inaktív) × aktív hormonszint csak kissé emelkedik • inzulin ↑ → de mégsem hatásos, mert inzulin-rezisztencia is van anyagcsere: • szénhidrátok → terhesség diabetogén hatású × vércukorszint emelkedhet × glucosuria előfordulhat × látens diabetes manifesztálódhat • fehérje-anyagcsere → × erősen pozitív N-egyensúly (beépülés) × szérumfehérje szint a hydraemia miatt csökken • zsírok → jobb felszívódás, emelkedett szérumszintek, zsírlerakódás • vízháztartás: × a szervezet víztartalma nő × szövetközti térben keletkező folyadékretentio jele az oedema • csontrendszer → mésztartalom csökken

−

−

−

emésztrőendszer: • fogak → caries a nyál összetételének megváltozása miatt • nyálelválasztás fokozott • gyomor hypaciditás • máj → emelkedett enzimértékek • epe → pangás → epekövesség száj- és orrüreg • nyálmirigyek fokozott működése (hypersalivatio) • gingiva hyperplasiája (macrulia gravidarum) • fogak romlása • rhinitis gravidarum kültakaró változásai: • pigmentáció (chloasma) • terhességi csíkok megjelenése • haj, szőrzet erősödése • fokozódó izzadás és faggyúmirigy-működés

Terhesség felismerése: −

−

gyanújelek (3-13. hétig) → szubjektív jelek, az egész szervezetre vonatkoznak •

hányinger, hányás (különösen reggel éhgyomorra)

•

étkezési szokások megváltozása: × farkasétvágy, addig nem kedvelt ételek megkívánása × máskor : étvágytalanság, kedvenc ételektől, szagoktól való undor

• •

fáradékonyság, aluszékonyság, hangulati ingadozás, ingerlékenység szédülés

valószínűségi jelek → nemi szervekre és az emlőre vonatkoznak • menstruáció elmaradása • terhességi próbák (β -hCG-pozitivitás) •

testhőmérséklet perzisztáló emelkedése

•

hüvely elváltozásai: × hüvelyben (pl. kisajkakon) szembetűnő szederjes, livides elszíneződés × bővebb hüvelyi váladék méh elváltozásai: × méhnyak felpuhulása, méhizomzat fellazulása × méhtest megnagyobbodása → terhesség alatt fokozatosan növekszik × méh alakjának megváltozása → kigömbölyödik, a beágyazódás helyén kidomborodik

•

•

× × × × ×

−

helyzete: a megnagyobbodott méh a hólyagra fekszik teljesen

emlő elváltozásai: emlőfeszülés, fokozott nyomásérzékenység tömegükben jelentősen megnövekednek bimbó, bimbóudvar pigmentálása fokozódik savó, tej préselhető ki az emlőből

biztos jelek → petére, embrióra, magzatra, ill. a mellékrészekre vagy a magzat életműködésére vonatkoznak • magzati szívhangok (8. héttől) • magzatmozgás érzékelése

Terhességi tesztek → csak a 2. félévben kell! −

hCG kimutatásán alapulnak • valószínűségi jel • érdemesebb a várt (elmaradt) menstruáció után elvégezni • minták: × vizelet (leggyakrabban) → kb. 2 héttel a fogamzás (conceptio) után már kimutatható × serum → beágyazódás után (fogamzás után 6-10 nappal, tehát kb. 4 nappal a várt (elmaradt) menstruáció előtt) kimutatható megfelelő érzékenységű módszerrel (pl. radioimmunoassay) × nyálból is kimutatható → klinikai jelentősége még kérdéses

−

terhességi tesztek fajtái: • biológiai próbák (állatoltás): × Galli Mainini reakció - hím békán - 3-4 ml vizeletmintát fecskendezünk a háti nyiroktasakjába vagy a hát bőre alá - 1-3 óra múlva cloacából vizeletet veszünk → tárgylemezen megvizsgáljuk - pozitív esetben mozgó ondósejteket látunk • zöldes színűek • hosszúkásak, farkuk nem látható (de attól még van!) • élénken mozognak - gyakran ál-pozitív → mindig legalább 2 békán meg kell vizsgálni × Friedman-Lapham reakció - infantilis nőstény nyúl fülvénájába 10 ml vizeletet fecskendeznek - 24 óra múlva has megnyitása (laparotomia) - pozitív esetben az ovariumok vérbőek, bennük frissen bevérzett folliculusok × Aschheim-Zondek-reakció → - infantilis nőstény egérnek 2 napig naponta 3 x 0,5 ml vizeletet fecskendeznek a bőre alá - 72 óra múlva has megnyitása - pozitív esetben az ovariumokban érett, vérbő vagy luteinizált tüszők látszanak • immunológiai módszerek: × gyors terhességi teszt → színreakció - 1 csík → negatív - 2 csík → pozitív - nincs csík → érvénytelen (pl. túl kevés volt a minta) × hCG-latex-próba → direkt agglutinációs módszer - lényege a hCG és zöld latex-szemcsékhez kötött anti-hCG-antitestek között lejátszódó agglutináció - minta: reggeli első vizelet vagy serum - pozitív és negatív kontrollal is összehasonlítjuk - pontos mennyiség nem mondható meg (nem kvantitatív) × Menotest-próba → haemagglutináció-gátláson alapul - hCG-vel fedett birka-vvt-ket + anti-hCG At-ket használunk • 1. ampulla: anti-hCG serum (Menotest I reagens) + 0,1 ml centrifugált vizeletet • 2. ampulla: hCG-vel fedett birka vvt-k (Menotest II) + 5 ml pufferoldat (Menotest III) → ebből 0,5 ml-t hozzáadunk az előző ampullához • összerázzuk, majd 2 óráig állni hagyjuk - a mintában és a teszt vvt-ken lévő hCG vetélkedik egymással az antitestekért • ha nincs a vizeletben hCG → At-k a vvt-kkel reagálnak → diffúz, homogén agglutináció • ha van a vizeletben hCG → elvonja az At-ket → nincs agglutináció → ülepedési gyűrűt látunk → a vvt-k le tudtak ülepedni, mivel a vizelet elvonta az anti-hCG-At-ket (tehát gátolta a haemagglutinációt)

Szülés: −

−

valószínűleg a magzatból kiinduló jelzések indítják meg: • magzati mellékvese → terhesség végén androgének helyett más glükokortikoidokat termel • kortizol hatására a placenta expresszálja a 17-α-hidroxilázt és a 17,20-liázt → már magától is tud ösztriolt szintetizálni (nem kellenek az androgének) • placenta ösztrogéntermelése fokozódik, progeszterontermelés csökken → prosztaglandinszintézis fokozódik szülés szabályozási folyamatai → egymás hatását erősítik (pozitív feedback) • magzat feje eléri a cervixet → cervicalis stressz • oxitocin termelése (hypothalamus) és ürítése (HHL) ↑ → fokozódó méhkontrakciók (fájások) • prosztaglandinok → fokozódó méhkontrakciók (fájások)

Laktáció (anyatej, szoptatás). − −

−

−

−

anyaság élettanának befejező szakasza az újszülött kezdeti létfeltételeinek biztosítása → anyai magatartás ide tartozik a csecsemő táplálása is: • anyatejes táplálás (szoptatás) • mesterséges táplálás anyatejes táplálás feltételei: • terhesség alatt → emlőmirigy (glandula mammae) előkészítése (mammogenezis) • szülés után → × tejelválasztás (galactogenesis) × tejürítés (galactokinesis) emlők működésének szabályozása → multihormonális hatás alatt van • ösztrogén: × mirigyvezetékek kialakulását segítik × terhesség alatt gátolja a tejszekréciót (prolaktin alveoláris hatását) • progeszteron: × alveoláris struktúra kialakítása × hatása prolaktinhoz és ösztrogénhez kötött × gátolja a tej szekrécióját • prolaktin (PRL, laktotróf hormon (LTH)) → legfontosabb szabályozó hormon × emlőmirigy fejlődése, emlő előkészítése a laktációra × laktáció beindítása és fenntartása, tejelválasztás (galactogenesis) × neuroendokrin reflex: emlőbimbó mechanikus ingerlése (pl. szoptatás) → DA ↓ → prolaktin ↑ • oxitocin → tejürülés (galactokinesis): × mellbimbó szopás általi ingerlésére (neuroendokrin reflex) → reflexes szabályozás afferens ágai neurálisak (emlőbimbó mechanikus ingerlése), míg az efferens részei (PRL, oxitocin) hormonálisak × pszichés inger is kiválthatja • szteroidok → tejtermelés és -ürülés gátlása anyatejes táplálás ideális időtartama → legalább 1 éves korig • 2-6. hónaptól magasabb energiatartalmú hozzátáplálás kell • 6. hónaptól szilárdabb táplálék fokozatos beépítése

Prolaktin (PRL, laktotróf hormon (LTH)): − − − −

−

adenohypophysis acidophil (α -) sejtjei termelik (mint a GH-t) peptid (199 aminosav) receptorán a GH keresztreakciót mutat szabályozása: • diurnális ritmus, pulzatilis elválasztás, maximum az éjszaka közepén • szekréciója tónusos gátlás alatt áll (egyedülálló): a dopamin (DA, PIH) gátolja • specifikus serkentő hormonja nem ismert × számos hypothalamikus peptid hat a prolactin szekrécióra, de ezeknek más a fő hatása (TRH, VIP) × ösztrogén serkenti a prolactin termelést - terhesség alatt a prolaktin szint 10x-esére nő - szoptatás alatt is magas marad • neuroendokrin reflex: emlőbimbó mechanikus ingerlése (pl. szoptatás) → DA ↓ → prolaktin ↑ • stressz is hyperprolactinaemiát okoz fő hatásai: • emlőmirigy fejlődése, emlő előkészítése a laktációra • laktáció beindítása és fenntartása, tejelválasztás (galaktogenesis) → de a tejürülést viszont már az oxitocin szabályozza! • szexuális magatartás szabályozása (reprodukció magatartási aspektusai) • terhesség során: × magas prolaktin szint gátolja a GnRH termelést (szoptatás alatt nincs menstruáció) × anyai ösztön kialakítása × magzatvízben volumen- és ozmoreguláció

• • •

× surfactant szintézis a foetalis tüdőben × anyai immuntolerancia a magzattal szemben oligodendrocyta prekurzor sejtek proliferációjának stimulációja szőrnövekedés lassítása egérben... bár más szerveken is vannak prolactin receptorok, egyéb fiziológiás hatás nem ismert

Emlők fejlődése: Terhesség előtt: −

−

pubertás kezdetéig megegyezik mindkét nemben: • embrionális korban: × epithelsejtek 1-1 oldalon kb. 20 vakon végződő csövet alakítanak ki, melyekben lumen képződik × vezetékek befele terjednek és elágazódnak × vak végüknél kialakul az alveolus (epithelsejtek rétegét egy myoepithel réteg veszi körül) × kivezetőcsövek intralobuláris gyűjtővezetékké (ductus lactiferi) egyesülnek, melyek az emlőbimbóba nyílnak • születés után: regresszión megy keresztül (megszűnik az intrauterin hormonális háttér) szexuális dimorfizmus a pubertás során alakul ki • pubertás alatt megindul a petefészek ösztrogéntermelése × prolaktin, GH, glukokortikoidok → - tejvezetékek burjánzása - zsírszövet és a kötőszövetes állomány növekedése • pubertás lezártával az emlőmirigy nyugalomban van a terhesség bekövetkeztéig

Emlőmirigy előkészítése a laktációra (mammogenezis): − −

−

terhesség → hormonális változások → emlőmirigy továbbfejlődik, az emlők megnagyobbodnak szabályozásban fontos hormonok: • prolaktin (PRL, laktotróf hormon (LTH)): × prolaktinreceptorokon keresztül hat,melyek száma a terhesség alatt nő × szekréció a terhesség alatt fokozódik × szerepe: - emlőmirigy fejlődése, emlő előkészítése a laktációra - laktáció beindítása és fenntartása, tejelválasztás (galaktogenesis) → de a tejürülést viszont már az oxitocin szabályozza! • hPL (human placentalis laktogén, humán szomatomammotropin, hCS, hCM): × placentában szintetizálódik × prolaktinhoz hasonló hatás × nagyobb koncentrációjú, mint a prolaktin, de kevésbé hatásos • ösztrogén: × terhesség alatt nagy koncentráció × hatásuk csak prolaktin jelenlétében érvényesül × mirigyvezetékek kialakulását segítik × növelik a adenohypophysis laktotrop sejtjeinek számát, prolaktinszekréció fokozása × terhesség alatt gátolja a tejszekréciót (prolaktin alveoláris hatását) • progeszteron: × alveoláris struktúra kialakítása × hatása prolaktinhoz és ösztrogénhez kötött × gátolja a tej szekrécióját • inzulin / IGF-1: × nem terhességi hormon × de szükséges a prolaktin hatásának kifejtéséhez • GH • kortizol • EGF hormonális szabályozások jellegzetességei:

• •

valamennyi szereplő hormon egyidejű megléte szükséges az emlők kifejlődéséhez az ösztrogén és a progeszteron a terhesség alatt gátolja a szekréciót

Szoptatás: Tejelválasztás (galactogenesis): −

−

−

szülés után: • ösztrogén ↓ → prolaktin alveoláris hatása felszabadul a gátlás alól → megindul a tejelválasztás • progeszteron ↓ prolaktin (PRL, laktotróf hormon (LTH)): • szekréció fő okozója (ha a prolaktinszint a bazális szint alá csökken, a tejelválasztás megszűnik) × laktalbumin képződése ↑ × kazein képződése ↑ • szülést követően alapban magas a szintje • szoptatáskor 10-15x-ösére emelkedhet: × neuroendokrin reflex: emlőbimbó mechanikus ingerlése → dopamin ↓ → prolaktin ↑ × jelentősége: szopás után gyorsabban pótolja a tejet (szabályozó szerep) × tej rendszeres kiürítése alapfeltétele a tejszekréciónak hPL (human placentalis laktogén, humán szomatomammotropin, hCS, hCM): • prolaktinhoz hasonló hatás • kevésbé hatásos

Tejszekréció (galactokinesis): − −

−

az újszülött szájában kialakuló vákuum nem elég a tej kiürítéséhez oxitocin szükséges a tejürítéshez • hatása: tejcsatornák körüli myoepitelialis sejtek összehúzódása → tej kilövellése • szabályozása: × mellbimbó szopás általi ingerlése (neuroendokrin reflex) → afferens ág neurális, míg az efferens hormonális × szopást megelőző pszichés inger (↔ PRL-szekréciót csak mechanikai ingerek váltják ki, pszichés nem) × coitus is kiválthatja szteroidok → gátolják

Anyatej tulajdonságai: → nem kell részletesen − −

napi 700-850 ml tej összetételét hagyományosan a tehéntejével történő összehasonlításban szokás tárgyalni: energia kcal / 100ml fehérje g / 100ml Kazein Laktalbumin Laktoglobulin zsír (g / 100 ml) tejcukor (g / 100 ml) ásványi anyag (g / 100 ml) D-vitamin / 100 ml A-vitamin / 100 ml

−

Anyatej 75 1,05 0,4 0,4 4,5 7,0 0,2 3,5-4 E 180 E

Tehéntej 70 3,3 2,5 0,2 0,2 3,8 4,7 0,7 2E 80 E

fehérjetartalom: • tehéntej fehérjetartalma magasabb → nitrogénterhelést a csecsemő nem tudja tolerálni • de tehéntejben a kazein a domináló fehérje • eszenciális aminosavakban gazdag laktalbumin → tehéntejben csak fele annyi van.... • a tehéntejben lévő laktoglobulin az anyatejben egyáltalán nem fordul elő, és idegen fehérjeként meghatározó szerepet játszik a tehéntej allergia kialakulásában

−

−

−

zsírtartalom: • nincs lényeges mennyiségi különbség • anyatej zsírösszetétele kedvezőbb: × magasabb a telítetlen × alacsonyabb a telített zsírsav tartalom × lényegesen magasabb az esszenciális zsírsav (linolsav, α-linolénsav) tartalma ásványianyagtartalom: • tehéntej kalcium- és foszfortartalma lényegesen magasabb (3x) • magas foszfát miatt a higítatlan tehéntej életveszélyes • ugyanakkor a tehéntejben alacsony a vas- és réztartalom, és rossz ezeknek az elemeknek a tehéntejből való felszívódása (vashiányos anaemia) védekezésben szerepet játszó anyagok: • immunglobulinok (különösen nagy jelentőségű az anyatej szekretoros IgA-molekulái, melyek a baktériumok bélfali nyálkahártyához történő tapadását akadályozzák meg) • komplement • laktoferrin • lizozimek • élő immunsejtek (ezek a tehéntejből teljesen hiányoznak)

Colostrum (előtej): − −

−

lactatio első 5 napjában termelődik, kb. 100 ml/nap jellemzői: • magasabb fehérje- (pl. IgA) és áványianyagtartalom • alacsonyabb zsír- és szénhidrát • nagyobb koncentrációban tartalmaz immunglobulinokat (régen a szülésbe belehalt anyák újszülöttjei is meghaltak (90 %) → rossz higiéné + gyenge immunstatus) • macrophag complement • lizozim • laktoferrin koraszülötteknek taurinra (két lépésben metioninból képzi a máj) van szükségük ⇒ anyatej kevesebb metionint és több taurint tartalmaz

Szexuális magatartás szabályozása. Anyai magatartás. Szexuális magatartás szabályozása: −

összetett szabályozás: • genetikai tényezők • hormonális tényezők • idegrendszeri tényezők (cortex, amygdala, hypothalamus) • társadalmi tényezők

Genetikai tényezők: −

kromoszomális nem → meghatározza a gonadális nemet, valamint a nemi hormonok szekrécióját

Hormonális tényezők: −

−

− −

−

fontos szerepe van a nemi hormonoknak: • férfi → androgének (tesztoszteron, mellékvesekéreg androgénjei) • nő → ösztrogének és gesztagének szexuálhormonok nemi specificitása nem abszolút → hormonális biszexualitás • ovarium → androgéneket is termel • here → ösztrogént is terrmel a 2 nemben a termelt hormonok aránya tér el → ennek zavara esetén a kromoszomális nemtől eltérő másodlagos nemi jelleg is kialakuilhat (pl. adrenogenitális szindrómákban) nemi hormonok szerepe: • gonádok megfelelő fejlődése • másodlagos nemi jelleg kialakítása • libido → de az irányt nem határozzák meg, pl. a nőknek adagolt tesztoszteron is a férfiak iránti vágyat fokozza... nemi hormonok hiányának következményei: • férfi (castratio következményei) → tesztoszteronnal kivédhetők × pubertás előtt: - eunuchoidizmus (szekunder nemi jelleg nem fejlődik ki) -

×

- libido nincs pubertás után: -

-

•

nemi szervek, járulékos nemi mirigyek növekedése nem alakul ki magas testalkat (csontok epiphysisfugái később záródnak) nőies szőrzet fejletlen izomzat vékony, gyermekies hang

szekunder nemi jelleg nem fejlődik vissza • gége nem változik • szakáll növekedése lassul, de nem szűnik meg • penis mérete változatlan prosztata, ondóhólyag, mellékhere állománya és szekréciója visszafejlődik izomzat sorvadása → negatív nitrogén-egyensúly

- libido progresszíven csökken → néhány év alatt megszűnik - pszichés zavarok nő (ovarium-eltávolítás következményei): × szexuális aktivitás azonnal leáll × hormonadagolásra sem áll vissza teljes mértékben

Idegrendszeri tényezők: −

−

idegrendszer szerepe: • libido → magasabb rendű fajokban egyre nagyobb mértékben idegrendszeri szabályozás alatt áll • párválasztás egyes agyterületek funkciói: • cortex • amygdala → 2 oldali amygdala kiirtása esetén hypersexualitás (Klüver-Bucy-syndroma részeként)

•

hypothalamus: × ncl. anterior → párosodási központ × hátsó része (corpus mamillare előtt) → nemi ciklus szabályozása

Társadalmi tényezők: − − −

nevelés → általában annak a nemnek megfelelő viselkedést veszi fel, aminek a szülei nevelik (interszexualitásoknál van jelentősége) társadalmi mintakövetés homoszexualitás pontos oka nem tisztázott

Anyai magatartás: −

ösztönös → öröklött és tanult tényezők egyaránt részt vesznek benne • genetikus, öröklött tényezők → rovaroknál szinte csak öröklött... × fészeképítés × tisztogatás × újszülött sírására adott válaszkészség (terhesség alatt kialakul) • szerzett, tanult tényezők → embernél szinte csak szerzett... × fészekbe való visszatétel (retrieving) × szoptatás × gondozás (nursing) • anyai agresszivitás → részben öröklött, részben tanult

Anyai magatartás szabályozása: −

− −

endokrinológiai tényezők: • prolaktin → anyai magatartás fő kiváltója • ösztrogén → megszünteti • progeszteron • oxitocin (uterus simaizomsejtjeinek kontrakciója szoptatáskor → kellemes érzés → szoptatási kedv ↑) • hypophysis-mellékvesekéreg-aktiváció idegrendszeri tényezők újszülöttből eredő szenzoros ingerek:

Anya-újszülött-kölcsönhatások: Anya etetés, szoptatás szomatikus kontaktus vizuális kontaktus

emocionális reakciók: − pozitív önértékelés (maternal competence) − gondozási rutin verbális és nem verbális kommunikáció −

Újszülött táplálkozás védelem szenzoros ingerek: − környezeti ingerek − exploráció (környezet felderítése) − vizuális kontaktus emocionális fejlődés: − életre való emocionális kompetencia − társas viselkedési minták verbális és nem verbális kommunikáció játék-magatartás

az érzelmek fejlődéséhez legfontosabb a gyerekkori kötődés (a megfelelő anyai magatartáson alapul) → • fontos az anyai szeretet • anya hiányában a gyerek depressziós lesz, meg is halhat (annak ellenére, hogy látszólag minden szükségletét biztosítják) • példák: × ha a gyerek hosszú kórházi kezelésre szorul (anya tartós hiánya), károsodik az érzelmi fejlődése → megelőzhető, ha a ygereket legalább napi 15 percre kézbe veszik, szeretgetik × árvaház (ahol a nevelők szertegették a gyerekeket, kisebb volt a depresszió és a halálozás)

Növekedés, egyedfejlődés. − −

növekedés → testméretek nagyobbodása fejlődés → • növekedéssel együtt • teljesítmények javulása, differenciálódása

Növekedés: − − −

testtömeg ↑ testmagasság ↑ alapanyagcsere: • abszolút értéke ↑ • m2-re számított értéke ↓ (tesztben valószínűleg erre gondolunk, de igazából nem derül ki a kérdésből)

Fejlődés: Szív, keringés: − −

vérnyomás: gyerek növekedése során ↑ szívfrekvencia: gyerek növekedése során ↓

Légzés: − −

tüdő kifejlődése → surfactant kell hozzá: gyerek növekedése során: • totálkapacitás (TLC) ↑ • vitálkapacitás (VC) ↑ • reziduális volumen (RV) ↑

Újszülöttkori icterus: −

−

sárgaság (icterus): • újszülöttben: indirekt bilirubin 5-7 mg % (mg /dl) = 85-119 μmol/l fölé emelkedik • felnőtt: 3 mg % (51 μmol/l) jelentősége: • icterus simplex (neonatalis, fiziológiás icterus) → gyakori, ártalmatlan • nem fiziológiás icterus

Morbus haemorrhagicus neonatorum: − − −

újszülött csökkent K-vitamin-készlettel születik, mert e vitamin placentaris transzportja kismértékű gyakori az újszülöttkori átmeneti K-vitamin-hiány 3 forma: • korai (első 24 óra) → agyvérzésveszély • klasszikus (2-5. nap) → agyvérzésveszély alacsony • késői (2-10 hetes) → agyvérzésveszély

Pubertás, climacterium. −

−

pubertás, serdülőkor (adolescencia) → fiúkban és lányokban is • átmenet a gyerekkorból az érett nemi aktivitással járó állapotba • másodlagos nemi jelleg fejlődésével kezdődik • ovulatio, ill. spermiogenesis megjelensésével zárul le climacterium, változókor → csak nőkben • menopauza → utolsó menstruáció, melyet 1 éven belül nem követ másik • climacterium: menopauza előtti és utáni 6 év

Pubertás (serdülőkor, adolescencia): −

kezdetének normális határa igen széles: • lány: 8-14 év • fiú: 9-15 év • etnikai csoportok között is nagy különbségek (romáknál előbb)

Tanner-féle pubertás-beosztás: − −

mindkét nemben 5 stádium → de nagy egyéni változatosság + 2 oldali aszimmetria... pubertás során megfigyelhető főbb változások alapján • lányok → × emlő változásai (telarché) × fanszőrzet • fiúk → testis, penis nagyága, fanszőrzet Stádium 1 2

−

−

Lány emlő prepubertalis állapot: csak bimbó (papilla) emelkedik ki emlő és bimbó kis fokban ↑ bimbóudvar (areola) ↑

3

tovább ↑

4

megközelíti a felnőttét (de areola még külön domborulat)

5

felnőtt helyzet (emlőbimbó a másodlagos domborulat)

Fiú szeméremszőrzet prepubertalis állapot: szőrtelen ritka, alig pigmentált (hosszú, egyenes szőrszálak a nagyajkakon) pigmentált és durvább (göndörebb, tömöttebb) felnőttnél kisebb fordított háromszög alakú combok belső felszínén ∅ felnőtt típusú fordított háromszög alakú combok belső felszínén is

prepubertás állapot herezacskó bőre vöröses, vastagabb herék és herezacskó ↑ kezd herék és herezacskók tovább ↑ penis főleg hosszirányban ↑ scrotum nagyobb, bőre sötétebb penis hossza és vastagsága ↑↑↑ glans kitágul férfi állapot

nemi érés egyéb aspektusai: • mellékvese változásai (adrenarché) → × szexuálszteroidok szintje emelkedik (6-7. életév körül) × nem nemi szőrzet kialakulása (pl. hónalj) • fiúknál fokozatosan mutál a hang • lányoknál medenceméretek növekedése (pubarché) • menarché (1. havi vérzés) → 4. stádiumban (általában az emlők növekedésének kezdete után 2 évvel) • növekedési gyorsulás (growth spurt) × lányoknál a felgyorsulás az 1. és 4. stádium között folyamatos × menarché idején már elérte a későbbi magasságának 90-95 %-át (eddigre a növekedés lelassul) • gondolkodás • szülőktől való elszakadás • test-tudat szexuális trend: kezdete jónéhány évvel előrébb került az elmúlt 100 évben

Pubertás megindításának szabályozása: −

hypothalamus-hypophysis-gonád-tengely • pubertás előtt alacsony a nemi hormonok szintje (negatív feedback miatt is) → mégis gátolja a hypothalamust, mivel annak érzékenysége fokozott • pulzusgenerátor aktiválódása: × hypothalamus érzékenysége ↓ a perifériás hormonokra → negatív feedback ↓ → megindul a pubertás × aktiválódik a hypothalamusban a GnRH-pulzus-generátor (megszűnik a GnRH-pulzus-generátor első életév után fennálló folyamatos gátlása) × néhány évig csak éjjel (pulzusszerű GnRH-termelés a HT-ban) → éjszakai merevedések × később a nappali és éjszakai elválasztás kiegyenlítődik • GnRH megindítja az adenohypophysisben a gonadotropinok szekrécióját • gonádok (petefészek vagy here) működése is beindul

Férfi pubertás: −

−

androgénszekréció (here) • 12. év után indul meg • plazma tesztoszteron és 5α-dihidrotesztoszteron-szintje fokozatosan emelkedik • erre az időszakra érzelmi és hangulati változások jellemzőek androgén hormonok hatásai: • maszkulinizáló hatás (férfias kinézet) × férfi nemi szervek és másodlagos nemi jelleg kialakítása és fenntartása: - here ↑ - herezacskó ↑, bőre redőzötté válik - penis ↑ - kialakul a prostata, a mellékhere és az ondóhólyag végleges állománya - megváltozik a szőrzet jellege • • •

hónalj- és szeméremszőrzet → nemi szőrzet rombusz alakú megjelenik a bajusz, szakáll haj homlokvonala visszahúzódik (férfiakra jellemző hajvonal)

-

•

szőrtüszők (faggyúmirigyek) váladéktermelése fokozódik → acne-k (pattanások) gége növekedése (ádámcsutka kialakítása), hangszalagok hosszabbodása és megvastagodása → mély hang (nőben ez nem történik meg, emiatt a hang nem mélyül) - bőr megvastagodása, melanin lerakódása × spermatogenezis megindítása (FSH-val együtt) és fenntartása × nemi vágy (libido) megjelenése és nemi aktusra való képesség (potentia coecundi) × éjszakai erectiók anabolikus hatások: × fehérjeszintézis ↑ - izomzat tömegének növelése (anabolikus hatás a fehérjékre) × növekedés ↑ - második növekedési periódus (pubertás idején), csontok megvastagodása - hossznövekedés (5cm/év-ről 8cm/év-re emelkedik (tesztoszteron GH-szekréció fokozó hatása)) - normál csontdenzitás kialakulása

Női pubertás: −

kialakul a másodlagos női nemi jelleg → kifejlődnek a belső és külső nemi szervek • az ösztrogének alakítják ki (néhol az androgénekkel (pl. tesztoszteron) együtt) • változások: × emlők fejlődése × vagina nyálkahártya változásai (normál flóra is megváltozik, pH savanyú vegyhatású lesz) × clitoris megnagyobbodik × nagy- és kis szeméremajkak megnövekszenek × subcutan zsírszövet eloszlása megváltozik → pl. szeméremdomb területén megszaporodik a zsírszövet × hónalj- és szeméremszőrzet növekedése (androgénekkel együtt)

− − −

× a viszonylag alacsony androgénszint miatt viszont az izomzat és a szőr nem indul túlzott növekedésnek legfeltűnőbb eseménye az első menstruáció megjelenése (menarché) pubertás végét a szabályos ovarialis és endometrialis ciklusok jelzik (1. ovulációig tart) átalakul a hüvely nyálkahártyája: savas vegyhatású lesz, tejsavképző baktériumok

Pubertás zavarai: − −

pubertas precox (korai) → 8-9. életév előtti pubertás pubertas tarda (elkésett) → 14. életévig nincs pubertás jel

Pubertas praecox −

−

−

típusai: • hormonok szerint: × komplett: HT-HF-gonád-tengely korai aktiválódása × inkomplett - feminisatio: egyedül az ösztrogénhatás okozza - virilisatio: egyedül az androgénhatás okozza • nemi jelleg szerint: × isosexualis: ha a kromoszomális és gonadalis nemnek megfelelő érés a vártnál hamarabb jelentkezik × heterosexualis: ha az érés a kromoszomális és gonadalis nemnek nem megfelelő + a vártnál hamarabb is jelentkezik előfordulás: • lányoknál gyakoribb (de főleg idiopathiás) • fiúkban nagyon ritka valódi pubertas precox • jelei: × kiváltó tényezők specifikus tünetei × másodlagos nemi jelleg kialakulása × lányokban ovarialis és endometrialis ciklusok → vérzések × fiúkban agresszivitás gyakoribb

Pubertas tarda és pubertás teljes elmaradása: −

−

pubertas tarda → • lányok: 12-13. életévig nincs pubertás jel • fiúk: 13-14. életévig nincs pubertás jel jelei: • serdülés késése • csatlakozó tünetek (októl függ)

Climacterium, menopauza: −

− −

−

climacterium, változókor → csak nőkben • menopauza → × utolsó menstruáció, melyet 1 éven belül nem követ másik (utólag mondható csak meg...) × 48-52 éves kor között • climacterium: menopauza előtti és utáni 6 év nők reproduktív korszaka 40-50 éves kor között befejeződik → az addig szabályos endometriális ciklusok szabálytalanokká válnak, majd teljesen megszűnnek okai: • petefészek tüszőinek elfogyása • megmaradó folliculusok gonadotropin-érzékenységének csökkenése • petefészek működésének teljes megszűnése jellemzői: • teljes ösztrogénszint ↓

−

• FSH és LH plazmaszint ↑ → ovarium-elégtelenség legfonosabb jele (FSH > 20 IU/l → menopauza) jellegzetes tünetegyüttessel jár → menopauza-syndroma

Menopauza jelei: −

acut tünetek: • vazomotoros × hőhullám × verejtékezés × palpitáció (heves szívdobogás érzése) • pszichés, pszichomotoros × hangulati labilitás → ingerlékenység (irritabilitás), depresszió-hajlam × fejfájás × kimerültség × alvászavar × önbizalomvesztés × üres fészek syndroma → gyerekek is kirepülnek, válások száma ↑ tartós tünetek: • genitális következmények × méh sorvadása × atrófiás colpitis → hüvelyhám sorvadása × dyspareunia → fájdalom közösüléskor → libido-csökkenés × emlők sorvadása • húgyúti tünetek: × vizelettartási zavarok → ösztrogén hiányában a húgycsőnyílás kitágul × cystitis (húgyhólyaggyulladás) • bőr atrófia → kollagéntartalom és szőrzet csökkenése késői következmények • posztmenopausalis osteoporosis (csontritkulás): × csontok szervetlen- és szervesanyag-tartalmának arányos csökkenése - menopausa után a csontállomány évi 1-2%-kal csökken - 80. életévre a menopausa előtti csontállomány mintegy 50%-a van meg × csontok érzékenyebbé válnak a mechanikai traumákra → gyakoribbak a csonttörések • cardiovascularis megbetegedések → ischaemiás szívbetegség (ISZB) → infarktus • cerebrovascularis betegségek → stroke, subarachnoidalis vérzés (SAV) b)

HŐHULLÁM

MENOPAUSÁBAN maghőmérséklet

„set-point”

hőtermelés

M

−

−

H

Az öregedés élettana. −

−

soksejtű szervezetek élete: megtermékenyítéstől a halálig tart • élet első szakasza → progresszív, felépítő folyamatok túlsúlya • második szakasza → regresszív, lebontó folyamatok túlsúlya szervezetben sejtprodukció és apoptosis folyik (ez a folyamat a daganatos betegségeknél sérül)

Öregedés: −

−

−

öregedés → olyan változások sorozata, amelyek csökkenő működési kapacitásokhoz vezetnek • több dimenziós, összetett folyamat • egész szervezetet érinti • csökken a szervezet alkalmazkodó és ellenálló képessége • teljesítmény ↓ • számos, az időskorra jellemző betegség alakulhat ki • halál valószínűsége a korral növekszik (J-alakú görbe) öregedés jellemzői: • fiziológiás folyamat, de patológiás vonatkozásai is vannak • individuális folyamat (mindnekinél máshogy zajlik) → egyéntől, éghajlattól is függ → a biológiai kor emiatt sokszor nem azonos a valódi életkorral... • a különböző szervek, szervrendszerek egyénen belül is eltérő mértékben öregszenek öregedés okai: • belső (genetikai) tényezők → ezek az alapvetőek • anyagcsere-elmélet (alacsonyabb anyagcsere → hosszabb élettartam) • külső károsító hatások (véletlenszerű események) →

Az egyes szervrendszerek öregedése: Szív: − − −

kamrai compliance ↓ (kollagén rostok mennyisége ↑) kontraktilitás csökken → EF ↓ → szívelégtelenséghez vezethet (EF < 40 % alatt beszélünk róla) pulzustérfogat ↓ • •

− −

−

−

kamrai telődés ↓ nyugalmi telődési nyomás nem változik

perctérfogat ↓ (-1 % / év) szívindex ↓ • • •

12 éves gyerekben 4,3 l/m2 felnőttben: 3-3,2 l/m2 75 éves idősekben 2,5 l/m2

sinuscsomó: fibrotikus szövet felszaporodik benne • terhelésre adott f-növelő-képessége csökken (fmax = 200-életkor) • nyugalmi szívfrekvencia nem változik billentyűk: vastagodnak, rigiditásuk (merevség) fokozódik

Vascularis rendszer: − − − −

vérnyomás általában emelkedik (de az időskori hypertonia is káros!) teljes perifáriás ellenállás (TPR) emelkedik atherosclerosis (érelmeszesedés) gyakorisága az életkorral ↑ → érfalban mészsók rakódnak le, az erek rugalmassága csökken szabályozás hatékonysága csökken • baroreceptorok érzékenysége csökken → hirtelen felálláskor könnyebben elájul (collapsus) • centrális vénás nyomás szabályozása csökken

Légzés:

− −

teljesítőképesség csökken tüdő: • totálkapacitás (TLC) lassan ↓ • vitálkapacitás (VC) ↓ • reziduális volumenek (RV, FRC) ↑ • compliance ↓

Emésztés: − −

emésztő és felszívó működések ↓-nek máj teljesítménye ↓

Kiválasztás: − − − − − −

vesék tömege ↓ (2 együtt felnőttkorban 250-300 g, idős korban 200-250 g) működő nefronok száma ↓ (30 és 80 éves kor között fiziológiásan kb. 30 %-kal) • •

hialinizáció: glomerulus-kapillárisok összeesenek, afferens arteriolák elzáródnak glomerularis sclerosis → JGA-ban AV-shunt-ök

GFR ↓ •

kreatinin-clearance ↓ (120 ml/min / 1,73 m2-ről 32 ml/min / 1,73 m2-re)

renin ↓ → RAAS működése csökken ↓ → Na-retenció ↓ ADH termelés relatíve túlméretezett → vízvisszatartó tendencia, hyponatraemia RPF ↓

Endokrin rendszer: −

−

−

általános változások: • szekréciós kapacitás ↓ • lebontási kapacitás is ↓ • célszervek érzékenysége megváltozik • feedback megváltozik adenohipofízis: • prolaktin ↓ • FSH és LH ↑ (feedback) • TSH nem változik (de a TRH-ra adott válaszkészség ↓) • GH normálisan nem emelkedik (ha mégis: acromegalia) pajzsmirigy: • • • •

−

−

−

−

nem változik a T4, T3, TSH, FT3, FT4 sem TSH-ra adott válaszkészség nem változik jódkötő-képesség csökken T4 felezési ideje csökken

mellékvesekéreg: • plazma kortizol nem változik • plazma aldoszteron sem változik • RAAS válaszkészsége csökken gonádfunkciók: • ovarium hormontermelése ↓ (E2, E1, progeszteron, 17-OH-progeszteron) • FSH és LH ↑ (feedback) • ovariumban megnő az androgén-termelés (tesztoszteron, androsztén-dion) mellékpajzsmirigy • • • •

se. Ca2+ és PO43- ↓ Ca felszívódása és D-vitamin aktivitása ↓ kalcitonin ↓, kalcitonin válaszkészsége ↓ Ca-ra keringő PTH csökken

• • •

éhezési vércukorszint és inzulin-koncentráció nem változik szövetek inzulin-érzékenysége csökken Langerhans-féle β-sejtek érzékenysége a hyperglikaemiára ↓

• csontok demineralizálódnak, könnyebben törnek → csontritkulás (osteoporosis) szénhidrát-anyagcsere:

• •

•

glükóz-terhelés → elnyújtott válasz glükagonszekréció nem változik

cukorbetegség (diabetes mellitus, DM) valószínűsége idős korban megnő

Energiaforgalom: − −

alapanyagcsere lassan ↓ hőszabályozás alkalmazkodóképessége ↓ → hajlam hypothermiára és hőgutára

Haematologia: − − − −

csontvelő rezerv kapacitása csökken gyakori vérszegénység (anaemia) fehérvérsejt-termelés ↓, fokozott destrukció → immunrendszer hatékonysága csökken → fertőzésekkel szembeni ellenállás csökken tct-funkció abnormalitásai → thrombosis-hajlam

Izomzat: −

izomtömeg ↓ → 50 év felett gyorsabban (rendszeres testmozgással lassítható a folyamat)

Idegrendszer: − −

− − −

életkor ↑ → idegrendszeri kóros elváltozások száma ↑ agytérfogat lassan csökken • neuronok száma csökken • kérgi sejtek dendrittüskéinek száma és hossza is csökken regeneráció és plaszticitás beszűkül (ugyanakkor idősebb korban is lehet még funkcionális átstrukturálódás, neuronális hálózatok restitúciója) fokozott hajlam degeneratív megbetegedésekre (Parkinson-kór, Alzheimer-kór) alvásszerkezet változásai: • • •

csökken az alvással töltött idő csökken a REM %-os aránya csökken az SWS-4 %-os aránya is

Érzékszervek: −

−

látás → öregkori látás (presbyopia): • lencse akkomodációs képessége csökken • közelpont távolodik, főleg azért, mert a lencse rugalmassága csökken → hypermetropia • ha a távolpont eközben közeledik (myopia is fennáll), bifokális szemüveget használnak hallás → presbyacusis • csökken az érzékenység a magas hangfrekvenciákra • krónikus zajártalom hajlamosít rá

Eikozanoidok. − − −

eikozanoidok → 20 szénatomos karbonsavak (lipidek közé tartoznak) arachidonsav (AA) származékai 3 fő vegyületcsoport: • prosztaglandinok (PG) • leukotriének (LT) • thromboxánok (TX) • •

−

−

egyéb eikozanoidok ma már számos szintetikus vegyület is van

jelentőségük: lokális mediátorok • de novo szintetizálódnak • paracrin hatás • nem raktározódnak • a különböző eikozanoid-vegyületek hatása ugyanarra a folyamatra gyakran ellentétes receptoraik: sejtfelszíni receptorok (membránreceptorok) → annak ellenére, hogy lipidoldékonyak... • • • • •

PGE2 → EP-receptorok (EP1, EP2, EP3) PGI2 → IP-receptorok → cAMP ↑ PGD2 → DP-receptorok (vesében fontos) TXA2 → TP-receptorok (vesében fontos) leukotriékek → BLT-R, CLT-R

Prosztaglandinok: −

− −

−

−

kémiai szerkezet: • gyűrű szerkezete, szubsztituensei szerint: PGA-PGI × ciklopentán- vagy ciklopenténszármazékok × gyűrű tartalmazhat keto-, hidroxil-, C=C csoportot, illetve peroxid funkciót • kettős kötés (C=C) száma szerint: PG1, PG2 (embernél ezek a legfontosabbak), PG3 típusok • csak a PGF2 esetén használatos az α alsó index (OH csoport konfigurációját jelzi) kémiai tulajdonságaik: bomlékonyak szintézis: • prekurzor az arachidonsav (AA, 20:4, ω−6) → membrán foszfolipidjeiből szabadul fel • cikooxigenázok (COX) képeznek az AA-ból PG-ket → oxidáció és ciklizáció × COX-1 → konstitutív forma (mindenhol jelen van) × COX-2 → gyulladásokban, szeptikus sokkban megemelkedik × COX-3 → központi idegrendszer (fájdalom-szabályozás) termelődés → mindenhol... • vér alakos elemeiben • erekben • vesében • női genitális traktusban: méh, deciduasejtek, magzatburok, lepényszövet × termelésüket fokozza: ösztrogének, β-agonisták, EGF, TNF, ACTH, CRH × csökkenti: progeszteron, kortizol, IFN-α, lipokortin • férfi genitális traktusban PG-receptorokhoz kötődnek → IC Ca-t szabadítanak fel → CaM → simaizom kontrakció (myogén eredetű nyújtás okozta potenciálváltozás hatására)

Leukotriének: − − − −

ugyancsak az arachidonsavból képződnek (lipoxigenázok hatására) aciklusos vegyületek 3 konjugált C=C-t tartalmaznak + 1 nem konjugált C=C-t granulocitákban és hízósejtekben találhatók → gyulladásos és allergiás reakciók (pl. asthma) mediátorai

Thromboxánok:

− −

ugyancsak az arachidonsavból (AA) képződnek ciklooxigenázok (COX) hatására pl. thromboxán A2 (TXA2)

Eikozanoidok hatásai: Célszervek szerint: −

−

− −

−

−

−

véralvadásra: • thromboxán A2 (TXA2) → tct-aktiváció (aggregációt fokozza) • PGI2 (prosztaciklin) → tct-aggregáció-gátló gyulladásos reakciókban, immunfolyamatokban: • gyulladásos reakciók → LT-k • allergiás reakciók → LT-k • láz → LT-k, PGE2 • túlzott prosztaglandin termeléssel kapcsolatos a láz, fájdalom, gyulladás, hányinger és hányás idegvégződések, KIR → fájdalomérzés (bradykinin hatását potencírozza) gyomornyálkahártyára (pl. PGE2, PGI2) • gyomornyálkahártyában intenzív prosztaglandin-szintézis folyik • szerepük → gyomorvédelem: × csökkentik a sav- és pepszinszekréciót × fokozzák a nyák- és bikarbonát-termelést × fokozzák a nyálkahártya véráramlását × citoprotektív hatás × javítják a nyálkahártya regenerációs képességét • NSAID-ok fekélyre hajlamosítanak (prosztaglandint csökkentik, H+-secretiót is növelik) simaizomokra • erek simaizmai → localis véráramlás befolyásolása × thromboxán A2 (TXA2) → vazokonstriktor × prosztaciklin (PGI2) → vazodilatátor × PGE2 → vesében vazodilatátor • bronchusok: × bronchoconstrictio → leukotriének × bronchodilatáció → PGE2 • méhizomzat: × méhösszehúzódás → PGE2 , PGF2α • GI-traktus: × hosszanti izmok kontrakciója (hasmenés) → PGE2 vesére: • arachidonsav → × serkenti a renintermelést × Na+-ürítés fokozódik (részben a vazodilatáció miatt) • PGE2 → × vazodilatátor (afferens és efferens arteriolát egyformán tágítja) → RBF ↑, GFR nem változik × befelé rendeződik át az intrarenális keringés (velőben és a juxtaglomerularis kéregállományban nagyobb mértékű az értágulat) × serkenti a renintermelést × Na+-ürítés fokozódik (részben a vazodilatáció miatt) × ADH hatására bekövetkező cAMP-szintézis ↓ → negatív feedback (hiszen az ADH fokozza a PGE2szintézist) • PGI2 (prosztaciklin) → serkenti a renintermelést • PGF2α → gátolja a renintermelést reproduktív folyamatokra: • ovuláció kiváltása • sárgatest kialakuláa • sárgatest elsorvadása (luteolysis) → PGF2α hatására corpus albicans alakul ki

•

− −

menstruáció → PGF2α a secretiós endometrium elhalását okozza (zavara vérzési rendellenességeket (dysmenorrhea) okozhat • beágyazódás • Botall-vezeték nyitva tartása • méhösszehúzódások frekvenciájának és amplitúdójának szabályozása × terhesség bármely szakában (ellentétben az oxitocinnal) × terhesség nagy részében szintjük alacsony (ha magas: idő előtti fájástevékenység, koraszülés lehet) × utolsó hetekben szintjük fokozatosan emelkedik → maxim méhkontrakciók előtt és szülés alatt × gyermekágyban ismét minimális • cervix állapotának szabályozása (puhává, tágulékonnyá teszi) × terhesség bármely szakában (ellentétben az oxitocinnal) • ejakuláció • spermiumok transzportja • tesztoszterontermelés idegvégződésekre • szenzoros idegvégződések ingerlékenysége ↑ → bőrbe adva fájdalmas → PGE2, PGF2α szemre → szemnyomás befolyásolása (glaucomában (zöldhályog) van jelentősége)

Legfontosabb vegyületek hatásai (még 1x, de most vegyületenként felsorolva): −

−

−

−

−

−

PGI2 (prosztaciklin) • tct-aggregáció-gátló • vazodilatátor (értágító) • serkenti a renintermelést • gyomornyálkahártya-védelem PGE2: • vazodilatátor (vesében pl.) • védi a gastrointestinális epitheliumot a gyomorsav károsító hatásától és csökkenti a savszekréciót × COX-gátlók mellé mindig kell gyomorvédelmet biztosítani (antihisztamin, protonpumpa-gátló) • bél: × hosszanti izomzat → kontrakció → hasmenés × körkörös izomzat → relaxáció • bronchodilatátor • köhögés indukció (szenzoros végződések ingerlése) • méh simaizomzatának összehúzása • láz (IL-1 hatására PGE2 szabadul fel) • fájdalomérzés → önmagában nem, de a bradykinint potencírozza (COX-gátlók jó fájdalomcsillapítók) PGF2α • vazokonstrikció • bronchoconstrictio • méh simaizomzatának összehúzása → szülés megindulásában is fontos • szemnyomás ↓-és (glaucoma kezelésében kihasználható) • gátolja a renintermelést • hasmenés • sárgatest elsorvadása (luteolysis), corpus albicans kialakítása • secretiós endometrium elhalása → menstruáció TXA2 • thrombocyta-aktiváció × COX gátlásával (pl. acetilszalicilsav (Aspirin)) a tct-k aggregációja gátolható → antithrombotikus • vazokonstrikció leukotriének: • gyulladásos reakciók • allergiás reakciók (pl. asthma) PAF • tct-aggregáció • gyulladásos mediátor

• • • •

vazodilatátor hyperalgesia (fájdalom) simaizom-konstrikció (bronchus, GI, uterus) ovuláció, implantáciű, szülési méhkontrakciók szabályozása

Pajzsmirigy. Jódforgalom. Hyperthyreosis. Pajzsmirigy: − − − −

−

− −

gégeporc 2 oldalán helyezkedik el 2 oldallebeny + isthmus legnagyobb „csak” endokrin mirigy (súlya egészséges felnőttekben kb 10-20 g) folliculáris sejtek: • jódozott aminosav-származék hormonok termelése × tiroxin (T4) × trijód-tironin (T3) • folliculus: kolloid + a körülötte lévő epithelias sejtek × follicularis sejtek (thyreocyták): pajszmirigy belső szekrécióját végző sejtek × pajzsmirigykolloid (tireglobulint tartalmaz) tölti ki a sejetek közötti állományt. • T3 és T4 szintéziséhez jód és thyreoglobulin (fehérje) szükséges • epithel sejt / kolloid arány → utal a pajzsmirigy-funkcióra × aktív mirigy folliculusok: magas henegerhám sejtek, kevés kolloid × inaktív mirigy folliculusai: köbös hámsejtek, sok kolloid C-sejtek (parafollicularis APUD-sejtek) → kalcitonint termelnek → szerepe: serum Ca2+ és PO43- ↓-tése • csontok: osteoclastok aktivitása ↓ → alkalikus pH → mineralizációnak kedvez (Ca2+-t épít a csontba) • vese: Ca2+- és PO43--visszaszívás ↓ → ürítés ↑ • gasztrointesztinális rendszerre nem hat hormonelválasztása viszonylag stabil, nem mutat túl nagy cirkadián (napszaki) változásokat szervezet teljes jódtartalmának 90%-a a pajzsmirigyben van (radioktív jód bevitele után elsősorban a pajzsmirigyben mutatható ki)

A szervezet jódforgalma: − −

jodidion (I-) formájában szívódik fel (a bevitt mennyiség kb. 25 %-a) felesleges jód ürítése: • főleg széklettel • kevés a vizelettel is (jódhiány esetén ennek alapján becsülhető meg annak súlyossága)

Pajzsmirigy-hormonok biokémiája: −

thyreoglobulin (TG) szintézis • • •

−

−

−

glikoprotein (660 kDa) thyerocyták endoplazmatikus retikuluma (ER) szinetetizálja → TSH fokozza a TG génjének transzkripcióját TG sok Tyr-oldalláncot tartalmaz

• kész fehérjelánc a kolloidba kerül anorganikus jód (I-) felvétele a pajzsmirigy epithelsejtbe (Na+-jodid-szimporter, NIS) • jodidiont (I-) vesz fel a plazmából (aktív transzporttal az elektromos grádiens ellen) × TSH serkenti × perklorát, pertechnetát, tiocianát gátolja → golyvakeltők (strumigének) • Na+/K+-ATP-áz működéstől is függ (ouabainnal gátolható) → ez biztosítja a Na+-t a NIS számára → Na+grádiens terhére történő jód bevitel • bekoncentrálja (trapping mechanizmus) → T / S-hányados: pajzsmirigy jódkoncentráció / serum jódkoncentráció = 100-400 • passzív diffúzióval bejut a kolloidba (hámsejt innen újra fel tudja venni a jodidiont) jodináció (organifikáció) → Tyr oldalláncok jódozása (organifikációja), TSH-függő • thyreoperoxidáz (TPO) végzi → TSH regulálja a peroxidáz-mRNS szintézisét × jodion elemi jóddá oxidálódik × elemi jód reagál a TG Tyr-oldalláncaival • mono-jód-tirozin (MIT) és di-jód-tirozin (DIT) képződik kapcsolódás, kondenzáció (coupling-enzim):

•

−

MIT + DIT = T3 (tri-jód-tironin) → hatékonyabb mint a T4 + nagyobb az affinitása a receptorokhoz (jódhiány esetén főleg T3 képződik, nagyobb hatékonysága egy ideig ellensúlyozza a jódhiány tüneteit) • DIT + DIT = T4 (tiroxin, tetra-jód-tironin) • pajzsmirigyben a T4/T3-arány kb. 18/1 • raktározás: megfelelő jódellátottság esetén 3-4 hónapra elegendő mennyiség raktározódik (kolloidban, fehérjéhez kötve) szekréció (TSH-függő): • megfelelő ingerre a hámsejtek a kolloid egy részét pinocytosissal bekebelezik (re-enter) → TSH-függő • lizoszomális enzimek szabadítják fel az aktív hormont a fehérjékről → TG proteolízise → T4, T3, MIT és DIT is felszabadul (a T3-T4 lehasítása a kolloidból a sejtbe kerülő thyreoglobulinról nem TSH-függő!) • az aktív hormon a bazálmembránon át a keringésbe jut (MIT és DIT viszont nem) → (naponta 100 nmol T4, 60 nmol T3, összesen napi 80 µg jód): • MIT és DIT → jodáz lehasítja róluk a jódot → újrahasznosítás

Pajzsmirigy-hormon-szekréció szabályozása: −

hypothalamus-hypophysis-pajzsmirigy-tengely: • hypothalamus → TRH (tyrotropin-realising hormon) × hypothalamusban termelődik (neuroszekrécióval) - a hormontermelő neuronok axonjai az eminentia medianában a portalis erek primer plexusa környékén végződnek → ezek juttatják el a szekrétumokat a hypophysishez × hatása: TSH-termelés és -szekréció szabályozása az adenohypophysisben (HEL) - tehát nem közvetlenül (nem direkt), hanem a TSH-n keresztül (indirekt) szabályozza a pajzsmirigy működését × TRH- és TSH-termelés szabályozása: - hőmérséklet: • hideg → TRH ↑→ TSH ↑ • tartós hideg → TRH ↓ → TSH ↓ - stressz → TRH ↓ → TSH ↓ - terhesség → TRH ↓ → TSH ↓ - T3 és T4 mennyisége → feedback - szomatosztatin → TSH ↓ • adenohypophysis (HEL, hipofízis elülsőlebeny) → TSH (thyroid stimulating hormon) ×

serumszintje normálisan 10 pmol/l

×

−

TSH receptor 2 alegységből álló glikoprotein a thyerocyták felszínén - EC elhelyezkedő része köti meg a TSH-t - jelátvitel: serkentő G-protein (Gs) → cAMP ↑ × TSH hatásai: - folliculussejtek aktivációja és hyperplasiája (számuk ↑) és hypertrophiája (nagyságuk ↑) • ha sok a TSH → golyva (pajzsmirigy-megnagyobbodás) jön létre (hypothyreosisban is a feedback miatt) • ha nincs TSH → pajzsmirigy sorvad - thyreoglobulin gén transzkripciója ↑ → thyreoglobulin-szintézis ↑ - pajzsmirigy jodidfelvétele ↑ (plazmából) - jodináció (Tyr organifikációja) ↑ - MIT és DIT T3-má és T4-gyé alakulása ↑ - thyreoglobulin proteolízise ↑ → kész hormonok szekréciója ↑ (plazmába) × autoimmun betegségekben IgG stimuláló típusú antitest hozzákötődhet a TSH receptorhoz → thyreotoxicosis • pajzsmirigy: T3 és T4 (sejtekben T4 → T3) × T3 és T4 gátolja a TSH-termelést → negatív feedback × T3 és T4 szintjének csökkenése (pl.jódfelvétel, peroxidáz bénítása esetén) → TSH ↑ TSH is napi periodicitást mutat • napközben alacsony • éjjel magas

Pajzsmirigy-hormonok a keringésben: −

szekretált hormon a keringésben 99,98 %-ban fehérjékhez kötődik:

−

• tiroxinkötő globulin (TBG) → 78-80 % (T3: 40 %) • transthyretin (TTR, tiroxinkötő prealbumin, TBPA) → 15-18 % (T3: 27 %) • albumin → 4-5 % (T3: 33 %) csak a szabad (free) hormonok (FT3, FT4) rendelkeznek biológiai hatással • T4: 0,03 %-a FT4 • T3: 0,23 %-a FT3

Pajzsmirigy-hormonok lebontása: −

a keringő hormonok jódtartalmának egy része is újrahasznosul: • a T3 és T4 dejodinálására, dezaminálására minden szövet képes • májban T3 és T4 glükuronid-képződésben vehet részt → enterohepatikus körforgás • keringő T4 nagy része T3-má és r T3-má (reverz T3 alakul)

Pajzsmirgigy-hormonok hatásai: − −

−

−

intracelluláris (nukleáris) receptorokon hatnak pajzsmirigy-hormonok fő funkciója a sejtek génexpressziójának szabályozása • génműködés szabályozásával biztosít általános működési hátteret a kül. anyagcsere folyamatoknak • ha nincs pajzsmirigy hormon, vegetatívan lehet élni, de az idegrendszer fejlődés és funkciója kárososdik anyagcsere-hatások (elsődleges hatások): • alapanyagcsere ↑ → legjobban a T3 növeli az alapanyagcserét az összes hormon közül × szövetek oxigénfelhasználása ↑ (kivéve: agy) → oxigén-fogyasztás ↑ - stimulálják a Na+/K+-ATP-áz enzimet és növelik a pumpahelyek számát (a sejtek oxigén felhasználásának 40 %-a Na+/K+-ATP-áz energiaigényét fedezi) → celluláris ATP ↓ - mitokondriumok száma, mérete ↑, az elektrontranszport és az ATP-szintézis szétkapcsolása - glükóz-igény és felhasználás is fokozott → hőtermelés ↑ - kivéve: gonádok, lép × hőszabályozás: - hőtermelés ↑ (mérsékelt hőmérséklet emelkedés) - barna zsírszövet: termogenin-gének expressziója ↑ - hőleadó mechanizmusok aktiválódása (izzadás, bőrerek dilatációja stb.) • szénhidrát-anyagcsere → diabetogén hatás × vércukorszint ↑ (hyperglikaemia) → de felhasználás is ↑ - glükóz felszívódása ↑ (vékonybél) - glikogenolízis (glikogén → glükóz) ↑ - glükoneogenezis ↑ - inzulin-lebontás ↑ - inzulinérzékenység ↓ → csökkent glükóz-tolerancia (IGT) × glikolízis ↑ × adrenalin hatékonysága ↑ • lipid-anayagcsere → vér FFA szintje ↑, koleszterin szint ↓ × lipolízis ↑ → FFA ↑ × koleszterin szintézis és metabolizmus ↑ × LDL-receptor szintézis ↑ → plazma koleszterin ↓ × permisszív hatás az adrenalin irányába • fehérje-anayagcsere → fehérjeszintézis szelektíven fokozódik → növekedés, fejlődés × kis dózisban anabolikus hatás × nagy dózisban katabolikus hatás másodlagos funkciók: • szív: × β−adrenerg receptorok száma ↑ (de nem változik az affinitásuk) → nagyobb szám miatt mégis fokozott katecholamin- (adrenalin-, noradrenalin-) érzékenység × pozitiv ionotróp hatás (munkaizomrostokban a miozin egyik láncának szintézise nő, sarcoplasmás reticulum Ca pumpájának szintézisét is növeli → myocyták Ca felvétele nő) × szívfrekvencia ↑, kontrakciós erő ↑ → pulzustérfogat (SV) és perctérfogat (CO) is ↑ • vérnyomás ↑ (szisztolés és diasztolés is)

•

•

• •

•

• •

légzés: fokozódik (hiperventiláció) × O2-felhasználás és CO2-termelés ↑ × emiatt légzésszám és mélység is ↑ idegrendszeri hatások: × gyorsult gondolkodás × ingerlékenység × nyugtalanság × rövidül a rekacióidő, élénkebb ínreflexek × normális neuronális funkciók fenntartása (alvás is) bőr állapota: × pajzsmirgy alulműködése esetén az interstitumban megnő a glikoportinek és proteoglikánok mennyisége → ezek kötik az EC vizet → puffadt lesz a bőr (myxoedema) növekedésre és a fejlődésre gyakorolt hatások × növekedés (GH-val és inzulinnal együtt) × idegrenszer fejlődéséhez szükséges - agykéreg fejlődéséhez - az axonok proliferációjához - dendritek elágazódásainak fejlődéséhez - mielinizációhoz × csontnövekedés (hiánya esetén törpenövés) × izom fejlődéséhez és norm. funkciójához szükséges vér: × vvt 2,3 DPG-szintje ↑ → Hb-disszociációs görbe jobbra tolódik × eritropoetin termelés ↑ × alapanyagcsere ↑ → vitaminszükséglet ↑ (anaemia) gastrointestinális funkció (motilitás, szekréció) reproduktív funkciók (gonádokra kifejtett hatások): × libidó fenntartása (mindkét nemben) × spermiumok érése × follikuláris fázis kialakulása × ovuláció × a terhesség fenntartása

Pajzsmirigy-funkció zavarai: −

−

hypothyreosis → pajzsmirigy-alulműködés • gyermekkorban kiemelkedően fontos • ha nem kezelik időben és megfelelően (hormonkezeléssel) → irreverzibilis (visszafordíthatatlan) károsodások alakulhatnak ki hyperthyreosis → pajzsmirigy-túlműködés

Jódhiányos struma (endémiás golyva, „egyszerű golyva”): − −

−

1 milliárd jódhiányos a földön ebből 655 millió beteg jód eloszlása a földön: • tengerparton sok • hegyvidéken kevés • Magyarország 4/5-e mérsékelten jódhiányos → endémiás a betegség: egy bizonyos földrajzi területre jellemző × legrosszabb az Északi-középhegységben × Alföld középső része: jó jódellátottság jódhiány következményei: • enyhe: golyva (10-30 %) → normofunkciós → nincs anyagcsere-fokozódás • súlyos: × felnőtt kori: - golyva (50-100 %) → normo-, vagy hypofunkciós → nincs anyagcsere-fokozódás - mentális és neuromotoros képességek romolhatnak

− −

× gyerekkori: endemiás kretenizmus → súlyos fokú értelmi fogyatékosság golyva mechanizmusa: jódhiány miatt fokozódik a TRH- és a TSH-termelés → pajzsmirigy-hypertrophia jódhiányos struma kezelése: • L-iroxin (25-75 µg / nap) → TSH visszaszorul, de a hormonszükségket biztosított... • jód → jód adása megszünteti a golyvát × konyhasó jódozása (jodizáció): kálium-jodáttal (a KI nem elég stabil...) × tabletták (50-200 mg, jodid és jodát) - a só jódozása csak a minimális (100 mg / die) bevitelt biztosítja - ezen felül (serdülők, terhesek) tablettával vihető be × célcsoportok: - serdülőkorúak (ott, ahol az UH-val mért struma gyakorisága > 20 %) - terhesek

Hyperthyreosis (pm-túlműködés): Definíció: − −

megnövekedett pajzsmirirgyhormonszintek a szövetekben típusos biokémiai és klinikai változásokat hoznak létre

Okai: −

− − − − − − − −

autoimmun: • TRAK: TRAb (TSH-R-hoz kötődő IgG) = TSI (thyreoid stimulating Ig) → Basedow-Graves-kór • anti-TPO (anti-thyreoperoxidáz antitest) → Hashimoto-thyreoididtis • aTG (anti-thyreoglobulin-At): képesek ADCC-ben közreműködni → Basedow, Hashimoto • TGI (thyreoid growth Ig): a növekedést serkenti toxicus adenoma (jódhiány talaján) → 1 nagyobb hiperfunkciós göb... toxicus multinodularis golyva → sok göb... pajzsmirigy-gyulladások (thyreoiditesek) kezdeti stádiuma terhességi (gestációs) hyperthyreosis thyreotoxicosis factitia (beteg által szedett pm-hormon miatt) centrális hyperthyreosis (TSH termelő hypophysis daganat következtében) pajzsmirigy-hormon iránti rezisztencia miatt (kompenzatorikus) veleszületett nem immun hyperthyreosis (TSH receptor mutáció következtében)

Tünetei: −

−

− − − − − −

− − − −

életkortól függ: • fiatal → szimpatikus aktivitás • aktív sportoló → tünetszegény • idős → tünetszegény golyva: • fokozott TSH-termelés miatt • stimuláló At-k miatt • egyéb ok (pl. gyulladás miatt) szimpatikus tónusfokozódás tachycardia szívritmuszavarok (pitvarfibrilláció) alapanyagcsere ↑ testsúlycsökkenés (fokozott étvágy ellenére) szemtünetek • tág szemrés és pupillák • exophtalmus (proptosis) → Hertel-érték: exophtalmométerrel mérhető, hogy mennyire nyomódott előre finom hullámú végtagtremor meleg, nedves bőr (kezét megfoga vizsgálható) palmaris erythaema törékeny körmök

− − − − − − −

− −

hajhullás perifériás oedema → praetibialis myxoedema, a mely Basedow-kórra jellemző tünet hasmenés (toxikus krízis jele !!!) zsírmobilizáció menstruációs zavar férfiaknál gynecomastia (főleg serdülőkben) → a fokozott ösztrogénhatás következménye izomgyengeség • thyreotoxicus myopathia → periodicus hypokalaemiás paralysis • cardiomyopathia → életet veszélyeztető ritmuszavarok csontritkulás idegrendszeri és pszichés változások: • idegesség • emocionalis labilitás (hypomania, eufória, hyperaktivitás) • alvászavar

Hypothyreosis. Golyvakeltők. Alapfogalmak: − −

−

euthyreosis (normothyreosis) → normális pajzsmirigy-funkció hypothyreosis → pajzsmirigy-alulműködés • gyermekkorban kiemelkedően fontos • ha nem kezelik időben és megfelelően (hormonkezeléssel) → irreverzibilis (visszafordíthatatlan) károsodások alakulhatnak ki hyperthyreosis → pajzsmirigy-túlműködés

Hypothyreosis: Okai: −

öröklött • • • •

−

pajzsmirigy (primer): ectopiás pm., athyreosis, dysgenesis, hormonképzési zavarok (AR öröklődő enzimopathiák), jódhiány, transplacentaris factorok, terhesség alatti gyógyszerszedés, radiojód th... hypophysis (szekunder): hypoplasia, TSH csökkent elválasztása hypothalamus (tercier): fejlődési zavara, TRH csökkent elválasztása receptorok szintjén: TSH-R elleni At (TRB-At)

szerzett: •

gyulladás (thyreoiditis)

•

pajzsmirigy műtét (pl. pajzsmirigy-eltávolítás daganat miatt)

• • •

radiojód kezelés jódhiány thyreostatikus szerek túladagolása

Hypothyreosis tünetei újszülött korban: − − − − − − − − −

− −

születéskor hiányozhatnak a tünetek csökkent spontán aktivitás, mozgásszegénység, aluszékonyság (feltűnő „jóság”) halk, rekedt sírás hypothermia-hajlam, hideg intolerancia etetési nehézség hasi distensio, hányás, obstipatio kutacsok tágak elhúzódó icterus típusos arc • puffadt • bamba arckifejezés • nagy nyelv • távol ülő szemek • szemöldök lateralis része kihullik hideg, száraz bőr renyhe reflexek

Későbbi következmények (ha nem jól kezelik): −

− − − − −

mentális retardáció • pm. hormon kell a neurogenezishez (synapsisok, axonok, dendritek kialakulásához) • régen a ment. ret. legfőbb oka volt (kretenizmus) → irreverzibilis • későn derült ki logikai, matematikai készségek romlása érzékszervi funkciók (látás, hallás) romlása törpenövés (aránytalan törpenövés): rövid végtagok depresszió myxoedema

− − − − − − − − −

nagy és laza has hajhullás hízás hypercholesterinaemia → korai, fokozott érelmeszesedés !!!! anaemia (vérszegénység) bradycardia, EKG-n low voltage, lapos vagy invertált T hullámok ízületi fájdalom vízretenció menstruációs zavar (amenorrhea)

Felnőtt korban kialakult hypothyreosis tünetei: −

− − − − − − − −

− − − − − − − − − −

típusos arc • érdeklődés hiánya (arckifejezés) • nagy nyelv • szemöldök lateralis része kihullik mély hang hajhullás struma (nagy pajzsmirigy (TSH ↑-és miatt), vastag nyak) fáradékonyság, aluszékonyság memóriazavar depresszió száraz bőr myxoedema • fokozódik a bőr mukopoliszacharid (glükózaminoglikán, GAG) termelése, ami vizet köt • elhízás, vastag lábszár • ujjbenyomatot nem tart !!! exophtalmus lehet (TSH ↑-és miatt) székrekedés hízás hideg intolerancia Bradycardia, EKG-n low voltage, lapos vagy invertált T hullámok hypercholesterinaemia → korai, fokozott érelmeszesedés • sztatin (hypercholesterinaemia kezelésére adott gyógyszer) fokozza a hypothyreosist anaemia (vérszegénység) ízületi fájdalom vízretenció menstruációs zavar (ha még nem menstruált előtte, nehezen kezelhető amenorrhea alakul ki)

Klinikum: −

hyothyreosis diagnózisa: • szűrés: születés utáni 2-5. napon T4 és TSH-meghatározás (beszárított vércseppből) • klinikai kép • labor: × anaemia (vérszegénység) súlyosságának felmérése × hypercholesterinaemia súlyosságának felmérése × hormonmeghatározások: - FT4, FT3 csökken (FT3 kevésbé) - sTSH • nő: ha primer (ha az ok a pajzsmirigyben van → pl. pajzamirigy-eltávolítás...) • csökken: ha szekunder (hypophysealis ok) v. tercier (hypothalamikus ok) - TRH-teszt → formák elkülönítése - szubklinikus hypothyreosis fogalma: sTSH ↑, FT4 normális, FT3 normális • ok tisztázása: pajzsmirigy UH, szcintigráfia (99mTc), autoantitestek • csontérés retardációja: csontmagok vizsgálata Rtg-vel (prognosztikai jel)

− −

kezelése: L-thyroxin (Euthyrox, Letrox, L-Thyroxin) myxoedemás kóma: • nagyon ritka • kezeletlen hypothyreosis végállapota × hypothyreosis egészséges emberben éveken, évtizedeken át tolerálható × hypothyreosissal járó, a legtöbb szervet érintő funckiózavar miatt az ilyen beteg egyidejű, nempajzsmirigy betegségeket kevésbé tolerál • kiválthatja: × szívelégtelenség, myocardialis infarctus × tüdőgyulladás × túlzott folyadékbevitel × gastrointestinalis vérzés × agyi keringészavar × szedatívumok alkalmazása

Golyvakeltők (strumigének): −

−

− −

golyva (strúma): • pajzsmirigy megnagyobodás • ok: fokozott TSH vagy TRH hatás golyvakeltők (strumigének, goitrogének): golyvát (pajzsmirigy-növekedést) előidéző anyagok : pl a jódfelvételt v. a peroxidáz működését gátolják • perchlorát • tiocyanát • pertechnetát • allylthiourea • lítium számos étel tartalmaz strumigén anyagokat (pl. káposztafélék) golyva lehet: • hypofunkciós → hypothyreosis • normofunkciós → normothyreosis • hyperfunkciós → hyperthyreosis