Élettani tanszék [614768]
© Élettani tanszék
© Élettani tanszék 2
Tartalomjegyzék
Bevezető………………………………………………………………………………………………………………. …. 6
Belső környezet és homeosztázis …………………………………………………………………………….. 9
Homeosztázis………………………………………………………………………………………………….10
A homeosztázis fenntartása…………………………………………………………………………….12
Sejthártya……………………………………………………………………………………………………… ..13
Jelátvivő utak ………………………………………………………………………………………………….17
Vízterek……………………………………………………………………………………………………….. …20
Cserefolyamatok……………………………………………………………………………………………..22
Anyagszállítás a sejthártyán át ……………………………………………………………………22
Diffúzió……………………………………………………………………………………………………….2 3
Ozmózis………………………………………………………………………………………………………25
Kolloid‐ozmotikus nyomás …………………………………………………………………………28
Sav‐bázis egyensúly…………………………………………………………………………………….30
A vér élettana ……………………………………………………………………………………………………….. .3 4
A vér összetétele……………………………………………………………………………………………..35
Plazmafehérjék ……………………………………………………………………………………………….36
A vér alakos elemei…………………………………………………………………………………………39
Vörösvértestek ………………………………………………………………………………………………….. ….. 40
A vörösvértestek termelődésének szabályzása………………………………………………..42
A vörösvértestek alakja …………………………………………………………………………………..44
Hemoglobin ……………………………………………………………………………………………………47
A hemoglobin lebomlása…………………………………………………………………………………49
Vasanyagcsere ………………………………………………………………………………………………..52
Vércsoportok…………………………………………………………………………………………………..54
A vörösvértestek szerepe ………………………………………………………………………………..57
Fehérvérsejtek és az immunrendszer …………………………………………………………………….. 59
Az immunvédekezés (immunválasz)………………………………………………………………61
Az immunválaszban résztvevő sejtek és kölcsönhatásaik ……………………………….63
Antigén‐bemutatás – MHC antigének …………………………………………………………….67
A veleszületett immunitás sejtjei …………………………………………………………………….68
Makrofág…………………………………………………………………………………………………….68
Masztocita (hízósejt)……………………………………………………………………………………73
Eozinofil granulocita …………………………………………………………………………………..76
Neutrofil granulocita…………………………………………………………………………………..78
NK sejt ………………………………………………………………………………………………………..81
Bazofilek……………………………………………………………………………………………………..81
A veleszületett immunitás végrehajtó mechanizmusai……………………………………82
Komplement ……………………………………………………………………………………………….82
Gyulladás ……………………………………………………………………………………………………85
© Élettani tanszék 3
A szerzett immunválasz sejtjei és végrehajtó mechanizmusai …………………………87
Humorális szerzett immunitás…………………………………………………………………….88
Az immunglobulinok szerkezete …………………………………………………………….89
Klonális szelekció ……………………………………………………………………………………92
Elsődleges és másodlagos humorális immunválasz…………………………………94
Az immunrendszer végrehajtó mechanizmusai – celluláris immunválasz…..97
Citotoxicitás…………………………………………………………………………………………….97
Immuntolerancia és immunvigilencia …………………………………………………………97
A szervátültetések immunológiai háttere………………………………………………..98
Hemosztázis …………………………………………………………………………………………………….. …… 99
Trombociták – vérlemezkék…………………………………………………………………………..101
Véralvadás (koaguláció)………………………………………………………………………………..104
Alvadásgátlás ……………………………………………………………………………………………107
Fibrinolízis……………………………………………………………………………………………………. 110
A hemosztázis szabályzása……………………………………………………………………………111
A légzés élettana ………………………………………………………………………………………………….. 112
Ventiláció……………………………………………………………………………………………………… 116
A tüdőtérfogatok mérése …………………………………………………………………………..117
Perfúzió……………………………………………………………………………………………………….. .121
Gázcsere……………………………………………………………………………………………………….. 122
A légzés szabályzása……………………………………………………………………………………..124
A vese élettana …………………………………………………………………………………………………….. 127
A vese működésének vizsgálata – clearance………………………………………………….130
Glomeruláris funkció…………………………………………………………………………………….131
Tubuláris funkció ………………………………………………………………………………………….133
A vese hígító és koncentráló működése…………………………………………………………135
A vese szerepe a sav‐bázis egyensúly fenntartásában……………………………………138
A keringési készülék ……………………………………………………………………………………………. 140
A szív élettana……………………………………………………………………………………………….143
A szív mechanikai működése. Pumpafunkció …………………………………………..144
Szívhangok………………………………………………………………………………………………..146
A szív elektrofiziológiája …………………………………………………………………………..148
A szívizomsejtek akciós potenciálja……………………………………………………….151
Ioncsatornák………………………………………………………………………………………….152
Ingervezetés egy sejt felszínén……………………………………………………………….155
Ingervezetés rostról rostra……………………………………………………………………..158
Ingervezetés az egész szíven………………………………………………………………….159
Ingerképzés a szívben……………………………………………………………………………162
A szív alkalmazkodása a terheléshez…………………………………………………………164
A szív működésének vizsgálata – elektrokardiogram………………………………..166
Az EKG genézise …………………………………………………………………………………..166
© Élettani tanszék 4
EKG‐elvezetések……………………………………………………………………………………168
Az EKG regisztrálása …………………………………………………………………………….170
Az EKG‐görbe leírása. A normális EKG‐görbe ………………………………………170
Az EKG elemzése ………………………………………………………………………………….174
Elasztikus szint ……………………………………………………………………………………………..178
Rezisztív szint……………………………………………………………………………………………….181
A vérnyomás szabályzása………………………………………………………………………….182
Csereszint ……………………………………………………………………………………………………..1 86
Kapacitív szint ………………………………………………………………………………………………187
Nyirokkeringés……………………………………………………………………………………………..189
Idegi szabályzás…………………………………………………………………………………………………… 191
Az idegsejt (neuron)………………………………………………………………………………………192
Sejttest……………………………………………………………………………………………………….1 92
Axon………………………………………………………………………………………………………….19 2
Dendritek ………………………………………………………………………………………………….193
Szinapszis………………………………………………………………………………………………….196
Főbb neurotranszmitterek……………………………………………………………………………..200
Szenzoriális rendszerek…………………………………………………………………………………204
Fájdalomérzékelés (nocicepció) …………………………………………………………………204
Perifériás szint……………………………………………………………………………………….205
A fájdalominger vezetése ………………………………………………………………………206
Gerincvel ői szint……………………………………………………………………………………207
Agyi szint………………………………………………………………………………………………208
Kóros fájdalom………………………………………………………………………………………210
Zsigeri fájdalom…………………………………………………………………………………….211
Kezelési elvek………………………………………………………………………………………..211
Motoros rendszer. Mozgásszabályzás……………………………………………………………213
A mozgásszabályzás szintjei ……………………………………………………………………..214
Endokrin szabályzás ……………………………………………………………………………………………. 219
Hipofízis ………………………………………………………………………………………………………. 221
Növekedési hormon ………………………………………………………………………………….222
Prolaktin……………………………………………………………………………………………………224
A hátsó lebeny hormonjai………………………………………………………………………….225
Oxitocin…………………………………………………………………………………………………225
ADH (antidiuretikus hormon, vazopresszin)…………………………………………226
Pajzsmirigy……………………………………………………………………………………………………22 7
Hasnyálmirigy ………………………………………………………………………………………………231
Inzulin……………………………………………………………………………………………………….23 1
Glukagon…………………………………………………………………………………………………..233
Mellékvese…………………………………………………………………………………………………….23 4
Nemi hormonok ……………………………………………………………………………………………238
© Élettani tanszék 5
A menstruációs ciklus és szabályzása………………………………………………………..238
A placenta (méhlepény) endokrin működése…………………………………………….243
Hormonális fogamzásgátlás………………………………………………………………………243
Az emésztőkészülék élettana……………………………………………………………………………….. 245
A gyomor‐bél traktus működésének szabályzása………………………………………….246
A tápcsatornai szekréció tulajdonságai………………………………………………………….248
A tápcsatorna motoros működése …………………………………………………………………249
A táplálkozásra adott integrált válasz……………………………………………………………251
Feji szakasz ……………………………………………………………………………………………….251
Szájüregi szakasz ………………………………………………………………………………………251
A nyáltermelés ………………………………………………………………………………………252
A nyelés…………………………………………………………………………………………………252
Nyelőcső szakasz ………………………………………………………………………………………253
Gyomor szakasz………………………………………………………………………………………..253
A gyomor szekretoros működése ………………………………………………………….254
A gyomor mozgásai ………………………………………………………………………………257
Emésztés a gyomorban ………………………………………………………………………….258
Vékonybél szakasz…………………………………………………………………………………….259
Hasnyál‐termelés…………………………………………………………………………………..259
A máj működése és szerepe …………………………………………………………………..260
Emésztés és felszívódás a vékonybélben ……………………………………………….262
A vékonybél motoros mintázatai …………………………………………………………..265
Vastagbél…………………………………………………………………………………………………..265
Székletürítés………………………………………………………………………………………………….26 7
© Élettani tanszék 6
BEVEZET Ő
Az élettan (fiziológia) az élő szervezetek működésével, valamint a működés
szabályozásával foglalkozó tudomány. Az élettan azokat a fizikai, kémiai és
biológiai jelenségeket tanulmányozza, amelyek lehetővé teszik az élet kialakulását,
fennmaradását, fejlődését és alkalmazkodását (adaptáció) a környezeti
változásokhoz. A szervezet életben maradása komplex szabályzási rendszerek
működésének eredménye. A humán élettan az egészséges szervezet működésével
foglalkozik, azon jellemzőknek a leírásával, illetve magyarázatával, amelyek az
emberi szervezetet élővé teszik.
Az élőlényeknek van néhány fontos tulajdonsága, amely megkülönbözteti őket az
élettelen anyagtól:
• ingerelhet őség
• légzés
• emésztés és/vagy felszívás
• kiválasztás
• növekedés és regenerálódás
• szaporodás
• mozgás
Ezek a tulajdonságok, habár eltérő súllyal jelentkeznek, minden élő
szervezetet számára létfontosságúak.
A szervezet a külső és belső hatások miatt állandó változásban, fejlődésben
van, az élettan leírja a változások dinamikáját.
A szervezet normális működésének megismerése szükséges a kóros
működéseknek és a betegségek kórélettani alapjának, illetve a gyógyszerek
hatásmechanizmusának megértéséhez. Ez képezi majd az alapját a betegségek
gyógyításának, a beteg szakszer ű ápolásának.
Az emberi test szerveződése két szempontból vizsgálható:
• működés szerint, ez az élettan tárgyköre, illetve
• szerkezet szerint, vagyis morfológiai, anatómiai szempontból.
A két megközelítés nem zárja ki egymást, hanem ellenkezőleg, a szerkezet
meghatározza a működést, a működés pedig visszahat a szerkezetre.
Az emberi szervezetet tanulmányozva több szerveződési szintet írhatunk le.
A legalacsonyabb az atomok szintje. A természetben előforduló kémiai elemek
közül mintegy 30 található meg a szervezet felépítésében, egyesek nagyobb
mennyiségben (szén, oxigén, nitrogén, hidrogén, foszfor, kén), mások csak
nyomokban (vas, réz, stb.).
© Élettani tanszék 7
Az atomok egymással összekapcsolódva molekulá kat hoznak létre, ezek
lehetnek szervetlen és szerves vegyületek. A szervezetben megtalálható szerves
anyagok sokfélék az egyszerű, kis molekuláktól kezdve a makromolekulákig
(szénhidrátok, zsírok, fehérjék, nukleinsavak).
A sejt az élő szervezetek alapvető egysége. A sejtek felépítése, működése és
biológiai szerepe jelentősen eltérhet egymástól, de minden sejtre azonos alapvető
működések jellemzőek. A sejtek sajátos funkciót ellátó alegységei a
sejtszervecskék :
• sejtmag – fő szerepe a sejt genetikai anyagának a tárolása, valamint a gének
kifejeződésének szabályozása;
• mitokondriumok – ezek termelik a sejtműködésekhez szükséges energia
nagy részét;
• endoplazmatikus retikulum – zsákszer ű kitüremkedésekb ől és széles
lemezrendszerekb ől álló, összefügg ő membránstruktúra, amely belső
tereket határol el a citoplazmán belül; sima és durva felszínű (szemcsés)
formái vannak; a durva felszínű a fehérjeszintézis helye, a sima felszínűben
lipidek, membránok képződnek, kalciumot raktároz;
• riboszómák – szintjén történik a fehérjeláncok szintézise, a citoplazmában
szabadon vagy az endoplazmatikus retikulumhoz kötve találhatóak;
• Golgi‐készülék – sima felszínű membránnal határolt üregekből áll, itt a sejt
fehérjéinek és lipidjeinek előkészítése és membránba csomagolása történik
• lizoszómák – a Golgi‐készülékr ől válnak le, a sejten belüli emésztéshez
szükséges enzimeket tartalmazzák;
• sejtközpont (centriolum) – mikrotubulusból áll, szerepe van a sejt
mozgásaiért felelős sejtvázelemek koordinálásában, a csillók képzésében és
a sejtek osztódásának irányításában;
• sejtváz – mikrotubulusok és kontraktilis filamentumok hálózatából áll, a
sejt alakjának fenntartásáért és a sejt aktív mozgásaiért felelős.
A sejtszervecskék a citoplazmába vannak beágyazva, a citoplazma (habár
morfológiailag szerkezet nélkülinek tűnik) jól szervezett molekuláris felépítéssel
bír.
A többsejtű szervezetek esetében bizonyos sejtcsoportok egyes funkciók
elvégzésére specializálódtak. A specializált szerkezet és működés fokozatos
kialakulása a differenciálódás , amely a más irányba való fejlődés képességének
fokozatos elvesztésével jár.
Egy adott funkció ellátására szakosodott sejtek szövet et alkotnak. Az emberi
szervezetet felépítő szövetek négy csoportba oszthatók:
• hámszövet: fedőhám, mirigyhám, érzékhám;
• kötőszövet: tulajdonképpeni kötőszövet, vér, csontszövet, porcszövet;
• izomszövet: simaizom, vázizom, szívizom;
• idegszövet.
© Élettani tanszék 8
A szerv ek többféle szövettípus által alkotott működési egységek. Minden
szerv egy‐egy jellegzetes funkció betöltésére szakosodott. A szervek felépítés
szerint két nagy csoportba oszthatók. A csöves szervek (keringési készülék,
légutak, tápcsatorna, stb.) több szövetrétegb ől állnak:
• belső hámréteg, alatta kötőszövettel
• több izom‐ és kötőszöveti réteg által alkotott középső réteg
• külső hámborítás és kötőszövet
A parenchimás szerveknek (máj, petefészek, stb) kötőszövetes tokja és
kötőszövetes váza (stroma) van, a váz egyre finomabb sövényeket képez, a
sövények közt található a specifikus működést biztosító sejtek.
Ezeken az általános jellemzőkön kívül a szervek szerkezete nagymértékben
adaptálódik a működéshez.
Egy bizonyos életműködés ellátását végző szervek szervrendszer t képeznek
(1. táblázat )
1. táblázat. A szervezet szervrendszerei és ezek főbb funkciói
Szervrendszer Fő funkció
keringési készülék vér szállítása a különböz ő szövetek közt
emésztő készülék emésztés, tápanyagok, ásványi anyagok, víz felszívása
légzőkészülék gázcsere, sav‐bázis egyensúly szabályzása
kiválasztó készülék vérplazma összetételének szabályzása, salakanyagok,
elektrolitok, víz kiválasztása
csont‐ és izomrendszer támasztó, védő szerep, mozgás
köztakaró védő szerep (sérülés, kiszáradás, kórokozók ellen),
hőszabályzás
immunrendszer kórokozók elleni védelem
szaporító készülék csírasejtek termelése, nőknél az embrió és magzat
fejlődésének biztosítása
endokrin rendszer szabályzó szerep, a szervezet működésének
összehangolása
idegrendszer szabályzó szerep, a külső és belső környezet
változásainak észlelése, mozgásszabályzás, tudat,
tanulás, gondolkodás
A szervrendszerek összehangolt működése biztosítja a szervezet egészének,
mint egységnek, illetve az egyes sejteknek megfelel ő működéséhez szükséges
feltételeket. A szervezet egyes sejtjeinek megfelel ő működéséhez állandó
környezet szükséges, ami a környezettel való intenzív csere révén valósul meg. A
sejtek környezetének állandóságát homeosztázisnak nevezzük, a homeosztázis
fenntartása pedig az egészség alapfeltétele.
© Élettani tanszék 9
BELSŐ KÖRNYEZET ÉS HOMEOSZTÁZIS
Az élő szervezet működési egysége a sejt. A szervezet megfelel ő működésének
alapfeltétele az egyes sejtek megfelel ő működése. Habár a szervezet egyes sejtjei
jelentősen különbözhetnek egymástól, alapvető jellemzőik közösek, például a
sejtek oxigén jelenlétében képesek energiát felszabadítani a tápanyagokból, illetve
a bennük lezajló biokémiai folyamatok során képződő salakanyagokat a
környezetükbe juttatják. A sejtek a működésükhöz szükséges anyagokat az őket
körülvev ő folyadékból veszik fel.
A sejtek akkor képesek a rájuk jellemző működésre, ha a környezetükben
megfelel ő mennyiség ű oxigén, ionok, glükóz és egyéb tápanyag található, illetve
más anyagok (salakanyagok, anyagcseretermékek) nem halmozódnak fel. Az ősi
egysejtű élőlények az őstengerben éltek, ez stabil külső környezetet jelentett, és
lehetővé tette az állandó cserét az élőlény és külső környezete közt.
Többsejtű élőlények esetén nem minden sejt érintkezik a külső környezettel,
a sejtek az úgynevezett belső környezettel vannak kapcsolatban. A belső
környezet tulajdonképpen az extracelluláris tér (szövetnedv és vérplazma), ami
minden sejtet körülvesz, ez tartalmazza az életben maradásukhoz szükséges
tápanyagokat és ionokat. A belső környezet összetételére jellemző egy dinamikus
egyensúly , vagyis a jellemző paraméterei időben nem változnak, de állandó
cserekapcsolatban van a sejtekkel és a vérrel. A többsejtű élőlényeknek keringési
rendszerre van szükségük, hogy a sejtekhez eljussanak a tápanyagok, illetve a
salakanyagok eltávolítására.
A belső környezet kialakulása ugyanakkor lehetővé tette az élő szervezetek
nagyobb függetlenségét a külső környezet változásaitól.
© Élettani tanszék 10
Homeosztázis
Homeosztázisnak nevezzük az élő, többsejtű szervezetek azon képességét, hogy
megőrizzék belső környezetük állandóságát a változó külső és belső környezeti
hatások ellenére. Mindez feltételezi, hogy képes a külső és a belső környezetének
változásait detektálni különféle érzékelőkkel (receptorokkal), és az életfolyamatait
ennek függvényében úgy változtatni, hogy a belső környezete ne változzon meg
számottev ően.
A szervezet minden sejtje, szerve, szervrendszere valamiképpen hozzájárul a
belső környezet állandóságának fenntartásához. Ezek működését az endokrin
rendszer és az idegrendszer hangolja össze. A homeosztatikus mechanizmusokat a
belső környezet egy paraméterének változása váltja ki.
A belső környezet összetétele nem teljesen állandó, egyes paraméterei szűk
vagy tágabb határok közt változhatnak. Ezt többféleképpen lehet jellemezni:
• normál érték: az egészséges egyedek csoportjából vett minta átlagértéke
• normális tartomány (referencia ‐tartomány):a normális tartomány alsó és
felső határa – az egészséges egyedek 95%‐ának az értékei ide tartoznak
A belső környezet állandóan változik a sejtek normális működése miatt is,
illetve a külső környezet változásai, sérülések, betegségek miatt. A szervezet
önszabályzó visszacsatolási (feedback) mechanizmusokkal védekezik a nagy
kilengések ellen. Negatív feed back esetén a változás ellenirányú változást hoz
létre, ezáltal visszaáll a kiindulási érték.
A visszacsatolás (feedback ) olyan biológiai szabályzó mechanizmus, amelyben
egy folyamat eredménye (kimenete) visszahat a folyamatra (1. ábra).
Negatív visszacsatolás esetében a folyamat eredménye gátolja az őt
létrehozó folyamatot. Ha a végtermék mennyisége nő, a folyamat intenzitása
lecsökken. Ha a végtermék mennyisége csökken, a folyamat gátlás is csökken,
vagyis az intenzitása megnő. Így a végtermék mennyisége bizonyos határok közt
marad. A negatív visszacsatolás homeosztatikus jellegű.
Pozitív visszacsatolás esetében a folyamat eredménye serkenti az őt
létrehozó folyamatot. Ezáltal a rendszer teljesítménye nő. A pozitív visszacsatolás
elősegítheti, hogy a rendszer átlépjen egy másik állandósult állapotba. A pozitív
feedback egy magasabb szabályzási szinten mindig negatív visszacsatolással
társul.
© Élettani tanszék 11
1. ábra. Negatív (balra) és pozitív (jobbra) visszacsatolás
A betegségeket tekinthetjük a homeosztázis felbomlásának is. Azonban a
homeosztázis mechanizmusai betegségek esetében is működnek, és fenntartják a
létfontosságú funkciókat többszint ű kompenzáció révén. A kompenzáció néha
annyira eltávolíthatja a szervezet egyes működéseit a normál tartományból, hogy
nehéz elkülöníteni a betegség elsődleges okát a kompenzáló mechanizmusoktól.
Az élettani folyamatok megváltozását betegség esetén a kórélettan
tanulmányozza.
© Élettani tanszék 12
A homeosztázis fenntartása
Ahhoz, hogy a szervezet alkalmazkodni tudjon a külső és belső környezet
változásaihoz, a sejtek, szervek és szervrendszerek együtt kell működjenek. Az
együttműködés az idegi és humorális szabályzás révén jön létre. Az idegi
szabályzás során kialakuló válaszok gyorsak, jól lokalizáltak, ezért megfelel őek a
környezettel való kapcsolattartásra. A humorális szabályzás során lassú, diffúzabb
válaszok alakulnak ki, így a humorális szabályzásnak elsősorban a homeosztázis
fenntartásában van szerepe.
A humorális szabályzás jelzőmolekulák révén valósul meg, amelyek
folyadék közvetítésével jutnak el a célsejthez. A jelzőmolekulák csak azon sejtek
működését befolyásolják, amelyek a jelzőmolekulát specifikusan megkötni képes
fehérjéket (receptorokat) tartalmaznak (célsejtek).
A humorális szabályzás típusai (2. ábra):
• endokrin szabályzás – esetében a jelzőmolekula távoli sejtekre hat,
amelyekhez vér útján jut el
• parakrin szabályzás – esetében a jelzőmolekula kis távolságra levő
sejtekhez jut el szövetnedv révén
• autokrin szabályzás – esetében a jelzőmolekula az őt termelő sejtre hat
2. ábra. A humorális szabályzás típusai
© Élettani tanszék 13
Sejthártya
A élő szervezet morfo‐funkcionális egysége a sejt. A sejtet vizes közeg veszi körül
(extracelluláris tér) és a sejt maga is vizes közeget tartalmaz (intracelluláris tér). A
két közeg összetétele jelentősen különbözik, a különbségek szükségesek a sejt
működéséhez. A sejthártya elválasztja a két folyadékteret, megakadályozza
keveredésüket és működése létrehozza és fenntartja különböz ő összetételüket,
egyúttal szabályozott kapcsolatot biztosít a sejt belseje és a szövetköz között.
A szervezet fő oldószere a víz. A víz több tulajdonsága is alapvetően
meghatározza a szervezet működését:
• a vízmolekula polarizált, ezért poláros molekulákat kitűnően old,
• a víz fajhője nagy, ezért nagy hő közlés kell kis hőmérsékletváltozás
eléréséhez, így a víz termikusan stabilan tartja a szervezetet,
• a víz párolgásh ője nagy, ezért kevés víz elpárologtatása is sok hőt von el,
• a víz részt vesz a fehérjék szerkezetében (a fehérjék harmadlagos
szerkezetének, konformációjának meghatározásában van szerepe).
A SEJTHÁRTYA SZERKEZETE
A sejthártyát kettős zsírréteg (lipidréteg) alkotja, mely főként foszfolipid
molekulákból áll. A foszfolipid molekulákat egy glicerin (glicerol) ‐molekula
alkotja, amelyhez két zsírsav kapcsolódik észterkötéssel, illetve a harmadik
szénatomra egy fosztátcsoport és egy kis szerves molekula kapcsolódik (3. ábra).
Vizes közegben a foszfolipidek két lehetséges stabil szerkezetbe
rendeződhetnek: poláros feji részükkel kifelé fordulva micellákat képeznek, vagy
kettősrétegbe rendeződnek. Ez utóbbi elrendez ődés jellemzi a biológiai
membránokat (3. ábra). Az ilyen membrán átjárható apoláros molekulák számára,
de a poláros molekulák és kis ionok nem képesek a membrán hidrofób közepén
átjutni. Ezért a kettős lipid membrán víz és hidrofil molekulák számára
átjárhatatlan.
A sejtmembrán kettős lipid rétegébe sokféle fehérjemolekula van ágyazva,
amelyek a sejthártya külső vagy belső felszínén találhatóak, vagy átérnek a
membrán teljes vastagságán (transzmembrán, integrált fehérjék). Az extra‐ és
intracelluláris tér között szükséges kapcsolatot a transzmembrán fehérjék
biztosítják.
© Élettani tanszék 14
3. ábra. A. A foszfolipidek szerkezete. B. A sejtmembrán szerkezete.
A transzmembrán fehérjék legfontosabb jellemzői:
• laterális mobilitás – a sejthártyában oldalra el tudnak mozdulni, ennek
megakadályozására a transzmembrán fehérjék nagy része ki van
horgonyozva a sejtvázhoz (citoszkeleton), így a sejtváz meghatározza a
membránfehérjék eloszlását (például a sejt apikális vagy bazális pólusán),
• struktúrvizet tartalmaznak, mint minden fehérje.
A transzmembrán fehérjéket funkciójuk szerint négy nagy csoportba
oszthatjuk (4. ábra).
A carrierek olyan transzmembrán fehérjék, melyek egy vagy több anyagot
szállítanak (ionokat vagy semleges molekulákat). Azokat a carriereket, melyek
csak egy anyagot szállítanak, uniporternek nevezik. A sejthártyán át többféle
molekulát szállító carriereket kotranszporternek nevezik. Ez lehet antiporter, ha az
anyagokat különböz ő irányba szállítja (egyiket a sejtbe be, a másikat a sejtből ki),
vagy szimporter, ha az anyagokat ugyanabba az irányba szállítja.
© Élettani tanszék 15
4. ábra. A membránfehérjék osztályozása. A. A membránfehérjék típusai
(balról jobbra: ioncsatorna, carrier, ionpumpa, receptor) és a receptor
aktiválásának lehetséges intracelluláris hatásai. B. A carrierek típusai.
Az ioncsatornák vizes csatornát hoznak létre a sejthártya két oldala közt.
Ezen a vizes csatornán át ionok jutnak át a sejthártyán. Az ionok szállítása
nagyobb koncentrációjú közeg felől a kisebb koncentráció felé történik
(koncentráció ‐gradiens irányában). A szállítás energiafelhasználás nélkül történik
(passzív transzport). Az ioncsatornák egy része szelektív (csak egy adott ion juthat
át rajta, pl. Na+‐ vagy K+‐csatorna), míg mások vegyes ionáramot vezetnek. A
csatornák működése révén a két közeg közti koncentráció ‐különbség csökken.
Az ionpumpák szintén ionokat szállítanak, de a kisebb koncentrációjú
közegből a nagyobb koncentrációjúba (koncentráció ‐gradiens ellenében). Az
ionpumpák működésük során energiát használnak fel (aktív transzport), amelyet
az makroergiás foszfátkötések (ilyenek találhatóak pl. az ATP molekulában)
hidrolíziséb ől nyernek. Az ionpumpák működése következtében a két közeg közti
koncentráció ‐különbség nő.
Az ATP (adenozin trifoszfát ) adenozinból (adenin és ribóz) és három
fosztátcsoportból épül fel. A második és harmadik foszfátcsoport nagy energiájú
(makroerg) kötéssel kapcsolódik (5. ábra). Az ATP hidrolízise során így energia
szabadul fel, amit egyéb kémiai reakciókban használódik fel, lehetővé téve a sejt
életműködéseit.
A sejtek energiaforrását bizonyos anyagok képezik (glükóz, glikogén,
zsírsavak, stb.), ezek lebomlása során keletkező energia makroerg kötések
formájában tárolódik. A biokémiai folyamatokban közvetlenül felhasználható
© Élettani tanszék 16
energia az ATP hidrolíziséb ől származik, de más anyagok is raktároznak energiát
(például a kreatin‐foszfát).
5. ábra. ATP és hidrolízise. A makroerg kötések pirossal vannak jelölve.
ADP – adenozin difoszfát, AMP – adenozin monofoszfát.
Az ATP adenilát cikláz (AC) enzim hatására gyűrűs szerkezet ű cAMP
(ciklikus AMP) molekulává alakul, aminek fontos szerepe van egyes intracelluláris
jelátvivő mechanizmusokban. Hasonló molekula a GTP (guanozin trifoszfát), ami
egy makroerg kötés felbomlásával GDP‐vé (guanozin difoszfát), illetve GC
(gualitát cikláz) hatására cGMP‐vé (ciklikus GMP) alakulhat.
A sejtfelszíni receptorok olyan transzmembrán fehérjék, melyek külső
(extracelluláris) része jelzőmolekulát köthet. A jelzőmolekula (ligand) megkötése
specifikus, a ligand úgy talál a receptorhoz, mint kulcs a zárba. A jelzőmolekula
nem kerül be a sejtbe, hanem megváltoztatja a receptor‐molekula térszerkezetét
(konformációját). A receptor‐molekula intracelluláris részének konformáció ‐
változása több lehetséges módon okozhatja a sejt működésének a megváltozását:
az ingerelhet őség módosításával vagy egy másik jelzőmolekula, a másodlagos
hírvivő (second messenger) keletkezésével, illetve felszaporodásával a sejtben. A
másodlagos messenger anyag hathat egyéb transzmembrán molekulákra vagy
intracelluláris folyamatokra, illetve protein‐kináz enzimeket aktiválhat.
© Élettani tanszék 17
Jelátviv ő utak
Jelátvivő úton azt a folyamatot értjük, amely során egy külső hatás változást idéz
elő a sejt működésében. A külső hatást általában valamilyen extracelluláris
jelzőmolekula közvetíti, amelyet specifikus receptor köt meg. A ligand megkötése
egy intracelluláris kaszkádot aktivál, amely felerősíti a hatást és több lépésen át
közvetíti az effektor molekulákhoz.
A változás előidézésének módja (valamint a molekuláris szerkezet) szerint a
receptorok négy nagy családra oszthatók (6. ábra):
• ionotrop receptorok (ligand‐aktivált ioncsatornák)
• metabotrop receptorok (G‐proteinhez csatolt receptorok)
• enzimekkel kapcsolt receptorok
• intracelluláris (mag‐) receptorok
6. ábra. Receptorcsaládok és jelátviteli mechanizmusok. (L – ligand, R –
receptor, E –enzim, G – G‐protein). 1. ionotrop receptor, 2. metabotrop
receptor, 3. enzimekkel kapcsolt receptor, 4. magreceptor.
Az ionotrop receptorok tulajdonképpen ioncsatornák, ligand kötőhellyel. A
ligand kötése megváltoztatja az ioncsatorna működését, a vezetett ionáram pedig
a sejthártya ingerelhet őségét, így hozva létre a sejtszintű hatást. A jelátvitel
nagyon gyors (msec időtartamú).
© Élettani tanszék 18
A metabotrop receptorok a sejthártya belső felszínére kihorgonyzott G‐
proteineket aktiválnak. A G‐fehérjék három alegységb ől állnak, GTP/GDP ‐t
kötnek. A G‐proteinek különböz ő intracelluláris jelzőmolekulák (másodlagos
messengerek, hírvivők) termelését befolyásolják, vagy Ca2+‐csatornákat nyitva
emelik az intracelluláris Ca2+‐koncentrációt. A másodlagos messengerek
közvetlenül vagy foszforiláció révén számos enzimet és egyéb fehérjét aktiválnak.
A metabotrop receptorok által közvetített hatás gyors, néhány másodperc alatt
kialakul.
A receptorok harmadik csoportja közvetlenül enzimekhez kapcsolódik vagy
intracelluláris része enzimhatású. Az aktivált enzimek közvetlenül vagy
másodlagos messengeren (pl. cGMP – ciklikus GMP) keresztül különböz ő
foszforilációs kaszkádokat indítanak el, amelyek végül a génátírást befolyásolják.
Ilyen receptorok közvetítik a sejtosztódást, differenciálódást, növekedést előidéző
anyagok hatását, illetve az immunválasz kialakulását. A jelátvitel lassú, a hatás
órák alatt alakul ki.
elsődleges hírvivő (messenger) – extracelluláris jelzőmolekula (hormon,
neurotranszmitter, citokin, stb.), receptor köti meg specifikusan
másodlagos messenger ek – a sejtben képződnek vagy szabadulnak fel az
elsődleges messenger kötése esetén, intracelluláris jelátvivő kaszkádokat
aktiválnak, ilyenek:
o Ca2+
o cAMP, cGMP
o IP3 (inozitol‐trifoszfát), DAG (diacil‐glicerol)
o NO (nitrogén ‐monoxid)
kaszkád – egymást kiváltó folyamatok sora, ilyen rendszer szerepel például:
• a jelátvitelben – jelátvivő molekula receptorköt ődése után a sejten belül
különféle enzimek egymás utáni aktiválódása ‐gátlása,
• a véralvadásban – a faktorok egymás utáni aktiválódása.
Az intracelluláris receptorok a citoplazmában találhatóak, lipidoldékony
ligandot kötnek, ami átjut a sejthártyán. A receptor a sejtmagba jutva közvetlenül
befolyásolja egyes gének átírását. A hatás órák alatt jön létre. Ilyen receptorok
közvetítik egyes hormonok hatását és bizonyos anyagcsere ‐hatásokat.
FOSZFORILÁCIÓ
A foszforiláció (7. ábra) az egyik leggyakoribb sejten belüli szabályozó
mechanizmus. A foszforilált fehérjék konformációja és működése megváltozik, a
fehérje aktiválódik. A foszforilációt a protein‐kinázok végzik, ATP‐ből származó
© Élettani tanszék 19
foszfátcsoportot kapcsolnak fehérjemolekulára. A foszfatázok által végzett
defoszforiláció révén a fehérje újra inaktívvá válik. A foszforiláció ki‐ vagy
bekapcsol bizonyos intracelluláris folyamatokat, a sejtmag szintjén is.
7. ábra. A foszforiláció. PK – protein‐kináz, Pi – szervetlen (inorganikus)
foszfát.
© Élettani tanszék 20
Vízterek
A víztereken a szervezet folyadéktereit értjük. A szervezetben található víz
különböz ő kompartimentumokban helyezkedik el (8. ábra), amelyeket egymástól
hártyák (sejthártya, kapillárisfal, illetve hámréteg) választanak el.
8. ábra. A szervezet vízterei, a nyilak a víz mozgását jelzik. ICT –
intracelluláris tér, ISzT – interszticiális tér, IVT – intravaszkuláris tér,
TCT – transzcelluláris tér.
A sejtek víztartalma az intracelluláris teret (ICT) képezi, a sejtek közti
folyadék az interszticiális teret (ISzT, szövetnedv). Az érpályán belül található
folyadék az intravaszkuláris térhez (IVT) tartozik. A negyedik víztér, a
transzcelluláris tér (TCT) jóval kevesebb folyadékot tartalmaz, mint a többi, ide
számítjuk a szervezet hámréteggel határolt folyadéktereket. Az emésztőkészülék
tartalma gyakorlatilag nem tartozik a szervezet beltartalmához, itt
folyadékfelvétel és folyadék ‐kiválasztás történik. Folyadék ‐kiválasztás jön még
létre a vese, tüdő és a bőr szintjén.
A szervezet teljes víztartalmát összvíztérnek nevezzük. Az összvíztér tömege
függ az egyén nemétől, életkorától, illetve változik a napszaktól és évszaktól
függően is. Az embrió testtömegének kb. 90%‐át teszi ki a víz, újszülötteknél ez az
arány 75%, míg időskorra 50%‐ra csökken.
A víz eloszlása a szervezeten belül nem egyenletes. A sejteknek általában
nagy a víztartalma (kivéve, ha valamilyen anyag halmozódik fel a citoplazmában,
© Élettani tanszék 21
pl. zsírsejteknél), sejtpusztulás esetén a kialakuló kötőszövet nagy mennyiség ű
rostot tartalmaz, így a szövet víztartalma csökken. Egyes szövetek víztartalma
azért alacsonyabb, mert a szövetköz tartalmaz kevés vizet (pl. csontszövet, a
kalcium‐ és foszfát sók felhalmozódása miatt).
Az intravaszkuláris tér nagyjából a testtömeg 7%‐át teszi ki (70 kg‐os
testtömeg esetén kb. 5 l). Pontosabban meghatározható a testfelszín függvényében:
• ♂: 3,1 l/m2
• ♀: 2,9 l/m2
Ennek a víztérnek a térfogata a legpontosabban szabályozott.
Megnövekedése esetén hipervolémiá ról, csökkenése esetén hipovolémiá ról
beszélünk. Az intravaszkuláris tér térfogata befolyásolja a vérnyomást.
Az interszticiális tér az intravaszkuláris tér két‐háromszorosa, a testtömeg
14‐17%‐át teszi ki. Az interszticiális tér térfogata határozza meg a szövetek
térfogatát és feszességét (turgor ). Csökkenése esetén kiszáradás (exsiccatio) áll
fenn, ilyenkor a bőr és a szövetek turgora csökken. Megnövekedése esetén ödéma
(vizenyő) alakul ki, ennek jellemzője, hogy megtartja az ujjbenyomatot.
Az intracelluláris tér a testtömeg 40‐60%‐át teszi ki (az előzőek összegének
két‐háromszorosa). Mivel a transzmembrán fehérjéken át könnyen átjut a víz a
sejtmembránon, az intra‐ és extracelluláris folyadék izoozmoláris (azonos számú
oldott anyagrészecskét tartalmaz). Az intracelluláris tér megnövekedése esetén
hiperhidratált tá válik, ekkor a sejtek megduzzadnak, csökkenése esetén
hipohidratált intracelluláris térről beszélünk, ekkor a sejtek zsugorodnak.
A transzcelluláris térbe hámréteggel határolt folyadékterek tartoznak, mint a
szemben található csarnokvíz, az ízületi folyadék, az agy‐gerincvel ői folyadék és a
savós hártyák (mellhártya, hashártya, szívburok) lemezei közti folyadék. Az ide
tartozó folyadék mennyisége normálisan kevés, ám funkcionális szempontból
fontosak. Mennyiségi eltéréseik általában súlyos elváltozásokat jelentenek.
A különböz ő vízterek állandó cserekapcsolatban vannak egymással és a
külvilággal, ezáltal térfogatuk és összetételük állandóan változik kismértékben.
A sejtek a szövetnedvvel kommunikálnak, minden sejtet szövetnedv vesz
körül. Az intracelluláris és interszticiális tér közti kapcsolat és csere a sejthártyán
keresztül valósul meg. Habár az egyes sejtek belső tere általában nincs közvetlen
kapcsolatban egymással, a intracelluláris tér összetétele nagyban megegyezik a
különböz ő sejtek, sejttípusok, sőt fajok esetében is.
A sejtek nagy része nincs közvetlen kapcsolatban a vérrel, így egymással és a
vérrel is a szövetnedv révén kommunikálnak. A szövetnedv állandó kapcsolatban
van a vérrel a hajszálerek falán keresztül. A vérplazma és a szövetnedv összetétele
ezért nagyban megegyezik, kivéve a fehérjetartalmat.
A transzcelluláris tér is a szövetnedvvel áll közvetlen kapcsolatban.
© Élettani tanszék 22
Cserefolyamatok
A sejtek megfelel ő működéséhez szükséges, hogy rendelkezésükre álljanak a
szükséges tápanyagok és az anyagcseretermékek el legyenek távolítva, vagyis az
állandó környezet. Ennek fenntartása csak úgy lehetséges, ha állandó
anyagmozgás van a különböz ő folyadékterek közt és az egyes folyadéktereken
belül is.
Az anyagok mozgását két részre lehet osztani:
• áramlás a keringési készülék révén,
• anyagmozgás a hajszálerekt ől a sejtekig a szövetnedv közvetítésével.
A fenti folyamatok révén az extracelluláris folyadékok folytonosan
keverednek, ezáltal összetételük a szervezeten belül összességében állandó.
Anyagszállítás a sejthártyán át
Különböz ő anyagok a sejthártyán keresztül alapvetően két mechanizmus révén
juthatnak át: passzív vagy aktív transzporttal.
A passzív transzport diffúzión alapul. A zsíroldékony anyagok (apoláros
molekulák) szabadon átdiffundálnak a lipid kettős rétegen. A vízoldékony
anyagok (poláros molekulák, ionok) csak akkor jutnak át a sejthártyán, ha van
specifikus szállító fehérje a sejthártyában: ioncsatorna az ionok számára, vagy
carrier a molekulák számára, az utóbbi esetben facilitált diffúzióról beszélünk. A
carriereken keresztül lényegesen kevesebb anyag áramlik át, mint az
ioncsatornákon, mivel a molekulák átszállítása során a szállítófehérje a szállított
anyagot gyenge kémiai kötésekkel megköti és konformáció ‐változást szenved.
Az aktív transzport energia‐felhasználással jár. Az energia származhat az
ATP bomlásából (primer aktív transzport), illetve a szállítófehérjék
felhasználhatják a már létező ion‐koncentráció különbséget (jellemzően a
nátriumét), ez a szekunder aktív transzport. Aktív transzportban vesznek részt az
ionpumpák és egyes carrier (szimporter és antiporter) fehérjék.
A nagyobb molekulák, illetve nagyobb mennyiség ű anyag átszállítása a
sejthártyán endo‐ illetve exocitózis révén történik. Endocitózis esetén a sejthártya
fokozatosan körülvesz egy nagyobb molekulát vagy sejtet (baktérium, egysejtű
parazita, elpusztult sejt – fagocitózis) vagy az interszticiális folyadék egy cseppjét
(pinocitózis), majd magába zárja. Az endocitotikus hólyagok mindig
lizoszómákkal egyesülnek, tartalmuk lebomlik, az így keletkezett anyagok újra
felhasználódnak a sejtben. Exocitózis során a sejt által termelt, szekretoros
hólyagocskákba csomagolt anyagok ürülnek, a hólyagocska membránjának a
sejthártyával való összeolvadása és megnyílása révén.
© Élettani tanszék 23
Diffúzió
Az anyag részecskéi folyamatos mozgásban vannak. A folyadék halmazállapotú
anyagok molekulái és ionjai elmozdulnak, egymással ütköznek, ezáltal
megváltozik sebességük és a mozgás iránya. Ezt a véletlenszer ű (random)
mozgást termikus mozgásnak nevezik, mivel intenzitása nő a hőmérséklettel, és
csak abszolút 0 fokon (0 Kelvin) szűnik meg.
A diffúzió a molekulák véletlenszer ű termikus mozgása révén bekövetkez ő
keveredés (9. ábra). A diffúzió nem igényel energiaközlést, passzív folyamat.
9. ábra. Diffúzió. Az ábrán látható edény bal oldali rekeszét vízzel, jobb
oldali rekeszét 10%‐os glükóz oldattal töltjük meg (kék vonal). A két
rekesz közti válaszfalat t0 időpillanatban eltávolítjuk. Idővel az edény
két oldala közti koncentráció ‐különbség csökken, a folyamat a teljes
kiegyenlít ődés irányába halad (piros vonal). Az egységnyi távolságra
eső koncentráció ‐különbséget (Δc/Δx) koncentráció ‐gradiensnek
nevezzük. (c – koncentráció, x – távolság, t0 – a kísérlet kezdete, t1 – egy
későbbi pillanat)
© Élettani tanszék 24
Két különböz ő oldat között diffúzió révén létrejövő kicserélődést a
molekulavándorlási sebesség jellemzi (mértékegysége mol/s), ami több tényezőtől
függ. A molekulavándorlási sebesség nagyobb:
• a két oldat közti határfelszín közelében, ahol a koncentráció változása
gyors, nagyobb távolságra lassú
• nagy koncentráció ‐különbség esetén,
• nagy cserefelszín estén.
Az összefüggést Fick törvénye írja le:
xcAD JΔΔ⋅⋅−=
, ahol
J a diffúziós sebesség,
A a cserefelület,
Δc a koncentráció ‐különbség,
Δx a távolság,
Δc/Δx a koncentráció ‐gradiens,
D a diffúziós együttható, amely függ az oldószer és az oldott anyag
természetét ől,
a ‐ előjel arra utal, hogy az anyag elvándorlása miatt csökken a koncentráció.
Mivel a molekulák vándorlása következtében csökken a koncentráció ‐
gradiens, a diffúziós sebesség az idővel csökken. Tehát a teljes kiegyenlít ődés a két
oldat közt elméletileg létrejöhet, de nagyon hosszú idő alatt.
A szervezetben több helyen történik intenzív csere diffúzió révén, pl. az
alveolo‐kapilláris válaszfal, a tápcsatorna szintjén, a vörösvértestekben. Ezeken a
helyeken a diffúzió hatékonyságának a növelése céljából a cserefelület felszíne és a
koncentráció ‐különbség nagy, a diffúziós táv kicsi.
Azt, hogy milyen távolságra képes hatékonyan eljutni az anyag diffúzió
révén, az Einstein által leírt összefüggés segítségével határozhatjuk meg:
tD x⋅⋅=Δ 22, ahol
xΔ a molekulák által átlagosan megtett távolság az adott irányba,
D a diffúziós együttható,
t az idő
2. táblázat. A diffúziós táv és a diffúzióhoz szükséges idő közötti
összefüggés oxigén esetében, a szervezet belső környezetében.
Távolság Idő
1 μm 0,5 ms
10 μm 50 ms
100 μm 5000 ms = 5 s
1 mm 500 s = 8,3 min
1 cm 14,3 h
© Élettani tanszék 25
Amennyiben egy kis molekula (O2 vagy glükóz) a szervezet vizes közegében
átlagosan 0,5 ms alatt tesz meg 1 μm távolságot, kb. 100 μm távolságra hatékony a
diffúzió, vagyis ezen a távolságon belül elhelyezked ő sejteket lehet hatékonyan
táplálni diffúzióval (2. táblázat ).
Ozmózis
A sejthártyán nagy mennyiség ű víz áramlik át (aquaporinokon, nem specifikus
fehérjéken és egyéb pórusokon át), ám általában a sejtből ki‐ és a sejtbe beáramló
víz mennyisége egyensúlyban van, így a sejt térfogata állandó. Bizonyos
körülmények között a víz koncentrációja a membrán két oldalán eltérő lehet,
ilyenkor nettó vízmozgás alakul ki valamilyen irányba. Az víz koncentráció ‐
gradiense miatt egy hártyán keresztül kialakuló vízáramlást ozmózisnak
nevezzük.
Az ozmózis féligátereszt ő hártyán át történő diffúzió. Féligátereszt ő
(szemipermeábilis) membránon olyan hártyát érünk, amelyen az oldószer (a
szervezet esetében a víz) molekulái át tudnak jutni (a transzmembrán fehérjéken
keresztül), viszont az oldott anyag számára a hártya nem áteresztő
(impermeábilis). Ozmózis esetén mindig két, egymástól hártyával elválasztott
oldatról van szó (10. ábra). Mivel ebben az esetben sem szükséges energiát közölni
a rendszerrel, az ozmózis is passzív cserefolyamat.
Mivel az oldott anyag molekulái nem jutnak át a hártyán, a teljes
kiegyenlít ődés nem jöhet létre. Az oldószer molekuláinak vándorlása miatt
létrejövő nyomáskülönbség a további molekulavándorlás ellen hat, azt a nyomást,
amely a további oldószer ‐molekulák áramlását megakadályozza, az oldat
ozmotikus nyomásának nevezzük (10. ábra). Az ozmotikus nyomást a van’t Hoff
törvény alapján határozhatjuk meg:
cTRi posm ⋅⋅⋅=, ahol
i az egy molekula disszociációjából származó részecskék száma
R az egyetemes gázállandó
T az abszolút hőmérséklet (K)
c a mólkoncentráció
A van’t Hoff törvény alapján egy oldat ozmotikus nyomása csak az oldott
anyag részecskeszámától függ, nem pedig a molekula méretétől, kémiai vagy
egyéb tulajdonságaitól. Szintén csak a részecskeszámtól függ egy oldat
fagyáspont ‐csökkenése, így ez felhasználható az ozmotikus nyomás
meghatározásában (többféle oldott anyagot tartalmazó oldatok esetén).
© Élettani tanszék 26
10. ábra. Ozmózis. A cső jobb oldalán víz, bal oldalán glükóz‐oldat
található. A két oldatot elválasztó hártyán a vízmolekulák átjuthatnak, a
glükóz‐molekulák nem. A vízmolekulák a diffúzió törvényei szerint a
nagyobb koncentrációjú helyről (víz) a kisebb koncentrációjú helyre
(glükóz oldat) áramlanak, így kialakul a vízmolekulák nettó balról
jobbra történő áramlása. Emiatt a bal oldalon a folyadék szintje
megemelkedik, a jobb oldalon lecsökken. A folyadékszint különbsége a
membrán két oldala közt nyomáskülönbséget hoz létre.
A gáztörvény alapján 4,22=⋅TR, így ci posm ⋅⋅= 4,22. Az egy molekula
disszociációjából származó részecskék számának és mólkoncentrációnak a
szorzatát ozmotikus koncentrációnak nevezzük, mértékegysége az Osmol (Osm).
ci cosm⋅=
Ozmózis esetén mindig két oldatról van szó, ha ezek ozmotikus
koncentrációja (így ozmotikus nyomása) azonos, a két oldat izoozmoláris
egymással. Amennyiben a két oldat ozmolaritása különbözik, a töményebb oldat
hiperozmoláris , a hígabb hipozmoláris a másikhoz képest.
A klinikai gyakorlatban, helytelenül, az ozmolaritás fogalma helyett a
tonicitást használják (izotóniás, hipertóniás, hipotóniás oldatok). A tonicitás az
ozmolaritással rokon fogalom, de nem teljesen azonos azzal: tonicitás esetén csak a
© Élettani tanszék 27
membránon át nem jutó oldott anyagokat vesszük figyelembe, míg ozmolaritás
esetén minden oldott anyagot.
A orvostudomány és humán élettan esetében az oldatokat általában a
szervezet belső környezetéhez hasonlítjuk. Így egyéb pontosítás nélkül izotóniás
oldatnak nevezzük azt az oldatot, melynek ozmolaritása azonos a vérplazmáéval.
Ilyen a fiziológiás sóoldat, amelyet 9 g NaCl 1 l vízben való oldásával kapunk. Az
oldat koncentrációja így 0,9g/100 ml, vagy 0,154 mol/l. A fiziológiás sóoldat
ozmotikus nyomása kiszámítható a van’t Hoff törvény alapján:
atm atm ci posm 8992,6 154.024,22 4,22 = ⋅⋅=⋅⋅=
Ez egyben a vérplazma ozmotikus nyomása is. Ha a szervezet sejtjei ennél
töményebb (hipertóniás) környezetbe kerülnek, vizet veszítenek és
összezsugorodnak. Hígabb (hipotóniás) környezetben a sejtek vizet vesznek fel,
megduzzadnak és a sejthártyájuk megrepedhet (lízis). A szervezetbe
parenterálisan bejuttatott oldatok lehetőleg izotóniásak kell legyenek.
Az intramuscularis vagy subcutan úton bejuttatott folyadékok ozmolaritása
minél közelebb kell legyen az izoozmolárishoz, töményebb vagy hígabb oldatok
könnyen okoznak sejtkárosodást, irritációt. A véráramba juttatott (intravénásan
adott) oldatok a vérben elkeverednek, így kis mennyiség esetén lehetnek hipo‐
vagy hiperozmolárisak.
A nagy mennyiségben beadott intravénás oldatok (perfúzió) lehetnek:
• izoozmolárisak (izotóniásak) – vérveszteség, kiszáradás, extracelluláris
folyadék ‐vesztés esetén, ilyen oldatok:
o 0,9%‐os sóoldat (fiziológiás oldat)
o 5%‐os glükózoldat
o Ringer laktát oldat
• hipozmolárisak (hipotóniásak) – intracelluláris dehydratio (pl. diabéteszes
ketoacidózis) esetén, így a víz beáramlik a sejtekbe, ilyen oldatok:
o 0,45%‐os sóoldat
• hiperozmoláris (hipertóniás) – növelik a vérplazma és így a keringő vér
mennyiségét, ilyen oldatok:
o 3%‐os sóoldat
o 10%‐os glükóz‐oldat
A nem izotóniás perfúziós oldatokat újraélesztés vagy intenzív terápia során
alkalmazzuk, mindig szoros ellenőrzés mellett!
per os, perorális – a szervezetbe szájon át juttatott
parenterális – a szervezetbe a tápcsatorna megkerülésével juttatott
A szervezetben (egy víztérben/kompartimentumban) felszaporodó anyag
ozmotikusan vizet tart vissza, így térfogata megnő. Ez magyarázza például az
© Élettani tanszék 28
ozmotikus diurézis kialakulását, ha a vizeletbe nagy mennyiségben kerül egy
anyag, illetve a hasmenés kialakulását felszívódási zavar esetén.
Kolloid-ozmotikus nyomás
A kolloid‐ozmotikus (vagy onkotikus) nyomás alatt a fehérjék ozmotikus
nyomását értjük (kolloid = fehérje‐oldat).
A hajszálerek falán az endotélsejtek között mikroszkopikus fenesztrációk
vannak, amelyeken a kis molekulák átjutnak, a nagyok nem. Az endotélsejtek alatt
elhelyezked ő alaphártya rostrendszere is hozzájárul a kapillárisfal szűrő
funkciójához.
A kis molekulák (melyek molekulatömege kisebb, mint 10 kDa), szabadon
átjutnak a kapillárisfalon. Ilyenek szervetlen anyagok és a kis szerves molekulák.
A nagy tömegű molekulák (molekulatömegük nagyobb, mint 60 kDa) egyáltalán
nem jutnak át a hajszálér falának fenesztrációin, ide tartoznak a plazmafehérjék. A
közepes méretű molekulák (10‐60 kDa közt) számára a membrán átjárhatósága
egyéb tényezőktől is függ (pl. a molekula elektromos töltése), de a vérplazmában
kevés ilyen méretű molekula van. Tehát a kapillárisfal a fehérjék számára
szemipermeábilis.
Az interszticiális térben viszonylag kevés fehérje van, 50 mg/dl. A fehérjék
plazmakoncentrációja normálisan 7‐8 g/dl, ez kis részecskeszámot jelent, ezért
viszonylag kis ozmotikus nyomást hoz létre (25 Hgmm), ez a kolloid‐ozmotikus
nyomás. Ez a nyomás vízmozgást hoz létre, az intersztíciumból a kapilláris
belsejébe vonzza a vizet.
A hajszálerek artériás végén a vérnyomás (hidrosztatikai nyomás) értéke 30‐
35 Hgmm, a vénás végen 10‐15 Hgmm, ez a nyomáskülönbség biztosítja a vér
áramlását a kapillárisban. A hidrosztatikai nyomás folyadékot présel ki az ér falán.
Az ér azon szakaszain, ahol a hidrosztatikai nyomás nagyobb, mint a
kolloid‐ozmotikus nyomás, az érből folyadék áramlik ki (filtráció ), ahol a kolloid‐
ozmotikus nyomás nagyobb, mint a hidrosztatikai nyomás, ott folyadék áramlik
be az érbe az intersztíciumból (reszorpció ) (11. ábra).
A filtráció és a reszorpció normális körülmények közt egyensúlyban van
(ehhez hozzájárul a filtrált folyadék egy részét a szövetközb ől elszállító
nyirokkeringés is). Amennyiben a filtráció fokozódik, a szövetközbe több folyadék
áramlik ki, mint amennyi visszaszívódik az érpályába, ödéma (vizenyő) alakul ki.
Amennyiben a visszaszívódó folyadék mennyisége nagyobb, mint a filtrálódott
folyadéké, kiszáradás (exsiccatio) alakul ki.
© Élettani tanszék 29
11. ábra. Nyomásváltozások a kapilláris hosszában. A hidrosztatikai
nyomás a hajszálér hosszában exponenciálisan csökken (piros vonal). A
kolloid‐ozmotikus nyomás a kapilláris artériás végén enyhén emelkedik
(mert folyadék áramlik ki az érből, ezért a fehérjekoncentráció nő a
kapillárisban), majd csökken (kék vonal), mert a reszorpció miatt
csökken a fehérjék koncentrációja a vérben. A két görbe közti terület
arányos a filtrálódott, illetve visszaszívódott folyadék mennyiségével.
A hajszálrér falán keresztül létrejövő folyadékmozgást befolyásoló nyomások
megváltozása ödémát hoz létre:
• csökkent plazmafehérje ‐koncentráció (hipoproteinémiás ödéma) esetén a
kolloid‐ozmotikus nyomás csökkenése miatt a filtráció fokozódik, a
reszorpció csökken. Az ödéma először a laza rostos kötőszövet szintjén
jelenik meg. Oka lehet csökkent fehérje‐termelés (éhezés, májbetegségek
vagy felszívódási zavarok esetén) vagy fehérje‐vesztés (pl. proteinuria
esetén).
• a vénás nyomás növekedése – generalizáltan, pl. szívelégtelenség esetén,
ilyenkor az ödéma először bokatájékon jelenik meg, vagy helyileg, egy
véna elzáródása esetén.
Az artériás nyomás növekedése: közvetlenül nem okoz ödémát.
© Élettani tanszék 30
Sav-bázis egyensúly
A stabil belső környezet fontos paramétere a vegyhatás (kémhatás ). A vegyhatás
csak szűk határok közt változhat, mivel a belső környezet vegyhatása befolyásolja
a vegyületek ionizációját és az enzim‐rendszerek működését, ezáltal az összes
életműködést.
A vegyhatást az oldatban levő hidrogén ‐ionok koncentrációja határozza
meg.
A vízmolekulák kis része spontán disszociál, ezért a desztillált víz is
tartalmaz kis koncentrációban (10‐7 mol/l) hidrogén ‐ionokat.
− ++↔ HO H OH2
A desztillált vízben a hidrogén ‐ és hidroxil‐ionok száma azonos, ezért az
semleges kémhatású. Az oldatok vegyhatása az oldott anyagok természetét ől
függ. Egyes oldott anyagok oldata semleges, mivel nem befolyásolják a hidrogén ‐
ionok töménységét.
Savas vegyhatásúak azok a vegyületek, amelyek vizes oldatban H+‐iont
(protont) szabadítanak fel. Erős savak esetében mindenik molekula (vagy a
molekulák nagy része) disszociál, így az oldatba nagy mennyiség ű H+‐ion kerül.
Gyenge savak esetében a molekulák nagy része nem disszociál, kevés hidrogénion
szabadul fel.
− ++→ Cl H HCl
− ++↔3 3 2 HCO H COH
A lúgos (bázikus) vegyhatású anyagok protont képesek megkötni, így az
oldat hidrogénion ‐koncentrációja csökken.
− ++↔ HO Na NaOH
OH H HO2↔++−
A protonok koncentrációja sokszorosan különbözhet különböz ő oldatok
esetén. A nagy különbségek miatt a vegyhatás kifejezésére a hidrogénionok
koncentrációja helyett inkább ennek a negatív logaritmusát használjuk:
] lg[+−= H pH
Semleges oldat esetén a pH=7, savas oldatok esetén ennél kisebb, lúgos
(bázikus) oldatok esetén nagyobb.
A szervezet belső környezetének hidrogén ‐ion koncentrációja 40 nmol/l,
ebben az esetben a pH=7,4. A proton‐koncentráció szűk határok közt változhat, az
eltérés fiziológiásan csak 3‐5 nmol/l lehet.
A fiziológiás anyagcsere és a szervek működése során keletkező metabolitok
nagy része savas természet ű. Ide tartozik az oxidatív metabolizmus során
képződött CO 2, amiből karboanhidráz enzim hatására szénsav keletkezik, és a
fehérjék és zsírok lebomlásakor keletkező fix savak (foszforsav, kénsav, stb.)
© Élettani tanszék 31
A szervezet vegyhatásának fenntartásában három mechanizmus játszik
szerepet:
• a hígítás,
• a szervezet puffer (kiegyenlít ő) ‐oldatai és
• a végső egyensúly helyreállítása a tüdő, vese és más szervek működése
révén.
A szervezetbe bekerülő vagy itt képződött savak és bázisok a keringési
készülék által létrehozott áramlás révén a teljes extracelluláris térben oszlanak el, a
nagy térfogatú extracelluláris tér vegyhatása ezáltal csak kevéssé változik meg.
A szervezet a sav‐bázis egyensúly fenntartása érdekében puffer‐oldatok
segítségével az erős savakat kevésbé disszociáló gyenge savakra cseréli, amelyek
kevésbé változtatják meg az oldat pH‐ját. A puffer‐oldatok másodperceken belül
minimalizálják a kémhatás változását. Puffer‐oldatok hatására a szervezet
hidrogén ‐ion tartalma nem változik meg, csak megkötik/felszabadítják a
hidrogén ‐ionokat.
A végső egyensúly több szerv és szervrendszer segítségével áll vissza. A
légzőkészülék pár percen belül képes alkalmazkodni és több vagy kevesebb CO 2‐t
választani ki. A vese a leghatékonyabb, a különböz ő savak és lúgok kiválasztása
pár óra alatt történik meg.
Az olyan oldatot, mely pH‐ja kis mennyiség ű sav vagy bázis hozzáadása
esetén nem változik meg számottev ően, puffer‐oldat nak nevezünk. A puffer‐
oldatok a (szinte) teljesen disszociáló erős savakat és lúgokat kevésbé disszociáló
gyenge savakra vagy lúgokra cserélik.
Egy teljesen disszociáló erős sav (pl. HCl) 1 mmol/l‐es oldatában a H+‐ionok
koncentrációja 10‐3 mol/l, tehát az oldat pH‐ja 3. A szénsav (gyenge sav) molekulái
közül csak minden ezredik disszociál, így az ugyancsak 1 mmol/l koncentrációjú
H2CO 3‐oldat esetén a H+‐ionok koncentrációja 10‐6 mol/l, ennek az oldatnak a pH‐
ja 6.
Puffer‐oldatot képez egy gyenge savnak/bázisnak, és annak egy erős savval
vagy bázissal alkotott sójának oldata. A puffer‐oldatok kémhatása (H+‐ion
koncentrációja) nem változik meg lényegesen kis mennyiség ű erős sav vagy bázis
hozzáadása esetén:
NaCl COOH CH HCl Na COO CHOH Na COO CH NaOH COOH CH
+−↔+ −+ −↔+−
+−+−
3 32 3 3
A szervezetben több puffer‐rendszer biztosítja az állandó pH‐t, ezek egy
része a vérben található (bikarbonát ‐rendszer, hemoglobin), más része
intracellulárisan (fehérjék, foszfátok). Az egyazon folyadéktérben található
különböz ő puffer‐rendszerek egymással egyensúlyban vannak.
A legfontosabb puffer‐rendszer a bikarbonát ‐puffer , mivel ezt a tüdő és a
vese is szabályozza, illetve ez a rendszer kompenzációra biztosít lehetőséget.
© Élettani tanszék 32
A szénsav a szervezetben képződhet széndioxidból és vízből, illetve
disszociálódhat bikarbonáttá és hidrogén ‐ionná. Mindkét kémiai reakció
egyensúlyi folyamat:
+−+ ↔ ↔+ H HCO COH COOH3 3 2 2 2
A szénsav képződése széndioxidból egy lassú folyamat, amelyet a
karboanhidráz (CA) enzim katalizál egyes szövetekben (például a vörösvértestek
szintjén). Az enzim a kémiai reakciót felgyorsítja, de az egyensúlyi állapotot nem
befolyásolja.
A fenti disszociációs reakcióra alkalmazva a tömeghatás törvényét felírható a
Henderson ‐Hasselbalch egyenlet , amellyel kiszámítható a szervezet pH‐ja:
a pHCOpk pH
CO⋅+=−
2] [lg3
, ahol
pk a szénsav disszociációs állandójának (k) a negatív logaritmusa
[HCO 3‐] a bikarbonát koncentráció
pCO 2 a széndioxid parciális nyomása az artériás vérben
a a CO 2 diffuzibilitási állandója
A Henderson ‐Hasselbalch egyenletb ől látható, hogy a pH csak a
2/] [3 COp HCO− aránytól függ (a képletben szereplő többi tényező állandó). Ez
lehetőséget biztosít a pH‐eltérések kompenzálására. Amennyiben a
2/] [3 COp HCO−
arány értéke normális , a pH a normális tartományba esik, az
egyes paraméterek értékétől függetlenül.
A sav‐bázis egyensúly paramétereit artériás vérből határozzuk meg,
leggyakrabban az Astrup módszerrel. A paraméterek egy részét közvetlenül
határozzuk meg, másokat képlettel vagy nomogramok segítségével. A
legfontosabb paraméterek:
• pH – az aktuális savasság mértéke, normális értéke 7,35‐7,45 közt van,
csökken acidózis és emelkedik alkalózis esetén
• pCO 2 – a légzési oldal jellemzője, értéke a légzéstől függ, normálisan 40‐
44 Hgmm
• [HCO 3‐]st – standard bikarbonát, a szabályzás metabolikus oldalát jellemzi,
értéke 22‐29 Hgmm
• BB (Buffer Base) – pufferbázis, a vérben levő összes H+ megkötésére képes
bázis koncentrációjának összege, főként a bikarbonát és a hemoglobin
mennyisége határozza meg, normál értéke 46 mmol/l
• BE (Base Excess) – bázistöbblet, azt a sav‐ vagy bázismennyiséget jelöli,
amely szükséges 1 l extracelluláris tér sav‐bázis egyensúlyának
helyreállításához, normál értéke ± 2 mmol/l
© Élettani tanszék 33
A sav-bázis egyensúly zavarainak jellemzése:
Sav‐bázis egyensúlyzavar akkor következik be, ha a szervezetben sav vagy bázis
(lúg) halmozódik fel, illetve savat vagy bázist veszít a szervezet. Sav
felszaporodása vagy bázis vesztése acidózis t okoz, ekkor általában a pH csökken
(acidémia). Bázis felszaporodása vagy sav vesztése esetén alkalózis alakul ki, ha a
pH emelkedik, alkalémiáról beszélünk.
Etiológia szerint a sav‐bázis egyensúly zavarai feloszthatók légzési
(respiratorikus ) vagy metabolikus eredetűre. Légzési eredetű zavar esetén
elsődlegesen a pCO 2 változik meg, ez a paraméter egyensúlyban van a vérben
található szénsav‐koncentrációval. A pCO 2 emelkedése CO 2 visszatartásra utal,
ezért a szénsav mennyisége megnő, a pH csökken. Csökkent pCO 2 oka a fokozott
CO 2 kiválasztás, ezért a szénsav mennyisége lecsökken, a pH emelkedik.
Metabolikus eredetű zavar esetén elsősorban a bázistöbblet (BE) értéke változik
meg. Megnövekedett bázistöbblet alkalózishoz vezet, lecsökkent bázistöbblet
(bázishiány, negatív értékű BE) acidózist okoz.
A sav‐bázis egyensúly zavarai lehetnek nem kompenzáltak, illetve
részlegesen vagy teljesen kompenzáltak. Ilyenkor az eredeti, primer elváltozást a
szervezet kompenzál ja egy ellentétes irányba mutató elváltozással. Ha a pH a
kompenzáció hatására visszatér a normál tartományba, a kompenzáció teljes, ha a
pH módosult marad, a kompenzáció részleges. A kompenzáció révén a
2/] [3 COp HCO−
arány értéke közelebb kerül a normálishoz.
Létezik kevert acidózis és alkalózis is, ilyenkor mindkét szabályozási tengely
azonos irányba tér el kórosan.
© Élettani tanszék 34
A VÉR ÉLETTANA
A többsejtű szervezetek kialakulásának egyik következménye, hogy a
megnövekedett méret és a sejtek specializálódása miatt nincs minden sejt
közvetlen kapcsolatban egymással és a külső környezettel. Ezért a sejtek
működéséhez szükséges dinamikus egyensúly fenntartásához nem elegendő a
közvetlen környezetükkel való csere. Ennek a kiküszöbölését segíti a szervezet
különböz ő specializált sejtjeit összekapcsoló belső szállítórendszer, amit a szív és
érrendszer, illetve a benne található folyékony szállítószövet, a vér képez.
A vér keringését a szervezetben a szív pumpáló működése biztosítja. A
hajszálerek szintjén a vér közeli kapcsolatba kerül a sejteket körülvev ő vékony
réteg interszticiális folyadékkal. Amint a vér átfolyik a hajszálereken, a
cserefolyamatok miatt a vér összetétele megváltozik (oxigén, széndioxid,
tápanyagok, salakanyagok cseréje) történik. Ez a folyamatos csere biztosítja az
állandó belső környezetet, így ez a homeosztázis alapja.
A vér szerepe:
• szállítás: a vér számos anyagot szállít, ezáltal az alábbi folyamatokat segíti
elő:
o légzés – oxigén és széndioxid szállítása a szövetek és a tüdő közt
o táplálás – a tápanyagok szállítása a tápcsatorna és a szövetek közt,
illetve a salakanyagok szállítása a kiválasztó szervekhez
• víz‐, elektrolit ‐ és sav‐bázis egyensúly fenntartása – a szövetnedvvel való
folyamatos csere révén,
• szabályzás – hormonok szállítása révén,
• fertőzések elleni védekezés – a fehérvérsejtek működése révén,
• sérülések elleni védekezés – a helyi védekezés (gyulladás) és véralvadás
révén,
• hőszabályzás – a bőr szintjén történő hővesztéshez szükséges hőmozgást
biztosítja.
© Élettani tanszék 35
A vér összetétele
A vér összetételének meghatározására a vért alvadásgátlóval kell kezelni. Ezután
centrifugálva a vért, két fő összetev ő különül el: a felülúszó a vérplazma , a kémcső
alján pedig az alakos elemek (vörösvértestek, fehérvérsejtek és vérlemezkék)
találhatóak (12. ábra).
12. ábra. A vér összetételének meghatározása
Az alakos elemek százalékos arányát hematokrit nak nevezzük, normál
értéke férfiaknál 45%, nőknél 42%. Az alakos elemek 99%‐át a vörösvértestek
teszik ki, ezért a hematokrit csökkenésének leggyakoribb oka az anémia
(vérszegénység).
A vérplazma számos vízben oldott szerves és szervetlen anyagot, valamint
szuszpendált makromolekulákat tartalmaz. A szuszpendált anyagok főként
fehérjék, pl. alvadási faktorok. Mivel a vérplazma alvadási faktorokat tartalmaz,
alvadásra képes.
Vérplazmát csak akkor kapunk, ha az alvadásgátolt vérből választjuk ki az
alakos elemeket. Ha a vér megalvad, a vérplazmából felhasználódnak az alvadási
faktorok. Alvadás során rög képződik, amely folyadékot présel ki magából. Ez a
folyadék a vérsavó (szérum ), összetétele a vérplazmáéhoz hasonló, de nem
tartalmaz alvadási faktorokat.
© Élettani tanszék 36
Plazmafehérjék
A vérplazmában több száz féle fehérje található, 7‐8 g/dl töménységben. Ezen
fehérjék funkció és méret szerint nagyon változatosak (de mindenik
molekulatömege nagyobb 60 kDa‐nál). A legtöbb fehérje globuláris szerkezet ű, de
van néhány fibrilláris is, pl. a fibrinogén. A fehérjék megőrzik az aminosavakra
jellemző amfoter tulajdonságot.
amfoter : savval szemben bázisként, bázissal szemben savként viselkedik
Az aminosavak és fehérjék amfoter jellegük miatt vizes oldatban semlegesítenek
kis mennyiség ű savat illetve bázist, vagyis pufferoldatot képeznek.
13. ábra. Aminosavak ikerionos szerkezete és pufferhatása.
Így a plazmafehérjék felvenni és leadni is képesek hidrogén ionokat
különböz ő körülmények között, ezáltal hozzájárulnak a sav‐bázis egyensúly
fenntartásához (13. ábra).
A globuláris fehérjék két csoportra oszthatók: a legtöbb kisebb molekula (60‐
70 kDa), ezek az albuminok, egy részük nagyobb molekula (100‐1000 kDa,
átlagosan 5‐6‐szor nagyobbak az albuminoknál), ezek a globulinok.
A vérplazmában található teljes fehérjemennyiség nagyjából 8 g/dl, ebből az
albuminok körülbelül 5 g/dl‐t tesznek ki, a globulinok 3 g/dl‐t. Az albumin‐
globulin tömegarány így nagyobb, mint 1:
135>=GA
A részecskeszámot figyelembe véve (ha a globulinok molekulatömege
átlagosan 6‐szorosa az albuminokénak):
110
330
365==⋅=GA
,
vagyis az albumin‐molekulák száma 10‐szer nagyobb, mint a globulinoké.
Mivel az ozmotikus nyomás kialakításában a részecskeszámnak van elsődleges
© Élettani tanszék 37
jelentősége, a kolloid‐ozmotikus nyomás fenntartásában az albuminoknak van
nagy szerepe.
Ha a kapilláris ‐fal permeabilitása megnő (pl. gyulladás esetén), az
albuminok kikerülhetnek az intersztíciumba, ezáltal a filtráció fokozódik, ödéma
alakul ki.
A plazmafehérjék típusonkénti szétválasztása elektroforézissel történik (14.
ábra).
elektroforézis : elektromosan töltött részecskék elektromos térben való
vándoroltatása
A plazmafehérjék a szervezet lúgos pH‐ján ionizálnak: savként viselkednek,
H+‐ionokat adnak le, így negatív töltésűek lesznek. Az ionizáció a molekula
felszínén történik, így az ionizált fehérjék töltése arányos a felszínükkel, a
tömegük pedig a térfogatukkal. A kis molekulák tömeghez viszonyított felszíne,
és ezáltal töltése nagyobb. Ezért elektromos térben a kis fehérje‐molekulák
gyorsabban vándorolnak.
14. ábra. A plazmafehérjék elektroforézise. A vérsavó fehérjéit izotóniás
oldatban szuszpendáljuk. Az oldat pH‐ja 8,4, így a fehérjék savasan
disszociálnak. Feszültséget kapcsolunk az áramkörre, egy bizonyos idő
eltelte után a tárgylemezt megszárítjuk, festjük.
Elektroforézis során a fehérjék elkülönített sávban haladnak, 5 frakciót
képezve: albuminok, α 1, α 2, β és γ globulinok. Az azonos frakcióba tartozó
fehérjék töltés/tömeg aránya hasonló, azonban kémiai szerkezetükben és
szerepükben nincs rokonság.
A plazmafehérjék szerepe:
© Élettani tanszék 38
• szállítás: szállítani a kis molekulákat kell, amelyek kilépnének az
érpályából, illetve a nem vízoldékony molekulákat (a zsírokkal a fehérjék
oldható szuszpenziót képeznek, ezek a lipoproteinek). A fehérjékhez kötött
kis molekulák nem képesek a sejtekbe bejutni és a sejtek anyagcseréjében
részt venni. Ez főként egyes gyógyszerek esetében jelentős, mivel a hatás
kialakulásához a kötő fehérjéknek először telítődniük kell. Egyes anyagok
kiszoríthatnak másokat a szállítófehérjékr ől, így azok biológiailag aktívvá
válnak, bejutnak a szövetekbe. Az albuminok zsírsavakat, vitaminokat,
egyes ionokat, gyógyszereket szállítanak, ezeknek így lassúbb a vesén
keresztül a kiürülésük. A globulinok közt specifikus szállítófehérjék
vannak:
o transzferrin – vasat szállít
o cöruloplazmin – rezet szállít
o hemopexin – hem gyököt szállít
o haptoglobin – hemoglobint szállít
o transzkortin – glükokortikoid hormonokat szállít;
• fehérjeraktárt képeznek – a plazmafehérjék szükség esetén gyorsan
lebonthatóak, aminosavaik felhasználhatóak szöveti fehérjék képzéséhez
fehérjehiányos állapotokban (éhezés, felszívódási zavar esetén);
• véralvadás;
• immunvédekezés: az ellenanyagok vagy immunglobulinok a γ‐globulin
frakcióban találhatóak, a plazmában található kaszkád‐rendszerek
(komplement, kinin rendszer) elősegítik az immunrendszer aktiválódását
és az érrendszer gyulladásos reakcióját;
• sav‐bázis egyensúly fenntartása: a plazmafehérjék puffer‐rendszert
képeznek;
• meghatározzák az extracelluláris folyadék eloszlását az érpályán kívül és
belül a kolloid‐ozmotikus nyomás révén.
© Élettani tanszék 39
A vér alakos elemei
A vér alakos elemeit a vörösvértestek, fehérvérsejtek és vérlemezkék (trombociták)
képezik. Az össztérfogatuk 99%‐át a vörösvértestek határozzák meg.
A vér alakos elemei a vörös csontvelőben képződnek, egyes sejtvonalak
esetében a sejtek érése történhet a csontvelőn kívül. A vörös csontvelő
összességében mintegy 1500 g tömegű szerv. A csontvelő a szivacsos csontokban
(szegycsont, medencecsont, bordák, csigolyák), ill. egyes csöves csontok szivacsos
epiphysisében helyezkedik el. A csontgerendákat oszteoblasztok burkolják (ezek a
sejtek építik a csontállományt). A csontgerendák között futó vérerek sinusoidokká
(öblökké) tágulnak, az ezeket bélelő endotélsejtek szélei nem érintkeznek
egymással, így a vérképzésben részt vevő sejtek közel akadálytalanul juthatnak ki
az érpályába, ill. onnan vissza a csontvelőbe. Az oszteoblasztok és a szinuszoidok
közt helyezkednek el a vérképző sejtek, valamint egyéb őssejtek és kötőszöveti
sejtek.
Az őssejtek nem differenciálódott sejtek, amelyek korlátlan számú
osztódásra képesek. Az őssejtek az osztódás során további ősssejteket képezhetnek
(önmaguk megújítása) vagy elkötelez ődnek valamely fejlődési vonal irányába. A
vérsejtek kialakulása több sejtosztódás révén történik, amelyek során az
őssejtekből blasztok (kevésbé differenciálódott, ősi sejtformák), majd érett sejtek
képződnek.
Bizonyos betegségek gyanúja esetén szükséges lehet a csontvel ői mintavétel . Ez
történhet biopsziával (amikor a szivacsos csontból vesznek mintát) vagy
aspirációval. Aspiráció esetén fecskend őbe szívják a tűn keresztül a csontvelői
tartalmat. A levett mintát mikroszkópos és immunológiai vizsgálatnak vetik alá.
Egyes vérképzőrendszeri betegségek (teljes csontvelő‐elégtelenség, egyes
genetikai eredetű vérsejt‐anomáliák, immunhiányok, leukémiák) gyógyítására
használt eljárás a csontvel ő‐átültetés . A beteg vérképző sejtjeinek elpusztítása
után egy kompatibilis donortól származó őssejteket juttatnak a beteg keringésébe,
amelyek megtelepednek a csontvelőben. Sikeres transzplantációt követően
valamennyi csontvelői eredetű sejtvonal regenerálódik.
© Élettani tanszék 40
VÖRÖSVÉRTESTEK
A vér alakos elemei közül a vörösvértestek vannak a legnagyobb számban.
Magasan differenciált, gázszállításra szakosodott sejtek. A differenciálódás
(szakosodás) miatt az egyéb funkciók háttérbe szorulnak: a vörösvértestnek nincs
magja, ezért osztódásra nem képes, fehérjét sem szintetizál. Az élettartama is
korlátozott, nagyjából 120 nap. A vörösvértestek hemoglobin ‐készlete a sejtek
teljes érése előtt alakul ki. Szaporodás, sejtosztódás csak a maggal rendelkez ő
előalakok révén történik (15. ábra). A vörösvértestek érése során a
citoplazmájukban fokozatosan hemoglobin halmozódik fel, az RNS eltűnik, a
sejtmag degenerálódik, végül kilökődik, a sejtszervecskék lebomlanak és a sejtek
mérete csökken.
15. ábra. A vörösvértestek képződése.
© Élettani tanszék 41
A perifériás vérben csak érett vörösvértestek találhatóak, illetve 1%‐ban
retikulociták (10‰). A retikulociták citoplazmája RNS‐re felfűződött
riboszómákat tartalmaz (substantia reticulofilamentosa). A retikulociták számának
növekedése a reticulocytosis, ennek oka a fokozott vörösvértestképzés, például
vérszegénység kezelése esetén.
© Élettani tanszék 42
A vörösvértestek termel ődésének szabályzása
A vörösvértestszámot meghatározza:
• a szervezet oxigén‐szükséglete
• az oxigén‐ellátás (az oxigén parciális nyomása a levegőben)
gáz parciális nyomása egy gázkeverékben : a keverék össznyomásából az adott
gázra eső nyomásérték
folyadékban oldott gáz parciális nyomása (tenzió): azonos az oldattal
egyensúlyban levő gázfázisban a gáz parciális nyomásával
A fokozott oxigén‐igényhez való alkalmazkodás a légzés fokozódása, illetve
a vörösvértestszám növekedése (a vörösvértestek mozgósítása a funkcionális
vérraktárakból, fokozott vérellátás és ‐képzés) révén történik.
A vér oxigén‐szállító kapacitásának csökkenését a vese érzékeli, hipoxia (a
vér elégtelen oxigén‐tartalma) esetén eritropoetint termel (16. ábra. A
vörösvértestszám szabályozása negatív visszacsatolás révén.). Az eritropoetin
hormon‐természet ű anyag, amely a csontvelőben serkenti a vörösvértestek
termelését.
16. ábra. A vörösvértestszám szabályozása negatív visszacsatolás révén.
A vörösvértestek száma meghatározza a vér és a szövetek oxigén‐
tartalmát (pO2 ‐ oxigén parciális nyomása). A vese oxigén‐ellátásának
csökkenése eritropoetin ‐termelést vált ki, ami fokozza a vörösvértestek
termelődését. A vörösvértestek termelődéséhez szükséges bizonyos
feltételek fennállása, és a folyamatok számos tényező befolyáslja (lásd
alább).
© Élettani tanszék 43
A szervezetben termelődő eritropoetin nagy része a vesében képződik. A vese
nagyfokú károsodása (veseelégtelenség) esetén az eritropoetin termelése annyira
lecsökkenhet, hogy már nem elegendő a normális vörösvértest ‐képzés
fenntartásához, vérszegénység alakul ki.
Az eritropoetin hatására a vörösvértestek érése felgyorsul és pár nap alatt
megnő a keringő vörösvértestek száma, így az egyén könnyebben alkalmazkodik
fokozott fizikai terhelésre. Az eritropoetint használják illegális
teljesítményfokozóként sportolóknál.
A vörösvértestek képződését egyéb hatások is befolyásolják:
• a fizikai erőkifejtés és a szimpatikus hatások serkentik,
• a nemi hormonok serkentik,
• a növekedési hormon serkenti,
• a szteroid hormonok (glükokortikoidok) gátolják.
A vörösvértestek termelődéséhez szükséges, hogy a csontvelő megfelel ően
működjön, illetve számos, a táplálékkal bevitt anyag:
• vas,
• B12‐vitamin,
• folsav,
• fehérjék,
ezek hiányában a vörösvértestek képzése elégtelen.
© Élettani tanszék 44
A vörösvértestek alakja
A vörösvértestek lapított, bikonkáv korong alakúak (17. ábra).
17. ábra. A vörösvértestek alakja és átlagos méretei.
Ha a vörösvértestek átlagos átmérője 7,5 μm, normocytosisról beszélünk, az
ettől eltérő méret:
• nagyobb átmérő: macrocytosis,
• kisebb átmérő: microcytosis,
• egyenlőtlen átmérő, az átlaguk normális: anisocytosis.
A vörösvértestek alakja nagy felületet biztosít a kis térfogatukhoz képest,
ezért a gázcsere során a diffúziós táv kicsi, a diffúzió hatékony. Szintén a
vörösvértestek alakjából adódóan, ha egymáshoz préselődnek, plazmacsepp kerül
közéjük, így a diffúzió, és ezáltal a gázcsere nem áll le. A vörösvértestek rugalmas
alakváltozásra képesek, például ha átmérőjüknél szűkebb hajszáléren haladnak át,
utána pedig visszanyerik eredeti alakjukat.
A normális alak szükséges a normális funkcióhoz, ezért az eltérő alakok
kórosnak tekinthet ők:
• spherocytosis: gömb alakú vörösvértestek,
• ovalocytosis: ovális vörösvértestek,
• drepanocytosis: sarló alakú vörösvértestek (sarlósejtes vérszegénységben),
• poikilocytosis: változatos alakú vörösvértestek.
Habár a vörösvértesteknek nincs sejtmagja, így fehérjetermelésre sem
képesek, számos fehérje található vörösvértestek citoplazmájában, illetve a
sejthártyához kapcsoltan. Ilyenek:
• hemoglobin,
• a hemoglobint oxidációtól védő enzimek,
© Élettani tanszék 45
• energiatermeléshez szükséges enzimek,
• karboanhidráz (CA) enzim,
• membrán ‐fehérjék,
• vázszerkezet fehérjéi.
A vér hemoglobin ‐tartalmának csökkenését anémiá nak (vérszegénységnek)
nevezzük. Ezt okozhatja a keringő vörösvértestek számának csökkenése vagy a
vörösvértestek hemoglobin ‐tartalmának csökkenése. Az anémiák főbb okai:
• a vörösvértestek elégtelen képzése – csontvelő‐elégtelenség illetve a
szükséges anyagok hiánya miatt
• a vörösvértestek szétesése a keringésben (hemolízis) – autoimmun
betegségek, fertőzések, mérgezések esetén
• vérzések
A különböz ő okokból kialakuló anémiák elkülöníthet őek az alább tárgyalt
labor‐paraméterek alapján.
A vörösvértestek számának növekedését polycythaemiá nak vagy
erythrocytosis nak nevezzük. Oka lehet csontvelő‐rendellenesség vagy hipoxia
miatti fokozott eritropoetin ‐termelés (például tüdőbetegségek vagy nagy
tengerszint feletti magasság esetén).
A vörösvértestek méretére, számára, illetve a funkció miatt jelentős hemoglobin ‐
tartalomra vonatkozó paraméterek:
• vörösvértestszám:
o férfiak: 4,7‐5,2 millió/mm3
o nők: 4,2‐4,7 millió/mm3
o újszülöttek: 5,5‐6 millió/mm3
• hematokrit (Hct):
o férfiak: 45%
o nők: 42%
• hemoglobin ‐koncentráció:
o férfiak: 15‐17 g/dl
o nők: 13,5‐14,5 g/dl
o újszülöttek: 17‐20 g/dl
• MCV (mean corpuscular volume): az áltagos vörösvértest ‐méret
jellemzésére szolgál:
flszám vvtHctMCV 10080−=−=
• MCH (mean corpuscular hemoglobin): a vörösvértestek által átlagosan
tartalmazott hemoglobin:
sejtpgszám vvtHbMCH / 31 27][−=−=
© Élettani tanszék 46
• MCHC (mean corpuscular hemoglobin concentration): egységnyi
térfogatnyi vörösvértestestre számolt hemoglobin ‐koncentráció:
dlgHctHbMCHC /36 32][−==
© Élettani tanszék 47
Hemoglobin
A vörösvértestek tömegének nagyjából harmadát a hemoglobin teszi ki. A
hemoglobin egy 64,5 kD‐os fehérje, a teljes vérben koncentrációja férfiaknál
átlagosan 16 g/dl, nőknél 14 g/dl.
A hemoglobin legfonosabb jellemzője, hogy oxigén‐molekulákat képes
megkötni. Amennyiben a hemoglobin oxigént kötött, színe vörös (az artériás
vérben), oxigénkötés nélkül kékes színű (vénás vérben).
Ha a vér nagy mennyiség ű deoxigenált hemoglobint tartalmaz, kékes elszíneződés
jön létre a nyálkahártyák és a bőr szintjén, ez a cianózis . A cianózis jelenléte a
deoxigenált hemoglobin mennyiségét ől függ, és nem az arányától. Ezért cianózis
csak nagyon ritkán alakul ki anémiás betegeknél, policitémia esetén pedig akár
egyéb kóros elváltozások nélkül is megjelenhet.
A hemoglobin molekulája négy alegységb ől épül fel, minden alegység egy
globuláris fehérjét (globint) és egy hem csoportot tartalmaz. A hem csoport gyűrűs
szerkezet ű, Fe2+‐iont (ferro ion) tartalmaz, és gyorsan, reverzibilisen képes
megkötni egy oxigén‐molekulát az oxigén parciális nyomásának függvényében.
A globin láncok közül kettő mindig alfa típusú, kettő pedig non‐alfa. A
felnőtt típusú hemoglobin α2β2 szerkezet ű (HbA). A felnőtt populáció 3%‐ában a
vörösvértestek α2δ2 szerkezet ű HbA2‐t tartalmaznak, ennek biológiai jelentősége
nem ismert.
A magzati típusú hemoglobin (HbF) α2γ2 szerkezet ű, ez a típus nagyobb
affinitással köti az oxigént. Mivel az anyai és magzati vér nem keveredik, a
gázcsere a méhlepényen keresztül jön létre. A HbF‐tartalmuk miatt a magzati
vörösvértestek könnyedén felveszik az anyai vörösvértestek által szállított
oxigént.
Születéskor beindul a légzés és a HbF oxigénköt ő kapacitásának egy része
feleslegessé válik, ezért a vörösvértestek egy része szétesik, a bennük levő
hemoglobin lebomlik. A hemoglobin fő bomlásterméke a bilirubin, mely sárga
színű, ezért az újszülöttek enyhén besárgulnak (icterus ). Ez a folyamat fiziológiás,
de ha kifejezettebb (a bilirubin ‐koncentráció egy bizonyos szint fölé emelkedik), a
bilirubin a fejletlen vér‐agy gáton keresztül bejuthat az agy szövetébe és
idegrendszeri károsodást okozhat. Az újszülöttkori sárgaságot fototerápiával
kezeljük: kék fény hatására a bőr kapillárisaiban a bilirubin átalakul egy
vízoldékony izomérré, ami az epével kiválasztódik. A HbF négy éves korra
fokozatosa eltűnik.
© Élettani tanszék 48
Bizonyos betegségek (például sarlósejtes vérszegénység vagy talasszémia)
esetén egyéb típusú, kóros globinláncok termelődnek.
A hemoglobin termelődése a magvas vörösvértest ‐előalakokban történik, a
polikromáziás normoblaszttól kezdődően.
© Élettani tanszék 49
A hemoglobin lebomlása
A vörösvértestekben nem történik fehérjeszintézis, ezért nem képesek
regenerációra. Az anyagcserefolyamataik aktivitása fokozatosan csökken, a
fehérjék károsodnak. A sejthártya rugalmassága csökken, így könnyen sérül,
amikor a vörösvértestek kis átmérőjű ereken haladnak át (például a lépben). Az
elöregedett vörösvértestek 10‐20%‐a szétesik a keringésben, a hemoglobin
kiszabadul belőlük és megköti a haptoglobin. Ha a hem csoport leszakad, ezt a
hemopexin köti meg. A szállítófehérjékhez kötött hemoglobint és hemet a
makrofágok veszik fel.
A vörösvértestek 80‐90%‐át a mononukleáris fagocita rendszer makrofágjai
megkötik, bekebelezik és lebontják. Ezek a makrofágok főleg a májban és a lépben
találhatóak (18. ábra).
18. ábra. A hemoglobin lebomlása: a bilirubin keletkezése, kiválasztása
és az enterohepatikus körforgás.
A megkötött vörösvértestet a makrofág bekebelezi és lebontja. A
felszabaduló hemoglobin lebomlik hemre és globinláncra. A globin aminosavakra
bomlik, ezek kiürülnek a vérbe.
A hemből kiszabadul a vas‐ion és a keringésbe kerül, ezáltal a hemből zöld
színű biliverdin képződik. A biliverdin redukcióval átalakul bilirubinná, ez sárga
színű anyag, amely nem oldódik jól vízben, ezért a makrofágból kilépő bilirubin
© Élettani tanszék 50
albuminhoz kötődik. Ez nevezzük indirekt bilirubin nak (iBi), mivel kétlépéses
kémiai reakcióval lehet kimutatni. Az indirekt bilirubin normális koncentrációja
0,5 mg/dl. Mivel az indirekt bilirubin fehérjéhez kötött (nagy molekula), nem
választódik ki a vizeletbe.
Az indirekt bilirubin a vérkeringéssel a májba jut, a májsejtek felszínéhez
kötődik, disszociál (vagyis a fehérje leválik róla), a bilirubint a májsejt felveszi. A
májsejtben a bilirubin molekulához két glükuronsav kapcsolódik, kialakul a
bilirubin ‐diglükuronát. A bilirubinnak ez a formája kimutatható egylépéses
kémiai reakcióval, ezért direkt bilirubin nak nevezzük. A direkt bilirubin
kiválasztódik az epébe és az epe jellegzetes zöldes‐sárgás színét adja. Normál
körülmények között a direkt bilirubin nem jut vissza a vérbe, koncentrációja a
vérben kevesebb, mint 0,1 mg/dl.
Az epe a vékonybélbe jut, itt a bélbaktériumok hatására többféle
bomlástermék keletkezik, ezek az epefestékek. Ide tartoznak az urobilinogének
(UBG) és a szterkobilinogének. A szterkobilinogének sötétbarna színűek, az
urobilinogének színtelen, levegőn sötétbarnára oxidálódó vegyületek.
Az urobilinogén jelentős része felszívódik (részben a vékonybélb ől, de főleg
a vastagbélb ől) a májkapu ‐gyűjtőérbe. A portális keringés az emésztőkészülék
vénás vérét szállítja a gyomortól a vastagbélig, innen a vér a máj kapilláris ‐
hálózatába, majd az alsó üres gyűjtőérbe kerül. A portális keringéssel az
urobilinogén visszajut a májba és ott ismét bilirubinná alakul. Ezt nevezzük
enterohepatikus körforgás nak.
A májat elhagyó vér is tartalmaz egy kevés urobilinogént, ezt a vese választja
ki. A végbél alsó szakaszából a vér az alsó üres gyűjtőérbe kerül, az itt felszívódó
urobilinogént is a vese választja ki.
Az epefestékek egy része a széklettel ürül (urobilin, illetve szterkobilin
formájában), ezek adják a széklet színét. Epefestékek hiányában a széklet
palaszürke vagy halványsárga színű.
Normális körülmények között direkt bilirubin nem kerül a szisztémás vérbe,
így a vizeletben sem jelenik meg. A vizeletben indirekt bilirubin sem található,
mivel fehérjéhez kötött, nem filtrálódik.
A bilirubin ‐koncentráció emelkedését sárgaságnak nevezzük (icterus ). A bilirubin
a kötőszöveti rostokhoz kötődik, ez adja a sárga elszíneződést. Ha a bilirubin ‐szint
2,5 mg/dl‐re emelkedik, az elszíneződés láthatóvá válik az ínhártya szintjén,
4,5 mg/dl érték körül pedig bőr is elszíneződik.
A bilirubin ‐szint emelkedését több, teljesen eltérő ok válthatja ki, ez alapján
három sárgaságtípust különböztetünk meg:
• hemolitikus icterus – oka a fokozott vörösvértest ‐pusztulás
• mechanikus icterus – oka az epe‐elfolyás akadályozottsága, ezt kiválthatja
kő beékelődése a közös epevezetékbe vagy hasnyálmirigyfej ‐daganat
© Élettani tanszék 51
• hepatocelluláris icterus – oka májsejtkárosodás, amit májgyulladás vagy
toxikus károsodás (gyógyszer, alkohol, gomba) vált ki
A három sárgaság elkülönítése laboratóriumi lehetek alapján könnyű (3. táblázat ).
3. táblázat. A különböz ő sárgaságtípusok labordiagnosztikája.
Bőr/vér Vizelet Típus
iBi dBi Széklet
Bi UBG
Hemolitikus ↑ – sötét – ↑
Mechanikus N ↑ világos ↑ ↓
Hepatocelluláris ↑/N ↑ világos/N ↑ ↑/N
Hemolitikus icterus esetén a sok széteső vörösvértest miatt az indirekt bilirubin
nagy mennyiségben képződik és nagy mennyiség ű direkt bilirubin jut a
tápcsatornába, a máj egészséges, ezért a májat elhagyó vérben nincs direkt
bilirubin, így a vizelet sem tartalmaz direkt bilirubint.
Mechanikus icterus estén a direkt bilirubin nem tud kiürülni a májsejtekb ől, ezért
visszajut a vénás vérbe, innen pedig a vizeletbe. A direkt bilirubin nem jut a bélbe,
ezért a széklet világos, UBG nem képződik.
Hepatocelluláris icterus esetén a májkárosodás okától függ, hogy milyen funkciók
károsodnak és milyen mértékben. Általában a máj az indirekt bilirubint nem tudja
teljesen kivonni, ezért szintje a vérben megemelkedhet. A károsodott, szétesett
májsejteken át a direkt bilirubin visszajut a vérbe és megjelenik a vizeletben. Így
kevesebb direkt bilirubin jut a bélbe, kevesebb UBG képződik, de a felszívódott
UBG‐t a károsodott májsejtek nem vonják ki (így az UGB szint a vizeletben
emelkedhet).
© Élettani tanszék 52
Vasanyagcsere
A vas létfontosságú a szervezet számára. Koncentrációja a vérplazmában alacsony,
0,1 mg/dl, ezért a vasat a nyomelemek közé soroljuk (1 mg/dl‐nél kisebb plazma‐
koncentrációjú elemek).
Az emberi szervezet körülbelül 4 g vasat taryalmaz. Ennek 65%‐a (~2,5 g) a
vörösvértestekben, 20‐30%‐a a vasraktárakban (lép, máj, makrofágok) található, a
többi mioglobinban, illetve a szervezet összes sejtjében levő vastartalmú
enzimekben (mivel a vas könnyen ad‐vesz elektronokat, az oxido‐redukciós
enzimekben vas van).
A vörösvértestekben levő vas körforgásban vesz részt (19. ábra). A
vörösvértestek élettartama 120 nap, vagyis naponta a vörösvértestek nagyjából
1%‐a esik szét, ezekből 25 mg vas szabadul fel.
19. ábra. A vas körforgása a szervezetben
A vas‐ionok nem szabadon keringenek, hanem transzferrinhez kötötten (egy
transzferrin ‐molekula két vasiont köt meg). Normálisan a transzferrin teljes
vaskötő kapacitásának körülbelül 1/3‐a telített vassal. A vérképző vörös csontvelő
naponta nagyjából 25 mg vasat épít be az újonnan képződő vörösvértestekbe. Kis
mennyiség ű vas elvész a bőr hámlása, bélhámsejtek elhalása, lelökődése miatt, ezt
a mennyiséget pótolni kell (napi 1 mg). A táplálékkal bevitt vasnak körülbelül a
10%‐a szívódik fel, ezért naponta 10 mg vasat kell bevinni a szervezetbe
© Élettani tanszék 53
táplálékkal (vastartalmú ételek: hús, tej, máj; a zöldségekben található vas redukált
állapotban van, könnyebben felszívódik C‐vitamin vagy más savak jelenlétében).
A női szervezet a menstruáció miatt havonta 20 ‐30 mg vasat veszít, ezért nőknél a
napi szükséglet 2 mg (20 mg vasat kell naponta bevinni a táplálékkal). Terhesség
alatt a szervezet vasigénye megnő, körülbelül 1000 mg‐mal a terhesség teljes ideje
alatt, ennyi vas szükséges a magzat, a placenta, a megnövekedett vérmennyiség és
egyéb terhességgel kapcsolatos szövetek kialakulásához. Ezt a vasmennyiséget a
terhesség alatt kötelező módon pótolni kell.
A transzferrin által megkötött vasat a szervezet egyéb sejtjei is fel tudják
venni, nem csak a vérképző sejtek, hanem pl. a májsejtek is. A felvett vasat ezek
beépítik enzimekbe vagy raktározzák ferritinhez kötve. A ferritin nagyjából 4500
vasatomot képes megkötni reverzibilisen, szükség esetén a vasatomokat leadja.
Magas vasszint esetén a ferritin telődik, a vas hemosziderin formájában lerakódik
az agyban, tüdőben, egyéb szervekben.
A táplálékkal felszívódott vas a bélhámsejtekben is ferritinhez kötődik, innen
a transzferrin veszi át a szervezet szükségleteinek megfelel ően. Ha túl sok vas
jutott be a bélhámsejtekbe a táplálékkal, a transzferrin telítődik, nincs szabad
szállító kapacitása, ezért nem veszi át a vasat, a vas az elhalt bélhámsejtekkel
együtt kiürül a szervezetb ől. Tehát a szájon át (perorálisan) adagolt vasból nem jut
be több a szervezetbe, mint amennyi szükséges. Szabályzott vaskiválasztás viszont
nincs a szervezetben, így a parenterálisan (injektábilisan) bejuttatott vasat túl lehet
adagolni. Túladagolás esetén a hemosziderin képződik, ami egyes szervekben
lerakódva (pl. agy) funkcionális zavarokat okoz. Ezért a vashiányos állapotok
kezelése esetén a szájon át történő vaspótlást szokás előnyben részesíteni, habár az
alacsony felszívódási arány miatt a kezelés hosszadalmas (hónapokig tart).
Fertőzések esetén a termelődő gyulladásos citokinek hatására csökken a vas
felszívódása a vékonybélben és gátolt a vasraktárakban levő vas felhasználása. Így
a kórokozók nem jutnak hozzá a szükséges vashoz, szaporodásuk lelassul. Ez a
mechanizmus hatékony védelmet biztosíthat, de elhúzódó fertőzések esetén
vashiáyos anémia kialakulásához vezethet.
© Élettani tanszék 54
Vércsoportok
A vörösvértestek sejthártyájában számos olyan fehérje található, amelyek
antigénként viselkednek.
antigén – olyan molekula, amely ellen a szervezet antitestet termel, ha nem ismeri
fel sajátjának
antitest (ellenanyag, immunglobulin) – aktivált B limfocitákból kialakult
plazmasejtek által termelt plazmafehérje, megköti az idegen antigéneket és
hozzájárul ezek elpusztításához
immunkomplex – specifikusan kötődött antitest és antigén
Ezek az antigének csoportosíthatók, ezáltal vércsoport ‐rendszerek írhatók le,
amelyek ismerete elengedhetetlen a sikeres vérátömlesztéshez.
Ha egy vörösvértest felszínén található antigén az ellene termelődött
antitesttel reagál, a vörösvértestek:
• széteshetnek (hemolízis), ha a reakció in vivo ment végbe
• kicsapódhatnak (agglutináció), ha a reakció in vitro ment végbe, ebben az
esetben a reakcióban résztvevő
o antigént agglutinogénnek
o antitestet agglutininnek nevezzük.
in vivo – az élő szervezetben
in vitro – „üvegedényben”, a megszokott biológiai környezetb ől kiemelve,
mesterséges környezetben
Hemolízis esetén a szétesett vörösvértestekb ől és az aktiválódott
immunsejtekb ől mediátorok szabadulnak fel, amelyek vérnyomásesést, sokkot, és
gyakran halált okoznak.
gyulladásos mediátorok – a sérült szövetből, vérplazmából vagy immunsejtekb ől
származó anyagok, melyek helyben vagy szisztémésan hatva létrehozzák a
gyulladás tüneteit – pl. értágulat, fájdalom
VÉRCSOPORT -RENDSZEREK
AB0 vércsoportrendszer
Ezt a vércsoportrendszert két kodomináns öröklődésű antigén határozza meg: A
és B, az ellenük termelődő antitestek az α (anti‐A) és β (anti‐B). Ha egy egyén
© Élettani tanszék 55
vérében nincs jelen egy antigén ezek közül, az ez ellen termelődő antitest kötelező
módon jelen van.
Ebbe a vércsoportrendszerbe négy vércsoport tartozik (1. táblázat ).
4. táblázat. Az AB0 vércsoportrendszer
Csoport Antigén Antitest
0 (I.) – α , β
A (II.) A β
B (III.) B α
AB (IV) A, B –
Vérátömlesztés (transzfúzió) mindig azonos vércsoportú vagy kis mennyiség ű
kompatibilis vérrel történik. A kompatibilis vér a recipiens számára idegen
antigént nem tartalmaz, de a beteg vörösvértesteivel reagáló antitesteket
tartalmazhat. Ahhoz, hogy a hemolízis létrejöjjön, az antitestek koncentrációja
megfelel ően nagy kell legyen, viszont az átömlesztett vér felhígul a beteg saját
vérével keveredve.
Rh rendszer
Az Rh rendszer antigénjeit (C, D, E, c, e) domináns (C, D, E) és recesszív (c, d, e)
öröklődésű gének kódolják. Ezen antigének közül a legerősebb immunválaszt a D
antigén képes kiváltani, az ellene termelődő antitest az anti‐D. Rh‐pozitív az a
személy, akinek a vörösvértestein megtalálható a D antigén (az európai népesség
kb. 85%‐a) (5. táblázat ).
5. táblázat. Az Rh antigénrendszer
Csoport Antigén Antitest
Rh+ D –
Rh– – –
Rh– immunizált – anti‐D
Rh– egyének immunizálódhatnak hibás vértranszfúzió vagy anya‐magzat
inkompatibilitás révén. Immunizáció után a beteg vérplazmájából anti‐D
ellenanyagok mutathatók ki.
Anya ‐magzat inkompatibilitás Rh– anya és Rh+ magzat esetén alakulhat ki. A
terhesség során az anyai és magzati keringés elkülönül, azonban szülés vagy
vetélés során a méhlepény leválásakor magzati vörösvértestek juthatnak az anyai
© Élettani tanszék 56
keringésbe. Ez után körülbelül két héttel az anya szervezete anti‐D antitesteket
kezd termelni.
Egy újabb terhesség során az anti‐D antitestek átjutnak a placentán és a
magzati vörösvértestek hemolízisét okozzák. Ez a szöveti hipoxia, illetve a
bilirubin ‐szint emelkedése által magzati károsodáshoz vezet. Az immunizáció
megelőzéseként a szülés vagy vetélés után 48 órán belül anti‐D ellenanyagot kell
beadni az anyának, ez elpusztítja a magzati vörösvértesteket.
© Élettani tanszék 57
A vörösvértestek szerepe
OXIGÉN -SZÁLLÍTÁS
A vörösvértestek fő szerepe a légzési gázok szállítása. Az oxigén a vérplazmában
oldódik, de gyengén: körülbelül 3 ml O2 oldható egy liter vérben. A hemoglobin
ellenben gyorsan és reverzibilisen képes oxigént kötni, egy molekula
hemoglobinhoz 4 O2‐molekulát kötődhet. A hemoglobin oxigén‐telítettsége
(szaturáció) az O2 parciális nyomásától függ: oxigéndús környezetben (például a
tüdőkapillárisok) a hemoglobin oxigént köt meg, míg oxigénszegény
környezetben az oxigén‐molekula leválik a hemoglobinról.
A tüdőt elhagyó vér teljesen telített oxigénnel (200 ml O2/l vér). A szállított
oxigén‐mennyiség 20‐25%‐át leadja a szövetekben, így a vénás vérben 150‐
160 ml O2 található literenként. A két érték közti különbség az arteriovenosus
különbség (40‐50 ml O2/l vér).
A 100%‐os szaturáció esetén a hemoglobin minden kötőhelyén O2‐molekula
van. A tüdőben az oxigén parciális nyomása ≈100 Hgmm, ezen a nyomáson a
szaturáció 100%.
20. ábra. A hemoglobin oxigén‐szaturációja és az oxigén parciális
nyomása közti összefüggés.
© Élettani tanszék 58
A hemoglobin oxigén‐szaturációja függ az oxigén parciális nyomásától, az
összefüggés szigmoidális (20. ábra). Ennek oka, hogy a 4 hem csoport közt
kooperativitás van: a hemoglobin az első oxigén molekulát nehezebben köti meg,
ha ez megtörtént, konformáció ‐változás jön létre, ezáltal a második oxigén‐
molekulát könnyebben köti meg, a továbbiakat pedig még könnyebben. Ha az
oxigén parciális nyomása 26 Hgmm, az oxigén‐szaturáció 50% (az oxigénköt ő
helyek fele foglalt). A szövetekben az oxigén parciális nyomása ennél magasabb,
40‐50 Hgmm, így a hemoglobin a szállított oxigén 20‐25%‐át adja le.
A hemoglobin oxigén iránti affinitása (kötőképessége) csökken, ha csökken a
pH, nő a CO 2 parciális nyomása vagy a hőmérséklet ‐ ezek az intenzíven működő
szövetekre jellemzőek. Ilyen körülmények közt a szaturációs görbe jobbra tolódik
(vagyis azonos pO 2‐n kevesebb O2 kötődik a hemoglobinhoz – a hemoglobin több
oxigént ad le).
A szaturációs görbét befolyásolja még a 2,3‐difoszfoglicerin (2,3‐DPG, 2,3‐
BPG) jelenléte is. Ez az anyag a hemoglobinnal ekvimoláris mennyiségben
található a vörösvértestekben. Hiányában a hemoglobin oxigén iránti affinitása
jelentősen megnő, vagyis a hemoglobin nem adja le az oxigént (p50=1 Hgmm). A
konzervált vérben a DPG elbomlik, ez megakadályozható inozin hozzáadásával,
így a vér transzfúzióra alkalmas marad.
A hemoglobinban található vashoz nemcsak oxigén, hanem szénmonoxid is
kapcsolódhat. Az így kialakuló karboxi‐hemoglobin nem képes O2‐szállításra,
tehát a szénmonoxid ‐mérgezés szöveti hipoxiát okoz.
SZÉNDIOXID SZÁLLÍTÁS
A széndioxid az egyik legfontosabb anyagcseretermék. A szövetekben keletkező
széndioxid a vénás vérrel szállítódik a tüdőbe, majd kilélegezzük. Az artériás vér
is tartalmaz viszonylag sok széndioxidot CO 2 és bikarbonát ‐ion formájában, ennek
szerepe van a sav‐bázis egyensúly fenntartásában.
A szövetekben a széndioxid diffúzióval bejut a vörösvértestekbe, ahol
karboanhidráz enzim (CA) hatására (is) szénsavvá alakul (H2CO 3), ami elbomlik
bikarbonát ‐ionra. A bikarbonát részben a vörösvértestben, részben a
vérplazmában oldva szállítódik.
A tüdőben leadódó széndioxid szállítódik:
• oldott széndioxid formájában,
• hemoglobinhoz kötve (a globin‐láncok amino‐gyökökeivel reagál,
karbamino ‐hemoglobint képezve),
• vörösvértestben képződött bikarbonát (vörösvértestben, illetve a
plazmában oldva) formájában.
© Élettani tanszék 59
FEHÉRVÉRSEJTEK ÉS AZ IMMUNRENDSZER
Az alább tárgyalt sejtek nem csak a vérben találhatóak meg, hanem vannak szöveti
formák is. Szerepük van az immunitásban az immunszervekkel együtt, ezért a
fehérvérsejtek élettanát az immunvédekezés keretében tárgyaljuk.
A fehérvérsejtek heterogén populációt alkotnak. Relatív kevés van a vérben,
számuk 6000‐8000/mm3. A fehérvérsejtek száma növekszik bármilyen fertőzés,
gyulladás esetén.
fertőzés – kórokozó hozza létre, általában gyulladás kíséri
gyulladás – bármilyen károsító hatásra kialakuló reakció
A fehérvérsejtek számának kóros eltérései:
• 10000/mm3 fölött leukocytosis
• 3000/mm3 alatt leukopenia
A FEHÉRVÉRSEJTEK OSZTÁLYOZÁSA
A fehérvérsejtek klasszikus, eredeti felosztása a perifériás vérből készült kenet
mikroszkopikus vizsgálatán alapul. A fehérvérsejtek áttetszőek, de May‐
Grünwald ‐Giemsa festéssel a bázikus és savas vegyhatású sejtkomponensek
elkülöníthet őek (21. ábra, 6. táblázat ).
A fehérvérsejtek egy része (agranulociták) bázikusan festődik: a citoplazma
halványkék, sejtmagjuk nagy. Ide tartoznak a limfociták és monociták.
A másik sejtcsoportban a citoplazma enyhén acidofil, a sejtmag szegmentált,
a citoplazmában szemcsék láthatóak. Ezek a sejtek a granulociták. A szemcsék
festődése szerint háromféle granulocita van:
• bazofil sejt: nagy, kék szemcsék
• eozinofil sejt: kerek, piros szemcsék
• neutrofil sejt: a szemcsék mindkét festéket kötik.
21. ábra. A perifériás vérben található fehérvérsejtek, balról jobbra:
neutrofil, eozinofil, bazofil, limfocita, monocita.
© Élettani tanszék 60
Ez a felosztás félrevezet ő lehet, egyrészt, mivel minden fehérvérsejt
citoplazmájában találhatóak szemcsék, másrészt azonos csoportba sorol eltérő
működésű sejteket.
6. táblázat. A fehérvérsejtek eloszlása a perifériás vérben
Sejttípus Százalékos arány
neutrofil 55‐65%
eozinofi 2‐4%
bazofil 0,5‐1%
limfocita 25‐35%
monocita 4‐8%
© Élettani tanszék 61
Az immunvédekezés (immunválasz)
Az immunválasz során az immunrendszer megkülönbözteti a saját molekulákat
az idegenekt ől, és az idegeneket elpusztítja. Az immunrendszer nagy biztonsággal
felismeri az idegen anyagot, még akkor is, ha azelőtt nem találkozott vele.
Az immunválasz több, egymásra épülő szintből áll:
• veleszületett immunvédekezés
• szerzett immunvédekezés
VELESZÜLETETT IMMUNVÉDEKEZÉS
Ide tartoznak a születéskor már rendelkezésre álló mechanizmusok. A
veleszületett immunválasz állandó, nem változó molekuláris mintázatokat ismer
fel (habár a mikroorganizmusok szerkezete állandóan változik, vannak konstans
részek).
A veleszületett immunválasz szerepe, hogy megakadályozza a fertőzés
terjedését, gátolja a kórokozók szaporodását, így a szervezet időt nyer, míg a
szerzett immunválasz kialakulhat.
SZERZETT IMMUNVÉDEKEZÉS
A szerzett immunvédekezés specifikus molekulák (antitestek, immunglobulinok)
képzését jelenti az antigén (kórokozó) ellen. A szerzett immunvédekezés
adaptatív, vagyis az antigénhez adaptálódik. Előnye, hogy immunmemória
kialakulásához vezet, hátránya, hogy időigényes (napok, hetek alatt alakul ki).
HATÁRFELSZÍNEK ÉS EZEK JELENT ŐSÉGE
A mikroorganizmusok a szervezettel a határfelszínek szintjén kerülhetnek
kapcsolatba. A határfelszínek alatt a testfelszínt borító, belső szerveket bélelő
hámfelszínt, vagyis a bőrt és a nyálkahártyákat értjük. A határfelszínek több
módon védik a szervezetet a kórokozók behatolásától:
• fizikai barriert képeznek – a folytonos bőr‐ és nyálkahártyafelületen a
kórokozók nem tudnak megtapadni és átjutni, ebben szerepe van a
hámsejtek közti szoros csatolásnak, a felhám szarurétegének illetve
nyálkahártyákat borító nyákrétegnek
• vegyi (kémiai) barriert képeznek – ide tartozik a semlegest ől lényegesen
eltérő pH (amit a nyál, gyomorsav, epesavak hoznak létre), illetve a
határfelszínek szintjén termelődő antimikrobiális molekulák
• biológiai barriert hoz létre a határfelszíneken található rengeteg
mikroorganizmus, ezek alkotják a normál flórá t (kommenzális flórá t);
ezek a mikroorganizmusok normálisan működő immunrendszer mellett
© Élettani tanszék 62
nem okoznak betegséget, de megakadályozzák a kórokozók megtapadását
és elszaporodását
A baktériumok többsége ép határfelszíneken nem képes áthaladni, így nem
jut be a szervezetbe. A határfelszínek kisfokú sérülése esetén a baktériumok
méretük miatt nem tudnak áthaladni a kötőszöveti rostrendszeren, hacsak nem
mozognak aktívan. Ilyenkor a szervezet védekezőrendszerei általában képesek
hatékonyan fellépni a kórokozó ellen, helyi (lokalizált) fertőzés alakul ki. A
határfelszínek nagyfokú sérülése esetén az immunrendszer nem képes a
kórokozók terjedését a szervezeten belül, szisztémás fertőzés alakulhat ki.
• A vírusok ép hámszöveten, illetve a kötőszöveti rostrendszeren is átjutnak,
bejutnak a véráramba és szétszóródnak a teljes szervezetben.
© Élettani tanszék 63
Az immunválaszban résztvev ő sejtek és
kölcsönhatásaik
A szervezetbe bejutott kórokozó ellen az immunrendszer lép fel, három szinten:
• korai veleszületett immunválasz (0‐4 óra közt): nem specifikus anyagok
termelését jelenti, amelyek az extracelluláris térbe választódnak ki
(humorális reakció), ezek szerepe az idegen anyagok felismerése,
elpusztítása
• késői (indukált) veleszületett immunválasz (4‐96 óra): a kiválasztott
extracelluláris molekulák végrehajtó sejteket vonzanak (celluláris reakció),
gyulladás alakul ki
• szerzett (adaptatív) immunválasz (96 óra elteltével): specifikus sejtek és
molekulák termelődnek (humorális és celluláris reakció), csak akkor
aktiválódik, ha nem sikerült megakadályozni a fertőzést.
Az immunsejtek egy része csak a gyulladásos reakcióban, más része csak az
immunválaszban vesz rész, és vannak olyan sejtek is, amelyeknek mindkett őben
fontos szerepük van.
Ahhoz, hogy az immunsejtek hatékonyan tudjanak fellépni a kórokozók
ellen, szoros kooperáció és kommunikáció kell köztük létrejöjjön (22. ábra).
antigén – olyan makromolekula, amelyet a szervezet nem ismer fel sajátjának, a
szervezetbe jutva immunválaszt vált ki
Ha a kórokozó átjut a határfelszínen, őrsejtek kel találkozik. Ilyen sejtek
nagyszámban a határfelszínek (bőr, nyálkahártya – légzőrendszer,
emésztőrendszer, urogenitális rendszer stb.) alatt találhatóak, illetve a belső
határfelszínek alatt is (savós hártyák alatt, kapillárisok mentén). Megkötik az
idegen anyagot, fagocitálják, lebontják, majd egy antigén‐darabkát kiültetnek a sejt
felszínére egy jelölő‐fehérjéhez kötve és bemutatják a többi immunsejteknek,
amelyek csak így képesek felismerni az idegen antigéneket. Ezt a folyamatot
nevezik antigén‐prezentációnak, az antigént bemutató sejtek neve Antigen
Presenting Cell (APC).
Ide tartoznak:
• makrofág: fagocita‐sejt, receptorai megkötik az antigént, amit helyben
bemutat,
• dendritikus sejt: nyúlványokkal rendelkezik, megköti az antigént, majd a
szövetnedv és a nyirok útján a nyirokcsomóba vándorol, ahol bemutatja az
antigént.
© Élettani tanszék 64
fagocitózis – egy nagyobb részecske (szilárd test, kórokozó, sejt, szövettörmelék)
bekebelezése egy sejt által; az immunrendszer fagocita sejtjei kórokozókat és
szövettörteléket fagocitálnak, majd bontanak le
22. ábra. Az immunválaszban résztvevő sejtek és kölcsönhatásaik. Az
ábrán bal oldalon a veleszületett immunitás sejtjei, jobb oldalon az
szerzett immunitás kialakulása látható. A serkentő és gátló hatások
kialakulásában szerepet játszó citokineket részletesen a továbbiakban
tárgyaljuk.
Antigén megkötése esetén az antigén‐ bemutató sejtek aktiválódnak és
számos jelzőmolekulát (citokineket) termelnek.
A citokinek főként az immunrendszer sejtjei által termelt fehérjetermészet ű
anyagok, amelyeknek elsődleges szerepe az immunfolyamatok során szükséges
sejtközötti kommunikáció kialakítása. A citokinek specifikus receptorokon
keresztül hatnak, autokrin vagy parakrin szabályzásban vesznek részt.
Koncentrációjuk több ezerszeresen változhat. Egyes immunsejteket aktiválnak, a
gyulladást fokozzák, a sejtes és humorális immuválasz közti egyensúlyt
szabályozzák. Szabályozzák egyes sejtek növekedését, érését. Módosíthatják egyéb
citokinek termelését, illetve más citokinek hatását. A citokinek egy csoportját
képezik az interleukinok .
© Élettani tanszék 65
A citokinek odavozzák és aktiválják a veleszületett immunválasz sejtjeit,
aktiválják a komplement ‐rendszert és a szerzett immunitás sejtjeit. A veleszületett
immunitásban részt vevő sejtek aktiválják a hemosztázis mechanizmusait és a
helyreállító folyamatokban részt vevő sejteket (endotél, fibroblaszt).
Az adaptív immunválaszban résztvevő többi sejt a limfociták közé tartozik.
A limfocitáknak több típusuk van, amelyek morfológiailag nem különíthet ők el
egymástól (perifériás vérkenetben vizsgálva), csak immunológiai módszerekkel:
• T‐limfociták: érésük a csecsemőmirigyben (thymus) fejeződik be, ide
tartozik:
o helper sejt – segíti a többi sejt működését
o citotoxikus sejt – egy végrehajtó sejt
o regulatory sejt – az immunválaszt modulálja és gátolja a kiváltott
immunválaszt
• B‐limfociták: érésük madaraknál a Bursa Fabricii nevű immunszervben,
embernél bursa‐ekvivalens szervekben történik (csontvel ő)
• NK (natural killer, természetes ölő) sejt: a veleszületett immunitás része, a
tumorok elleni védekezésben van szerepe
A termelt citokinek hatására az antigén‐bemutatás mellett megtörténik a
limfociták antigén‐specifikus felszaporodása. A citotoxikus limfociták specifikusan
pusztítják a bemutatott antigént (celluláris adaptív immunválasz), a B‐limfociták
pedig specifikus antitest‐termelő sejtekké alakulnak és létrehozzák a humorális
adaptív immunválaszt. Az immunválasz során negatív visszacsatolást létrehozó
regulatory T limfociták akadályozzák meg a túlzott aktiválódást. A szerzett
immunitás folyamatának összehangolását a T helper sejt segíti.
Immunsejtek azonosítása – CD antigének
Az immunrendszer sejtjeinek felszínén számos fehérjetermészet ű molekula
található. Ezek egy része egy adott sejtvonalra specifikus, mások a sejt
differenciáltsági fokának, illetve aktivációjának jelzői. Ezeket a fehérjéket
csoportjelöl ő antigéneknek nevezzük (CD – Cluster of Differentiation/
Designation).
Több, mint 350 CD‐marker ismert, ezek felhasználhatók egy sejt típusának,
illetve érettségi fokának meghatározására. Ehhez a CD‐antigén ellen képződött
monoklonális antitesteket használunk (a monoklonális antitesteket egy B sejt
utódsejtjei termelik). Az antitest meg van jelölve, például egy fluoreszcens
molekulával. Így a sejtek, amelyek megkötik az antitestet (az adott antigént
expresszálják) fluoreszcencia segítségével kimutathatóak.
Bizonyos sejtek egy CD antigénnel egyértelm űen beazonosíthatók:
• CD4 antigén csak a T helper sejt felszínén,
© Élettani tanszék 66
• CD8 antigén csak a citotoxikus T limfocita felszínén található.
A legtöbb esetben egy marker nem elég a sejtek azonosítására, ezért antitest‐
paneleket használnak és a különböz ő reakciómintázat alapján lehet a sejteket
azonosítani.
A sejtek felszínén expresszálódott CD antigének alapján lehetséges például
leukémia esetén a daganatos és egészséges sejtek szétválasztása, illetve
gyógyszerek célzott eljuttatása bizonyos sejtekhez.
© Élettani tanszék 67
Antigén-bemutatás – MHC antigének
A sejtek felszínén egyénenként változó, jellemző fehérjék találhatóak. Ezeknek a
fehérjéknek a biológiai szerepe az antigén‐bemutatás (prezentáció). Antigén‐
prezentáció során sejtek fehérje‐részeket (peptideket) mutatnak be
immunkompetens sejteknek MHC‐molekulákhoz kötve. Idegen peptid
bemutatása immunválaszt vált ki.
Az antigén‐bemutató fehérjék jelenléte klinikai szempontból szervátültetés esetén
fontos. Ha az átültetett szerv és a gazdaszervezet ezen fehérjéi különböznek, a
gazdaszervezet immunrendszere az átültetett szervet idegennek tekinti,
kilökődési reakció lép fel. Mivel az összeférhetetlenség főként a fehérvérsejtek és
az átültetett szerv vagy szövet közt lép fel, az egyénre jellemző fehérjéket HLA‐
nak (Human Leukocyte Antigen) vagy MHC (Major Histocompatibility Complex)
antigéneknek nevezték el.
Az MHC antigének szerkezetileg doménekb ől épülnek fel (az
immunglobulinokhoz hasonlóan). Két nagy családra oszthatók:
Az MHC I molekula minden magvas sejt membránjában megtalálható.
Felszínén kialakul egy molekuláris árok, ide kötődik a 8‐10 aminosavból álló
peptid (általában 9 aminosavas nonapeptid). Az MHC I molekula a sejt által
termelt peptideket köti meg és prezentálja (endogén peptidek). Ez lehet idegen
peptid, amennyiben a sejtben idegen genetikai anyag van, például vírusfert őzés
vagy daganatosan módosult sejtek esetén. Az idegen peptidet felismerő
immunsejtek (pl. a citotoxikus limfocita) az ezt bemutató sejtet elpusztítják.
Az MHC II molekula az immunkompetens sejtek egy részén található, főleg
fagocita sejteken. A molekula felszínén egy nagyobb árkot alakul ki, amely 15‐25
aminosavas peptidek megkötésére alkalmas. Ezek a peptidek exogén peptidek,
vagyis nem a sejt termeli őket, hanem fagocitózissal kerülnek a sejtbe. Az MHC II
és az idegen peptid komplexét a T helper limfocita ismeri fel, ennek hatásra
aktiválódik, szaporodik, citokineket termel.
© Élettani tanszék 68
A veleszületett immunitás sejtjei
Az alábbiakban bemutatott sejtek főként a veleszületett immunitáshoz tartoznak,
de szoros kölcsönhatásban vannak az adaptív immunitással is.
A veleszületett immunitás sejtjei nem‐specifikus módon felismerik a
kórokozókat és hatnak ezekre, de nem jön létre hosszú távú immunitás. A
veleszületett immunitás fő funkciói:
• immunsejtek odavonzása a fertőzés helyére citokinek termelése által
• a komplement ‐rendszer aktiválása
• a kialakult immunkomplexek és elpusztult sejtek lebontása
• az adaptív immunitás aktiválása antigén‐bemutatás által
Makrofág
A makrofágok a csontvelőben termelődnek, élettartamuk néhány nap, gyorsan
lecserélődnek. A makrofágok nagy része a szövetekben fixált, csak addig
találhatóak meg a vérben, amíg a szövetekbe eljutnak. A keringésben található
makrofágok neve monocita, ezért gyakran utalnak ezen sejtekre, mint a monocita ‐
makrofág rendszerre.
A szövetekben a makrofágok főként különböz ő határfelületek alatt
helyezkednek el:
• külső határfelületek: bőr, nyálkahártya, tüdő alveoláris hámja,
• belső határfelületek: savós hártyák, kapillárisok körül.
Ezenkívül makrofágok találhatóak a nyirokszervekben és az összes egyéb
szövetben is, a mononukleáris fagocita rendszer t képezve.
Mivel mindenhol megtalálhatóak, ahol a kórokozó be tud jutni a
szervezetbe, illetve ahol az egyik kompartimentumból a másikba át tud jutni, a
makrofágok az első sejtek, amelyek találkoznak az idegen anyagokkal.
A makrofágnak két fő szerepe van:
• aktiválja a többi immunsejtet antigén‐bemutatás és mediátor ‐termelés
révén,
• végrehajtó szerep: fagocitálja, elpusztítja, lebontja az idegen
antigént/kórokozókat.
A makrofág nagyszámú biológiailag aktív anyagot termel, amelyek közül
sokat hólyagocskákban raktároz. A makrofág (monocita) az agranulociták közé
tartozik, mert May‐Grünwa‐Giemsa festéssel nem festődnek a hólyagocskák, de a
citoplazmája nagy részét ezek teszik ki.
© Élettani tanszék 69
A MAKROFÁG ÁLTAL TERMELT ANYAGOK :
• interleukinok: IL‐1, 6, 8, 12
o IL‐1, számos hatása van
Az IL‐1 főbb hatásai:
1. stimulálja a Th, Tc és B limfocitákat és ezáltal a teljes limfocita rendszert
2. stimulálja egyes citokinek termelődését és felszabadulását
3. aktiválja az őssejteket, ezáltal fokozódik a fehérvérsejtek termelődése és
leukocitózis alakul ki
4. lázat okoz
5. gyulladást vált ki
6. megváltoztatja a máj fehérjetermelési mintázatát, ezáltal a máj főként a
védekezésben szükséges fehérjéket termeli (akut fázis proteinek, például a
C reaktív protein), a többi fehérje termelése csökken
7. az agyban aluszékonyságot, letargiát, étvágytalanságot vált ki (ezek
gyakran jelentkeznek fertőzések esetén)
o IL‐6 – hasonló a hatása, mint az IL‐1‐nek, de erősebben hat a
májsejtekre
o IL‐8 – erős kemotaktikus hatású, főként a neutrofil granulocitákat
vonzza
o IL‐12 – stimulálja a NK sejteket
kemotaxis – bizonyos kémiai anyagok koncentráció ‐gradiense által irányított
sejtvándorlás
• IFNα (interferon α)– stimuláló citokin, főként a vírusfert őzések elleni
védekezésben fontos: fokozza a vírusok replikációját gátló fehérjék
termelését, a NK sejtek aktivitását, az MHC I expressziót és az antigén‐
bemutatást
Az interferonok az immunválaszt aktiválják, három típusuk ismert:
• α, amit főként a makrofág termel
• β, amit a fibroblaszt termel
• γ, amit a T‐limfociták egy csoportja termel
A különböz ő interferonokat használják egyes vírusfert őzések (hepatitis B és C
esetén, IFNα) illetve autoimmun betegségek kezelésében (sclerosis multiplex,
IFNβ) kezelésében. Az IFNα‐nak leírták daganatellenes hatását is.
© Élettani tanszék 70
• TNFα (Tumor Necrosis Factor α) – szerepe van a daganatok elleni
védekezésben (apoptózist indukál daganatos sejtekben), aktiválja a
granulocitákat és fokozza az immunsejtek citokin‐termelését
apoptózis – programozott sejthalál, nem kíséri gyulladás
nekrózis – sejtpusztulás, gyulladás kíséri
• PAF (Platelet Activating Factor) – fokozza a vérlemezkék
összecsapzódását, ezáltal magakadályozza a fertőzés tovaterjedését, a
vérlemezkék aktiválása révén fokozza a véralvadást
• PA (Plasminogen Activator) – megakadályozza az alvadási rendszer
túlzott aktiválódását
• komplement ‐faktorok: C1‐C5, B, D, P – sejtpusztító hatásúak
• proteázok (fehérjebontó enzimek)
• arachidonsav ‐származékok
Arachidonsav-származékok
Az arachidonsav 20 szénatomos, négyszerese telítetlen zsírsav, melyből rövid
élettartamú mediátorok képződnek. Ezek a mediátorok a termelődési helyük
közelében hatnak, a parakrin szabályzásban van szerepük. Receptorokon
keresztül fejtik ki a hatásukat. Minden szövetben termelődnek.
Az arachidonsav a foszfolipidek alkotásában vesz részt, általában a 2.
szénatomon található (23. ábra).
23. ábra. A. Az arachidonsav ‐származékok keletkezése. B. A
foszfolipideket bontó enzimek.
A foszfolipid második szénatomjáról a foszfolipáz A2 (PLA 2) hasítja le a
zsírsavat (arachidonsavat). Ez az enzim a sejt sérülése során, illetve aktivált
© Élettani tanszék 71
immunsejtekben aktiválódik. COX (ciklooxigenáz ) hatására peroxid gyök
kapcsolódik az arachidonsav molekulájára, egy instabil vegyületet képezve, majd
egy kettős kötés felbomlásával egy gyűrűs vegyület alakul ki.
A COX enzimnek két típusa van:
• COX 1 – konstitutív enzim, állandóan termelődik
• COX 2 – gyulladásos mediátorok hatására indukálódik, főként
immunsejtekben termelődik
A COX hatására kialakult vegyületb ől különböz ő sejtekben más molekulák
képződnek:
• PGE 2 a makrofágban
• PGD 2 a masztocitában
• PGI 2 (prosztaciklin) az endotél‐sejtben (ép érfal esetén)
• TXA 2 a trombocitában
Prosztaglandinok, tromboxánok hatásai:
Az arachidonsav ‐származékok szinte minden szövetben jelen vannak, változatos
hatásokkal:
• PGE 2, PGF 2α – fokozzák a méhizomzat összehúzódását, stabil analógjaikat
felhasználják szülés beindítására, vetélés előidézésére, szülés utáni
vérzéscsillapításra
• PGE 2 – a gyomorban gátolja a gyomorsav termelődését, fokozza a
védőnyák termelését
• PGE 2, PGD 2, PGI 2 – értágulatot okoznak, és serkentik a hisztamin és a
bradikinin érpermeabilitás fokozó hatását és a bradikinin stimuláló hatását
a fájdalomérz ő idegvégz ődéseken; ezek a gyulladásos folyamat fő
mediátorai
• PGE 2 – a hipotalamuszban lázat okoz, IL‐1 hatására szabadul fel
• PGI 2 – az ép érfalat borító endotélsejtekb ől felszabadulva értágulatot okoz
és gátolja a trombociták aggregációját
• TXA 2 – érszűkületet okoz, a elősegíti a trombociták aggregációját
A prosztaglandinok termelődésének gátlása főként gyulladáscsökkent ő hatású. A
gyulladáscsökkent ők két fő csoportba oszthatók:
• szteroid gyulladáscsökkent ők (kortikoszteroidok, glükokortikoidok, GC)
• nem‐szteroid gyulladáscsökkent ők (NSAID – non‐steroid anti‐inflamatory
drugs)
A szteroid gyulladáscsökkent ők a mellékvesekéregben termelődő
glükokortikoidokkal rokon vegyületek. Hatásuk erős, a gyulladást több
mechanizmus révén is gátolják. Számos anyagcsere ‐folyamatot is befolyásolnak,
© Élettani tanszék 72
ezek a gyógyszercsoport mellékhatásait képezik.
A nem‐szteroid gyulladáscsökkent őknek (Aspirin, ibuprofen, paracetamol, stb.)
fájdalom ‐ és lázcsillapító hatásuk is van. Mellékhatásaik főként a gyomor szintjén
jelentkeznek: a savtermelés fokozódása, a nyáktermelés csökkenése, ami
gyomorirritációt, fekélyt és perforációt okozhat. Léteznek szelektív COX 2 gátló
gyógyszerek is, ezeknek kevesebb mellékhatása van. Az Aspirin trombocita ‐
aggregáció gátló hatása kisebb koncentrációban jelentkezik, mint a
gyulladáscsökkent ő hatása. Ennek oka, hogy az Aspirin irreverzibilisen gátolja a
COX‐ot, és mivel a trombocitáknak nincs magjuk, az enzimet nem tudják
újratermelni.
Az arachidonsavat bontó másik enzim a Lox (lipoxigenáz ), ez főleg a
tüdőkben, vérlemezkékben, masztocitákban található meg. Hatására nem megy
végbe gyűrűzáródás, a kialakuló vegyületek (a leukotriének – LT) 4 kettős kötést
tartalmaznak, amelyből 3 konjugált (24. ábra).
24. ábra. A leukotriének kialakulása. 5‐HPETE – 5‐hidroperoxi ‐eikoza‐
tetraénsav
A leukotriének hatásai:
• LTB 4 – erős kemotaktikus anyag, vonzza a többi gyulladásos sejtet, a
limfociták és makrofágok erős aktivátora, fokozza az immunsejtek
citokintermelését, erős gyulladásos mediátor
© Élettani tanszék 73
• LTC 4, LTD 4, LTE 4 – együttesen SRS‐A‐ként (Slow Reacting Rubstance of
Anaphylaxia) is ismertek, a lassú allergiás reakció kialakításában vesznek
részt: simaizom ‐összehúzódás, érpermeabilitás ‐fokozódás, hörgőszűkület
jön létre, szerepük van az asztmás roham késői elhúzódásában.
Mivel a szteroid gyulladáscsökkent ők gátolják az arachidonsav kialakulását,
antiallergiás hatásuk is van.
Masztocita (hízósejt)
A masztocita citoplazmájában nagy, kékre festődő szemcsék találhatók. A
masztociták a csontvelőt éretlen formában hagyják el, és a szövetekben
maturálódnak. A szöveti fixált formája hasonlóképpen helyezkedik el, mint a
makrofág: a határfelszíneken, a hajszálerek körül. A masztocita nem
professzionális fagocita sejt, de fagocitálni képes bizonyos (pl. az opszonizált)
kórokozókat.
opszonizáció – a kórokozók, idegen anyagok felszínére bizonyos fehérjék
(immunglobulinok, komplement ‐faktorok, stb.) rakódnak le, amelyek
megkönnyítik a fagocitózisukat
A masztocitát aktiválja:
• fagocitózis, ha így aktiválódik, nem jön létre degranuláció, csak citokin‐
termelés
• hőhatás (hideg, meleg)
• stressz
• fizikai erőkifejtés
• légutakban levő füst, irritáló anyagok
• acetilkolin, gasztrin
• IgE megkötése – ez az egyik legjelentősebb aktivációs út, ehhez egy
allergén két IgE molekulát kell kössön
Aktiváció esetén a masztocita degranulálódik, vagyis felszabadulnak a
szemcsékben tárolt anyagok, illetve bizonyos anyagokat újonnan is termel (de
novo szintézis). A felszabaduló anyagok allergiás és gyulladásos folyamatok
mediátorai.
A masztocitát aktiváló legfontosabb mechanizmus az immunkomplex
kötődése az IgE‐receptorhoz (Fcε‐R). Az antigénhez két IgE molekula kötődik,
ezért két receptor‐molekula egymás mellé kerül a masztocita membránjában, a
receptor dimerizálódik. Ennek hatására aktiválódnak az intracelluláris jelátvivő
mechanizmusok (25. ábra):
© Élettani tanszék 74
• Ca2+‐felszabadulás – az intracelluláris ionizált kalcium‐koncentráció
növekedése mindig aktiválja a sejtet,
• protein‐kinázok (PK) aktiválódása – ezek célfehérjéket foszforilálnak.
A masztocita aktiválódásakor a szemcsék tartalma kiürül, fokozódik a de
novo (újonnan) szintetizált és a raktárokban tárolt anyagok termelődése.
A MASZTOCITA ÁLTAL RAKTÁROZOTT ANYAGOK :
• hisztamin – nagy mennyiségben szabadul fel, több típusú receptoron hat:
o H1‐R – aktiválása simaizom ‐összehúzódást okoz a hörgőkben,
értágulatot, érpermeabilitás ‐fokozódást, a bőrben pedig viszketést
(a hisztamin az allergiás reakciók fő mediátora) ;
o H2‐R – a gyomorban aktiválódása hatására fokozódik a
sósavszintézis, gátlóit felhasználják a fekélybetegség kezelésénél;
o a központi idegrendszerben neurotranszmitter
• heparin – véralvadásgátló
• proteázok (fehérjebontó enzimek)
25. ábra. A masztocita aktiválódása.
© Élettani tanszék 75
A MASZTOCITA ÁLTAL DE NOVO TERMELT ANYAGOK :
• reaktív oxigén‐gyök (O2‐) – pusztító hatású
• gyulladásos mediátorok – azonnali gyulladásos reakciót hoznak létre:
o PGD 2 – értágító hatású, fokozza a hisztamin és a bradikinin hatását
o LTB 4 – kemotaktikus hatású
o LTC 4 – az SRS‐A része
• citokinek – immunsejteket aktiválnak:
o interleukinok (IL‐1‐6)
o TNFα
o IFN
o PAF
• kemokinek – sejteket vonzzanak az aktiváció helyszínére:
o NCF (Neutrophil Chemotactic factor)
o ECF (Eosinophil Chemotactic factor)
kemokinek – kemotaktikus hatású citokinek
• növekedési faktorok – az elhúzódó gyulladásos betegségekben kialakuló
fibrózisért és angiogenézisért felelősek
o PDGF (Platelet Derived Growth Factor)
o VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor)
A masztocita aktiválása allergiás és gyulladásos folyamatokat indít el. A
masztocita által a raktárakból felszabadított anyagok hatása másodpercek, percek
alatt kialakul, ezek felelősek az azonnali allergiás reakcióért, a de novo szintetizált
anyagok hatása néhány órán belül alakul ki, ezek egy elhúzódó immunreakciót
hoznak létre.
A masztocita aktiválódását gátolják:
• szteroid gyulladáscsökkent ők (glükokortikoidok) – ezek gátolják a:
o de novo szintézist,
o raktározott anyagok szintézisét,
o degranulációt,
o és az arachidonsav ‐származékok szintézisét is
• PGE 2 – a tüdőben állandóan termelődik nagy mennyiségben, a nem‐
szteroid gyulladáscsökkent ők gátolják a szintézisükben szerepet játszó
COX enzimet, így hatásukra a prosztaglandin ‐termelés csökken, az
asztmás roham súlyosbodik
Asztmás roham esetén tilos nem‐szteroid gyulladáscsökkent ők alkalmazni (pl.
Aspirin), mivel a COX gátlása révén gátolja a PGE 2 termelést, így a tüdő
masztocitáinak aktiválódása fokozódik.
© Élettani tanszék 76
• β‐adrenerg receptorok ingerlése – asztmás roham esetén β ‐agonistákat
szokás alkalmazni inhalatorikusan (porlasztva, belélegezve), csökkentik az
allergiás rohamot kiváltó mediátorok mennyiségét, a β 2‐szelektív
agonistáknak enyhébb szív‐érrendszeri mellékhatásai vannak
Az adrenerg receptor az adrenalin és noradrenalin receptora, két fő típusa van:
• α‐receptorok – két altípus:
o α1‐R – főként az érfal simaizmán található, érösszehúzódást okoz
o α2‐R – inkább az idegsejteken található meg
• β‐receptorok – három altípus:
o β1‐R – a szívizomsejteken található, ingerlésekor nő a
szívfrekvencia és az összehúzódások ereje
o β2‐R – a hörgők simaizomsejtjein található, ingerlésekor az izom
elernyed (hörgőtágulat jön létre)
o β3‐R – főként a zsírsejteken található, ingerlése fokozza a lipolízist,
ezenkívül a vékonybélben és az endotélsejteken
agonista – olyan anyag, amely a receptorhoz kötődve a természetes liganddal
azonos hatást hoz létre
antagonista – olyan anyag, amely a receptorhoz kötődve gátolja a természetes
mediátor hatásának kialakulását
Eozinofil granulocita
Az eozinofil granulocita a csontvelőben termelődik, a perifériás vérben aránya 2‐
4%. Száma főleg parazitás fertőzések és allergiás megbetegedések esetén nő meg.
Az eozinofilek a szövetekben csak átmenetileg tartózkodnak, kemotaktikus
anyagok hatására vándorolnak ki.
May‐Grünwald ‐Giemsa eljárással festett perifériás vérkenetben vizsgálva az
eoziniofilek morfológiája homogén: a mag kétlebenyes, a citoplazma pirosasra
festődik, benne számos, intenzíven pirosra festődő szemcse található.
Az eozinofil szemcséi számos fehérjét tartalmaznak, ezek egy része bázikus
vegyhatású (ez adja a szemcsék festődését). A szemcsék tartalmaznak enzimeket is
(pl. EPO – Eosinophil Peroxidase). Az eozinofil a szemcsékben tárolt anyagokon
kívül termel még:
• citokineket – ezek főként a B limfocitákra és a masztocitákra hatnak
• LTC 4‐et
• PAF‐t
Az eozinofil sejtmembránjában számos találhatóak IgE‐, IgG‐ és
komplement ‐receptorok és MHC II molekula.
© Élettani tanszék 77
Az eozinofilek aktiválódása létrejöhet:
• mediátoranyagok révén – például a masztocita által termelt LTB 4,
interleukinok
• IgE, IgG (immunkomplexet képző antitestek) révén– parazitafelszínekhez
kapcsolódva, amennyiben a specifikus immunválasz kiváltódott
• komplement hatására – opszonizált parazitafelszínek révén, ha a nem
specifikus, veleszületett immunválasz aktiválódott
Az eozinofil funkciói:
• fagocitózisra képes, főként egysejtű parazitákat fagocitál (végrehajtó
mechanizmus)
• antigén‐bemutatás
• többsejtű parazitákkal kapcsolatba kerülve aktiválódik és degranulálódik,
felszabadulnak a szemcsékben tárolt anyagok:
o bázikus fehérjék– ezek toxikusak a paraziták számára
o EPO – pusztító hatású reaktív oxigéngyököket képez (oxidatív
killing)
• mediátoranyagokat termel:
o citokinek (interleukinok) – a B limfocitákat stimulálja, ezáltal az IgE
termelése fokozódik
o LTC 4 – a masztocitákat aktiválja, a masztociták pedig LTB 4
termelése révén újabb eozinofileket aktiválnak és GM‐CSF révén
fokozzák az eozinofilek termelését, eozinofiliát okozva
o PAF – a trombocitákat aktiválja, az aktivált trombociták által
termelt növekedési faktorok hatására pedig a fibroblasztok
aktiválódnak, kötőszöveti rostokat termelnek és a paraziták körül
egy fibrotikus tokot hoznak létre
A többsejtű parazitákat sok esetben az eozinofil nem tudja elpusztítani, de a
paraziták számára toxikus környezetet hoz létre, gátolja a szaporodásukat,
elszigeteli a szervezett ől.
Az eozinofil által termelt anyagok nem csak a paraziták számára toxikusak,
hanem az emberi szervezet számos sejtje számára is. Ez okozza a parazitás
fertőzésekre gyakran jellemző nem‐specifikus tüneteket (fáradékonyság,
étvágytalanság, láz, ízületi fájdalom, stb.). Az eozinofilek által termelt anyagok
hatására a légutak és a gyomor‐bél traktus szintjén szövetkárosodást alakulhat ki.
Az eozinofilek és masztociták kölcsönös aktivációja szövetkárosodást, krónikus
gyulladást és a szövetek átépülését okozhatja a légutak szintjén.
© Élettani tanszék 78
Neutrofil granulocita
A neutrofil granulocita professzionális fagocita sejt, mikrofágnak is nevezik
(pusztító, végrehajtó sejt). A neutrofilek általi pusztítás a helyi veleszületett
immunitás legfontosabb végrehajtó mechanizmusa.
A neutrofil granulociták a csontvelőben termelődnek, csak néhány órát
(általában 10‐12 órát) tartózkodnak a keringésben, majd kemotaktikus faktorok
hatására kilépnek a szövetekbe, ahol élettartamuk pár nap. A keringő
fehérvérsejtek 60‐70%‐a neutrofil granulocita, de ez a teljes neutrofil ‐készletnek
csak körülbelül 10%‐a, a neutrofilek nagy része (60‐70%‐a) a csontvelőben
található, 10‐20%‐uk pedig a szövetekben, nyirokcsomókban. A vérben levő
neutrofileknek körülbelül a fele kering szabadon, a másik fele le van tapadva az
érfalra és a vér sodrása révén gördül. A letapadt neutrofil sejtek sejthártyájában
levő glükoproteinek és az endotél sejtek receptorai közt laza kötések alakulnak ki,
gördülés közben elől új kötések jönnek létre, hátul pedig a kötések felbomlanak.
Kemokinek hatására a neutrofilek felszínén adhéziós molekulák jelennek
meg.
A gyulladásos mediátorok hatására az endotél‐sejtek felszínén újabb
receptorok jelennek meg, értágulat jön létre, a neutrofilek gördülése az érfalon
lelassul, majd megáll. A neutrofilek és az endotél‐sejtek közt szoros csatolódás jön
létre. A neutrofilek sejtváza megváltozik, a sejtek átbújnak az endotél‐sejtek között
(diapedézis). A szövetekbe a kemokinek kisebb koncentrációja felől a nagyobb felé
haladva elérnek a fertőzés helyére (migráció).
diapedézis – vérsejteknek az ép érfalon keresztül való kivándorlása állábak
kibocsájtása révén
A NEUTROFIL GRANULOCITÁK SZERKEZETE
A neutrofil granulocitákat polimorfonukleáris (PMN) sejteknek is nevezik, mivel
magjuk az érés során változik. Az érett neutrofil egy magasan differenciált sejt,
amely genetikai állományának csak kis részét használja, a többi
összecsomagolódik, a mag zsugorodik és lebenyekre oszlik. A keringésben először
megjelen ő alak a metamielocita, melynek citoplazmája bazofil, sejtmagja nagy,
kromatindús. A fokozatosan összecsomagolódó genetikai állomány először egy
sétapálca alakú magot hoz létre (stab forma), majd a mag lebenyekre oszlik: a
kétlebenyes forma a jugend (fiatal) alak, a 3‐4 lebenyes az érett (szegmentált)
neutrofil. Az idős neutrofilek magja legalább 5 lebenyre oszlik, ez a
hiperszegmentált forma. Normális körülmények között a perifériás vérben az érett
neutrofilek dominálnak (80%).
© Élettani tanszék 79
A neutrofilek száma és a különböz ő alakok aránya fontos támpontot ad a klinikai
gyakorlatban:
• a neutrofilek számának növekedése a neutrophilia , elsősorban bakteriális
fertőzések esetén alakul ki
• csökkent neutrofil ‐szám (neutropenia ) oka lehet a neutrofilek csontvelői
képzésének zavara vagy a keringő neutrofilek pusztulása
• a fiatal formák nagyobb aránya esetén balra tolt vérképről beszélünk, oka
a fokozott szükséglet miatt kialakuló fokozott termelés (például gyulladás
vagy fertőzés esetén)
• az idős formák túlzott aránya esetén jobbra tolt vérképről beszélünk, oka
leggyakrabban a csökkent csontvelői termelés
A neutrofilek citoplazmájában May‐Grünwald ‐Giemsa festéssel látható
szemcsék vannak, ezek fehérjebontó enzimeket tartalmaznak, valamint:
• az elsődleges szemcsék (azurofil festődésűek):
o lizozimet (antimikrobiális hatású enzim),
o mieloperoxidáz enzimet (MPO) – hatására hipoklorit ‐ (OCl‐) és
hipojodid ‐ (OI‐) ionok képződnek,
• a másodlagos szemcsék (semleges festődésűek):
o szuperoxid ‐dizmutáz enzimet (SOD) – hatására hidrogénperoxid
(H2O2) képződik,
o laktoferrint (vaskötő fehérje),
o B12‐vitamint kötő fehérjéket.
A baktériumok számára szükséges szubsztrátumokért versengő fehérjék
(laktoferrin, B12‐vitamint kötő fehérjék) elvonják a baktériumok elől a
szaporodásukhoz szükséges anyagokat, így gátolják a kórokozók terjedését. Ha
sok neutrofil aktiválódik (például krónikus fertőzés esetén), ezeket az anyagokat a
vérplazmából is kivonják, vashiányos állapot alakul ki, amely anémiá hoz
vezethet.
• a harmadlagos szemcsék (nem‐specifikusak):
o kötőszöveti rostrendszert bontó enzimek (kollagenáz, elasztáz)
A kötőszöveti mátrixot bontó fehérjék segítségével bontja le a neutrofil a fagocitált
baktériumokat. Ha ezek az enzimek kiszabadulnak a környezetbe, elbontják a
sejtmembránt és a kötőszöveti rostrendszert, a szövet egy amorf masszává alakul,
ez a genny .
A neutrofil termel még citokineket, ilyen a FB‐GF (Fibroblast Growth Factor),
ez stimulálja a fibroblasztokat, amelyek kötőszöveti rostokat termelnek a
© Élettani tanszék 80
fertőzéses góc körül. Kialakul egy sűrű háló (lobgát ), amelyen a kórokozó nem
képes áthatolni.
A NEUTROFIL GRANULOCITA FUNKCIÓI
A neutrofil fő funkciója az úgynevezett gennykelt ő baktériumok és gombák
elpusztítása. A neutrofilek képesek megkötni és fagocitálni a kórokozókat, ha ezek
opszonizáltak, a fagocitózisuk könnyebb. Az aktiválódott neutrofil
degranulálódik, a szemcsékben tárolt anyagok kétféleképpen pusztíthatják el a
kórokozókat:
• enzimatikus killing révén – specifikus fehérjebontó enzimek segítségével
bontja le a baktériumokat, hátránya, hogy szubsztrát ‐enzim specifikus
• oxidatív killing révén – reaktív oxigén‐gyökök segítségével történő
pusztítás
Oxidatív killing
Az oxidatív killing a baktériumok elpusztításának leghatékonyabb módja. Az
oxidatív killing létrejöttéhez a külön tárolt enzimek azonos térbe kell lerüljenek
(degranuláció vagy fagolizoszóma kialakulása révén:
• fagocita‐oxidáz – a fagoszómából,
• szuperoxid ‐dizmutáz – a másodlagos szemcsékb ől,
• mieloperoxidáz – az elsődleges szemcsékb ől.
Az oxidatív killing során a neutrofil oxigén‐felhasználása nagymértékben
fokozódik, oxidatív fellángolás (burst) jön létre. Erősen reaktív szuperoxid ‐gyök
képződik, mely átalakul hidrogénperoxiddá (H2O2)., illetve hipoklorit ‐ (OCl‐) és
hipojodid ‐ (OI‐) ionokká. Ezek az anyagok nagy reakcióképesség űek, így az élő
anyagra pusztító hatásúak, károsítják a fehérjéket, zsírsavakat és a DNS‐t is.
Az oxidatív fellángolás során a neutrofil elpusztul. A kialakuló reaktív
oxigén‐gyökök kiszabadulnak és károsítják a környező szövetet is. Az elpusztult
neutrofilek, kórokozók és szövettörmelék alkotja a genny et.
Az oxidatív burst során szinglet oxigén (1O2) is keletkezhet, ami egy magasabb
energiaszint ű, instabil molekula, bomlásakor foton keletkezik. Ilyen reakciók
képezik a biolumineszcencia alapját.
© Élettani tanszék 81
NK sejt
Az NK (natural killer, természetes ölő) sejtek a limfociták közé tartoznak, de a
veleszületett immunitás részei. Az NK sejtek állandó mozgásban vannak a vér, a
nyirok és a szövetek közt. Felismerik és elpusztítják a módosult sejteket, ezáltal az
NK sejtek a veleszületett immunválasz őrsejtjei és végrehajtó sejtjei egyidejűleg.
Az NK sejtek minden olyan sejtet elpusztítanak, amelyek nem mutatnak be
megfelel ő (saját) endogén antigént az MHC I receptorhoz kötve. Az NK sejtek
direkt citotoxikus hatásúak: a célsejt membránját kilyukasztják, és olyan
anyagokat juttatnak a célsejtbe, amelyek elpusztítják azt. Az aktivált NK sejtek
citokineket és kemokineket termelnek, ezáltal elősegítik a gyulladásos reakciót.
Az NK sejtek citotoxikus funkcióját aktiválhatják immunkomplexek is, így az
adaptív immunválaszban is végrehajtó szerepük van.
Bazofilek
A bazofilek a legritkább fehérvérsejtek. Funkciójuk részletesen még nem ismert,
de valószínűleg fontos szerepük van az eozinofilekkel és masztocitákkal együtt az
allergiás reakciók kialakulásában és a paraziták fertőzésekre adott
immunválaszban. A bazofilek fagocitózisra és antigén‐bemutatásra képesek,
szerepük van a limfociták érésében is.
© Élettani tanszék 82
A veleszületett immunitás végrehajtó mechanizmusai
Komplement
A komplement ‐rendszer egy ősi végrehajtó mechanizmus, amely részben a
vérplazmában, részben a sejtmembránban található fehérjékb ől épül fel. A
komplement ‐rendszer aktiválódásának eredménye a célsejt pusztulása.
A komplement ‐rendszer tulajdonképpen egy proteolitikus kaszkád. Ha az
egyik komplement ‐faktor hasad, felszabadul a molekula aktív része, amely
hasítani tudja a következ ő komplement ‐faktort. A kaszkád minden lépésében
egyre több molekula aktiválódik (26. ábra).
26. ábra. A komplement ‐faktorok aktiválódása: a – kis fragmentum, b –
proteolitikus aktivitással rendelkez ő nagy fragmentum.
A komplement ‐rendszer több úton is aktiválható:
• klasszikus út – a kórokozókhoz kötött antitestek indítják, ezt az utat írták
le leghamarabb, de filogenetikailag később alakult ki, mint a többi út,
• alternatív út – a kórokozók közvetlenül indítják, ez a legősibb aktivációs
út,
• lektin út – a veleszületett immunválasz során termelődő antimikrobiális
peptidek indítják.
KLASSZIKUS ÚT
A klasszikus utat az antigénekhez kötött specifikus antitestek indítják. A kialakult
immunkomplexek hatására több lépésben komplement ‐faktorok aktiválódnak,
összekapcsolódnak, és egy C3‐konvertáz komplexet képeznek, ami a C3
komplement ‐faktort bontja. Az így kialakuló C3b a sejt vagy kórokozó felszínéhez
kötődik, ezzel megjelöli a felszínt (opszonizáció). A C3b maga mellé vonzza a C5
faktort és elhasítja, kialakul a C5b. Ez köti a C6, C7, C8 faktort és több C9
© Élettani tanszék 83
molekulát, ezáltal kialakul a membránkárosító komplexum (MAC – Membrane
Attack Complex), melynek közepén pórus található (27. ábra). A póruson
szabadon áramlik a víz és kisebb molekulák, a sejt ozmotikus stabilitása felbomlik
és az antigént hodozó sejt vagy kórokozó elpusztul.
27. ábra. A komplement ‐rendszer aktiválódása
ALTERNATÍV ÚT
A C3 komplement faktor spontán módon is bomlik, a kialakuló C3b akceptor
felszínekhez (idegen felszín, amelyet valamilyen molekuláris mintázat nem tesz
sajáttá) kötődik. Állati sejtek felszínén sok sziálsav található, ennek jelenlétében a
C3b hamar lebomlik és leválik. A sziálsav nem található meg például:
• daganatosan átalakult vagy vírusfert őzött sejteken,
• baktériumok és gombák felszínén,
• idegen eredetű felszíneken (például katétereken).
Az akceptor felszínhez kötött C3b megköti a B faktort, mely ezáltal
érzékennyé válik a D faktor általi hasításra, az így létrejött komplexet a P faktor
stabilizálja. A kialakuló C3bBbP komplex C3 faktort képes hasítani, vagyis
alternatív C3‐konvertáz alakul ki. Ez egy önmagát erősítő kör (pozitív
visszacsatolás). A C3b kialakulásától az út közös a klasszikus úttal (ez a terminális
vagy lítikus út).
LEKTIN ÚT
A lektin utat a folyadékterekbe kiválasztott antimikrobiális peptid, az MBL indítja
(Mannose Binding Lectin). A MBL az egyes baktériumok és gombák sejtfelszínén
© Élettani tanszék 84
található szénhidrátláncokhoz kötődik. Több lépéses reakció során ez az út
bekapcsolódik a klasszikus útba (a klasszikus C3‐konvertáz alakul ki).
Mivel a komplement ‐rendszer kaszkádként működik, a fontos olyan gátló
mechanizmusok létezése, amelyek megvédik a szervezetet a túlzott komplement ‐
pusztítástól. Ezek közé tartoznak:
• C3‐konvertázok kialakulását gátló vagy ezeket gyorsan lebontó
plazmafehérjék,
• protectin, amely a saját sejtek felszínén meggátolja a C8 és C9 faktorok
kapcsolódását, illetve a C9 faktorok polimerizálódását.
A protectin csak fajazonos komplement esetén véd, ezért csak fajon belül
lehetséges szervátültetés (fajok közt szervátültetés esetén hiperakut kilökődési
reakció következik be). Egyes daganatos sejtek nagy mennyiségben termelnek
protectint, így elkerülik a komplement ‐rendszer általi pusztítást.
A KOMPLEMENT -RENDSZER BIOLÓGIAI JELENT ŐSÉGE
A komplement ‐rendszert aktiválják:
• fertőzések (antigének)
• antitestek
• idegen felszínek
• módosult vagy károsodott sejtek
A komplement ‐rendszer funkciói:
• direkt citolízis MAC révén
• az idegen felszínek megjelölése (opszonizáció): a fagocita‐sejteken
komplement ‐receptorok találhatóak (ezekhez kötődik például a C3b), így
könnyebben fagocitálják a megjelölt sejteket.
• a kis fragmentumok egy része gyulladásos mediátor
• a kis fragmentumok kemotaktikus hatásúak (odavonzzák az
immunsejteket).
© Élettani tanszék 85
Gyulladás
A gyulladás a szervezet károsító hatásokra adott komplex biológiai
válaszreakciójának része, amelyet kiválthatnak kórokozók, károsodott sejtek,
irritáló anyagok. A gyulladásos folyamatban részt vesznek immunsejtek, erek,
mediátoranyagok és idegvégz ődések. A gyulladás a veleszületett immunitás
része, nem‐specifikus válasz. A gyulladásos reakció szigorúan szabályzott (túl
gyenge gyulladás progresszív szövetkárosodáshoz vezethet, túl erős gyulladás
pedig számos betegség pathogenézisében szerepel, mint az atherosclerosis és
epehólyagcarcinoma).
A gyulladás lefolyása szerint lehet:
• akut
• krónikus
Az akut gyulladás rövid távú, pár perc vagy óra alatt kialakul és leáll, ha
megszűnik a károsító inger. Helyi immun, endokrin és idegrendszeri mediátor ‐
felszabadulással jár.
Az akut gyulladás klasszikus tünetei:
• dolor – fájdalom, a szabad idegvégz ődésekre ható gyulladásos mediátorok
(hisztamin, bradikinin) hozzák létre
• calor – melegség, az értágulat miatt jön létre a pirossághoz hasonlóan
• rubor – pirosság
• tumor – duzzanat, a vérplazma extravazációja (érpályából való kiáramlása)
miatt alakul ki
• functio laesa – funkciókiesés, főként a fájdalom és a duzzanat miatt jön
létre
Az akut gyulladás folyamatát a szövetekben található immunsejtek
(makrofágok, dendritikus sejtek, masztociták, stb.) indítják, de endotél sejtekből és
idegvégz ődésekből is szabadulnak fel mediátorok. Ezek hatására értágulat és
érpermeabilitás ‐fokozódás jön létre, így folyadék és plazmafehérjék áramlanak a
szövetközbe. Más mediátorok fájdalomkelt ő (bradikinin) vagy kemotaktikus
hatásúak, kiváltva a neutrofilek migrációját.
Ha a plazmafehérjék kapcsolatba kerülnek a szövetekkel, biológiai
kaszkádok aktiválódnak, amelyek fenntartják és kiterjesztik a gyulladásos választ.
Az akut gyulladásos reakció állandó, fenntartott stimulálást igényel, így a
kiváltó ok megszűntével a gyulladás is megszűnik.
Az érpályából kiáramlott folyadék antimikrobiális anyagokat tartalmaz,
amelyek azonnal elpusztítják a kórokozókat, vagy opszonizálják azokat. A
folyadék egy része a nyirokereken keresztül vezetődik el, az antigének,
© Élettani tanszék 86
mikroorganizmusok és immunsejtek egy részét elsodorva a nyirokcsomókig, ahol
az antigének bemutatása történik, ami kiváltja az adaptatív immunválaszt.
A vérplazma kaszkádrendszerei:
• komplement ‐kaszkád – elősegíti az opszonizációt, kemotaxist, direkt
sejtkárosító hatása van
• kinin‐kaszkád – értágító hatású és gyulladásos mediátorok képződnek
• alvadási kaszkád – hatására a sérülés helye körül fibrinháló alakul ki
• fibrinolitikus kaszkád – ellensúlyozza a véralvadást és gyulladásos
mediátorok keletkezését serkenti
Az értágulat, érpermeabilitás ‐fokozódás és a fokozott vérátáramlás elősegíti
a fehérvérsejtek extravazációját. A fehérvérsejtek egy része fagocita, amelyek
bekebelezik a kórokozókat és a sejttörmeléket, szemcséikb ől a kórokozókat
károsító anyagok szabadulnak fel. A fehérvérsejtek gyulladásos mediátorokat is
termelnek, amelyek fenntartják a gyulladásos választ. Az akut gyulladást
granulociták mediálják, míg krónikus gyulladás esetén mononukleáris sejtek
jellemzőek.
Erős gyulladásos reakció esetén szisztémás reakció következik be, melynek
része az akut fázis fehérjék termelése, a fehérvérsejt ‐szám növekedése, szervi
elégtelenség kifejlődése.
© Élettani tanszék 87
A szerzett immunválasz sejtjei és végrehajtó
mechanizmusai
A szerzett immunválasz kialakulásának első lépése a kórokozó (idegen antigén)
felismerése és megkötése az őrsejt által. Az idegen anyagot az őrsejtek
(makrofágok vagy dendritikus sejtek) fagocitálják, lebontják, majd egy antigén‐
darabkát kiültetnek a sejt felszínére MHC II‐receptorhoz kötve és bemutatják a
többi immunsejteknek.
Antigén megkötése esetén az antigén‐ bemutató sejtek aktiválódnak és
számos jelzőmolekulát (citokint) termelnek (28. ábra).
28. ábra. A szerzett immunválszban résztvevő sejtek és kölcsönhatásaik.
A makrofág két fő citokint termel, amelyekkel a szerzett immunválaszt
aktiválja:
• IL‐1 (interleukin ‐1): gyulladáskelt ő, lázat okoz
• IFNα (interferon α): antivirális és daganatellenes hatású
Ezen citokinek révén a makrofág T helper sejtet aktivál, ennek két típusa
van:
• Th1, amely IL‐2, 12, TNFα és IFNγ révén a T limfocitákat aktiválja
• Th2, amely IL‐4, 5, 6, 13 révén a B limfocitákat aktiválja
© Élettani tanszék 88
A T helper sejtek termelnek olyan citokineket (IL‐2 és GM‐CSF –
Granulocyte ‐Macrophage Colony Stimulating Factor), melyek révén visszahatnak
a makrofágokra, stimulálva termelésüket és működésüket.
A B sejtsort a Th2 sejt stimulálja, hatására a B‐limfociták plazmasejtté
alakulnak át. A plazmasejtek ellenanyagokat termelnek, amelyek a kórokozó
pusztulását okozzák. Ha az ellenanyagok koncentrációja elér egy kritikus szintet,
gátolja a B sejtsor működését. Ezt nevezzük ellenanyag ‐feedbacknek . Ennek
következtében a gyógyulás után az ellenanyag ‐termelés fokozatosan csökken, de
még bizonyos ideig fennmarad. A továbbra is termelődő ellenanyagok védelmet
biztosítanak. Egyes B sejtek memóriasejtekké alakulnak. A memóriasejtek évekig
fennmaradnak, újabb fertőzés esetén azonnal ellenanyagot termelnek.
Ezáltal kialakul az immunitás , vagyis egy második fertőzés esetén nem
alakul ki betegség, vagy csak annak enyhe változata alakul ki.
A B sejtsort stimulálják az antigének, az antigén‐koncentráció csökkenése
gátolja a B sejtsor működését.
A T sejtsor esetén a Th1 sejt a citotoxikus T limfocitát stimulálja. A citotoxikus
limfociták sejtpusztító hatásúak, elpusztítják a fertőzött vagy daganatos sejteket.
Az citotoxikus limfociták inaktív állapotban várakoznak, T helper hatására
aktiválódnak. Hasonló sejtpusztító hatású az NK sejt is, de ezt a sejtet nem kell
aktiválni, képes felismerni az idegent.
Az immunválasz szabályzását a regulatory T sejt végzi IL‐10 és TGFβ
(Tumor Growth Factor β) révén. A regulatory sejt aktiválódása, csakúgy, mint a
makrofágé és a B sejtsoré, antigén jelenlétében történik, így az immunválasz
antigén‐specifikus.
Az immunválaszban résztvevő különböz ő típusú sejteknek más‐más szerepe
van, az együttműködésükhöz (kooperáció) elengedhetetlen a sejtek közti
kommunikáció. Az immunválasz két ága szorosan együttműködik:
• a sejtek általi pusztítást nevezzük celluláris immunválasznak,
• a szervezet folyadéktereibe kiválasztott anyagok (pl. ellenanyagok) általi
pusztítás pedig a humorális immunválasz.
Humorális szerzett immunitás
A humorális immunitás a B sejtsor funkciójához kötött, ismertetésekor az
ellenanyagok (antitestek, immunglobulinok) termelését, szerkezetét és működését
tárgyaljuk.
Az ellenanyagokat a plazmasejtek termelik, amelyek nyugvó B‐limfocitákból
képződnek, ha a B‐limfocita:
• citokinek általi stimulációt kap, és
• felszíni receptorához antigén kötődik.
© Élettani tanszék 89
Az ellenanyag specifikusan képes antigénhez kötődni. Antigénnek nevezünk
bármilyen anyagot, amely képes ellenanyag ‐termelést kiváltani. Az antigének
általában fehérjetermészet űek, de lehetnek glikoproteinek is. Az ellenanyag nem a
teljes antigént ismeri fel, hanem ennek néhány aminosavas szekvenciáját, amit
epitop nak (vagy antigén‐determinánsnak) nevezünk. Egy antigénen több epitop
létezhet.
Ha az antigén és az antitest összekapcsolódik, immunkomplex jön létre.
IC At Ag→+
Ezáltal az antitest térszerkezete megváltozik, ami számos pusztító
folyamatot indít el, ezeket végrehajtó mechanizmusoknak nevezzük.
Az immunglobulinok szerkezete
Az immunglobulinok a plazmafehérjék γ‐globulin frakciójába tartoznak. Minden
immunglobulin ‐molekula két nehéz és két könnyű láncból áll. Az
immunglobulinokat 5 nagy családra osztjuk a nehéz lánc típusa szerint (7.
táblázat ).
7. táblázat. Immunglobulin típusok
Izotípus Nehéz lánc
IgG γ
IgM μ
IgD δ
IgA α
IgE ε
Az IgG molekula két γ típusú nehéz láncot tartalmaz. Fehérjebontó enzimek
hatására a molekula két részre hasad: Fab és Fc (29. ábra). Az Fab fragmentum
(antigen binding fragment) az antigén‐kötő rész, ennek utolsó doménje
nagymértékben variábilis, ez a rész pontosan illeszkedik az antigén‐
deteminánshoz. Az Fc a konstans fragmentum, szerkezete állandó, ez a molekula
végrehajtó része. Az immunglobulin ‐receptor (Fc‐R) az Fc‐rész végét képes
megkötni. Az Fc‐részen található a komplement ‐aktiváló rész (C) is. Ha az
imunglobulin ‐molekula antigént köt, konformáció ‐változást szenved (30. ábra),
ezáltal végrehajtó mechanizmusokat aktivál. Az immunkompex képes aktiválni a
kompement ‐rendszert és a immunglobulin ‐receptorral rendelkez ő számos
immunsejtet.
© Élettani tanszék 90
29. ábra. Az immunglobulin domén és az IgG molekula szerkezete. Fab –
antigén‐kötő rész, Fc – konstans rész, C – komplement ‐kötő rész, Fc‐R –
immunglobulin ‐receptor
Az immunválasz során a legnagyobb koncentrációt az IgG molekulák érik el,
és a memóriasejtek is ezt az immunoglobulin ‐izotípust termelik.
30. ábra. Az antitest konformáció ‐változása az immunkomplex
kialakulása során.
Az IgD kis mennyiségben található a vérplazmában, főként a B‐limfociták
felszínén van jelen, a sejtmembránban kihorgonyozva. Ez a molekula a BCR (B‐cell
receptor) része, amelynek segítségével felismeri a B‐limfocita az antigént.
Az IgE molekula nehéz lánca (ε) egy doménnel hosszabb, mint az eddig
ismertetettek. Főként a nyálkahártya és a bőr alatti plazmasejtek termelnek IgE‐t.
Mivel ez egy nagyobb molekula, nehezebben vándorol el a termelődési helyéről,
így hatását inkább helyben fejti ki. Az IgE molekulát az Fcε‐R köti, amelyből sok
© Élettani tanszék 91
található masztocitákon. Ha az IgE a masztocitán levő Fcε‐R‐hoz kötődik, a
masztocita degranulálódik, vagyis a citoplazmájában levő hólyagokból kiürülnek
a mediátoranyagok. A masztocita által termelt legfontosabb mediátoranyag a
hisztamin, amely simaizom ‐összehúzódást okoz a hörgőkben, értágulatot,
érpermeabilitás ‐fokozódást és a bőrben viszketést. Ezek a hatások az allergiás
reakciók tüneteit képezik, ezért az IgE által kötött antigéneket allergéneknek
nevezik.
Az IgM pentamér molekula, öt egységből áll, ezeket egy junkcionális fehérje
köti össze, így 10 antigént képes megkötni minden IgM molekula (31. ábra).
31. ábra. Az IgM molekula szerkezete
Minden plazmasejt egy adott antigénre specifikus immunglobulint termel,
így az IgM 10 ugyanolyan epitopot képes kötni. Ezáltal az IgM molekula jól tud
kötődni olyan antigénekhez, ahol ugyanaz az epitop egymás mellett gyakran
előfordul (ilyenek például a víruskapszidok). Az immunválasz során az IgM
termelődése hamarabb elindul, mint az IgG termelődése, és az IgM hamarabb
lebomlik, illetve eltűnik a keringésb ől, ezért IgM jelenléte friss fertőzésre utal.
Az IgM antigén iránti specificitása és affinitása kisebb, mint az IgG‐é.
affinitás – kötési képesség, az antitest‐antigén közt kialakuló kötés erőssége. Ha
az antitest antigén iránti affinitása nagyobb, akkor kisebb koncentrációjú antigént
is képes megkötni.
specificitás – fajlagosság, az antitestek azon tulajdonsága, hogy csak egy bizonyos
antigén‐determinánst tartalmazó molekulákat kötnek meg.
Az antigén és az antitest közti kapcsolat specifikus („mint kulcs a zárba”),
nem‐kovalens, gyenge kémiai kötések révén jön létre.
© Élettani tanszék 92
Az IgA‐t a nyálkahártya alatt elhelyezked ő plazmasejtek termelik,
kiválasztódik a nyákba. Dimér molekula, a két alegységet junkcionális fehérje (J)
és szekretoros komponens (SC) köti össze.
A plazmasejtek által termelt IgA molekulákban a két alegységet csak a
junkcionális fehérje kapcsolja össze. A hámsejtek belső (bazolaterális) felszínén
levő receptorok megkötik az IgA‐t, majd a receptorhoz kötött IgA‐t
hólyagocskákba csomagolva átszállítják luminális pólusba (transzcitózis). Itt
leválik az IgA molekula és a lehasad a receptor egy darabja (ez a szekretoros
komponens), majd kiválasztódik a nyákba. A szekretoros komponens csak a
nyákrétegbe kiválasztódott IgA része (32. ábra). Az IgA már a nyákrétegben
megköti a kórokozókat, immobilizálja, így a kórokozó a nyákréteggel együtt
kiürül. Ezáltal a kórokozó semlegesít ődik, mielőtt bejut a szervezetbe, ezt várfal
előtti védelemnek is nevezzük.
32. ábra. Az IgA molekula szerkezete. A szekretoros IgA kialakulása.
Klonális szelekció
Az immunglobulinok specifikusan kötődnek az idegen antigénhez. A szervezet
rendkívül sok antigént képes felismerni, olyanokat is, amelyekkel az evolúció
során soha nem találkozhatott (például szintetikus vegyületek).
A B‐limfociták felszínén immunglobulinok vannak (egy adott antigénre
specifikus immunglobulin minden B sejt felszínén). Az immunglobulinokat
kódoló gének a 2‐es, 14‐es és 22‐es kromoszómákon találhatóak, a variábilis régiót
több rész kódolja, amelyekb ől elméletileg 1011 különböz ő immunglobulin jöhet
létre. A teljes B‐sejt populációnak csak egy kis hányada hordoz a felszínén
ugyanarra az antigénre specifikus immunglobulint.
Amikor egy antigén bekerül a szervezetbe, a már meglévő B‐sejtek felszíni
receptorjához (B‐cell receptor, BCR) kötődik. Az a B‐sejt, aminek receptora
© Élettani tanszék 93
legjobban talál az antigénhez, szaporodik és átalakul plazmasejtté. Az összes
utódsejt ugyanazt az ellenanyagot termeli, vagyis klónt alkotnak.
klón – egy egyed azonos utódsejtjei
A B-LIMFOCITÁK ÉLETSZAKASZAI
1. Antigén-független szakasz
A szervezetben állandóan termelődnek B‐limfociták, ezek különböz ő
ellenanyagokat hordoznak a sejthártyájukon. A B‐limfociták néhány napon belül
apoptózissal elpusztulnak, hacsak nem kötnek specifikusan antigént.
Minden sejt pro‐és antiapoptotikus jelzéseket kap, ahhoz, hogy életben
maradjon, állandó antiapoptotikus jelzést kell kapjon.
2. Antigén-függ ő szakasz
Ha egy B‐limfocita specifikusan megköt egy antigént és a T helper sejttől
serkentést kap, szaporodni kezd és plazmasejtek, memóriasejtek alakulnak ki.
Ezalatt több sejtosztódás történik. Mivel az immunglobulinok variábilis régióját
kódoló génekben könnyen mutációk keletkeznek, a keletkezett sejtek által termelt
ellenanyagok affinitása változhat.
Ha az affinitás csökken, a sejt nem köt antigént és elpusztul, ha az affinitás
nő, antigént köt a sejt és tovább szaporodik. A folyamat során a sejtek által termelt
ellenanyag affinitása több százszorosára nő, akár tízezerszeresére is. Ez a folyamat
az affinitásérés (33. ábra). A legmagasabb affinitású ellenanyagot termelő sejtből
alakulnak ki a plazmasejtek és a memóriasejtek. A nagy affinitású ellenanyagok
termeléséig körülbelül egy hét telik el.
Ahhoz, hogy a B‐limfociták aktiválódjanak, antigén kötése, illetve T helper
sejt segítsége szükséges. Az immunválaszban résztvevő sejtek csak akkor hatnak
egymásra, ha mind ugyanazon antigén ellen aktiválódtak. Az antigént az
immunsejteknek be kell mutatni, ez jelölőfehérjékhez (MHC antigénekhez) kötve
történik.
© Élettani tanszék 94
33. ábra. Az affinitásérés.
Elsődleges és másodlagos humorális immunválasz
A veleszületett immunválasz a fertőzés legkorábbi szakaszától kezdve hatékonyan
akadályozza a kórokozók megtapadását, bejutását és elszaporodását a szervezeten
belül. Amennyiben a veleszületett immunválasz nem képes ezt teljesen
megakadályozni, a mikroorganizmusok rendszerint létrehoznak egy fertőző gócot.
A veleszületett immunitás indukált válaszreakciói elősegítik a fertőző góc
kontrollját addig, amíg a specifikus immunválasz kialakul. A veleszületett
immunválasz indukálja és részben koordinálja az adaptív immunválaszt.
Az adaptív immunválasz kialakulásához szükséges a kórokozó felismerése a
veleszületett immunrendszer sejtjei által és az antigén bemutatása a naiv
limfocitáknak a nyirokcsomókban. A T sejtek teljes aktiválódásához 4‐5 napra van
szükség. Az aktiválódott effektor (Th, Tc) sejtek egy része a nyirokcsomókból a
fertőzött szövetekbe vándorolnak, a többiek a nyirokcsomókban maradva a B
sejtekre hatva a humorális adaptív immunválasz kialakulásához járulnak hozzá.
ELSŐDLEGES IMMUNVÁLASZ
Elsődleges immunválasznak nevezzük azt az immunválaszt, amely akkor alakul
ki, amikor a szervezet először találkozik egy adott antigénnel. A kórokozó
bejutása a szervezetbe kiváltja mind a veleszületett, mind a szerzett immunválasz
aktiválódását. Az adaptív immunválasz kialakulása leáll, ha a veleszületett
immunválasz képes az antigént elpusztítani. A hatékony adaptív immunválasz
kialakulásáig eltelik egy bizonyos idő (lappangási idő, latencia ), ennek időtartama
számos tényezőtől függ (a kórokozó virulenciája, antigenitása, az immunrendszer
általános állapota stb.). Az immunválasz során először IgM képződik, amely
© Élettani tanszék 95
affinitása és specificitása kisebb, főként a fertőzésnek a vér általi terjedését
akadályozza meg.
A második hét után jelenik meg nagy mennyiségben az IgG (34. ábra). Kis
mérete miatt az IgG az összes extracelluláris folyadékban megtalálható. A nagy
mennyiség ű ellenanyagból képződő immunkomplexek hatására mediátorok
szabadulnak fel az immunsejtekb ől, kialakulnak a betegség első, nemspecifikus
tünetei (láz, fáradékonyság, levertség, stb.). Ez a szakasz a prodroma . Az IgG
magas affinitása és opszonizációs képessége lehetővé teszi a kórokozók
elpusztítását. A fertőzés lokalizálódik, kialakulnak a betegség specifikus tünetei .
Az immunválasz lezajlása után a keletkezett plazmasejtek nagy része
apoptózissal elpusztul. Az IgG koncentráció jelentősen lecsökken, de a kialakult
memóriasejtek folyamatosan termelnek kis mennyiség ű specifikus ellenanyagot.
A fertőző betegségek lefolyásának időrendi lépései:
• latencia vagy lappangási idő – a fertőzéstől az első tünetek megjelenéséig
• prodoma – nem‐specifikus tünetek
• akut betegség – specifikus tünetek
• gyógyulás – a tünetek megszűnése
MÁSODLAGOS IMMUNVÁLASZ
Másodlagos immunválaszról akkor beszélhetünk, ha a szervezet ismét
kapcsolatba kerül ugyanazzal az antigénnel. A másodlagos immunválasz
kifejlődése elsősorban a már meglevő T és B memóriasejtek jelenlétét ől függ. A
memóriasejtek által termelt IgG eleve bizonyos védelmet nyújt, és az
immunválasz során korán nagy mennyiségben termelődő IgG miatt a fertőzés
nem tud általánosan elterjedni a szervezetben, a betegség nem alakul ki, a
szervezet immunis a fertőzéssel szemben. Ha a másodlagos immunválasz nem
tudja teljesen megakadályozni a fertőzés kialakulását, a betegség enyhébb formája
alakul ki, ez az abortív forma .
A szervezet immunizálhatóságát felhasználjuk megelőzésre (8. táblázat ).
Az aktív immunizálás során a szervezetbe elölt vagy legyengített kórokozót
juttatunk, vagy rekombináns technológiával előállított antigén‐részecskét. Mivel a
kórokozó nem képes szaporodni, a betegség nem alakul ki, a tünetek enyhék. Az
immunrendszer aktivációja bekövetkezik és az elsődleges immunválasz lezajlik.
Később, ha a kórokozó bejut a szervezetbe, a gyors és hatékony másodlagos
immunválasz alakul ki, a betegség abortív formájától kísérten vagy
tünetmentesen. Rendszerint egy oltás nem hoz létre életre szóló immunitást, ezért
emlékeztet ő oltásokra van szükség. Az emlékeztet ő oltások révén egyre nagyobb
affinitású antitestek termelődnek.
© Élettani tanszék 96
34. ábra. Az immunglobulinok koncentrációjának változása az
elsődleges és másodlagos immunválasz során.
rekombináns technológia – a génsebészet egy ága, amikor egy bizonyos fehérjét
kódoló génszakaszt beültetnek egy sejt vagy mikroorganizmus (pl. élesztőgomba)
genomjába, amely nagy mennyiségben fogja termelni az illető fehérjét
Passzív immunizálás során kész ellenanyagokat (monoklonális γ ‐
globulinokat) juttatunk a szervezetbe, amíg ezek le nem bomlanak, immunitást
adnak az adott antigénnel szemben. Akkor szokás alkalmazni, ha a betegség már
kialakult és/vagy az immunrendszer nem képes megfelel ő mennyiség ű vagy
minőségű ellenanyagot termelni.
8. táblázat. A természetes és mesterséges immunizálás
Immunizálás típusa Aktív Passzív
Természetes fertőzés révén méhlepényen keresztül
vagy anyatej révén
Mesterséges oltás γ ‐ globulin transzfúzió
© Élettani tanszék 97
Az immunrendszer végrehajtó mechanizmusai – celluláris
immunválasz
Citotoxicitás
A citotoxicitás sejt általi pusztítást jelent, ez a citotoxikus limfocita révén történik.
A citotoxikus limfocita akkor aktiválódik, ha az 1‐es T helpertől stimuláló
citokineket kap és MHC I‐hez kötött idegen peptidet talál a célsejt felszínén. Az
MHC I‐hez kötött idegen peptidet a TCR (T Cell Receptor) érzékeli. Ha ez a
receptor ligandot köt, konformáció ‐változást szenved, aktiválja a sejtet, ami
degranulálódáshoz vezet.
A citotoxikus limfocita hólyagjai tartalmaznak:
• perforint – ez a célsejt membránjában polimerizálódik, pórust hoz létre, a
sejt ionegyensúlya felborul, ami a célsejt pusztulásához vezet
• enzimeket – ilyenek a granzymek, ezek a már létrejött póruson át bejut a
sejtbe, elbont enzimeket, DNS‐t, így a célsejt pusztulását okozza.
A citotoxikus limfocita ezeken kívül más mechanizmusokkal is hozzájárul a
programozott sejthalál (apoptózis) elindításához. A citotoxikus limfocita csak a
célsejtet pusztítja el, mivel az apoptózist indukáló anyagok koncentrációja csak a
két sejt közti résben elég nagy.
Immuntolerancia és immunvigilencia
tolerancia – türelmesség a másság iránt
vigilencia – éberség
Minden sejt felszínén számos fehérje található, amelyek genetikailag
determináltak, minden egyénre külön‐külön jellemzőek. Az immunrendszer fel
kell ismerje, hogy az adott fehérje:
• saját (self) – nem támadhatja meg
• idegen (non‐self) – meg kell támadja és elpusztítsa
A saját és nem saját közti különbségtételt az immunrendszer főként az élet
első három évében tanulja meg. A limfociták nagy része érés során elpusztul,
többszörös kiválasztódáson esnek át. A pozitív kiválasztódás során azok a sejtek
maradnak meg, amelyek képesek antigén felismerésére, az erre nem képes,
haszontalan sejtek elpusztulnak. A negatív szelekció révén pedig azok a T és B
sejtek pusztulnak el, amelyek az egyed saját molekuláit is antigénként ismerik fel,
s ily módon veszélyt jelentenének a saját szervezetre. A negatív szelekció során a
csecsemőmirigy epitheliális sejtjei és dendritikus sejtek bemutatják a szervezet
© Élettani tanszék 98
saját antigénjeit a fiatal limfocitáknak. A limfociták, amelyek saját antigénnel
reagálnak, elpusztulnak.
A sejtek csak a rájuk jellemző, illetve működésükhöz szükséges fehérjéket
termelnek, a többi fehérjét kódoló gén nem íródik át. Azonban ezen dendritikus és
epitheliális sejtek minden gént átírnak (promiszkuus génexpresszió ), így a
szervezet által termelt összes fehérjét képesek bemutatni.
Ha a limfociták szelekciójába hiba csúszik, vagy később keresztreakciók
alakulnak ki, autoimmun betegségek alakulhatnak ki.
A szervátültetések i mmunológiai háttere
Szervátültetések esetén, ha az átültetett szerv/szövet és a gazdaszervezet sejtjeinek
antigén szerkezete eltér, immunreakció alakul ki. Az immunreakció minősége és
erőssége függ a különbség mértékét ől. A kilökődési reakciónak több típusa van:
• host versus graft reakció (HVG) – amikor a gazdaszervezet
immunrendszere megtámadja az átültetett szövetet
• graft versus host reakció (GVH)– amikor az átültetett immunkompetens
sejtek megtámadják a gazdaszervezetet, több szervre kiterjedő kilökődési
reakciót hozva létre
graft – átültetett szerv
host – gazdaszervezet
A kilökődési reakciót meg lehet előzni:
• megfelel ő donor választása révén – minél kisebb a különbség a donor és a
recipiens antigénstruktúrája közt, annál kevésbé kell gátolni az
immunrendszert,
• immunszuppresszióval – az immunrendszer gátlása, azonban hatására az
immunrendszer képtelen lesz banális fertőzések ellen védekezni és
gyakrabban alakulnak ki daganatok.
© Élettani tanszék 99
HEMOSZTÁZIS
A szervezet érrendszerét rendszeresen érik kisebb‐nagyobb sérülések. Az
erek sérülése vérzést okoz. Mindazon mechanizmusok összességét, amelyek a
vérzések csillapodásához hozzájárulnak, hemosztázis nak nevezzük.
A hemosztázis precízen szabályzott mechanizmusok összessége, amely az
alábbi követelményeknek kell megfeleljen:
• az ér sérülése esetén azonnal működésbe kell lépjen,
• csak az ér sérülése esetén és a sérülés helyén aktiválódjon,
• sikeres vérzéscsillapítás után inaktiválódjon.
Előfordulhat a véralvadási rendszer hibás működése:
• elégtelenség esetén petecchiá k (kis, látszólag spontán bőr alatti
bevérzések) vagy suffusió k (nagyobb, elő nem emelked ő bevérzés)
alakulhatnak ki
• túlműködés esetén indokolatlan rögképződés jöhet létre, erre hajlamosít a
vér pangása, a lassú keringés, a keletkezett rög:
o elzárhatja az eret (trombózis ), ami a disztális terület elhalását
okozhatja (infarktus ), vagy
o elúszhat a vérárammal és beékelődhet egy távoli érbe (embólia ).
A lokalizáció alapján a vérzés lehet:
• külső vérzés – testfelszínre, külső környezetbe ürülő vér
• belső vérzés – belső környezetbe, testüregbe ürülő vér
A HEMOSZTÁZIS SZAKASZAI
A vérzéscsillapítás akkor indul el, amikor a vér kapcsolatba kerül az endotél alatti
réteggel, a kötőszövettel.
A sérülést követően először, másodpercek alatt, egy helyi érszűkület alakul
ki. Az izom‐összehúzódást két mechanizmus hozza létre:
• a sérült sejtekből felszabaduló mediátorok
• vegetatív szimpatikus reflex (a simaizomsejteken α1‐adrenerg receptorok
találhatóak)
Az érszűkület hatására csökken a sérült érszakaszon áthaladó vérmennyiség.
Az így kialakuló érszűkület átmeneti, de a későbbi szakaszok során
felszabaduló mediátorok továbbra is fenntartják az érszűkületet.
A vérzéscsillapítás második szakaszában a vérlemezkék letapadnak egy
rétegben a sérült érfalra (primér adhézió), majd aktiválódnak és a felszabaduló
mediátorok újabb trombocitákat aktiválnak, amelyek összecsapzódnak és több
© Élettani tanszék 100
rétegben letapadnak az érfalra (aggregáció). Az így kialakuló kocsonyás anyag a
fehér trombus, amely akár el is állíthatja a vérzést. A trombocita ‐dugó könnyen
mobilizálható.
A vérlemezkék aktivációjával párhuzamosan indul meg a véralvadás , amely
során oldhatatlan fibrinszálak keletkeznek. Kialakul a vörösvértesteket is magába
záró vörös trombus. A fibrinszálak közt kovalens keresztkötések alakulnak ki, ez a
vérrög zsugorodásához vezet, a rögből vérsavó préselődik ki. Ez a szakasz a
rögkonszolidáció , a sérüléstől számítva nagyjából 15 perc alatt következik be. A
véralvadék retrakciója a sérült ér széleit összehúzza, ez stabilabbá teszi az ér
elzárását.
A tulajdonképpeni vérzéscsillapítás a vörös trombus kialakulásával véget ér,
de a véralvadással párhuzamosal megkezd ődnek a helyreállító folyamatok is,
amelyek néhány napot tartanak. A sejtproliferációs folyamatok helyreállítják az
endotél‐sejtek rétegét és az érfal simaizomzatát, majd az alvadék feloldása
(fibrinolízis ) által bekövetkezik az ér megnyílása (rekanalizáció).
A fehér trombus kialakulási ideje meghatározza a vérzési időt, normális értéke 2‐4
perc.
A végleges vérzéscsillapítást a vörös trombus kialakulása teszi lehetővé, ez 4‐8
perc alatt jön létre (alvadási idő).
© Élettani tanszék 101
Trombociták – vérlemezkék
A vérlemezkék mag nélküli testecskék, a csontvelőben képződnek a
megakariociták citoplazmájának a lefűződésével. Mivel nincsen sejtmagjuk, nem
képesek osztódásra. Lapított korong alakúak, vastagságuk 0,5‐1 μm, átmérőjük 2‐
4 μm.
Normális körülmények között a trombociták száma 150000‐300000/mm3 között
van.
A trombociták számának megváltozása:
• trombocitopénia – a trombociták számának csökkenése, amennyiben a
trombociták száma 50000/mm3 alá csökken, spontán bevérzések
(petecchiák) jelentkezhetnek (valójában mikrotraumák váltják ki)
• trombocitózis – a trombociták számának emelkedése
A trombociták működésének megváltozását trombocitopátiá nak nevezzük. A
vérlemezkék funkcióját a vérzési idő jellemzi.
A vérlemezkéknek sejtmagjuk nincs, citoplazmájukban hólyagocskák
vannak. A hólyagocskák elektronmikroszkóppal vizsgálva két csoportba
oszthatók:
• világos hólyagocskák, tartalmaznak:
o trombocita ‐faktorokat (PF – platelet factor), ilyen a PF3, ez
tulajdonképpen a véralvadáshoz szükséges foszfolipid és a PF4,
ami gátolja a heparin hatását (antiheparin)
o PDGF‐et (Platelet Derived Growth Factor, trombocitából származó
növekedési faktor) – stimulálja a helyreállító folyamatokhoz
szükséges fibroblasztokat és simaizmokat
o alvadási faktorokat
o a trombociták kitapadását elősegítő faktorokat
o plazminogén aktivátor inhibitort (PAI)
• sötét (eletrondenz) hólyagocskák (dense body), tartalmaznak:
o szerotonint – legnagyobb mennyiségben a vérlemezkék termelik,
innen felszabadulva érszűkítő hatású, a központi idegrendszerben
neurotranszmitterr
o ionizált kalciumot és ADP‐t
A trombociták aktivációjakor nagy mennyiségben termelnek mediátorokat:
TXA 2‐t, leukotriéneket, prosztaglandinokat.
A vérlemezkék felszínén számos glikoprotein és receptor található:
• trombin‐receptorok – így a véralvadás során a trombociták is aktiválódnak,
© Élettani tanszék 102
• TXA 2‐receptorok – aktiválják a trombocitákat, önmagát erősítő kör indul be
(pozitív feedback) autokrin szabályzás révén.
Az aktivált trombocita minden tárolt anyagot kiürít, megváltozik a
vázszerkezete, elfolyósodik, kitapad az érfalra. Az trombocita által termelt és
felszabadított anyagok további vérlemezkéket aktiválnak és ezek is a sérülés
helyére tapadnak, trombocita ‐dugó alakul ki két lépésben.
A primér adhézió során a keringő trombociták egy rétegben letapadnak a
sérült érfalra (35. ábra, A.). A letapadás történhet:
• közvetlenül – a trombocita egyes sejtfelszíni glikoproteinjei (Ia‐IIa, VI)
kapcsolódnak a kollagén ‐rostokhoz, ez a folyamat lassan megy végbe és
csak lassú keringés esetén jelentős;
• közvetve, von Willebrand faktor (vWF) révén – a von Willebrand faktort az
endotél‐sejtek termelik, a vérplazmában és az interszticiális folyadékban is
megtalálható. Natív állapotban nem kapcsolódik a trombocitákhoz, de ha a
szubendotéliális kötőszövet rostjaihoz kötődik, konformáció ‐változást
szenved és ezután könnyen, gyorsan kapcsolódik a trombocita sejtfelszíni
glikoproteinjeihez (Ib‐IX‐V). Ez a reakció gyors, nagy áramlási sebesség
esetén jelentős.
35. ábra. A. A trombociták letapadása a kötőszöveti rostokhoz
közvetlenül (balra) és von Willebrand ‐faktor révén (jobbra). B. Az
aktivált trombocták aggregációja plazmafehérjék keresztkötése révén.
Az aggregáció során újabb trombociták tapadnak ki az aktivált
trombocitákra, kialakul a többréteg ű trombocita ‐dugó. Az aktiváció során a
trombociták sejtváza megváltozik, új glikoproteinek kerülnek a sejtfelszínre (IIb‐
IIIa), ezeket bizonyos plazmafehérjék képesek keresztbekötni (35. ábra, B.).
A trombocita ‐aggregáció gátlására használható (36. ábra):
• aspirin – mivel az aspirin irreverzibilisen gátolja a COX enzimet és a
trombocita nem képes a COX‐ot újratermelni, az aspirin kisebb adagban
gátolja a trombociták TXA 2‐termelését, mint a gyulladáscsökkent ő adagja.
• dipyridamol – gátolja a trombocitákat aktiváló adenozin hatását és gátolja
a foszfodiészteráz (PDE) enzimet is, amely a belső jelátviteli utat serkenti
© Élettani tanszék 103
• clopidogrel – az aktivált trombocitákból felszabaduló és további
trombocitákat aktiváló ADP receptorát gátolja
• az aktivált trombociták felszíni glikoproteinjeihez kötődő intravénásan
adagolható peptidek (abciximab)– megakadályozzák a trombociták
glikoproteinjei és a plazmafehérjék közti keresztkötések kialakulását.
36. ábra. A trombociták aktiválódása és a trombocita aggregáció
gyógyszeres befolyásolása.
© Élettani tanszék 104
Véralvadás (koaguláció)
A véralvadás során a folyékony vér átalakul félszilárd géllé. A folyamat
legfontosabb eleme az oldható fibrinogén átalakulása oldhatatlan fibrinné. Ez egy
többlépcs ős enzimkaszkád utolsó lépése. A kaszkád egymást követő lépései
egymást erősítik, aminek következménye nagy mennyiség ű fibrin keletkezése.
A folyamatban résztvevő anyagokat alvadási faktoroknak nevezzük,
jelölésük I‐XIII‐ig történik, a felfedezésük sorrendjében. Egyes alvadási
faktoroknál gyakran használjuk a klinikai elnevezést is, például:
• a II faktor a protrombin
• az aktivált II faktor (IIa) a trombin
• az I faktor a fibrinogén
• az aktivált I faktor (Ia) a fibrin
Az alvadási faktorok egy részét a máj termeli, ezek hasítással aktiválható
fehérjebontó enzimek (proteázok). A hasítás révén kialakuló aktív enzim egy
újabb proenzimet hasít. A többi alvadási faktor úgynevezett kisegítő faktor
(például az V, VIII, de ide tartozik a kalcium és a foszfolipid is).
AZ ALVADÁSI KASZKÁD AKTIVÁLÁSA
37. ábra. A véralvadási kaszkád.
A véralvadási kaszkád két úton aktiválódhat (37. ábra):
• intrinszik út – az ehhez szükséges minden faktor megtalálható a
vérplazmában, akkor aktiválódik, ha a vér kapcsolatba kerül egy
elektronegatív felülettel (kötőszöveti rost, üvegedény fala)
© Élettani tanszék 105
• extrinszik út – indításához szöveti tromboplasztinra van szükség, amely a
sérült sejtek membránjából származik
A két út találkozik, a végső fázis közös. Általában a két út egymással
párhuzamosan halad, egymást kiegészítik.
Az intrinszik utat a XII faktor aktivációja indítja, ez negatív töltések hatására
következik be. Az aktivált XII faktor hasítja a XI faktort, létrejön a XIa (aktivált)
faktor. Ez a kontakt aktiváció. A XII faktor autoaktivációjához szükséges negatív
töltések származhatnak:
• in vitro körülmények közt például az üvegedény falából
• in vivo körülmények közt például a kötőszöveti kollagén ‐rostokból.
Élettani körülmények közt a kontakt aktivációnak kicsi a jelentősége.
Ezután a faktorok sorban aktiválják egymást:
• a XIa létrehozza a IXa‐t,
• a IXa létrehozza a Xa‐t,
• a Xa létrehozza a IIa‐t.
Az utóbbi két aktivációs reakcióhoz több kofaktor jelenléte is szükséges:
• a X faktor aktiválásához VIIIa faktor, Ca2+ és foszfolipid (PL),
• a II faktor aktiválásához Va faktor, Ca2+ és foszfolipid (PL).
Ezek az aktiválási reakciók foszfolipidek negatív felszínén mennek végbe
(általában trombociták, esetleg immunsejtek membránjának felszínén). A
reakcióban részt vevő fehérjék ki kell kötődjenek a foszfolipid felszínéhez. A
foszfolipid negatív felszínéhez Ca2+‐ionok kötődnek, ezek két vegyérték űek, így a
foszfolipid felszínéhez kötik az aktív faktort (amely proteolitikus hatású) és az
inaktív faktort is.
Az alvadási faktorok plazmafehérjék, a májban termelődnek. Ahhoz, hogy
kalcium‐ionokhoz tudjanak kötődni, a karboxil‐csoportokra van szükség. Ezek a
karboxil‐csoportok csak a fehérjék keletkezése után alakulnak ki a májban, a
poszttranszlációs módosuláshoz K‐vitamin jelenléte szükséges.
A foszfolipid felszínére az aktiválódott kofaktor (Va vagy VIIIa) is ki kell
kötődjön, ez keresztbeköti a már kihorgonyzott faktorokat, így meg tud történni
az aktiválás (38. ábra).
38. ábra. A II faktor aktiválódása.
A továbbiakban a IIa hasítja a fibrinogént (I faktor), kialakul a fibrin (Ia). A
tulajdonképpeni fibrinszál oldható (Fb s, szolubilis fibrin). A vérrög stabil
kihorgonyzásához oldhatatlan fibrinszál kell keletkezzen, ehhez a fibrinszálak
© Élettani tanszék 106
közt kovalens keresztkötések kell kialakuljanak. A keresztkötéseket a XIIIa faktor
hozza létre (a trombin hasítja a XIII faktort is), így kialakul az oldhatatlan fibrin
(Fb i, inszolubilis fibrin).
A trombin enzim hatásai:
• a fibrinogént hasítja és létrehozza a szolubilis fibrint
• aktiválja a XIII faktort
• aktiválja az V és VIII faktort
• a XI faktor fő aktivátora (ezért nem okoz a XII faktor hiánya hemofíliát)
Az extrinszik út a VII faktorhoz kötött. Ez a faktor spontán módon bomlik,
kialakul a VIIa faktor (ez a teljes keringő VII faktor mennyiségének 1‐2%‐át teszi
ki). Ha a VIIa kapcsolódik egy szöveti faktorhoz (TF, tissue factor), olyan komplex
keletkezik, amely erős enzimatikus aktivitással bír, így nagy mennyiség ű VII
faktort hasít.
A szöveti faktor megtalálható a szervezet majdnem minden sejtjének
membránjában (tulajdonképpen egy membránfehérje), kivéve az olyan sejteket,
amelyek normál körülmények között kapcsolatban vannak a vérplazmával
(endotél sejtek, vörösvértestek, fehérvérsejtek). Így a VIIa faktor csak akkor kerül
kapcsolatba a szöveti faktorral, ha az endotél sérül, érfal‐károsodás alakul ki és vér
kapcsolatba kerül a szövetekkel.
A III faktor aktuálisan elfogadott elnevezése a szöveti faktor . A régen
használt elnevezések (tromboplasztin, trombokináz) az extrinszik utat
laboratóriumi körülmények közt aktiváló reagensekt ől származnak.
A VIIa faktor szintén a X faktort aktiválja, ehhez is szükség van foszfolipidre
és kalciumra. A VII faktor is karboxilez ődik.
Innen az extrinszik út becsatlakozik a közös útba.
A két aktivációs út általában párhuzamosan halad és kiegészítik egymást:
• az extrinszik út a rög növekedését biztosítja,
• az intrinszik út a rög megerősödését biztosítja, általa nagy mennyiség ű
trombin keletkezik.
In vivo kiváltódó, „élettani” véralvadás esetén az alvadási kaszkád
aktiválódását jellemzően az extrinszik út váltja ki. A VIIa faktor és a szöveti faktor
által képzett komplexum aktiválja a IX faktort is, illetve a kialakuló trombin is
aktiválja a XI faktort, ezáltal az extrinszik út aktivációja után a folyamatba
bekapcsolódik az intrinszik út is. Mivel az intrinszik út aktiválódásához így nem
szükséges a XII faltor, ennek genetikai hiánya nem okoz vérzékenységet.
A már beindult véralvadási folyamat fenntartásához nincs szükség az
extrinszik útra, ez hamarosan lezáródik. A Xa faktor aktivál egy fehérjét (TFPI,
tissue factor pathway inhibitor), amely inaktiválja a szöveti faktort, ezáltal az
extrinszik út leáll.
© Élettani tanszék 107
Kóros véralvadás
Egyes alvadási faktorok hiányában vagy túlzott antikoaguláns (alvadásgátló)
hatások esetén a véralvadás leáll vagy lelassul. Így a VIII faktor hiányában A‐
típusú hemofília alakul ki, ez X kromoszómához kötött öröklésű.
A levett vér nem alvad meg a Ca2+‐ionok irreverzibilis megkötése esetén, ez
megtörténhet citrát vagy oxalát hozzáadásával. A citrátot a szervezet lebontja, így
a vér később felhasználható vérátömlesztéshez is, az oxalát mérgező, használata
esetén a vér csak labordiagnosztikához használható.
Antikoaguláns hatások hiányában fokozott trombóziskészség alakul ki,
ilyenkor spontán keletkezik alvadék vagy az alvadás nem lokalizálódik a sérülés
helyére.
Alvadásgátlás
Számos fiziológiás mechanizmus szabályozza az alvadási kaszkád aktivitását.
Ezek közül többet fel lehet használni gyógyszeres befolyásolásra, így trombózis
megelőzésére.
1. TFPI (tissue factor pathway inhibitor), amely leállítja az extrinszik utat.
2. Protein C (Prot C), amit a trombin aktivál, és negatív visszacsatolást
biztosít az alvadási kaszkádban. Ép endotél‐sejtek jelenlétlben a trombin
aktiválja a Prot C‐t, ez Prot S segítségével inaktiválja az Va és VIIIa faktort,
így az intrinszik út leáll.
3. AT III (antitrombin III), amely egy plazmafehérje. Ha az AT III a
trombinhoz kötődik, ennek az enzimatikus aktivitása megszűnik. A
reakció lassú, de jelentősen felgyorsul, ha az AT III előtte heparin t köt. A
heparin egy fehérje, amelyet a szervezet számos sejtje termel (például a
masztociták). Gyógyszeresen is lehet alkalmazni, intravénás perfúzió
formájában. Az AT III‐heparin komplex a Xa faktort is inaktiválja. Mivel a
heparin két lépcsőt is gátol az enzimatikus kaszkádban, nehéz adagolni,
csak laborellen őrzés mellett alkalmazható. Ahhoz, hogy az AT III
inaktiválja a trombint, a trombin a heparinhoz is kell kötődjön, a Xa faktor
esetén ez a kötődés nem szükséges. Így ha a heparin molekuláról le van
hasítva a trombin kötőhelye, csak a Xa faktort tudja inaktiválni. Ez a
molekula a kis molekulatömeg ű heparin (LMWH, light molecular weight
heparin) vagy frakcionált heparin (39. ábra). Frakcionált heparin
alkalmazása esetén a kezelés könnyebben kontrollálható, nincs szükség
laborellen őrzésre.
© Élettani tanszék 108
39. ábra. Heparin és LMWH hatásmechanizmusa.
4. Direkt trombin inhibitorok , melyek inaktiválják a trombint. Ilyen a
hirudin, az orvosi pióca nyálában található anyag, amelyet rekombináns
technológiával is előállítanak. A hirudin peptidtermészet ű, ezért helyileg
alkalmazható, például vérömleny felszívódásának gyorsítására, vagy
parenterálisan, ha a heparin ellenjavallt. Perorálisan adagolható direkt
trombin inhibitor a dabigatran, ez nem igényel annyira szigorú
laboratóriumi kontrollt, bár kevés a tapasztalat vele kapcsolatban.
5. Direkt Xa faktor inhibitorok , amelyek szintén újonnan megjelent
gyógyszerek (például a rivaroxaban), a dabigatranhoz hasonlóan szájon át
adagolhatók, standard dózisban, laboratóriumi kontroll nélkül. Hasonló
hatású anyagok a természetben is előfordulnak egyes pióca‐ és
kullancsfajok nyálában.
6. K‐vitamin antagonisták vagy dikumarin ‐származékok, amelyek talán még
ma is a leggyakrabban használt szájon át adagolható antikoaguláns szerek.
A II, VII, IX, X faktorok karboxilez ődése a májban K‐vitamin jelenlétében
történik.
A K‐vitamint a bélbaktériumok termelik, hiánya vérzékenységet okoz, ez
kialakulhat újszülöttkorban (újszülöttek hemorrhágiás betegsége) vagy
felszívódási zavar, szélsőséges diéta esetén. A II, VII, IX, X faktorok
karboxilez ődése zavart szenved májbetegségek esetében is.
A K‐vitamin antagonisták megakadályozzák az újonnan termelődött
alvadási faktorok karboxilez ődését, hatásuk egy‐két nap után alakul ki. Ez a
gyógyszercsoport csak krónikus kezelésben alkalmazható. A K‐vitamin
antagonisták per os adagolhatók, de felszívódásuk változó, hatásuk pedig függ a
© Élettani tanszék 109
máj működésétől is, ezért az adagolást egyénileg kell beállítani, alvadási próbák
alapján.
A K‐vitamin antagonisták hatásának ellenőrzésére használt labor‐próba a
protrombin idő (prothrombin time, PT), ez az extrinszik és a közös utat vizsgálja.
A protrombin idő kifejezhet ő protrombin ‐index formájában is, ennek értéke
alvadásgátlás esetén csökken, de legalább 25% kell legyen:
100⋅ =
próbanormál
PTPTPI
Pontosabb kifejezési mód az INR (International Normalized Ratio), ami reagensek
gyártója által megadott ISI (International Sensitivity Index) értékkel standardizált.
Az INR értéke hatékony alvadásgátlás esetén 2‐4.
ISI
normálpróba
PTPTINR⎟⎟
⎠⎞
⎜⎜
⎝⎛=
© Élettani tanszék 110
Fibrinolízis
A fibrinolízis a fibrinszálak proteolízisét jelenti, ez a rög feloldódásához vezet. A
fibrint a plazmin nevű enzim hasítja, előanyaga a plazminogén. A plazminogén a
fibrinszálakhoz kötődik, így a kialakuló trombusban megtalálható. A
plazminogén ‐aktivátorok hasítják a plazminogént, így kialakul a fibrinszálakat
lebontó plazmin. A fibrinszálakból kisebb molekulák keletkeznek, ezeket
fibrindegradációs produktumoknak (FDP) nevezzük.
Az egyik fibrindegradációs produktum, a D‐dimer kimutatható laboratóriumi
vizsgálattal, jelenléte a szervezetben zajló fibrinolízisre utal.
A plazminogén aktiválását különböz ő enzimek végezhetik (40. ábra):
• szöveti típusú plazminogén aktivátor (tissue plasminogen activator, tPA)
• urokináz típusú plazminogén aktivátor (urokinase plasminogen activator,
uPA)
• kallikrein, XIIa faktor
A tPA és uPA endotél‐sejtekből szabadul fel.
A rekombináns technológiával előállított tPA‐t használják frissen keletkezett (nem
szervült) rög feloldására (például szívkoszorúerek vagy agyi erek elzáródása
esetén).
A plazminogén aktivátorok hatását gátolják a plaminogén aktivátor
inhibitorok (PAI), ezek megakadályozzák a fibrinolízis idő előtti megindulását.
A plazmininhibitor (α2‐antiplazmin) a plazminogénnel együtt a
fibinszálakhoz kötődik és késlelteti a fibrinolízis megindulását.
40. ábra. A fibrinolízis szabályzása.
© Élettani tanszék 111
A hemosztázis szabályzása
A véralvadási kaszkád és fibrinolízis állandó egyensúlyban kell legyen. Endotél
jelenlétében (ép érfal) azok a mechanizmusok dominálnak, amelyek gátolják a
véralvadást és fokozzák a fibrinolízist:
• trombin‐receptorok találhatóak az ép endotél‐sejtek felszínén, ezek
ezerszer nagyobb aktivitással kötik a trombint, mint a fibrinogén, így ép
érszakaszon az endotél‐sejtek kivonják a trombint a vérből (trombin‐
feltisztulás – trombin‐clearance)
• Prot C és Prot S termelődik, ezek az Va és VIIIa faktorokat inaktiválják
• plazminogén aktivátorok termelődnek
Endotél hiányában a szabad kötőszöveti rostrendszerrrel kapcsolatba kerülő
vérlemezkék adhéziója, aggregációja és aktivációja elősegíti az alvadási kaszkád
aktiválását és gátolják a fibrinolízist (PF4 és PAI révén). A trombociták
aktiválódása kiváltja az érfal simaizomzatának összehúzódását is. A
vérzéscsillapítás során felszabaduló mediátorok aktiválják az immunsejteket
(például makrofágokat, amelyek eltakarítják a sejttörmeléket) és a fibroblasztokat,
amelyek új kötőszöveti rostokat képeznek.
A hemosztázis folyamatai gátlás alatt vannak, csak ott szabadulnak fel a
gátlás alól, ahol érfal‐sérülés van.
Disszeminált intravascularis coagulatio a hemosztázis szabályzásának zavara, a
szervezetben egyidejűleg zajlik véralvadás és alvadásgátlás. A fibrin apró pelyhek
formájában kicsapódik, ezek eldugják a hajszálereket, szövetkárosodást, szervi
elégtelenséget okozva. Oka lehet magzatvíz ‐embólia, malignus megbetegedés,
szepszis, májbetegség, hasnyálmirigy ‐gyulladás.
© Élettani tanszék 112
A LÉGZÉS ÉLETTANA
A többsejtű élőlények minden sejtjéhez oxigént és tápanyagokat kell
eljuttatni, a széndioxidot és a salakanyagokat pedig onnan elszállítani. Az
oxigénellátás és a széndioxid eltávolítás esetében két szervrendszernek van
szerepe (41. ábra):
• a keringési készülék a szervezeten belül szállítja a gázokat
• a légzőkészülék a szervezet és a légköri levegő közti cserét teszi lehetővé
A légzőkészülék szerepe:
• lehetővé teszi a gázcserét (légzés)
• a sav‐bázis egyensúly szabályozása
• hangképzés
• szaglás
• immun‐védekezés
Didaktikai szempontból a légzés három folyamatra osztható:
• ventiláció vagy tüdőszellőzés, ami az alveoláris levegő frissítését jelenti a
légzőmozgások révén
• perfúzió, vagyis a tüdő vérellátása
• gázcsere
A fenti három folyamat nem különálló, hanem szorosan összefügg. Ahhoz,
hogy a szervezet oxigén‐ellátása, illetve a széndioxid eltávolítása megfelel ő
legyen, szükséges a ventiláció és a perfúzió összehangolása a hatékony gázcsere
érdekében.
A LÉGZŐKÉSZÜLÉK FUNKCIONÁLIS SZERKEZETE
A légzőkészülékhez tartozik az orr, garat, gége, légcső, hörgők, tüdők és a levegő
áramoltatásához szükséges struktúrák (mellkas, légzőizmok, illetve idegek és
szabályzó központok).
Ahhoz, hogy a légköri levegő a tüdőkbe jusson, egy többszörösen elágazó és
egyre szűkülő csőrendszeren kell áthaladjon. A légutak at a gyűrűporc (cartilago
cricoidea) osztja felső és alsó légutakra. A felső légutaknak (orr, garat, gége) a
belélegzett levegő vezetésén nedvesítésén, melegítésén túl szerepe van a
szaglásban, nyelésben, a beszédben.
Az alsó légutak (légcsőtől kezdődően egészen a véghörgőcskékig) 24‐szeres
osztódás után vakon végződnek a léghólyagokban. A légcső és a nagy hörgők
falában porcmerevítés található, így kilégzés során sem esnek össze. A kis hörgők
be vannak ágyazva a tüdőparenchimába és azzal együtt tágulnak, falukban nem
© Élettani tanszék 113
található porc, viszont simaizomzatuk révén szerepük van a légzési ellenállás
szabályzásában.
41. ábra. A légzőkészülék működésének áttekintése. A CO 2 és O2 cseréjét
a sejtek és a külső környezet közt biztosító folymatok: a
légzőkészülékben a levegő áramlása, gázcsere a tüdő szintjén, a vér
áramlása a keringési készülékben, a szövetek szintjén a légzési gázok
diffúziója. A fő szabályzó tényező a vér összetétele.
© Élettani tanszék 114
A hörgők simaizmainak beidegzése a vegetatív idegrendszerhez tartozik. A
hörgők átmérőjének változása nagymértékben befolyásolja a légúti ellenállást.
A szimpatikus idegrendszer aktivitásának fokozódásakor (például fizikai
erőkifejtés esetén) vagy β2‐agonisták hatására hörgőtágulat jön létre.
Kolinerg szerek (M 3‐agonisták), illetve hisztamin felszabadulása vagy irritáló
anyagok hatására hörgőszűkület alakul ki. Fennálló gyulladás esetén a
hörgőszűkület fokozottabb, például asztma vagy krónikus bronchitis esetén.
A paraszimpatikus idegrendszerb ől acetilkolin szabadul fel, ez kolinerg
receptorokon hat. A kolinerg receptoroknak két családja van:
• a nikotinos (N) receptor: főként az idegizom ‐végződésben, az izomsejt
membránjában található meg
• a muszkarinos (M 1‐M5) receptorok, amelyeknek több altípusa van, a
legfontosabbak:
o M2 – a szívizomsejteken található, ingerlésekor csökken a
szívfrekvencia és az összehúzódások ereje
o M3 – a hörgők és az érfal simaizomsejtjein található, ingerlése
simaizom ‐összehúzódást okoz
A merevített falú légutakban található levegő képezi az anatómiai holtteret
(körülbelül 150 ml). A légutak mindazonáltal nem csak passzívan vezetik a
levegőt, hanem melegítik, nedvesítik és tisztítják is. Ebben legnagyobb szerepe a
légutakat bélelő nyálkahártyának van. A nyálkahártya által termelt nyák bevonja a
légutak felszínét, és lerakodnak belé a levegővel belélegzett apró szennyez ődések.
A légutakat bélelő hámsejtek csillósak, a csillók mozgása folyamatosan a garat
irányába mozgatja a nyákréteget. Így nem csak porszemcsék és egyéb
szennyez ődések, hanem a belélegzett baktériumok egy része is kiürül. A légutak
nyálkahártyájában nagyszámú fagocita és egyéb immunsejt is található.
A légutakban termelődő nyák eltávolítása nem megfelel ően hatékony, ha:
• a váladék túl sűrű, ennek oka lehet kiszáradás vagy egyes betegségek
(cisztikus fibrózis)
• a csillók mozgása nem megfelel ő, okozhatja túl száraz levegő
(légkondicionáló) vagy irritáló anyagok belélegzése (cigarettafüst)
• fokozott a nyáktermelés, például légúti fertőzések esetén
A nyák felhalmozódása esetén könnyebben jöhet létre felülfertőződés, illetve
a kis légutak elzáródhatnak, ami a gázcserét is elégtelenné teheti.
A légutak vérellátását a nagyvérkör biztosítja, így itt az artériás vérnyomás
értéke magas. A hajszálerek szintjén kialakuló filtráció és reszorpció
© Élettani tanszék 115
egyensúlyában szerepe van a nyirokereknek is. A légutak szintjén a gyulladás
klasszikus tünetei jelentkeznek.
A tüdő funkcionális szerkezete lehetővé teszi, hogy a gázcsere minimális
erőbefektetéssel menjen végbe. A tüdőket borító mellhártya megakadályozza,
hogy a tüdők felszíne eltávolodjon a mellkasfaltól, ugyanakkor lehetővé teszi az
oldalirányú elcsúszásukat. Így a tüdő normál körülmények közt együtt mozog a
mellkasfallal. A tüdőben a véghörgők tovább oszlanak, majd zsákszer ű
léghólyagokban végződnek. Az alveolusokat alveolaris hám béleli, amelyben
surfactant ‐termelő sejtek és makrofágok is találhatóak. A tüdő nagyjából 300 millió
egymással párhuzamosan csatolt alveolust és kapillárist tartalmaz. Az
alveolusokat sűrű kapillárishálózat veszi körül. A diffúziós távolság az alveolaris
lumen és a kapillárisok belseje között igen kicsiny, a gázcsere rendelkezésére álló
rövid idő elég a teljes gázegyensúly biztosításához. Belégzés során az alveolusba
kerülő levegő keveredik a már ott levegővel, az így kialakuló gázkeverékkel kerül
egyensúlyba a vér.
A tüdőparenchima vérellátását az Arteria pulmonalis ágai biztosítják,
ezekben a nyomás alacsony, ezért itt normál körülmények közt nincs filtráció. A
légutak és a tüdő patológiája ezért teljesen eltérő.
© Élettani tanszék 116
Ventiláció
Az alveoláris levegő frissítése a mellkas térfogatának változtatása révén jön létre,
mivel a tüdők mellhártya ‐burkolata miatt a tüdő a mellkassal együtt tágul. A tüdő
rugalmas és kollagén rostokat tartalmaz, így ha nem hat rá semmilyen erő, nem
tartja meg az alakját és térfogatát, összeesik. Levegő juthat a tüdőbe:
• ha belülről pozitív nyomás hat rá, vagy
• ha kívülről negatív nyomás hat rá.
Fiziológiásan az utóbbi módon jut levegő tüdőbe, mivel a tüdő a kitáguló
mellkasfallal együtt mozog.
A tüdőn belüli és kívüli nyomás különbsége a transzpulmonális nyomás
(pTP):
o i TP pp p−=
42. ábra. Tüdőtérfogat a transzpulmonális nyomás függvényében. TC –
totálkapacitás, RV – reziduális volumen, FRC – funkcionális reziduális
kapacitás
A tüdő magától össszeesik, vagyis térfogata 0 transzpulmonális nyomás
esetén 0. A tüdő kollagén rostjai megakadályozzák a túlzott tágulást, a tüdő
tágulékonysága meghatározza a maximális tüdőtérfogatot (totálkapacitás). A
mellkasfal rugalmas szerkezet ű, térfogata függ a ráható erőktől, de nem lehet
teljesen összepréselni. 0 nyomáson egy köztes állapot alakul ki, a mellkas
tágításához és összenyomásához is erő kell. A tüdő és a mellkas együtt mozog,
mivel a köztük elhelyezked ő pleura‐üreg egy virtuális tér. Így a tüdő nem üríthető
ki teljesen, minimális térfogata a reziduális volumen (42. ábra).
© Élettani tanszék 117
A rendszer teljes nyugalomban van, amikor a tüdőtérfogat a funkcionális
reziduális kapacitással egyenlő. Ettől eltérő tüdőtérfogat eléréséhez aktív izom‐
összehúzódásra van szükség:
• ahhoz, hogy a tüdő térfogata ezen érték fölé emelkedjen, levegő kell
beáramoljon a tüdőbe, ilyenkor a belégző izmok aktívak (ez történik
normális, nyugalmi légzés, illetve erőltetett belégzés esetén is)
• ahhoz, hogy a tüdő térfogata ezen érték alá csökkenjen, levegőt kell kifújni
a tüdőből, ilyenkor a kilégző izmok aktívak (ez erőltetett kilégzés során
történik)
Ezen a térfogaton a tüdő zsugorodni, a mellkas tágulni szeretne, így a
pleurális nyomás negatív lesz (a negatív nyomás szívó hatást fejt ki).
Ha a mellkasfal vagy a tüdő sérülése során a mellhártya átszakad, levegő áramlik
a pleura‐űrbe, légmell (pneumothorax ) alakul ki.
A tüdőtérfogatok mérése
Tüdőtérfogatok alatt a tüdőben levő levegő térfogatát értjük a légzési ciklus
különböz ő pillanataiban. Meghatározásuk a ki‐és belélegzett levegő térfogatának
mérése révén történik nyugalmi és erőltetett légzés során (spirometria ) (43. ábra).
43. ábra. Spirogramm. A rövidítések jelentését lásd a 9. táblázat ban és
alább a szövegben.
A méréseket légköri nyomáson, szobahőmérsékleten végezzük, így a kapott
értékeket korrigálni kell, hogy megkapjuk a levegő tüdőben elfoglalt térfogatát
(BTPS korrekció – a környezet hőmérséklete, légköri nyomásviszonyok és
© Élettani tanszék 118
páratartalom függvényében). A tüdőtérfogatok normál értéke nagyban
különbözik egyénenként, ezért a korrigált értékeket az egyénre jellemző, számított
ideális értékekhez viszonyítjuk.
A tüdőtérfogatok statikus térfogatok , vagyis nem befolyásolja értéküket,
hogy milyen sebességgel változik a tüdő térfogata.
A dinamikai paraméterek az áramlási sebességeket tükrözik. A
leggyakrabban meghatározott dinamikai paraméter az erőltetett kilégzés első
másodpercében mért térfogat (Forced Expiratory Volume in the first second –
FEV 1 / Volum expirator maxim pe secundă – VEMS). Ezt gyakran a
vitálkapacitáshoz viszonyítva fejezzük ki (Tiffeneau index, Indice de
permeabilitate bronșică – IPB):
()%1001⋅=VCFEVTI
A Tiffeneau index normál értéke 80% körül van.
9. táblázat. Tüdőtérfogatok
Tüdőtérfogat
(rövidítés) Meghatározás Normál (átlagos)
érték
Légzési térfogat (Tidal
volume – VT) Egy nyugalmi légzési ciklus során
be‐ vagy kilélegzett levegő
térfogata. 500 ml
Expiratorikus (kilégzési)
rezerv térfogat (ERV) Erőltetett kilégzéssel a légézsi
térfogaton felül kilélegezhet ő
levegő térfogata. 1000‐1200 ml
Inspiratorikus
(belégzési) rezerv
térfogat (IRV) Erőltetett belégzéssel a légzési
térfogaton felül belélegezhet ő
levegő mennyisége. 2500‐3500 ml
Reziduális (maradék)
térfogat
(RV) Erőltetett kilégzés után a tüdőben
maradó levegő (spirometriával
nem mérhető). 1200 ml
Vitálkapacitás (VC) A maximálisan megmozgatható
levegő mennyisége. 5000 ml
Teljes tüdőtérfogat –
totálkapacitás (TC) Maximális belégzés után a
tüdőben található levegő
mennyisége. 6000 ml
Inspiratorikus
(belégzési) kapacitás
(IC) Nyugalmi kilégzés után
maximálisan belélegezhet ő levegő
térfogata. 3000‐4000 ml
Funkcionális reziduális
kapacitás (FRC) Nyugalmi kilégzés után a tüdőben
maradt levegő térfogata. 2200 ml
© Élettani tanszék 119
Ennél érzékenyebb paraméter (jobban korrelál a légutak átjárhatóságával) az
erőltetett kilégzés görbéjének az amplitúdó 25%‐ánál és 75%‐ánál levő pontokat
összeköt ő egyenes dőlésszöge (Forced expiratory flow 25‐75% – FEF 25‐75 vagy
Maximal midexpiratory flow rate – MMFR).
A légzésdinamika legpontosabb leírását úgy kapjuk, ha a tüdőtérfogatot és
az áramlást egyszerre mérjük (44. ábra).
44. ábra. A tüdőtérfogat és áramlás együttes mérése. Az ábrán egy
légzési ciklus látható (maximális belégzés – maximális kilégzés). V –
térfogat, FR – flow rate (áramlási sebesség). A fekete görbe a normális
áramlási viszonyokat jelzi, a színes görbék a tüdőtérfogat és áramlás
változását légzési diszfunkció esetén. TC – totálkapacitás, RV –
reziduális volumen, PEF – erőltetett kilégzési csúcsáramlás.
Ekkor a belégzés idején egyenletes U alakú görbét regisztrálunk, mivel a
belégzőizmok működése és a légúti ellenállás is a belégzés során fokozatosan
csökken (belégzés során tágulnak a légutak). A kilégzés során asszimetrikus
görbét írunk fel, ennek oka a kilégzés során fokozódó légúti ellenállás (a pozitív
© Élettani tanszék 120
intrathoracalis nyomás összenyomja a légutakat). A kilégzés során elért maximális
áramlási sebesség a PEF (Peek Expiratory Flow, erőltetett kilégzési csúcsáramlás).
A görbe két végpontja:
• reziduális térfogat, ezt meghatározza:
o a mellkas szerkezete,
o a kilégzőizmok ereje és
o a légutak átjárhatósága
• totálkapacitás, ezt meghatározza:
o a mellkas és tüdő szerkezete és
o a belégzőizmok ereje.
A ventiláció zavarait légzési diszfunkciók nak nevezzük, több típusa van.
Obstruktív légzési diszfunkció estén a levegő áramlása akadályozott (pl. asthma
bronchiale esetén). Ilyenkor a csúcsáramlási sebesség csökken, a kilégzési görbe
konkávvá válik: a nagy légutakból könnyen ürül a levegő, a kis légutak részben el
vannak zárva, ezért a kilégzés vége lassabb. A teljes tüdőtérfogat kismértékben
nőhet, a reziduális térfogat megemelkedik. A spirogrammon a FEV 1, a Tiffeneau ‐
index és a MMFR csökken.
Restriktív légzési diszfunkció esetén a tüdőtérfogat beszűkül. Parenchimás
restriktív légzési diszfunkció esetén az elváltozás a tüdőparenchimában van (pl.
tüdőgyulladás). A megbetegedett tüdőrész nem tartalmaz levegőt, így a teljes
tüdőtérfogat és a reziduális volumen is lecsökkent.
Extraparenchimás légzési diszfunkció esetén az elváltozás a tüdőt mozgató
apparátus szintjén van: elváltozott a mellkasfal szerkezete, csökkent a légzőizmok
ereje, vagy zavart a beidegzésük. Ekkor a tüdő nem telődik és nem ürül rendesen,
a totálkapacitás csökken, a reziduális volumen nő, a vitálkapacitás csökken.
© Élettani tanszék 121
Perfúzió
A légutak vérellátása a nagyvérkörhöz tartozik, a tüdő perfúzióját a kisvérkör
biztosítja. Az A. pulmonalisban a vérnyomás jóval alacsonyabb, mint a szisztémás
vérnyomás (25/9 Hgmm). A kisvérkörben ugyanannyi a perctérfogat, mint a
nagyvérkörben, alacsony nyomás mellett ez csak úgy valósulhat meg, ha a tüdők
hemodinamikai ellenállása nagyon alacsony. Ezt a sok egymással párhuzamosan
kapcsolt tág kapilláris biztosítja, amelyek az alveolusok közti résekben találhatóak.
Ha az alveolus kifeszül, a hajszálérér is, ha a léghólyagocska összeesik (ez az
atelektázia ), a hozzá tartozó kapilláris záródik. Így nem pazarlódik perfúzió olyan
tüdőterületre, ahol nincs ventiláció. Az alacsony nyomás miatt a kisvérkörhöz
tartozó hajszálerekben nincs filtráció, így az alveolus nem telik meg folyadékkal.
Tüdőödéma esetén habos váladék képződik az alveolusban, amely nyitva tartja az
alveolust, habár az nem szellőzik, így az adott terület perfúziója fennmarad. Ez
légszomjat és életveszélyes állapot kialakulását okozza.
Ha a tüdő hemodinamikai ellenállása enyhén megnő, nagymértékben romlik
a tüdő vérkeringése. Ezt okozhatja:
• az alveoláris levegő csökkent oxigén‐koncentrációja, vagyis csökkent pO 2
(az oxigén parciális nyomásának csökkenése a nagyvérkörben értágulatot,
a kisvérkörben érszűkületet okoz)
• az A. pulmonalis egyik ágának elzáródása (thrombus által)
• atelektázia
Mivel a kisvérkörben a nyomás alacsony (25 Hgmm≈25 H2Ocm), a vért a szív
a kisvérkörben körülbelül 25 cm magasra képes felpumpálni, így a tüdő csúcsában
az áramlás rossz, a tüdő alapja felé egyre jobb. Emiatt bizonyos betegségek inkább
a tüdőcsúcson alakulnak ki (például tuberkulózis, daganatok).
© Élettani tanszék 122
Gázcsere
A léghólyagokban található levegő és a tüdőhajszálerekben levő vér közt a
gázcsere diffúzió révén történik. A tüdőbe beáramló levegő keveredik a kilégzés
végén a tüdőben maradt levegővel, ezért oxigén‐ és széndioxid ‐tartalma eltér a
légköri levegőétől. A tüdőn átáramló vér ezzel a gázkeverékkel kerül egyensúlyba.
(45. ábra)
A sok párhuzamos hajszálér és a sok alveolus nagy cserefelszínt hoz létre
(felnőttnél körülbelül 70 m2, átlagosan 1 m2/ttkg). A vér vékony filmszerű rétegben
veszi körül az alveolust, a hajszálerek átmérője nagyjából egy vörösvértest
átmérőjének felel meg. Az alveolo‐kapilláris válaszfal vastagsága csak 1 μm, a
levegő és a hemoglobin ‐molekulák közti távolság 1,5 μm. A nagy cserefelszín és a
kis diffúziós táv miatt a diffúziós sebesség nagy, a gázcsere pár ezredmásodperc
alatt megtörténik.
45. ábra. Az oxigén és széndioxid parciális nyomása a vérben és a
levegőben.
Normális légzés során a kapillárisok hosszának első negyedében
megtörténik a gázcsere és egyensúlyba kerül a vér az alveoláris levegővel. Ez
négyszeres tartalékot biztosít, vagyis négyszer gyorsabb légátáramlás mellett is
megtörténik a gázcsere.
© Élettani tanszék 123
A léghólyagokban surfactant termelődik, amely csökkenti a felületi feszültséget,
ezáltal megakadályozza, hogy kilégzéskor a léghólyagok bezáródjanak és
összeessenek. Normálisan mindig minden alveolus nyitva van valamennyire.
Surfactant hiányában a kisebb alveolusokban nagyobb összehúzó hatású felületi
erők alakulnak ki, így a kis alveolusok összeesnek, a nagyobbak pedig
túlfeszülnek. A surfactant termelődése a magzati kor végén kezdődik, hiányában
(koraszülötteknél vagy felnőttkorban például súlyos fertőzések esetén) légzési
distress szindóma lép fel súlyos légzési elégtelenséggel.
© Élettani tanszék 124
A légzés szabályzása
A légzőkészülék és a keringési készülék szabályzása bizonyos mértékig közös (46.
ábra).
46. ábra. A légzés szabályzása
A szervezet oxigén‐ellátását meghatározza:
• a vérben található oxigén mennyisége és
• a véráramlás
A vérben található oxigén mennyisége az oxigén parciális nyomásától és a
vér hemoglobin ‐tartalmától függ. Az oxigén és a széndioxid parciális nyomását az
agytörzsi szabályozó központokban található kemoreceptorok érzékelik. Ezek
negatív visszacsatolás révén befolyásolják a légzőkészülék működését, illetve
kisebb mértékben a keringési készüléket is. A baroreceptorok a vérnyomást
érzékelik, és negatív feedback révén befolyásolják a keringési készülék működését,
ezáltal a szervezet vérátáramlását. A kemoreceptor és baroreceptor reflexek
központja az agytörzsben van, itt kapcsolat van a légzés és a keringés szabályzó
központja közt.
A légzés szabályzása két szinten valósul meg:
• metabolikus szabályzás, mely révén megvalósul a vérgázok megfelel ő
plazmaszintjének biztosítása,
• viselkedésfügg ő szabályzás.
© Élettani tanszék 125
METABOLIKUS SZABÁLYZÁS
A metabolikus szabályzás a szabályozott paraméterek (pO 2, pCO 2) függvényében
történik. Elsődleges szabályzó szerepe a pCO 2‐nak van, ha a belélegzett levegő
CO 2‐tartalma 2‐4%‐ra nő (a normális 0,04%‐ról), a ventiláció kétszeresére
fokozódik.
A légzésszabályzó központok az agytörzsben találhatóak, ezek két funkciót
látnak el:
• a légzőmozgások kiváltása és szabályzása, illetve
• a légzőmozgások modulálása, vagyis a légzésnek a metabolikus
igényekhez való igazítása
A légzési ciklus során aktív neuronok találhatóak a nyúltagy retikuláris
állományában, ezek két csoportot alkotnak:
• a dorsalis csoport neuronjai főleg belégzéskor aktívak,
• a ventralis csoport neuronjai főleg kilégzéskor aktívak.
Ez a két csoport nem különül el egymástól élesen. A dorsalis csoportban
pacemaker (lépésdiktáló) neuronok találhatóak, ezek biztosítják a légzés
alapritmusát.
pacemaker (lépésdiktáló) – spontánul ritmusosan aktiválódó
A nyúltagyi idegsejtek a légzésben résztvevő izmok (rekeszizom, bordaközti
izmok, járulékos légzőizmok) motoneuronjait idegzik be.
A hídban a nyúltagyi neuronok működését befolyásoló neuroncsoportok
találhatóak. A híd felső harmadában levő neuroncsoport a ki‐ és belégzés
váltakozását szabályozza, ez a pneumotaxikus központ. Az itt található idegsejtek
a belégzés időtartamát csökkentik, ezáltal a légzési frekvencia fokozódik. A
hídban lennebb található az apneusztikus központ, amely meghosszabbítja a
belégző neuronok aktivitását, így a belégzés időtartama megnő, a légzési
frekvencia lecsökken.
A kis hörgők falában mechanoreceptorok találhatóak, amelyek érzékelik a
tüdő tágulását, és egy bizonyos szint felett reflexesen leállítják a belégzést. Ez a
Hering‐Breuer reflex (gátlás alá kerül a nyúltagyi dorsalis neuroncsoport és az
apneusztikus központ, fokozódik a pneumotaxikus központ aktivitása).
A légzőmozgások modulálása a CO 2 parciális nyomásának függvényében
történik. Normális légzés mellett a CO 2 parciális nyomása az artériás vérben
40 Hgmm, hiperventiláció hatására lecsökken, hipoventiláció hatására pedig
megnő.
A vér‐agy gáton nem jut át a H+‐ion, a széndioxid viszont átdiffundál a
biológiai membránokon. A CO 2 az agy‐gerincvel ői folyadékban szénsavat képez,
ez felbomlik bikarbonát ‐ és hidrogén ‐ionokra, a hidrogén ‐ionok hatnak a nyúltagy
© Élettani tanszék 126
felszínéhez közel levő kemoreceptív neuronokra, ez felelős a CO 2 hatásának 80%‐
áért (az agy‐gerincvel ői folyadék pH‐ja szabályoz). A hatás maradék 20%‐áért a
perifériás kemoreceptorok felelősek, ezek a glomus aorticus és a glomus caroticus
szintjén találhatóak. Ezen hatások eredményeképpen a vérben a CO 2 szintje
normális lesz, és amennyiben a belélegzett levegő összetétele és nyomása is
normális, ez automatikusan biztosítja a normális pO 2‐t.
Az oxigén‐szintnek is van szabályzó szerepe, de ez csak extrém
körülmények közt jelentkezik. Az oxigén‐hiány stimulálja a légzést, de csak akkor,
ha az oxigén parciális nyomása 60 Hgmm alá esik.
VISELKEDÉSFÜGG Ő SZABÁLYZÁS
A légzés szabályzása számos egyéb funkció szabályzásában jelentős (például az
érzelmi állapot befolyásolja a légzést). A szabályzás legmagasabb szintje az
akaratlagos légzésszabályzás, ami révén bizonyos határok közt a metabolikus
szabályzás akaratlagosan felülvezérelhet ő (például beszéd, éneklés esetén). Ezek a
szabályzási utak a metabolikus szabályzással párhuzamosak, közvetlenül a
mozgató neuronokhoz haladnak.
Egyes lokalizált (körülírt) agysérülések esetén (például poliomyelitis –
gyermekbénulás) a spontán, reflexes légzés megszűnik, az akaratlagos megmarad.
© Élettani tanszék 127
A VESE ÉLETTANA
A belső környezet állandóságát számos mechanizmus biztosítja, közülük soknak a
végrehajtó szerve a vese. A vese a fölösleges anyagokat és anyagcsere ‐termékeket
eltávolítja a szervezetb ől, a nehezen vagy nem állandóan beszerezhet ő anyagokat
(például víz, NaCl, aminosavak, cukrok, egyéb tápanyagok) visszatartja.
A vesék normális folyadékbevitel esetében átlagosan napi 1500 ml vizleletet
termelnek. A vizelet mennyiségének eltérései:
• poliuria – 2000 ml/nap fölött
• oliguria – 500 ml/nap alatt
• anuria – 100 ml/nap alatt
A vesének ezen kívül szerepe van:
• a vérnyomás szabályzásában renin termelése révén,
• a vörösvértest ‐szám szabályzásában eritropoetin termelése révén,
• a klacium‐foszfát anyagcsere szabályzásában a D3‐vitamin aktív
formájának, a kalcitriolnak a képzése révén.
A VESE SZERKEZETE
A vese két jól elkülönül ő részre osztható: a külső kéregállomány (cortex) és a
mélyebben elhelyezked ő velőállomány (medulla).
A vese morfo‐funkcionális egysége a nefron (47. ábra). Mindkét vese
nagyjából 1 millió párhuzamosan kapcsolt nefront tartalmaz. A nefronok a kéreg‐
és velőállományon át húzódnak. A kéregállományban helyezkednek el a
glomerulusok (pontosabban Malpighi ‐testek), a belőlük eredő tubulusok kezdeti
és végső szakasza és a kéregállomány kapillárishálózata. A velőállomány a
tubulusrendszer közbülső szakaszaiból (a párhuzamosan rendezett Henle‐kacsok
felszálló és leszálló száraiból), a gyűjtőcsatornák terminális részéből és a velük
párhuzamosan rendezett erekből (vasa recta rendszer) áll.
A vese erősen vascularizált szerv, a veseartériák a hasi aorta ágai. A vesében
több interlobáris artériára oszlanak, amelyekb ől erednek a velő‐ és kéregállomány
határán haladó A. arcuata‐k. Az A. arcuata‐ból több interlobuláris ág ered,
amelyekb ől indulnak az afferens arteriolák. Az Arteriola afferens kapilláris
rendszerre bomlik, ez a glomerulus. A glomerulus szintjén viszonylag kis
nyomásesés következik be. A glomerulus hajszálerei összeszed ődnek az Arteriola
efferesbe, ebben még viszonylag magas a vérnyomás. Az efferens arteriola
másodlagosan kapillarizálódik a kéregállományban a tubulusok körül
(peritubuláris kapillárisok) vagy a Henle‐kaccsal párhuzamosan a velőállományba
© Élettani tanszék 128
leszálló egyenes arteriolában folytatódik, ezzel párhuzamosan venula is található,
köztük hajszálerek, ezek az erek alkotják a vasa recta rendszert.
A disztális tubulus visszatér a saját glomerulusa szomszédságába, az
arteriola afferens és efferens szögletébe. Itt szoros kapcsolat alakul ki az afferens
arteriola és a disztális tubulus között, ez a juxtaglomeruláris apparátus . Itt
termelődik a renin és létrejön a tubulo‐glomeruláris feedback: a filtráció a
tubuláris folyadék összetételének megfelel ően módosul az afferens arteriola
összehúzódása vagy tágulása révén.
47. ábra. A nefron szerkezete
A nefron funkcionális szempontból két részre osztható:
• glomerulus – itt a hajszálér ‐gomolyagban levő nyomás nagyobb, mint a
Bowman ‐tok üregében levő nyomás, ezért folyadék áramlik a Bowman ‐
© Élettani tanszék 129
tokba, ez a glomeruláris filtráció, amelynek során kialakul az elsődleges
vizelet, illetve
• tubulus – itt kiválasztás és felszívódás történik, és kialakul a végleges
vizelet.
© Élettani tanszék 130
A vese m űködésének vizsgálata – clearance
A veseműködés vizsgálatára felhasználhatjuk a különböz ő anyagok clearance ‐
ének meghatározását.
A clearance jelentése megtisztulás, és azt fejezi ki, hogy mennyi vért képes
megtisztítani a vese egy adott anyagtól. Alapelve, hogy a vizeletben megjelen ő
anyagok a vérplazmából származnak, ha meghatározzuk az anyag koncentrációját
a plazmában és a vizeletben, kiszámítható megtisztítható plazma mennyisége.
A clearance (C) az a virtuális plazmamennyiség, amelyet a vese időegység alatt
teljesen megtisztít egy adott anyagtól.
Kiszámítása:
CVccV Vc Vc
Vmcm m
v
pv
p v v p pv p
=×=⇒×=×⇒
⎪⎭⎪⎬⎫
==
, ahol
mp és mv az adott anyag tömege a plazmában és a vizeletben (ami eltűnt a
plazmában, megjelent a vizeletben)
cp és cv az anyag koncentrációja a plazmában és a vizeletben
Vp és Vv a plazma és vizelet térfogata, amiben eloszlik az anyag
Minden anyag esetében külön meghatározható a clearance. Az olyan
anyagoknak, amelyek nincsenek jelen a vizeletben (glükóz, fehérjék) a clearance ‐e
0. Az olyan anyagoknak, amelyekt ől teljesen megtisztítja a vese a vért (vagyis a V.
renalisban már nincsenek jelen), a clearance ‐e egyenlő a vese plazma‐
átáramlásával (RPF, Renal Plazma Flow). Mivel a vérplazma aránya a vérben
könnyen meghatározható (1‐Hct), a plazma‐átáramlásból kiszámítható a vese
vérátáramlása (RBF, Renal Blood Flow). Ilyen anyag a PAH (para‐amino‐
hippursav) és a jód‐tartalmú Röntgen‐kontrasztanyagok.
A vese vérátáramlása 1200 ml/perc. A teljes perctérfogat (a szív által 1 perc
alatt megmozgatott vérmennyiség) ~5 l/perc, ennek negyede jut a veséhez. Ez nem
a vese nutritív szükségletei miatt ilyen magas, hanem a funkciója (tisztítás) miatt.
© Élettani tanszék 131
Glomeruláris funkció
A vizelet képződésének első lépése a glomerulusban történő szűrés, amelynek
eredményeképpen elsődleges vizelet képződik. A szűrőfelület három rétegből áll:
• a hajszálérgomolyag endotél‐sejtjei
• alaphártya
• podociták (a Bowman ‐tokot bélelő epitheliális sejtek)
A podocitáknak egymásba fonódó nyúlványai vannak, amelyek közt rések
találhatóak. A réseket a podociták szomszédos nyúlványainak összekapcsolódó
membránfehérjéi borítják, amelyek meghatározzák, hogy milyen anyagok
szűrődhetnek át:
• a 10 kD‐nál kisebb molekulák szabadon átjutnak, ide tartoznak a víz,
ásványi anyagok, szervetlen molekulák, cukrok, aminosavak, zsírsavak,
metabolitok,
• a 60‐65 kD‐nál nagyobb molekulák egyáltalán nem jutnak át, ide tartoznak
a plazmafehérjék.
A szűrőfelületet alkotó fehérjék negatív töltésűek, ugyanúgy, mint a
plazmafehérjék a szervezet pH‐ján. Az elektromos taszítás miatt a plazmafehérjék
nehezebben jutnak át a szűrőn, mint egy azonos tömegű pozitív töltésű molekula.
A kis molekulák közül azok nem filtrálódnak, amelyek plazmafehérjékhez vannak
kötve, ilyen például a bilirubin.
A létrejövő ultrafiltrátum tulajdonképpen fehérjementes vérplazma .
A fitrálódó folyadék mennyiségét a szűrőhártya két oldala közt létrejövő
nyomáskülönbség határozza meg, ez az effektív filtrációs nyomás .
ko B A F p p p p −−=, ahol:
pF az effektív filtrációs nyomás,
pA az artériás középnyomás a glomerulusban,
pB a nyomás a Bowman ‐tokban,
pko a kolloidozmotikus nyomás a glomerulusban.
A Bowman ‐tokban levő nyomás biztosítja, hogy a vizelet végighaladjon a
nefronon.
Mivel az artériás középnyomás keveset csökken a glomerulusig:
pF = 80 Hgmm–15 Hgmm–25Hgmm = 40 Hgmm
A kapilláris hosszában a nyomás kismértékben csökken, a kolloidozmotikus
nyomás kismértékben nő, de a glomeruláris kapilláris teljes hosszában a filtráció
dominál. Ha az effektív filtrációs nyomás lecsökken, csak a glomerulus egy részén
lesz filtráció. Ha a filtrációs nyomás 0 Hgmm, nincs elsődleges vizelet‐képződés.
© Élettani tanszék 132
A glomerulusban a filtráció akkor szűnik meg, ha az afferens arteriolában a
középnyomás értéke 40 Hgmm alá csökken, vagyis a szisztémás vérnyomás
középértéke 50‐60 Hgmm alá esik. Ha nem termelődik elsődleges vizelet, ép
tubuláris funkció esetén sincs veseműködés. Ez a vérzéses (haemorrhágiás) sokk
kialakulásának mechanizmusa: a vérnyomás leesik, a filtráció leáll, nem
távolítódnak el az értágító hatású anyagcseretermékek, ezért a vérnyomás még
jobban csökken. A folyamat orvosi beavatkozás nélkül nem áll le.
Az elsődleges vizelet termelődési sebessége azt a plazmatérfogatot jelöli,
amely egy perc alatt átszűrődik a glomerulusokon. Nevezik még glomeruláris
filtrációs rátának (GFR).
Az elsődleges vizelet termelődési sebessége kiszámítható egy olyan anyag
clearance ‐ének meghatározásával, amely szabadon filtrálódik, nem szívódik
vissza, nem választódik ki a tubulusban és nem kötődik sejtekhez vagy
fehérjékhez. Ilyen anyagok:
• kreatinin, amely endogén anyag (az izomban található kreatin‐foszfát
bomlásterméke, amely viszonylag állandó ritmusban képződik)
• inulin, mely exogén anyag.
A kreatinin normális koncentrációja a vérplazmában 1 mg/dl, a vizeletben
100 mg/dl. A percdiurézis (egy perc alatt termelődő végleges vizelet mennyisége)
~1,2 ml/perc, így:
percml percml V
cc
GRFviz
plviz/ 120 /2,1
1100= ×=×=
Mivel a végleges vizelet mennyisége 1,2 ml/perc, az elsődleges vizelet 99%‐a
visszaszívódik. Annak, hogy az elsődleges vizelet nagy mennyiség ű, és nagy része
visszaszívódik, több előnye van:
• a filtráció során sok salakanyagot ki lehet szűrni nagy mennyiség ű híg
oldatban, ez nem igényel specifikus mechanizmusokat, mivel utána a
vizelet bekoncentrálódik, ezek az anyagok töményen távoznak a
szervezetb ől;
• könnyen lehet szabályozni a végleges vizelet mennyiségét, ha a
visszaszívódó folyadék mennyisége kismértékben változik, a végleges
vizelet mennyisége jelentősen eltér, és ehhez a vese csak kismértékben kell
változtasson a működésén.
© Élettani tanszék 133
Tubuláris funkció
A tubulusban lezajló folyamatok eredményeképpen a vizelet összetétele
megváltozik, az elsődleges vizeletből kialakul a végleges vizelet. Ehhez számos
ion és kis molekula kell áthaladjon a tubulust alkotó hámsejteken, aktív vagy
passzív transzport révén. A tubulus különböz ő részeinek működése különböz ő,
más‐más transzportfolyamatok zajlanak.
A tubulus szintjén lejátszódó folyamatok két csoportba oszthatók:
• visszaszívódás – reszorpció: anyagszállítás a tubulus lumenéb ől a
hajszálerekbe
• kiválasztás – exkréció: anyagszállítás a peritubuláris kapillárisokból a
tubulus lumenébe
A tubuláris terhelés (tubular load, TL) azt jelöli, hogy egy adott anyagból
időegység alatt mennyi jut a tubulusba. Mivel a tubulusba kizárólag a
glomeruláris szűrés révén jutnak anyagok, szabadon filtrálódó kis molekulák
esetén a tubuláris terhelést az elsődleges vizelet termelődési sebessége és az adott
anyag plazmakoncentrációja határozza meg:
pl L c GFRT×=
A maximális tubuláris transzport (Tmax) az az anyagmennyiség, amelyet a
tubulus sejtjei időegység alatt képesek átszállítani (bármelyik irányba). A
maximális tubuláris transzport függ a:
• nefronok számától
• szállítófehérjék mennyiségét ől a tubulus sejtjein
GLÜKÓZ TÍPUSÚ RESZORPCIÓ
A tubuláris funkció személtetésére alkalmas a glükóz visszaszívódásának
bemutatása. A glükóz a proximális tubulusból szívódik vissza, szekunder aktív
transzport réven, egy nártium‐glükóz kotranszporter (SGLT) segítségével.
Hasonló mechanizmussal szívódnak vissza az aminosavak és a foszfát is.
A glükóz kis molekula, amely szabadon filtrálódik, vagyis koncentrációja
megegyezik a plazmában és az elsődleges vizeletben. Mivel a glükóz clearance ‐e 0,
ezért a teljes filtrálódott mennyiség visszaszívódik, ez normál körülmények közt a
proximális tubulus első harmadában történik. A tubulusba jutó glükóz
mennyisége, amely vissza kell szívódjon:
perc mg mlmg percml Tmlmg dlmg cc GFR T
Lplpl L
/ 120 / 1 / 120/ 1 / 100
= × == =×=
© Élettani tanszék 134
48. ábra. A glükóz típusú reszorpció, CG – glükóz koncentráció a
viezeletben.
Minél nagyobb a glükóz plazmakoncentrációja, annál több glükóz kerül az
elsődleges vizeletbe. Az összefüggés lineáris. A tubulusba jutó glükóz teljesen
visszaszívódik, amíg mennyisége el nem éri a maximális tubuláris transzportot
(48. ábra).
Ha a filtrálódott glükóz mennyisége ennél nagyobb, nem fog teljesen
visszaszívódni, így megjelenik a vizeletben. Az a vércukorszint, amelynél a glükóz
megjelenik a vizeletben, a glükózuriás küszöb , ez 160‐180 mg/dl egészséges
egyének esetében.
Cukorbetegség (diabetes mellitus ) esetén a magas vércukorszint miatt glükózuria
alakul ki. Mivel a glükóz ozmotikusan vizet tart vissza a vizeletben, a vizelet
mennyisége megnő (polyuria ), emiatt fokozódik a folyadékbevitel (polydipsia ).
Ez a két tünet a fokozott étvággyal (polyphagia ) együtt a kezeletlen diabétesz
triásza.
A diabetes mellitus oka az inzulin hatásának elégtelensége. Az inzulinnak a
vércukorszint ‐csökkent ő hatáson kívül még számos egyéb szerepe is van, mint
például a trofikus hatások, inzulin szükséges a kapillárisfal épségének
megőrzéséhez. Így cukorbetegségben kapilláris ‐károsodás is kialakul, ami a
glomerulust is érinti, ezért a működő nefronok száma és ezáltal a glükóz tubuláris
terhelése csökken. Emiatt a glükózuriás küszöb eltolódik magasabb
vércukorértékek felé (200‐220 mg/dl).
© Élettani tanszék 135
A vese hígító és koncentráló m űködése
Vegyes táplálkozás és kiegyensúlyozott folyadékbevitel esetén a vizelet sűrűsége
1015‐1025 g/l közt van, szélsőséges körülmények közt 1001‐1040 g/l közt változhat.
A vérplazma sűrűsége viszont állandó, 1010 g/l, vagyis a vese képes a
vérplazmánál hígabb vagy sűrűbb vizelet képzésére.
49. ábra. Az ellenáramlásos rendszer
Az elsődleges vizelet nagy része (99%‐a) visszaszívódik, úgy, hogy a víz
ozmotikusan követi a visszaszívódó anyagokat. Ebben a folyamatban az ionok, kis
molekulák jelentősek, legnagyobb számban a Na+‐ és Cl‐‐ionok vannak. Habár a
proximális tubulus szintjén sok anyag visszaszívódik, a Henle‐kacsba belépő
© Élettani tanszék 136
folyadék izoozmoláris (ozmolaritása ~300 mOsm), mivel a felszívódó anyagokkal
együtt víz is visszaszívódik. Így a proximális tubulusban a vizelet összetétele
változik, de ozmolaritása nem.
Ahhoz, hogy a vizelet sűrűsége megváltozzon a tubulusban, szükség van
egy koncentráló mechanizmusra. Ezt az ellenáramlásos rendszer képezi, melynek
alkotóelemei egymással a párhuzamosan helyezkednek el (49. ábra):
• a Henle‐kacs
• a gyűjtőcsatorna és
• a vasa recta rendszer,
Az ellenáramlásos rendszer működése következtében ozmotikus rétegződés
(gradiens) alakul ki a velőállományban.
A Henle‐kacs felszálló szárában aktív Na+‐visszaszívódás történik, viszont
víz számára átjárhatatlan, ezért itt a vizelet hígul és az intersztícium ozmolaritása
növekszik. A leszálló szár a víz számára átjárható, ezért innen a víz kiáramlik a
magasabb ozmolaritású intersztíciumba, vagyis itt a víz passzívan visszaszívódik.
A leszálló száron át érkező vizelet ozmolaritása így magasabb lesz, a felszálló
szárban ismét Na+ szívódik vissza, az intersztícium ozmolaritása még jobban
fokozódik. Az intersztícium ozmolaritása leginkább a Henle‐kacs csúcsánál
emelkedik meg (~1200 mOsm), a kéreg felé fokozatosan csökken – a kéregben
izoozmoláris (~300 mOsm). A Henle‐kacs felszálló szárában aktív Na+‐
visszaszívódás történik, ezért az itt levő vizelet ozmolaritása mindig kisebb, mint
az intersztíciumé. A kéregállomány határánál a Henle‐kacsot elhagyó vizelet
ozmolaritása 200 mOsm.
A Henle‐kacsból visszaszívódott nátriumot és vizet a vasa recta rendszer
elszállítja. Az egyenes erekben levő vér mindig egyensúlyban van az
intersztíciummal: ozmolaritása nő, majd hígul, így a vér nem mossa ki az
ozmotikus gradienst.
A Henle‐kacsot elhagyó vizeletből sok víz és Na+ szívódott vissza, de az
ozmolaritása kisebb, mint az elsődleges vizeleté; a vizelet koncetrálása a
gyűjtőcsatorna szintjén történik. A gyűjtőcsatorna átjárható víz számára, itt víz
szívódik vissza szabályozott formában, a szabályzás ADH által történik. ADH
hatására a gyűjtőcsatorna sejtjeinek membránjába vízcsatornák (aquaporinok)
kerülnek, így a víz vissza tud szívódni a nagy ozmolaritású intersztíciumba. A víz
visszaszívódása révén a vizelet koncentrálódik.
Ha a szervezet víztartalma csökken, ADH termelődik, így a víz visszaszívódik a
vizeletből. ADH hiányában diabetes insipidus jön létre, ami napi 20‐30 liter híg
vizelet ürítésével jár.
Az ozmotikus gradiens kialakításához hozzájárul az urea is: a
gyűjtőcsatornának csak a disztális része átjárható az urea számára. ADH hatására
© Élettani tanszék 137
a gyűjtőcsatorna ezen szakaszáig már sok víz visszaszívódott, az urea
koncetrációja nagy a vizeletben. Így az urea visszaszívódik az intersztíciumba,
megnövelve ennek ozmolaritását. Az urea innen passzívan bejut a Henle‐kacsba.
Az urea körforgása tehermentesíti a Na+‐pumpákat.
DIURETIKUMOK
A vese hígító és koncentráló működésének befolyásolása diuretikumok (vízhajtók)
révén történhet. Mivel a víz a nátrium‐ionokat követi, ezek kiürülését kell
befolyásolni.
A proximális tubulus szintjén ionok és kis molekulák visszaszívódása
történik, ezeket a víz is követi, így itt a vizelet izotóniás marad. A proximális
tubulus szintjén végbemen ő visszaszívódást nem szokás gyógyszeresen
befolyásolni. Kóros állapotban lecsökkenhet egyes anyagok, és ezáltal a víz
visszaszívódása, ez ozmotikus diurézi st okoz.
A Henle‐kacs szintjén a Na+‐, K+‐ és a Cl‐‐ionok együtt szívódnak vissza, a
transzportfehérjét befolyásolni lehet kacsdiuretikumok kal (például furosemid). A
kacsdiuretikumok a legerősebb diuretikumok, hatásuk két mechanizmuson
alapul:
• a vizeletben több Na+‐ion marad, ez vizet tart vissza, és
• kisebb ozmotikus gradiens alakul ki a velőállományban, így a
gyűjtőcsatornában kisebb erő hat a víz visszaszívódására, így hígabb
vizelet alakul ki.
A disztális tubulusban a Na+‐ és a Cl‐‐ionok szintén együtt szívódnak vissza,
ez gátolható tiazid diuretikumokkal. Ezek hatása gyengébb, mint a
kacsdiuretikumoké, mivel az ellenáramlásos rendszert nem befolyásolják.
A gyűjtőcsatornában a Na+ visszaszívódása K+ és H+ kiválasztásához kötött.
A folyamatot a mineralokortikoidok (például aldoszteron) ellenőrzik, ez a
szervezet fő kálium‐kiválasztó mechanizmusa. Az aldoszteron hatása gátolható
úgynevezett aldoszteron ‐antagonisták kal (ilyen a spironolakton, amilorid), ezek
hatására a vizeletbe kiválasztott kálium mennyisége csökken.
Az aldoszteron ‐antagonistákat kálium‐megtakarító diuretikum oknak is nevezik.
Kötelező társítani őket kacsdiuretikumokhoz, mivel a kacsdiuretikumok hatására
kialakuló kálium‐vesztés szívritmuszavarokat okozhat.
© Élettani tanszék 138
A vese szerepe a sav-bázis egyensúly fenntartásában
Az anyagcsere ‐folyamatok során keletkező metabolitok nagy része savas
vegyhatású, ezek az úgynevezett nem‐volatilis savakat alkotják (nem lehet
kilélegezni CO 2 formájában). Egy nap alatt körülbelül 80 mEq proton képződik,
egy proton (vagy egy molekula sav) semlegesítéséhez egy HCO 3‐‐ion szükséges,
vagyis ennyi bikarbonátot kell képezni vagy protont kiválasztani.
A bikarbonát kis molekula, így szabadon filtrálódik (4500 mEq/nap), a
filtrálódott mennyiséget vissza kell szívni. A bikarbonát visszaszívódása a tubulus
teljes hosszában történik, kivétel a Henle‐kacs. A bikarbonát a tubulus
hámsejtjeinek felszínén levő karboanhidráz (CA) enzim hatására szénsavat képez,
ez CO 2‐ra és vízre bomlik. A CO 2 szabadon diffundál a sejtbe, ott visszaalakul
bikarbonáttá, ami nátriummal együtt felszívódik. A karboanhidráz enzimet
gátolni lehet acetazolamid dal, ekkor kevesebb bikarbonát szívódik vissza, így
ozmotikus diurézis alakul ki és a sav‐bázis egyensúly savas irányba tolódik el 50.
ábra).
50. ábra. A bikarbonát visszaszívódása
A gyűjtőcsatorna szintjén proton kiválasztás és új bikarbonát képzése
történik. Ezzel a mechanizmussal semlegesít ődik az anyagcsere során képződött
napi 80 mEq sav és acidózis esetén főként ez a mechanizmus fokozódik.
© Élettani tanszék 139
Alkalózis esetén bikarbonát aktív kiválasztása történik a gyűjtőcsatorna
szintjén, ami helyreállítja a sav‐bázis egyensúlyt.
Veseelégtelenség esetén a sav‐bázis egyensúly is felbomlik, mivel normál
körülmények közt a vese állandóan alkalmazkodik a sav‐bázis egyensúly
fenntartásához.
© Élettani tanszék 140
A KERINGÉSI KÉSZÜLÉK
A keringési készülék fő szerepe a tápanyagok eljuttatása a szövetekhez és ezek
megfelel ő elosztása, illetve az anyagcseretermékek elszállítása az ezeket lebontó
vagy kiválasztó szervekhez. Ezenkívül szerepet játszik homeosztatikus
folyamatokban is:
• biztosítja a sejtek közti kommunikációt az endokrin szabályzás révén,
• részt vesz a hőszabályzásban, hőmozgást biztosít az intenzív anyagcseréj ű
belső szervek és a kültakaró közt, illetve befolyásolja a hőleadást a
kültakaró szintjén.
A keringési készülék tulajdonképpen egy zárt üreges csőrendszer, amely az
intravaszkuláris teret tartalmazza. Ezt a vér tölti ki, a mozgatásához energia
szükséges. A vér a szervezet minden részébe eljut, és folyadékos csatolást biztosít
a szervezet különböz ő részei közt. Az energiát biztosító pumpa a szív.
51. ábra. A keringési készülék vázlata. Vérkörök. JP – jobb pitvar, JK –
jobb kamra, BP – bal pitvar, BK – bal kamra.
Funkcionális szempontból a keringési rendszer felosztható kis‐ és
nagyvérkörre (51. ábra):
• a kisvérkör a szív és a tüdő közti keringést biztosítja
• a nagyvérkör pedig a szív és a szövetek közti keringést.
Mindkét vérkör eredete és végződése a szívben van. A szív felosztható két
szívfélre. Egy szívfelet egy pitvar és egy kamra alkot. A pitvar gyenge pumpa, a
vért a kamrába juttatja. A kamrák ereje pumpálja át a vért az érrendszeren. A jobb
© Élettani tanszék 141
és a bal szívfél funkcionális szempontból sorba van kapcsolva, így mindkét
szívfélnek időegység alatt ugyanannyi vért kell megmozgatni. Az egy perc alatt
megmozgatott vérmennyiség a szív perctérfogat a, ez nyugalmi állapotban
körülbelül. 5 l/perc (külön‐külön mindkét szívfélre vonatkoztatva). A keringő vér
nagyobb része a nagyvérkörben található, a kisvérkörben jóval kevesebb vér van
(a teljes keringő vér mennyiségének nagyjából a 12%‐a).
A keringési készülék egy optimalizált rendszer. A vér áramlásához
szükséges nyomást a szív hozza létre, ennek optimális beállítása fontos. Túl
alacsony nyomás esetén a keringés lassú, a sejtek ellátottsága elégtelen lenne. Túl
magas nyomás fenntartása energiaigényes, ezáltal megterhelné a szívet, és
indokolatlanul terhelné az erek falát, így nő az agyvérzésvagy egyéb
cardiovascularis megbetegedés kialakulásának esélye esélye. Az artériás nyomás
középértéke 90‐100 Hgmm (középdinámiás nyomás ).
A KERINGÉSI RENDSZER FUNKCIONÁLIS RÉSZEI
A keringési rendszert képező zárt csőrendszert működés szempontjából öt részre
oszthatjuk (52. ábra)
52. ábra. A keringési rendszer analitikai sémája.
A pumpa funkciót a szív látja el. A szív intermittens (időszakos, szakaszos)
működésű, összehúzódásakor a nyomás nő, ezt szisztolé nak nevezzük,
elernyedésekor a nyomás csökken, ez a diasztolé . A szív magas üzembiztonsággal
(fiabilitással) kell működjön, ezért minden funkciót egy nagy sejtpopuláció
biztosít, így néhány sejt pusztulása nem eredményezi a működés leállását.
Az elasztikus szint et a nagy, rugalmas falú artériák alkotják, ide tartoznak
az aorta és a főbb ágai. Ezen erek falában nagy mennyiség ű rugalmas rost van,
ezért szisztolé idején kitágulnak, a kihajtási energia egy részét elraktározzák, majd
© Élettani tanszék 142
a diasztolé idején a kifeszített érfal ráfeszül a véroszlopra, nyomást gyakorol rá és
így tovalöki a periféria irányába. Ennek következménye, hogy a diasztolé idején a
nagy erekben nem csökken le annyira a nyomás, mint a kamrában, és nem áll le a
keringés. Az elasztikus szint az intermittens keringést folyamatos áramlássá
alakítja. A folyamatos áramlás kevesebb energiát igényel, így az elasztikus szint
energetikai szempontból is hatékonyabbá teszi a keringést.
Az izmos falú kis artériák és arteriolák a rezisztív szint et alkotják, ez
határozza meg a keringési ellenállást. Ezáltal a rezisztív szint szabályozza az adott
szövetbe vagy szervbe időegység alatt jutó vérmennyiséget is. Egy csőben az
áramlás (Q, a fizikában ezt hozamnak nevezik):
RpQΔ=
, ahol:
Q az áramlás,
Δp a nyomás különbsége a cső két vége között,
R a keringési ellenállás.
A rezisztív szintnek fontos szerepe van a vér elosztásában, vagyis több vért
kapnak az aktív szervek, míg a többi szervben érszűkület alakul ki és csökken a
vérátáramlás. Ez a jelenség a redisztribúció , amely révén úgy kapnak megfelel ő
mennyiség ű vért az aktív szövetek, hogy a szív munkája nem változik meg. A
rezisztív szintnek szerepe van a vérnyomás meghatározásában is.
A csereszint anatómiailag a hajszálereknek felel meg. Itt gyors, hatékony
csere történik a vér és a szövetek közt.
A vénás rendszer funkcionális szempontból a kapacitív szint et képezi. A
keringő vér mennyiségének körülbelül 60%‐a itt található.
© Élettani tanszék 143
A szív élettana
A szív egy izmos falú, üreges szerv, melyben a véráramlás irányát meghatározó
billentyűrendszer található. A pumpafunkciót az izom‐összehúzódás révén látja
el.
A szív üregei közt, illetve a fő osztóerek eredésénél billentyűk találhatók, amelyek
a meghatározzák a vér keringési irányát:
• a pitvar és kamra közt – pitvar‐kamrai (vitorlás) billentyűk
o jobb oldalon: a tricuspidalis billentyű
o bal oldalon: a mitralis billentyű
• a fő osztóerek eredésénél – félhold alakú (semilunaris) billentyűk
o jobb oldalon: az aorta billentyű
o bal oldalon: az pulmonalis billentyű
A szívizom egyfajta harántcsíkolt izom, de lényeges különbségeket mutat a
vázizommal szemben. A vázizmokban az összehúzódást idegi inger váltja ki,
amely ideg‐izom véglemez segítségével tevődik át az izomsejtekre. A szívizom
esetében nincs ideg‐izom véglemez, nem idegi impulzus hatására húzódik össze,
hanem a szív saját ingerképz ő rendszere hozza létre az ingerületet, ami rostról
rostra terjedve végigvezet ődik az egész szíven.
A szívizomsejtek rövidebbek, mint a vázizomrostok, körülbelül 100 μm
hosszúak., főként vég a véghez kapcsolódnak, az oldalirányú kapcsolódás ritkább.
A sejtek kapcsolódásánál az Eberth‐féle vonal ak (interkaláris korongok)
találhatóak. Ezek sok fehérjét tartalmaznak, amelyek összekapcsolják a
membránokat. Így egyrészt az ingerület késedelem nélkül terjed át a szomszédos
sejtre, másrészt a csatolófehérjék a sejtváz elemeit is összekapcsolják, ezért a
mechanikai erő a sejtek között átadódik. Az összekapcsolt sejtek láncolata így
egységesen működik, egy egységes összehúzódás jön létre.
A szívizomsejtek (szívizomrostok) láncolata mindkét végén a pitvar‐kamrai
rosots gyűrűre tapad, a pitvari és a kamrai izomzat közt normális esetben nincs
összeköttetés. Ha az izomrost megrövidül, ráfeszül az üregben levő vérre, ezért az
üregben megemelkedik a nyomás, és a vér a nyomásgradiens szerint áramlik.
A szív működéséhez pontos időzítés kell, ez pontos szabályzást feltételez. A
szívműködés szabályzása a sejtek membránjának elektromos funkcióihoz kötött, a
tulajdonképpeni összehúzódás a sejten belüli kontraktilis elemek feladata.
A membrán elektromos tevékenysége indítja és ellenőrzi a mechanikai
funkciókat, az elektromos és mechanikai jelenségek összekapcsolása az elektro‐
mechanikai csatolás .
© Élettani tanszék 144
A szív mechanikai m űködése. Pumpafunkció
A vér keringését a szív pumpafunkciója biztosítja, a pumpafunkciót pedig a
szívizomrostok ritmikus és összehangolt összehúzódása hozza létre. Az
alábbiakban a bal szívfél működésén keresztül tárgyaljuk a pumpafunkció
jellemzőit, az itt leírtak a jobb kamrára is vonatkoznak, a megfelel ő
módosításokkal.
A szív nyugalomban átlagosan percenként 70‐szer húzódik össze (60‐100 ütés/perc
közt normálisnak tekintjük). A szívfrekvencia eltérései:
• bradycardia – 60 ütés/perc alatti szívfrekvencia
• tachycardia – 100 ütés/perc feletti szívfrekvencia
A szívciklus időtartama a szívfrekvencia reciprok értéke:
ν1=T
, ahol
ν a frekvencia
T a periódusid ő (szívciklus időtartama)
A szív működése ritmusos, két összehúzódás közti időszakot szívciklus nak
nevezik (54. ábra), 70/perc‐es szívfrekvencia esetében időtartama ~0,8 s.
A szívizomrostok összehúzódása révén az adott üregben megnő a nyomás,
ez a szisztolé. Először a pitvar‐szisztolé következik be, amikor a pitvari nyomás
nagyobb, mint a kamrai, így a pitvar átpréseli a vért a kamrába.
Utána következik a kamra‐szisztolé , amely során a kamra a vért az aortába
préseli. Amikor a kamrai izomzat összehúzódik, megnő a kamrai nyomás, a vér
megindul vissza a pitvar felé, az áramlás magával sodorja és zárja a pitvar‐kamrai
billentyűt. A billentyűk az ínhúrok révén ki vannak horgonyozva a kamra
izomzatához, ez biztosítja, hogy a billentyűk a szisztolé idején zárva maradjanak.
A kamra tovább húzódik össze, tovább nő a nyomás. Ekkor a pitvar‐kamrai
billentyű már bezáródott, az aorta‐billentyű még nem nyílt ki, ezért az üreg
térfogata nem tud változni, csak a nyomás nő. Ez az izovolumetriás kontrakció
szakasza.
Amikor a kamrai nyomás meghaladja az aortában levő nyomást, kinyílnak a
félhold alakú billentyűk, és elkezdődik a kihajtási (ejekció s) szakasz. A kihajtás
eleinte gyors, majd lassú. Egy idő után a kamra kezd elernyedni, a nyomás a
kamrában csökken.
Az ejekciós fázis végén az aortafal rugalmassága miatt a vér visszafelé kezd
folyni, nekicsapódik a félhold alakú billentyűnek, amely záródik.
© Élettani tanszék 145
Az aortában mért vérnyomás a szívciklus alatt változó, grafikusan felírva
jellegzetes görbét kapunk (53. ábra). A nyomásgörbén megkülönböztetünk egy
felszálló szárat, ez az anakrot szár, és egy leszálló szárat, ez a katakrot szár. Az
ejekció végén, amikor a vér nekicsapódik az aorta‐billentyűnek, a görbén
megjelenik a dikrot bevágás. A billentyű a nekicsapódott vért visszaveri, anyomás
enyhén nő, így létrejön egy kis hullám, a dikrot hullám.
53. ábra. Az aortában felírt nyomásgörbe
Közvetlenül az ejekció után a kamrai nyomás már kisebb, mint az aortai, de
nagyobb, mint a pitvari. A kamrafal elernyedése során gyorsan csökken a kamrai
nyomás, de mind a pitvar‐kamrai, mind a félhold alakú billentyűk zártak, ezérta
térfogat nem változik. Ez a fázis az izovolumetriás relaxáció .
Amikor a kamrai nyomás a pitvari nyomás alá csökken, kinyílnak a pitvar‐
kamrai billentyűk és megkezd ődik a kamrai telődés időszaka. A kamra‐szisztolé
idején a pitvarban felhalmozódik a vénákon keresztül folyamatosan visszaáramló
vér, így amikor a billentyű kinyílik, a vér átzúdul a kamrába. Ez a gyors telődés
szakasza. Ezután a pitvar és a kamra közt szabad átjárás van, ahogy jön a vér a
perifériáról átfolyik a pitvaron és beömlik a kamrába, ez a lassú telődés szakasza.
Az eddigi két szakasz a passzív telődési fázis része, mert ekkor a kamrai
telődéséhez nem járul hozzá izomösszehúzódás.
Ezután jön a pitvar‐szisztolé , ekkor a pitvar összehúzódása a benne levő
vért tovalöki a kamrába. Ez az aktív telődési szak.
© Élettani tanszék 146
Szívhangok
A hang egy rugalmas közegben terjedő rezgés, amely akkor keletkezik, ha egy
közegben sebességváltozás (lassulás vagy gyorsulás) következik be. Minél gorsabb
a sebességváltozás, annál magasabb a keletkező hang frekvenciája.
A szívciklus során a vér áramlási sebessége a szíven belül többször
változik.A szívhangokat három paraméter jellemzi, ezek egymástól nem teljesen
függetlenek:
• amplitúdó, vagyis hangerő
• frekvencia (tonalitás), vagyis a hangmagasság
• időtartam
A szívhangok frekvenciája alacsony, amplitúdója kicsi, az emberi fül
számára érzékelhet ő küszöb körül található. A megszokottnál erősebben hallható
szívhangokat dobbanónak nevezzük, a gyengébben hallhatókat tompának.
Ha egy szívhang frekvenciája magasabb, az emberi fül jobban hallja, ezért
hallgatózáskor ezeket a normálisnál hangosabban hallhatjuk. Magasabb
frekvenciájú hangot nagyobb sebességváltozás hoz létre, amit okozhat csökkent
rugalmasságú (meszes) billentyű , nagyobb nyomás vagy nagyobb üreg.
A szívciklus során négy szívhang keletkezik (54. ábra), ebből kettő
sztetoszkóppal hallható, kettő csak fonokardiográffal írható fel. Egészséges
felnőttnél, nyugalmi állapotban a harmadik és a negyedik szívhang nem hallható,
de kóros körülmények között hallhatóvá válhat.
A fonokardiogram a szívhangok grafikus felírása.
Kóros körülmények közt aszívhangokon kívül a szívciklus során más
hangjelenségek is létrejöhetnek, ezek a zörejek . A zörejek oka leggyakrabban
szívfejlődési rendellenesség vagy a billentyűk károsodása (szűkülete vagy
elégtelen záródása).
Az első szívhang ot (S1) szisztolés hangnak is nevezik. A pitvar‐kamrai
billentyűk záródásakor keletkezik, vagyis a kamrai szisztolé elején. A mozgásban
levő vér nekicsapódik a bezáródó billentyűnek, ezért a hidraulikus ütés keletkezik.
Amikor a vér nekiütközik a billentyűnek, hirtelen sebességváltozás következik be,
ami hangjelenséget hoz létre.
Ehhez a hanghoz még hozzáadódik egy izomkomponens és a kihajtás
kezdetekor az aortában levő véroszlop gyorsításakor keletkező hang. A hang
mélyebb tonalitású és mivel több komponens ű, hosszabb, mint a második hang.
© Élettani tanszék 147
A második szívhang ot (S2) diasztolés hangnak is nevezik, mert a kamrai
diasztolé kezdetén keletkezik. A félhold alakú billentyűk záródásakor keletkező
hidraulikus ütés hozza létre, vagyis a vér nekiütközése a bezárt billentyűknek.
Legjobban a semilunáris billentyűk hallgatózási pontján hallatszik.
Minden billentyűnek van hallgatózási pont ja, ahol a billentyű szintjén keletkezett
hangok a legerősebben hallhatók:
• mitralis billentyű – a szívcsúcslökés helyén, a bal V. bordaközben, a
medioclavicularis vonalon
• tricuspidalis billentyű – a kardnyúlvány (processus xiphoideus) alsó
részén vagy a IV. bordaközben, jobb parasternalis vonalon.
• aorta billentyű – II. bordaközben, parasternalisan, jobb oldalon
• pulmonalis billentyű – II. bordaközben, parasternalisan, bal oldalon
• Botkin‐Erb pont – a III. bordaközben, parasternalisan, bal oldalon –
mértanilag ez a pont van legközelebb a billentyűk síkjához, a magas
tonalitású fúvásokat itt lehet a legjobban hallani, az első két szívhang itt
megközelít őleg azonos intenzitású.
A harmadik szívhang (S3) a gyors kamrai telődés időszakában keletkezik,
amikor a vér bezúdul a kamrába és nekiütközik a kamra falának. Alacsony
tonalitású, kis amplitúdójú hang, ezért normálisan nem hallható. Rossz
prognosztikai jelnek számít, ha szívelégtelenség esetén sztetoszkóppal hallható.
Szívelégtelenségben a kamra kitágult, fala kötőszövetesen átépült, azért a kamrába
bezúduló vér sebessége nagyobb, a merev kamrafalnak ütközve pedig hirtelen
csökken a vér sebessége. Ezért a keletkezett hang frekvenciája magasabb lesz, így
hallhatóvá válik.
A negyedik szívhang (S4) a pitvar‐szisztolé idején keletkezik. Ez gyorsulási
hang, akkor keletkezik, amikor a pitvar bepréseli a vért a kamrába. Alacsony
frekvenciájú, kis intenzitású hang, sztetoszkóppal nem hallható, néha
fonokardiogramon sem jelenik meg.
A hallgatózással az első és második szívhang elkülönítése néha nehézkes.
Az első szívhang a carotis‐pulzussal szinkron jelenik meg. Mivel normális
szívfrekvencia esetén a szisztolé rövidebb, mint a diasztolé, az első és második
szívhang közti szünet rövidebb, mint a második és az első közti. Tachycardia
esetén főként a diasztolé rövidül, nagyjából 120/perc‐es szívfrekvenciánál a kamrai
szisztolé és a diasztolé időtartama megegyezik.
© Élettani tanszék 148
54. ábra. A szívciklus szakaszai (P – pitvar, K – kamra, pirossal a
szisztolé), EKG – elektrokardi ogramm,FKG – fonokardiogramm, aorta‐
nyomásgörbe, a szívbillenty űk nyílása és záródása, a szívciklus
szakaszai (IVC – izovolumetriás kontrakció, EJ – ejekció, IVR –
izovolumetriás relaxáció, telődés szakaszai: Gy – gyors, L – lassú, A –
aktív)
A szív elektrofiziológiája
A szívizomsejtek egyik alapvető tulajdonsága az ingerelhet őség, vagyis bizonyos
ingerek hatására működésük megváltozik (ebben az esetben izomösszehúzódás
jön létre). Az ingerelhet őség a sejthártya elektromos tulajdonságaihoz kötött. A
sejthártya lipid kettősrétegén elektromos töltéssel rendelkez ő részecskék (ionok)
nem jutnak át, vagyis a lipidréteg elektromos szigetelőként viselkedik. Ionok
kétféle membránfehérje révén juthatnak át a sejthártyán: ioncsatornákon és
ionpumpákon keresztül.
© Élettani tanszék 149
Az ionpumpákon kersztül az ionok szállítása koncentráció ‐gradiens
ellenében történik, így a pumpák működésük révén növelik a membrán két oldal
között az ionok koncentrációjának különbségét Az ionpumpák közül a
legelterjedtebb a Na+‐K+‐ATPáz. Ez aktívan szállít Na+‐ és K+‐ionokat, ehhez az
energiát az ATP hidrolízise biztosítja. (55. ábra).
55. ábra. Na+‐K+‐pumpa működése és az általa létrehozott koncentráció ‐
különbségek.
A nyugalomban levő sejt hártyája leginkább K+‐ionok számára átjárható
(permeábilis), mivel a sejthártyában átjárható K+‐csatornák vannak. Ezért a K+‐
ionok a koncentráció ‐gradiens szerint átdiffundálnak a membránon (kifelé
irányuló áram jön létre). Mivel a kálium‐ionnak pozitív töltése van, a membrán
extracelluláris oldalán egy pozitív elektromos tér alakul ki. Bent maradnak a
negatív töltések (ezek nagy része savasan disszociált fehérje), így a membrán
elektromosan polarizálódik. A sejthártya két oldala közt fennálló potenciál ‐
különbséget membrán ‐potenciál nak nevezzük. Konvencionálisan a sejt belső
terének potenciálját viszonyítjuk egy külső, nulla potenciálúnak tekintett
referencia ponthoz.
A membrán külső felszínén kialakuló pozitív elektromos tér taszítja a pozitív
töltésű K+‐ionokat, így az elektromos erő egy befelé irányuló K+‐áramot hoz létre.
Ha a két erő, vagyis a koncentráció különbségb ől és a membrán
polarizáltságából fakadó erő egyenlő, a rendszer egyensúlyban van, ekkor a nettó
kálium‐áram nulla. Az a membránpotenciál, amelyen ez megvalósul, az illető ion
egyensúlyi potenciál jának nevezzük.
Az egyensúlyi potenciál az a membrán ‐potenciál, amelynél az egy adott ionra
ható, koncentráció ‐különbségb ől fakadó kémiai erő és a membrán
© Élettani tanszék 150
polarizáltságából fakadó elektromos erő egyenlő. Az egyensúlyi potenciálon az
illető ionáram 0.
Az egyensúlyi potenciál elsősorban a koncentráció ‐különbségt ől függ,
kiszámítható a Nernst‐egyenlettel:
ei
ie
ie
KKK
KK
KK
FzTRE][][lg60][][lg60][][ln++
++
++
⋅−=⋅=⋅⋅⋅=
, ahol:
R az egyetemes gázállandó,
T az abszolút hőmérséklet,
z az ion vegyértéke,
F a Faraday‐féle állandó
A képlet alapján meghatározható a legfontosabb ionok egyensúlyi
potenciálja:
• EK = (‐90) – (‐100) mV
• ENa = (+40) – (+70) mV
• ECa = (+100) – (+200) mV
• EK ≈ ‐70 mV
Ha a membrán kevésbé polarizált, mint az egyensúlyi potenciál esetén, a
kémiai erő nagyobb, ezért a K+‐ionok kifelé áramlanak, így a membrán
polarizáltsága fokozódik. Ha a membrán polarizáltabb, az elektromos erő
dominál, a K+‐ionok befelé áramlanak, így a membrán polarizáltsága csökken.
Ezáltal a membrán ‐potenciál a permeábilis ion egyensúlyi potenciáljára igyekszik
beállni.
Ha két ion számára átjárható a membrán, a membránpotenciál a két ion
egyensúlyi potenciálja között lesz, és ahhoz fog közelebb állni, amely számára a
membrán átjárhatóbb. Több ion esetén hasonló helyzet áll fenn.
Nyugalomban a membrán leginkább a K+ számára átjárható, így a nyugalmi
membránpotenciál a K+ egyensúlyi potenciáljához áll közelebb, ennél egy kicsit
depolarizáltabb: ‐80 és ‐90 mV között van. Ha kinyílnak a Na+‐csatornák, a
membrán ‐potenciál eltolódik a Na+ egyensúlyi potenciálja felé, vagyis a membrán
polaritása csökken, majd megváltozik (+10)‐(+20) mV‐ra, ez a depolarizáció. A
depolarizáció aktiválja a sejtet, ezért ezt a membránpotenciál ‐változást akciós
potenciál nak nevezik. Az akciós potenciál végén záródnak a Na+‐csatornák, és a
sejthártya ismét K+ számáralesz a leginkább átjárható, így a membránpotenciál
visszatér a nyugalmi értékére, ezt repolarizációnak nevezzük.
Az akciós potenciál során a sejt teljes ionkészletének csak egy nagyon kis
része jut át a sejtmembránon. Az akciós potenciál végén a membránpotenciál
visszatér a nyugalmi értékre, az ionegyensúly azonban még nem, ez utóbbit a
pumpák fogják utólag helyreállítani.
© Élettani tanszék 151
A szívizomsejtek akciós potenciálja
Az akciós potenciál az ingerelhet ő sejteknek egy ingerre adott elektromos válasza,
tulajdonképpen a membránpotenciál jellegzetes változása (56. ábra).
A membránpotenciál t mikroelektródok segítségével mérhetjük meg. A
mikroelektród egy elektrolit ‐oldattal töltött üvegcső (kapilláris), melynek átmérője
a hegyénél kevesebb, mint 1 μm, így be lehet szúrni a sejtbe anélkül, hogy
károsítanánk a sejtet.
Az akciós potenciál kiváltásához a sejtet ingerelni kell, ami kísérletesen
történhet úgy, hogy a sejtbe szúrt mikroelektród révén pozitív töltéseket juttatunk
a sejt belsejébe.
56. ábra. A membránpotenciál mérése, és a szívizomsejt akciós
potenciáljának fázisai. A elején mindkét mérőelektród a sejten kívül
található. Miután a mikroelektród hegye behatol a sejtbe, megjelenik a
nyugalmi membránpotenciál, majd a sejtet stimulálva a depolarizáció
elér a küszöbig, és kiváltódik az akciós (monofázisos) potenciál.
Ha a depolarizáció eléri a küszöbértéket (‐60 mV körül), kiváltódik az akciós
potenciál, aminek további lefolyását nem lehet befolyásolni, ezta sejt belső
tulajdonságai határozzák meg. Az akciós potenciált a szív esetében monofázisos
potenciál nak nevezzük.
© Élettani tanszék 152
Minden vagy semmi törvénye : a küszöb alatti erősségű inger nem vált ki választ,
a küszöbérték feletti intenzitású inger maximális intenzitású választ vált ki (ez az
akciós potenciál), amely tovavezet ődik minden irányba.
A membránpotenciál változását a különböz ő ionáramok aktiválódása hozza
létre, vagyis az ionok átáramlása a membránon.
Először a Na+‐csatornák nyílnak, a membránpotenciál elindul a Na+
egyensúlyi potenciálja felé, ez a depolarizáció (0‐s fázis), majd a
membránpotenciál visszatér a nyugalmi membránpotenciál felé. Ez a
repolarizáció , melynek több szakasza van:
• kezdeti (iniciális) repolarizáció (Ri) – az 1‐es szakasz, ekkor csökken a Na+‐
áram és fokozódik a membránon átfolyó K+‐áram
• plató szak (Rpl) – a 2‐es szakasz, ekkor a K+‐áram mellett Ca2+‐áram is folyik
a membránon
• végső (finális) vagy teljes repolarizáció (Rf), – a 3‐as szakasz, ekkor főként
K+‐áram folyik a membránon
Az utolsó szakasz az utópotenciálokat és a nyugalmi membránpotenciált
jelenti (4‐es szakasz).
Az ionok ioncsatornákon keresztül áramlanak, passzívan, koncentráció ‐
gradiens szerint (nagyobb koncentrációtól a kisebb felé). A repolarizáció nem
jelenti az ionegyensúly helyreállítását, ez később történik, pumpam űködés révén.
Ioncsatornák
Az ioncsatornák transzmembrán fehérjék, amelyeken keresztül passzív ionáramlás
jöhet létre. Az ionok áramlásának irányát az ionokra ható erők határozzák meg: a
koncentráció ‐gradiens és az elektromos erő. Az ioncsatornákon folyó ionáramok
hatására a membrán két oldala közti ionkoncentráció ‐különbség csökken.
A szívizomsejtek membránjában található ioncsatornák főként
feszültségfügg őek.
A depolarizáció a Na+‐csatornák révén történik. A feszültségfügg ő Na+‐
csatornák a küszöbpotenciálon kezdenek nyílni. A Na+‐ionokra a kémiai és az
elektromos erő is azonos irányba hat, ezért a csatornák kinyílásakor a Na+‐ionok
bezúdulnak a sejtbe. Ezáltal a sejthártya még inkább depolarizálódik, ennek
hatására újabb Na+‐csatornák nyílnak. Így kialakul egy önmagát erősítő (pozitív
feedback) kör, ami a membrán teljes depolarizációját hozza létre.
Az ioncsatornák tulajdonságai:
• szelektívek, vagyis csak bizonyos ionokat engednek át (pl. Na+‐csatorna,
K+‐csatorna, stb.)
© Élettani tanszék 153
• kapuzottak (gated), vagyis a vezetőképességük változhat
Aszerint, hogy milyen hatás kapuzza őket, az ioncsatornák lehetnek:
• feszültségfügg ő csatornák: a membrán ‐potenciál függvényében nyílnak
vagy záródnak, legtöbbször depolarizáció nyitja őket, lehetnek:
o perszisztens csatornák, amelyek mindaddig nyitva vannak, amíg a
nyitó hatás fennáll
o tranziens csatornák, amelyen önmaguktól záródnak, akkor is, ha a
nyitó hatás folyamatosan fennáll
• ligandfügg ő csatornák: jelzőmolekulák kapcsolódásakor nyílnak, ezek
lehetnek:
o külső jelzőmolekulák: pl. neurotranszmitterek vagy hormonok
o belső jelzőmolekulák: pl. second messengerek
• mechanoszenzitív csatornák: a membrán feszülésekor nyílnak
• hőmérsékletfügg ő csatornák: a hőmérséklet függvényében nyílnak és
zárulnak
• egyéb csatornák
Az ioncsatornák ezen kívül még eltérnek egymástól a kinetikájuk (a nyitás és
zárás gyorsasága), a maximális vezetőképességük és a gyógyszeres
befolyásolhatóságuk szempontjából is.
A Na+‐csatorna tranziens, néhány ezredmásodperc alatt inaktiválódik.
A Na+‐csatorna három különböz ő állapotban lehet: zárt, nyitott és inaktivált
(57. ábra). A nyugalmi membránpotenciálon zárt Na+‐csatornák depolarizáció
hatására kinyílnak, majd inaktiválódnak. Az inaktivált csatorna nem vezet Na+‐
ionokat, és nem tud visszatérni nyitott állapotba. Mindaddig, amíg tart a
depolarizáció, a Na+‐csatornák inaktiváltak, ezért a sejt nem képes válaszolni egy
újabb ingerre, vagyis refrakter állapot ban van. Új akciós potenciál csak az előző
akciós potenciál repolarizációja után alakulhat ki, mivel a repolarizáció hatására
kerülnek a Na+‐csatornák ismét zárt (vagyis nyitható) állapotba.
57. ábra. A Na+‐csatornák állapotai
Az akciós potenciál alatt a sejtek refrakter stádiumban vannak.
Refrakter stádium : az az időszak, amikor a sejt nem képes választ adni semmilyen
ingerre, annak erősségétől függetlenül. Ez megközelít őleg megegyezik az akciós
potenciál tartamával.
© Élettani tanszék 154
A refrakter stádium két részre osztható (58. ábra):
• abszolút refrakter stádiumban semmilyen ingerrel nem lehet akciós
potenciált kiváltani
• relatív refrakter stádiumban csak a küszöbérték űnél jóval erősebb ingerrel
lehet akciós potenciált kiváltani
58. ábra. Egy szívizomsejt (balra) és egy idegsejt (jobbra) akciós
potenciálja, és a refrakter stádium (RS) szakaszai: abszolút refrakter
stádium (ARS) és relatív refrakter stádium (RRS)
Ha az akciós potenciál kiváltódik, minden irányban tovaterjed a sejthártyán
(idegsejteken és szívizomsejteken is). Az ingerület kiváltását, illetve tovaterjedését
meg lehet akadályozni Na+‐csatorna blokkoló gyógyszerekkel.
Mivel a fájdalomérzet az agyban alakul ki, ez nem jön létre, ha az ingerület nem
jut el oda. Nátrium ‐csatorna blokkolók at használunk akkor is, ha a fájdalominger
kiváltását és/vagy tovaterjedését akarjuk megakadályozni az érzőidegeken a
köztponti idegrendszer felé. Tehát a Na+‐csatorna blokkolóknak helyi érzéstelenít ő
hatásuk van. A legrégebbi ilyen ismert szer a kokain, de ennek központi
idegrendszeri hatásai is vannak (kábítószer). Ma a kokain központi idegrendszeri
hatások nélküli származékait használjuk: lidokain (Xilin), novokain.
A Na+‐csatornák specifikus blokkolója, a tetrodotoxin (TTX) erős méreg, csak
laboratóriumi kísérletekben használják.
© Élettani tanszék 155
A depolarizáció a K+‐ és a Ca2+‐csatornákat is aktiválja, de ezek lassabban
nyílnak, mint a Na+‐csatornák. A nyitott csatornákon át:
• a K+ kifelé áramlik a sejtből (repolarizáló hatás),
• a Ca2+ befelé áramlik a sejtbe (depolarizáló hatás).
A két ionáram a plató szakaszban egyensúlyban van, a repolarizáció kezdeti
és végső szakaszában a kálium‐áram dominál.
Az izom‐összehúzódást az intracelluláris Ca2+‐koncentráció növekedése idézi
elő. A Ca2+‐koncentrációja nyugalomban, elernyedt sejtben 10‐7 mol/l, maximális
összehúzódás alatt 10‐5 mol/l, vagyis a belső kalcium‐koncentráció százszorosára
nő. 10‐5 mol/l intracelluláris ionizált Ca2+‐koncentráció felett kóros folyamatok
indulnak el, amelyek a sejt pusztulásához is vezethetnek.
Az izom‐összehúzódás tartama nagyjából megegyezik a monofázisos
potenciál időtartamával.
Ingervezetés a sejtmembránon
A kiváltódott akciós potenciál nem marad lokalizáltan, hanem tovaterjed a
membránon.
INGERVEZETÉS CSUPASZ MEMBRÁNON
A csupasz membránon való ingervezetés mechanizmusa általánosan érvényes
minden ingerelhet ő sejt esetén (szívizomsejt, simaizomsejt, idegsejt, mirigysejt). A
mielinhüvelyes idegrostok ingervezetési mechanizmusa ettől kissé eltér.
Ha a sejthártyára kívülről negatív töltéseket juttatunk, ezek semlegesítik a pozitív
töltéseket, így a membrán depolarizálódik. Az inger erőssége az áramsűrűségtől
függ, vagyis hogy időegység alatt a membrán egy adott területére mennyi töltést
sikerül juttatni. Kis felületű elektródot használva nagy áramsűrűség hozható létre.
59. ábra. Stimuláló berendezés. Az aktív elektród kis felületű, a passzív
© Élettani tanszék 156
elektród nagy felületű kell legyen, ezt egy távoli pontra helyezzük.
Ahhoz, hogy egy sejtet a sejthártya megsértése nélkül, vagyis kívülről
depolarizáljunk, a sejt felszínére negatív töltéseket kell juttassunk egy stimuláló
berendezéssel (59. ábra), hogy semlegesítsük az itt található pozitív töltéseket.
Az ionok töltéseket adnak át egymásnak, ezért egy oldalirányú áram
keletkezik, így kisebb mértékben a szomszédos membrán ‐terület is
depolarizálódik (60. ábra).
60. ábra. Az akciós potenciál regeneratív vezetése: Fent a töltések
áramlása, lent a membránpotenciál változása a membrán hosszában.
Piros – küszöb alatti inger, kék – küszöb feletti inger esetén.
Küszöb alatti inger esetén, ha az ingerlést abbahagyjuk, a membrán ‐
potenciál kiegyenlít ődik, és visszaáll a nyugalmi értékre. Ha az inger megfelel ően
erős, kiváltódik az akciós potenciál, a membrán helyileg teljesen depolarizálódik.
Mivel a töltések oldalirányba is elmozdulnak, a szomszédos területek is
depolarizálódnak. Mikor a szomszédos területeken a depolarizáció eléri a
küszöbértéket, kiváltódik itt is kiváltódik az akciós potenciál. Így az akciós
potenciál gyengülés nélkül terjed oldalirányban a sejthártyán. Az akciós potenciál
kiváltódására érvényes a minden vagy semmi törvénye, ezért a sejthártya minden
pontján a kiváltódott akciós potenciál amplitúdója maximális, mintegy
újraképz ődik az akciós potenciál, ezért az ilyen típusú terjedést regeneratív nak
nevezzük. Ahhoz, hogy az ingerület tovavezet ődjön a sejthártyán, az ionok között
© Élettani tanszék 157
oldalirányú töltésátadás kell történjen, ami viszonylag lassú folyamat, ezért a
vezetési sebesség csak 1 m/s körül van.
MIELINHÜVELYES VEZETÉS
A mielinhüvely az idegsejtek egyes nyúlványain található, az idegszövet fehér
színét adja. A mielinhüvelyt gliasejtek képezik:
• a perifériás idegrendszerben a Schwann ‐féle sejtek
• a központi idegrendszerben az oligodendrociták
Ezek a sejtek nyúlványaikkal rácsavarodnak az axonra, akár 10‐20 rétegben
is, majd citoplazmájukat visszahúzzák. Így az axonok körül megmaradnak a
feltekeredett membránok, vagyis egy lipoprotein ‐hüvely jön létre, amely jó
elektromos szigetelő (a zsírok rosszul vezetik az áramot). Két szomszédos gliasejt
által termelt mielin‐szakasz közt egy hézag található, ez a Ranvier‐féle befűződés.
61. ábra. Mielinhüvelyes axon hosszmetszete, szaltatorikus ingervezetés.
Piros – a mielinhüvely metszete, narancs – a nátrium‐csatornák
elhelyezkedése, kék – a töltések áramlása.
A Ranvier‐féle befűződések szintjén sok nátrium‐csatorna található, így itt
akciós potenciál váltódhat ki. A kiváltódott akciós potenciál hatására a
szomszédos membrán részek depolarizálódnak. Mivel azonban a közvetlenül
szomszédos membránterületeket az elektromosan szigetelő mielinhüvely borítja
az oldalirányú töltésátadás csak a következ ő Ranvier‐féle befűződésnél fogja
kiváltani az akciós potenciált. Így az ingerület befűződésről befűződésre ugrálva
terjed, ez a szaltatorikus ingervezetés.
Az ingerület terjedésének sebessége szaltatorikus ingervezetésssel sokkal
nagyobb, mint csupasz membránon, maximálisan 100‐120 m/s. Minél vastagabb
egy rost, annál gyorsabban vezeti az ingerületet. A leggyorsabban a vastag
mielinhüvelyes rostok vezetnek, a vékony mielinhüvelyes rostok közepes
sebességgel, a leglassabban a mielinhüvely nélküli rostok vezetnek.
© Élettani tanszék 158
Ingervezetés rostról rostra
A szívizomsejtek csatlakozásánál található interkaláris korongokat (Eberth‐féle
vonalakat) alkotó fehérjék egy része elektromosan is összekapcsolja a sejteket. Az
ilyen típusú kapcsolatot réskapcsolatnak (gap junction ) nevezzük.
A réskapcsolatoknál a két sejt membránja egymáshoz nagyon közel,
párhuzamosan helyezkedik el, közöttük egy nagyon keskeny rés található,
speciális kapcsoló fehérjékkel. Ezek a fehérjék a connexonok, a két szomszédos sejt
membránjában levő connexonok egymás meghosszabbításában találhatóak (62.
ábra).
Egy connexon hat darab connexin alegységb ől áll, az általuk határolt pórus
átmérője 0,5‐2 nm, így kis molekulák át tudnak rajta átjutni (kb. 1500‐2000 kD‐ig).
62. ábra. A connexinok elhelyezkedése a connexonban nyitott és zárt
állapotban. Az akciós potenciál átterjedése a gap junction‐on.
Ha az egyik sejt depolarizálódik, a nátrium‐ionok bezúdulnak a sejtbe, és a
pozitív töltések átjutnak a gap junction‐on a szomszéd sejtbe. A bejutó pozitív
töltések a szomszédos sejtet depolarizálják a küszöbértékig, és ott is akciós
potenciál váltódik ki. Így a munkaizomrostokban az ingerület késedelem nélkül
áttevődik egyik sejtről a másikra.
Az átvezetés akkor hatékony, ha:
• az egyedi gap junction‐ok vezetőképessége megfelel ő,
A gap junction vezetőképességé t több tényező befolyásolja:
• a second messengerként (β1‐adrenerg stimulációra) termelődött cAMP a
© Élettani tanszék 159
vezetőképességet fokozza,
• az intracelluláris Ca2+‐szint kóros emelkedése vagy az alacsony pH zárja a
gap junctiont, ezáltal ilyenkor a sejtek közötti kapcsolódás gyengül, így a
beteg szívizom elszigetel ődik az egészséges területekt ől)
• megfelel ő számú réskapcsolat van a két sejt közt,
• az akciós potenciál megfelel ően nagy töltés‐beáramlással jár ahhoz, hogy a
második sejt a küszöbig depolarizálódjon.
Az akciós potenciál során a membránon átáramló töltések mennyisége változhat.
Rossz vérellátású területen a hipoxia és az elégtelen tápanyagellátás miatt az
energia‐termelés csökken, lelassul a pumpam űködés. Így a kialakuló
koncentráció ‐gradiensek kisebbek, az egyes ionok egyensúlyi potenciálja is kisebb
(közelebb a 0‐hoz), így a sejtek nyugalomban is részlegesen depolarizáltak,
membránpotenciáljuk a normálisnál közelebb van a küszöbhöz. Ilyen
körülmények közt könnyebben jön létre spontán ingerképzés, plusz ütés
(extraszisztolé) vagy más ritmuszavar (pl. fibrilláció ) keletkezhet. A kialakuló
akciós potenciál amplitúdója kisebb, az akciós potenciál során kisebb ionáramok
keletkeznek, a sejtbe bejutó töltésmennyiség is kisebb. Így a szomszédos sejtbe is
kevesebb töltés jut be, ami nem elég ahhoz, hogy a következ ő sejtet a küszöbig
depolarizálja. Ez az ingerület elakadásához vezethet, vagyis átvezetési blokk
alakulhat ki.
Ingervezetés az egész szíven
A kamrák nak saját ingervezet ő rendszere van (64. ábra), amely a pitvar‐kamrai
csomóból indul, egy rövid nyalábot (His‐nyaláb) képez a kamraközti sövényben,
majd kettéoszlik a jobb és bal Tawara‐szárra. Ezek többszörösen elágaznak és az
endocardium alatt egy hálózatot képeznek. Ez a Purkinje‐hálózat, amelynek
végződései behatolnak a munkaizomrostok közé.
Az ingervezet ő rendszer sejtjei módosult izomsejtek, kevés kontraktilis
elemet (aktin, miozin) és sok glikogént (amelyből energiatermelésre alkalmas
glükóz képződik) tartalmaznak, az átmérőjük nagyobb. Vég a véghez szorosan
kapcsolódnak. Ebben a hálózatban a vezetési sebesség nagyobb, mint a
munkaizomrostokban, körülbelül 3 m/s. Az ingerület az ingervezet ő rendszer
sejtjeiről átadódik a munkaizomrostoknak, amelyek továbbvezetik az ingerületet.
Az ingervezet ő rendszer az ingerületet gyorsan eljuttatja a kamra minden
részébe. Legelőször a kamraközti sövény környéke depolarizálódik (ahol
beérkezik az ingervezet ő rendszer), míg legutoljára a bal kamra latero‐bazális
része. Mivel a Purkinje‐hálózat subendocardiálisan helyezkedik el, a kamrafal
© Élettani tanszék 160
vastagságában az ingerület az endocardiumtól az epicardium felé terjed. A kamra
teljes kerületén az ingerület 80‐100 ms alatt terjed át, ennyi az időbeli eltérés a
legelőször és legutoljára depolarizálódott kamrai izomsejt aktivációja között.
63. ábra. Szinkronizmus. Világoskékkel a legelőször, zölddel a
legutoljára depolarizálódó kamrai izomrost akciós potenciálja.
Mivel az akciós potenciál időtartama körülbelül 300 ms, van egy olyan
időszak (~200 ms), amikor az összes kamrai izomsejt depolarizálódva van. A
depolarizációt kis késéssel követi az összehúzódás, hasonló időtartammal, így a
kamrai szisztolé során van egy olyan időszak, amikor az összes kamrai izomsejt
össze van húzódva. Ez a kamra pumpam űködésének elengedhetetlen feltétele
(szinkronizmus elve).
Fibrilláció (remegés) esetén az ingerület bolyong az üreg falában, ezért nincs egy
egységes elernyedési időszak és egy szinkron összehúzódási szak. Ha
kamrafibrilláció alakul ki, a kamra pumpam űködése leáll, és beáll a klinikai halál
állapota.
A pitvarfibrilláció az élettel összeegyeztethet ő állapot, főként időskorban
gyakori ritmuszavar. Ekkor a pitvarban nem jön létre szinkron összehúzódás,
ezért a vér nem ürül ki megfelel ően pitvarból, elmarad az aktív kamrai telődés. A
pitvarban pangó vérben rög képződhet: amennyiben ez elúszik, embólia alakulhat
ki.
A jobb pitvarban kialakuló rögök tüdőembóliát okoznak, a bal pitvarban
kialakulók pedig attól függően okoznak tüneteket, hogy hova sodródnak. A nagy
osztóerek anatómiája miatt ezek a rögök gyakran az agyi erekben ékelődnek be.
© Élettani tanszék 161
A pitvarok falában bolyongó ingerület véletlenszer űen éri el a pitvar‐kamrai
csomót, ezért a kamrákban szabálytalan időközönként keletkezik ingerület. Ez
rendszertelen pulzusban nyilvánul meg (abszolút aritmia ).
A pitvarok nak nics saját ingervezet ő rendszere, itt az ingerület rostról rostra
terjed, csupasz rostos vezetéssel. A szinkronizmus elve itt is érvényesül. A
pitvarokban az ingerület vezetése jobbról balra, fentről le és hátulról előre
történik.
A pitvarok nem egyidejűleg húzódnak össze a kamrákkal. Az ingerület a
pitvarokról késéssel terjed tovább a kamrákra. A szívben un. junkcionális zónák
találhatók, ahol az ingerület terjedése jóval lassúbb, így az ingerület terjedése
késést szenved, a késés időtartama körülbelül 100 ms.
64. ábra. Ingerületterjedés a pitvarban és a kamrai ingervezet ő rendszer.
J1, J2 – junkcionális zónák
A szívben két junkcionális zóna található, a szinoatrális csomó körül (ezt
nevezik még tranzicionális zónának is) és az atrioventrikuláris csomóban (64.
ábra). Ilymódon a pitvarok szinkron aktiválódnak, majd 100 ms‐al később
aktiválódnak a kamrák.
Az ingerület terjedése könnyebben elakad a junkcionális zónák szintjén, vagyis
blokk alakulhat ki. Ilyen ingerületvezetési blokk a szinoatriális blokk és az
atrioventrikuláris blokk (a kamrában létrejövő szárblokk más mechanizmussal
© Élettani tanszék 162
alakul ki).
Ingerképzés a szívben
A szív nem idegi behatásra, hanem saját ingerképz ő rendszere révén aktiválódik.
A szívben több helyen találunk pacemaker aktivitású sejteket. Ezekre a sejtekre
jellemző, hogy önmaguktól, spontán módon depolarizálódnak, és periodikusan
ingerületet gerjesztenek.
Ilyen sejtek találhatóak:
• a szinoatriális csomóban, amelyek 70‐80 alkalommal aktiválódnak
percenként,
• a pitvar‐kamrai csomóban, amelyek 40‐50 alkalommal aktiválódnak
percenként,
• a kamrai ingervezet ő rendszerben, amelyek 30‐40 alkalommal
aktiválódnak percenként.
A legnagyobb frekvenciával működő csomó felülvezérli a többieket.
overdrive suppression (felülvezérlés általi elnyomás) – az a jelenség, ami révén a
legmagasabb frekvenciával ingerületet gerjesztő pacemaker meggátolja, hogy a
többi pacemaker ingerületet gerjesszen
Az ingerképzés fiziológiás helye a szinoatriális csomó, ha itt történik az
ingerképzés, normotópiás ingerképzésr ől beszélünk. A bárhol máshol történő
ingerképzés ektópiás. Az alsóbb ingerképz ő szintek akkor gerjesztenek
ingerületet, ha kiesik a domináns pacemaker vagy túl nagy a késés (pl. blokk
esetén).
Az ingerképz ő csomóban levő sejtek is módosult izomsejtek, egymáshoz
csak lazán kapcsolódnak, nagyjából együttműködő sejtpopulációt képeznek.
Ezáltal egy sejt kiesése nem okoz funkciózavart, ha a sejtek akár fele elpusztul,
nem észlelünk klinikai változást az ingerképzésben.
Az ingerképz ő sejtek periodikusan, spontánul depolarizálódnak. Az akciós
potenciáljuk eltér a munkaizomrostok akciós potenciáljától:
• a depolarizációs szakasz lassabb, mivel itt nem a gyors Na+‐csatornák,
hanem Ca2+‐csatornák biztosítják a depolarizációt,
• az akciós potenciál csúcsa nem haladja meg a 0 mV‐ot,
• nincs plató szakasz, a depolarizáció azonnal átfordul repolarizációba,
• nincs nyugalmi membránpotenciáljuk, hanem lassan önmaguktól
depolarizálódnak a küszöbig, ez a lassú diasztolés depolarizáció.
© Élettani tanszék 163
A lassú diasztolés depolarizációt részben szivárgó ioncsatornák hozzák létre,
amelyeken át pozitív töltésű ionok szivárognak a sejtbe, másrészt olyan
ioncsatornák, amelyek már a ingerküszöb alatt is képesek kinyílni.
A vegetatív idegrendszer nagymértékben befolyásolja (modulálja) az
ingerképzést, hatására módosul a periódusid ő (a szívciklus időtartama, T) (65.
ábra).
65. ábra. Fent: a munkaizomrostok és az ingerképz ő sejtek akciós
potenciálja, lent: acetilkolin (ACh) és noradrelin (NA) hatása az
ingerképzésre
A szimpatikus idegvégz ődésekből noradrenalin szabadul fel, amely
adrenerg receptorokon hat, melyek közül a β1 található meg a szívizomsejteken.
Noradrenalin hatására gyorsabb a diasztolés depolarizáció, a membránpotenciál
hamarabb eléri a küszöbértéket, ahol kiváltódik az akciós potenciál. Ezáltal a
© Élettani tanszék 164
periódusid ő lerövidül, a szívfrekvencia megnő. Ezt a hatást pozitív kronotrop
hatásnak nevezzük.
A paraszimpatikus idegrendszerb ől acetilkolin szabadul fel, ez M2
(muszkarinos) kolinerg receptorokon hat. Acetilkolin hatására a diasztolés
depolarizáció lelassul, a szívfrekvencia csökken. Ezt negatív kronotrop hatásnak
tekintjük.
kronotrop hatások – a szívfrekvenciát befolyásoló hatások
inotrop hatások – az összehúzódások erejét befolyásoló hatások
Nyugalmi állapotban a szív kettős vegetatív hatás alatt áll (szimpatikus és
paraszimpatikus), a szívfrekvencia körülbelül 60‐80 ütés/perc. Muszkarinos
receptor antagonistát adagolva (pl. atropin) a szívfrekvencia megnő
120 ütés/percre. Béta‐receptor antagonista hatására (pl. propranolol) a
szívfrekvencia lecsökken 50 ütés/percre. Tehát a szív nyugalmi állapotban
dominánsan paraszimpatikus hatás alatt áll. Mindkét vegetatív hatást blokkolva
(hasonló a helyzet denervált szív esetében, pl. szívátültetés után) a szívfrekvencia
100 ütés/perc, ez a szív saját (intrinszik) frekvenciája. Vegetatív hatások hiányában
a szív nem tud gyorsan alkalmazkodni a terheléshez.
A szív alkalmazkodása a terheléshez
Fizikai erőkifejtés esetén a vázizmok oxigén‐ és tápanyagszükséglete megnő, az
izmok erei tágulnak, így megnő az izmokon áthaladó vérmennyiség. A
megnövekedett szükséglethez a szív a perctérfogat emelésével alkalmazkodik.
A szív alkalmazkodásának három típusa van.
FOKOZOTT SZIMPATIKOTÓNIA
Ez egy gyors mechanizmus, másodperc nagyságrandben alakul ki, ez biztosítja,
hogy mindig a megfelel ő szinten legyen a szív által megmozgatott vérmennyiség.
Fokozott szimpatikus tónus hatására a szívfrekvencia megnövekedik.
A szívfrekvencia felső határa körülbelül 200 ütés/perc, így ezzel a
mechanizmussal a szívfrekvencia, és ezáltal a perctérfogat is nagyjából
háromszorosára nőhet. A szívfrekvencia növekedésekor azonban csökken a
szívciklus időtartama, ami főként a diasztolé rövidülése révén valósul meg. Így
lecsökken a telődés ideje és ezáltal a kamrába áramló vér mennyisége, emiatt
bizonyos határ felett a szívműködés hatékonysága csökken.
Ezenkívül a szívfrekvencia növekedése a szív energiaszükségletét
nagymértékben fokozza, mivel a szívizomsejtekbe beáramlott kalciumot minden
szívciklus során aktívan el kell távolítani a citoplazmából. Kamrai szisztolé alatt a
© Élettani tanszék 165
bal kamra falában futó erek összeprésel ődnek, a koronária ‐keringés diasztolé alatt
valósul meg. Tachycardia esetén, mivel a diasztolé tartama lerövidül, a
koszorúerek keringése romlik.
TÉRFOGATI ALKALMAZKODÁS
A Frank‐Starling mechanizmus alapján minél nagyobb nyugalmi rosthosszról
indul az összehúzódás, annál nagyobb a szívösszehúzódások ereje.
66. ábra. Elernyedt és nyújtott rost összehúzódása – egy szarkomér
ábrázolása: lila – aktinszálak, narancssárga – miozinszálak
A szívizomrost rövidülését (összehúzódás át) a citoplazmában található aktin és
miozin fehérjék egymás melletti elcsúszása okozza. Az aktin és a miozin szabályos
elrendez ődést mutat, hosszanti ismétlődő egységekkel (szarkomér). Az izomrost
összehúzódását az akciós potenciál során megnöveked ő citoplazmatikus Ca2+‐
koncentráció hozza létre, ennek hatására lehetővé válik az aktin és miozin
kölcsönhatása. A miozin molekula feji részének energiafelhasználással (ATP
bontása) történő behajlása lehetővé teszi a miozinszálak becsúszását az
aktinszálak közé, ezáltal a szarkomér megrövidül.
Vagyis minél jobban kitágul a kamra a diasztolé alatt (fokozódik a telődés),
annál erőteljesebben húzódik össze (66. ábra). Ennek a mechanizmusnak
jelentősége van a bal és a jobb szívfél által megmozgatott vérmennyiség
egyensúlyának biztosításában.
© Élettani tanszék 166
A szív energiafelhasználása ezzel a mechanizmussal kevésbé nő, mint a
frekvencia növekedésekor. Edzéssel el lehet tolni az egyensúlyt a térfogati
alkalmazkodás felé, edzetleneknél a frekvencia általi alkalmazkodás dominál.
HOSSZÚ TÁVÚ ALKALMAZKODÁS (HIPERTRÓFIA )
Hosszú távon a fokozott terhelés hatására fokozódik a kalcium‐felszabadulás a
sejtben (a kalcium másodlagos hírvivő anyag is), illetve nő a stressz‐hormonok és
egyéb mediátorok szintje. Ezen anyagok hatnak a sejtmagra, fokozódik a
szívizomsejtekben a fehérje‐átírás, ezért a sejtek mérete megnő.
A sejtek méretbeli megnövekedését hipertrófiá nak nevezzük. Az erek száma
nem nő, ezért nő a hajszálerek közt levő távolság, így romlik a diffúzió hatásfoka.
A sejtek tápanyagellátása romlik, degenerációs folyamatok indulnak el, a
szívizomzatban kötőszövetes átépülés következik be, és szívelégtelenség alakul ki.
Előrehaladott állapotban szív fala vékonyodik, és az üregek kitágulnak. Azonos
nyomás létrehozásához a tágabb üreg nagyobb erővel kell összehúzódjon, ehhez
több energia szükséges, így kialakul egy önmagát erősítő kör. A fizikai erőkifejtés
nem okoz kóros szintű szívizom ‐hipertrófiát, ilyet általában csak keringési
akadályok okoznak (pl. billentyűhibák).
A szív m űködésének vizsgálata – elektrokardiogram
Az elektrokardiogram a szív elektromos tevékenysége által keltett elektromos
jelek felírása. A regisztrálása testfelszínre helyezett elektródok révén történik. A
elektrokardiogram csak a szív elektromos tevékenységét rögzíti, a mechanikai
aktivitást nem.
Az EKG genézise
Az elektrokardiogram során a mérő elektródokat a vizsgált sejteken kívül
helyezzük el (a testfelszínen). Így elhelyezett elektródokkal a nyugalomban lévő
sejtek esetében vagy a teljesen depolarizált sejtek esetében nulla potenciál ‐
különbséget mérünk. Depolarizáció és repolarizáció során a sejtek dipólusként
viselkednek, ekkor nullától eltérő potenciálkülönbséget mérünk.
© Élettani tanszék 167
67. ábra. Dipólusként viselkedő szívizomsejt és a kialakuló potenciálok
extracelluláris mérése. A depolarizációs hullám balról jobbra terjed,
ezért a sejt bal fele már depolarizálódott, a jobb oldala még nem.
dipólus – két azonos nagyságú, de ellentétes elektromos töltés, amelyek
egymástól kis távolságra helyezkednek el
Amint az ingerület végigterjed a szívizomsejten, egyik fele már depolarizált,
másik fele még nem. Ilyenkor a sejtek depolarizált része kívülről negatív, a
nyugalmi membránpotenciálon levő része kívülről pozitív töltésű. Repolarizáció
esetén a folyamat pont fordítva zajlik le.
Mivel normális körülmények közt az ingerület a szinusz‐pitvari csomóban
képződik, és innen terjed a pitvarokra, majd a kamrákra, dipólusok alakulnak ki:
• a pitvari depolarizáció,
• a pitvari repolarizáció,
• a kamrai depolarizáció és
• a kamrai repolarizáció során.
A dipólusokat vektorokkal jellemezhetjük, egy dipólust leíró vektor az elemi
vektor. Egy adott pillanatban összegzett összes vektor az integrálvektor , ennek a
vetületeit regisztráljuk az EKG‐görbén.
Azokat a fizikai mennyiségeket, amelyeket a nagyságuk mellett az irányuk is
jellemez, vektor mennyiségeknek (vektor oknak) nevezzük (68. ábra).
A vektorokat jellemzi a nagyság, irány, kezdőpont és irányítás.
A vektorok eltolhatók, és az azonos kezdőponttal rendelkez ő vektorok
összegezhet ők. Két vagy több vektor összege az eredő vektor.
A vektor vetületét egy tetszőleges tengelyre merőleges leképzéssel kapjuk.
© Élettani tanszék 168
68. ábra. A vektor jellemzői (A), vetülete egy tengelyre (B), eltolásuk
közös kezdőpontba és az eredő vektor meghatározása a
paralelogramma ‐szabállyal (C).
EKG-elvezetések
A szervezet elektrolit tere a szív működése során keletkezett elektromos jeleket
vezeti, ezért lehetséges ezeket távolra, a bőr felszínére helyezett elektródokkal
felírni. Az elektródok elhelyezése standardizált. Egy adott módon áramkörbe
kapcsolt elektródokkal felírt jelet nevezzük elvezetés nek.
A standard EKG‐vizsgálat során 12 elvezetést írunk fel, ezeket három
csoportba oszthatjuk:
• bipoláris végtagi elvezetések (Einthoven ‐féle): I, II, III
• unipoláris végtagi elvezetések: aVR, aVL, aVF
• unipoláris mellkasi elvezetések: V1‐V6
A végtagi elvezetések felírásához három mérő és egy földelő elektród
szükséges, amelyeket standard módon kell elhelyezni. Az elektródok színnel és
betűvel kódoltak (69. ábra):
• jobb kéz (R): piros,
• bal kéz (L): sárga,
• bal láb (F): zöld,
• jobb láb: fekete – a földelő elektród.
© Élettani tanszék 169
69. ábra. A végtagi elektródok helye.
A mellkasi elvezetések felírásához ezeken kívül szükség van még hat
mellkason elhelyezett elektródra is (70. ábra):
• V1 – IV. bordaköz, parasternalis vonal a jobb oldalon,
• V2 – IV. bordaköz, parasternalis vonal a bal oldalon,
• V3 – V2 és V4 közti távolság felénél,
• V4 – V. bordaköz, bal medioclavicularis vonal,
• V5 – V. bordaköz, bal elülső axillaris vonal,
• V6 – V. bordaköz, bal középső axillaris vonal.
© Élettani tanszék 170
70. ábra. A mellkasi elvezetésekhez használt mérőelektródok helye.
Az EKG regisztrálása
Az EKG felírásához használt elektrokardiográf részei:
• jelgyűjtő rendszer – ide tartoznak az elektródok, az összeköt ő kábelek és
egy ellenállásokat tartalmazó bemeneti blokk,
• erősítő rendszer – a jel erősítésén kívül szerepe a zaj kiszűrése is,
• kijelző rendszer – milliméter ‐papírra, képernyőre kiírva vagy
számítógépbes feldolgozás, egyidejűleg egy vagy több csatornán.
AZ EKG- VIZSGÁLAT MENETE
A vizsgálat alatt a páciens a hátán fekszik (vizsgálóasztalon vagy ágyban),
szabaddá tett mellkassal, csuklóval és bokával. Fontos a megfelel ő
szobahőmérséklet (18‐22°C). Az elektródokat ragasztással vagy gumiszalaggal kell
rögzíteni, szükség esetén kontakt‐gélt kell tenni az elektród és a bőr közé.
Az EKG-görbe leírása. A normális EKG-görbe
Az elektrokardiogrammot milliméter ‐papírra írjuk fel (függőlegesen és
vízszintesen is 1 mm‐re elhelyezked ő vonalak, 5 mm‐ként vastag vonalak
© Élettani tanszék 171
találhatóak). A hullámok amplitúdója a függőleges tengelyen mérhető, a
vízszintes tengely az időt mutatja (71. ábra).
Standard beállítások esetén 1 mV‐nak 10 mm felel meg, (1 mm=0,1 mV), a
vízszintes tengelyen (25 mm/s papírfutási sebesség esetén) 1 másodpercnek
25 mm felel meg (1 mm=0,04 s=40 ms).
71. ábra. Az EKG‐papír.
Az EKG morfológiai elemzése csak akkor lehetséges, ha a készülék megfelel ően
erősíti és szűri a mért jeleket. Ennek ellenőrzése érdekében minden regisztrátum
elején a készülék felír egy téglalap alakú referencia ‐görbé t (72 ábra). A téglalap
magassága 1 mV erősségű jelnek megfelel ő.
72 ábra. Az EKG‐készülék kalibrálását jelző referencia ‐görbe. Szokásos
erősítés esetén magassága 10 mm=1 mV: balra – megfelel ő kalibrálás,
középen – túlzott erősítés, a regisztrált görbén a hullámok amplitúdója
nagyobb, műtermékek jelenhetnek meg, jobbra – elégtelen erősítés, a
regisztrált görbén a hullámok amplitúdója kisebb, a kis hullámok nem
jelennek meg.
A 0 potenciálnak megfelel ő vonalat (alapvonalat) izoelektromos vonal nak
nevezzük A görbe izoelektromos vonaltól való eltérései a hullám ok. Az
izoelektromos vonaltól felfelé eltérő hullámokat pozitívnak, a lefelé eltérőket
negatívnak tekintjük. A hullámokat jellemzi:
• időtartam – mérésére használt a mm, ms vagy s,
• amplitúdó – mérésére használt a mm vagy mV,
© Élettani tanszék 172
• tengelyállás – mérésére használt a fok,
• forma.
Az EKG‐görbén megjelen ő hullámokat P, Q, R, S (ez utóbbi három alkotja a
QRS‐komplexumot), T és U (nincs mindig jelen) betűkkel jelöljük (73. ábra).
73. ábra. Az EKG‐görbe hullámai
A szakasz ok (szegmentumok) a két hullám közt elhelyezked ő izoelektromos
vonal részek (74. ábra). A szakaszokat jellemzi:
74. ábra. Az EKG‐görbe szakaszai (szegmentumai)
• időtartam – mérésére használt a mm, ms vagy s,
• izoelektromos vonalhoz viszonyított elhelyezkedés – izoelektromos,
emelkedett vagy süllyedt, utóbbi esetekben az alakja is fontos.
© Élettani tanszék 173
A távok (intervallumok) két viszonyítási pont közti részt jelentenek (75.
ábra), amelyeket az időtartamuk jellemez. A leggyakrabban leírt távok a PQ‐, QT
és RR‐táv.
75. ábra. Az EKG‐görbén leggyakrabban meghatározott távok
(intervallumok).
A normális EKG‐görbe elemei és jelentőségük:
• P hullám – a pitvarok depolarizációja alatt keletkezik,
• PQ‐szakasz – az ingerület késését jelenti a pitvar‐kamrai junkció szintjén,
• PQ‐táv – az elektromos impulzus terjedési idejének a szinuszcsomótól a
kamrákig,
• QRS‐komplexum – a kamrai depolarizáció, a kamrák aktiválása
normálisan magas, hegyes hullámokat hoz létre:
o R – az első pozitív hullám,
o Q – az R hullám előtti negatív hullám,
o S – az R hullám utáni negatív hullám,
• ST‐szakasz – a kamrai repolarizáció plató szakasza,
• T hullám – a kamrai végső repolarizáció
• QT‐táv – a teljes kamrai elektromos szisztolé (depolarizáció és
repolarizáció),
• RR‐táv – a szívciklus időtartama.
© Élettani tanszék 174
Az EKG elemzése
Az EKG elemzése fontos információkkal szolgál mind a kórisme számára, mind a
beteg állapotának követésében. Az EKG értelmezése szisztematikusan kell
történjen, jól meghatározott lépésekkel, így elkerülhet ő egyes elváltozások fel nem
ismerése. Az alábbiakban nem egy teljes EKG‐elemzési módszert írunk le, hanem
csak egyes gyakorlati jelentőségű kérdéseket tárgyalunk.
A SZÍVFREKVENCIA MEGHATÁROZÁSA
A szívfrekvencia pontosan meghatározható az EKG‐görbe alapján, figyelembe
véve a papírfutási sebességet (szokásosan 25 mm/s, vagyis 1500 mm/perc) és
megmérve a szívciklus időtartamát (RR‐táv hossza mm‐ben mérve).
vvDttD=⇒=
VITRR=
, RRIV
T==1ν
RR RR I I1500 6025=×=ν
, ahol
v –sebesség
D – megtett út
t – idő
V – papírfutási sebesség
IRR – RR‐táv mm‐ben
T – szívciklus időtartama
ν – szívfrekvencia
START 300 150 100 75 60 50
76. ábra. A szívfrekvencia becslése a gyors módszerrel.
A szívfrekvenciát gyors módszerrel meg lehet becsülni. Ehhez keresni kell
egy QRS‐komplexumot, amely az EKG‐papíron egy vastag vonalra esik (vagy
nagyon közel van hozzá). Ha a következ ő QRS komplexum a legközelebbi vastag
© Élettani tanszék 175
vonalon található, a szívfrekvencia 300/perc (IRR=5 mm, 1500/5=300). Ha a
következ ő QRS‐komplexum a második vastag vonalon található, a szívfrekvencia
150/perc (IRR=10 mm, 1500/10=150), amennyiben pedig az ezután következ ő vastag
vonalakon, akkor 100/perc, 75/ perc, 60/ perc, illetve 50/ perc (76. ábra).
A normális szívfrekvencia 60 és 10 ütés közt van percenként. Ennél gyorsabb
szívverés esetén, ha a színuszritmus kritériumai teljesülnek, szinusz‐tachycardia,
alacsonyabb szívfrekvencia esetén szinusz‐bradycardia áll fenn.
A SZÍVRITMUS MEGHATÁROZÁSA
A szívritmus a szív működésének ritmikusságára vonatkozik. A normális
szívritmus (vagyis a szinuszritmus) feltételezi, hogy az ingerületképzés helye a
szinuszcsomó, az ingerület terjedése a szívben a normális utakon történik és a
szívfrekvencia normális. Minden ettől eltérő eset kórosnak számít és
szívritmuszavart (aritmiát) jelent. A szívfrekvencia enyhén változhat a légzési
ciklus függvényében, a légzési aritmiát fiziológiásnak tekintjük.
A szinuszcsomó szabályos időközönként kelt ingerületet, azonos időtartamú
szívciklusokat hozva létre. Az, hogy a szívciklusok időtartama azonos‐e,
meghatározható, ha megmérjük és összehasonlítjuk az RR‐távokat:
IRR1=IRR2=…=I RRn.
Gyorsabb módszer, ha egy papírlapon megjelölünk 3‐4 QRS‐komplexumot,
majd összehasonlítjuk az EKG‐görbe más szakaszaival. Ha a jelölések találnak a
QRS‐komplexumokkal, a szív aktivitása ritmusos (77. ábra).
77. ábra. A szív ritmusos aktivitásának felmérése. Megjelöljük néhány
QRS‐komplexum helyzetét egy papírlapon (felső ábra) és megnézzük,
hogy a görbe más részein a jelölések megfeleltethet ők‐e QRS‐
komplexumoknak).
A színuszritmus kritériumai:
• minden QRS‐komplexum előtt van P hullám
• a P hullám morfológiája állandó egy elvezetésen belül az összes
szívciklusban
• a P hullámok közti távolságok egyenlők
© Élettani tanszék 176
• a P hullám pozitív II‐es és aVF elvezetésben
Ha ezek közül a kritériumok közül akár egy is nem teljesül, ritmuszavar áll
fenn.
A PITVARFIBRILLÁCIÓ JELEI
A pitvarfibrilláció a leggyakoribb ritmuszavar. Ez egy szabálytalan ritmus
(abszolút aritmia). Pitvarfibrilláció esetén a pitvarok aktiválása nem szabályos,
szinkron pitvari összehúzódás helyett remegés alakul ki. Mivel a pitvarok
pumpafunkciója megszűnik, a kamrai telődés nem elég hatékony, a perctérfogat
csökken.
Pitvarfibrilláció esetén pitvari szívizomsejtek nem szinkron aktiválódnak, hanem
véletlenszer űen, 400/percet meghaladó összesített frekvenciával. Az EKG‐görbén
P hullámok helyett kis, szabálytalan „f” hullámok tevődnek rá az izoelektromos
vonalra (78. ábra).
78. ábra. EKG‐görbe pitvarfibrilláció esetében (fent) az izoelektromos
vonalra rátevődő „f” hullámokkal. Lent egy normális EKG‐görbe
látható, a nyíl a pitvarfibrilláció esetében hiányzó P hullámot mutatja. (J.
Heuser ‐ Own work, CC BY‐SA 3.0,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=465397)
A pitvar‐kamrai csomóhoz gyakori, rendszertelen impulzusok érkeznek,
azonban nem mind vezetődnek át a kamrára. Így a kamra aktiválása rendszertelen
lesz,de a pitvari frekvenciánál ritkábban jön létre. A kamrákban az ingerület a
normális ingervezet ő rendszeren terjed, így a QRS‐komplexum és a T hullám nem
módosul. A kamrai frekvencia 110‐180/perc.
ISZKÉMIÁS JELEK
© Élettani tanszék 177
iszkémia – a szövetek (ez esetben a szívizom) elégtelen vérellátása, ezáltal nem
elégséges az oxigén‐ és tápanyagellátás. Az iszkémia leggyakoribb oka a
koszorúerek szűkülete.
Az elégtelen coronaria ‐keringés az EKG‐görbén három típusú elváltozást okozhat.
Az elégtelen vérellátás először a repolarizációt befolyásolja, így a T hullámok
változnak meg: negatív vagy szimmetrikus, magas T hullámok alakulnak ki. Ezt a
reverzibilis változást az EKG‐terminológiában iszkémiának nevezik, klinikailag
az angina pectorisn ak felel meg.
79. ábra. A T hullám eltérései iszkémia esetében: negatív T hullám
(balra) és magas, szimmetrikus T hullám (jobbra).
Lézió teljes koszorúér ‐elzáródás esetében jön létre. Ha a vérkeringés egy
kritikus szint alá esik, az érintett zónában a szívizomsejtek elhalnak (akut
szívinfarktus). A fő EKG‐jel az ST szakasz emelkedése (elevációja).
80. ábra. Az EKG‐görbe időrendi változásai szívinfarktus esetében.
A nekrózis jelei az infarktus kezdete után néhány órával jelentkeznek, mély,
széles Q hullámok jelennek meg (az R hullám amplitúdójának harmadánál
nagyobb, 40 ms‐nál hosszabb időtartamú). A patológiás Q‐hullám az elektromos
aktivitás nélküli, elhalt területet jelzi. A T hullám és az ST szakasz módosulásai
néhány óra‐nap alatt visszafejl ődnek, a patológiás Q hullám a beteg élete végéig
megmarad az EKG‐görbén (80. ábra).
© Élettani tanszék 178
Elasztikus szint
Az elasztikus szinthez a rugalmas falú nagy artériák tartoznak, vagyis az aorta és
a főbb ágai. A kamrai szisztolé (ejekció) idején ezek az erek kitágulnak, a kihajtási
energia egy részét falfeszülés formájában elraktározzák. Diasztolé idején a fal
ráfeszül a vérre és tovalöki a periféria irányába. Ezáltal a keringés folyamatossá
válik, és a vérnyomás nem esik vissza nullára a diasztolé alatt.
81. ábra. Nyomásváltozás az elasztikus erekben. Sz – szisztolé, D –
diasztolé, psz – szisztolés vérnyomás értéke, pd – diasztolés vérnyomás
értéke, pp – pulzusnyomás értéke
A vérnyomás az aortában szisztolé idején addig az értékig mehet fel, mint a
bal kamrai maximális a nyomás, ez 120 Hgmm körül van. Diasztolé alatt a nyomás
a bal kamrában majdnem 0 Hgmm‐re esik vissza, az aortában viszont csak
80 Hgmm‐re (81. ábra). A szisztolés és diasztolés nyomás különbsége a
pulzusnyomás . Normális vérnyomásértékek esetén a három nyomás aránya:
1:2:3 40:80:120 : : = =p D Sz pp p
A vérnyomás meghatározása fontos része a klinikai vizsgálatnak. Két fő
módszerrel lehetséges:
• közvetlenül, amikor egy manométerhez csatlakoztatott katétert vezetnek
az ér lumenébe, rutinszer űen nem alkalmazzák,
• közvetett módon, amikor egy mandzsettában levő nyomás méréséből
következtetünk a vérnyomás értékére, ez a rutinszer űen alkalmazott
módszer.
A leggyakrabban használt vérnyomásmérési módszer a Korotkov ‐módszer (82.
© Élettani tanszék 179
ábra), amelyhez sztetoszkóp és manométer szükséges.
Rutinszer űen az A. brachialis szintjén mérjük a vérnyomást. A nyugalomban
levő, kényelmesen ülő vagy fekvő beteg felkarja köré rögzítjük a vérnyomásmér ő
mandzsettáját, két ujjnyira a könyökhajlat fölött. A mandzsettába levegőt
pumpálunk, úgy, hogy a mandzsettában levő nyomás meghaladja a várt szisztolés
nyomásértéket. A sztetoszkópot a könyökhajlatba helyezzük az A. brachialis fölé,
majd a nyomást lassan csökkentjük a vérnyomásmér ő mandzsettájában.
Az első zörej észlelésekor a mandzsettában levő nyomás egyenlő a szisztolés
vérnyomás értékével, az utolsó zörej idején a diasztolés vérnyomás értékével.
82. ábra. A vérnyomás mérése a Korotkov ‐módszerrel. A részlegesen
összenyomott érben a fiziológiásan lamináris áramlás turbulenssé
(örvénylővé) válik, ez hangjelenséget hoz létre (úgynevezett Korotkov ‐
zörejek). A véráramlás teljes leállása, illetve a lamináris áramlás esetén
nem alakul ki hang. Fent – nyomásértékek az érben (zölddel) és a
vérnyomásmér ő mandzsettájában (kékkel), középen – az ér
keresztmetszete, lent – a keletkezett hangok.
© Élettani tanszék 180
A klinikai gyakorlatban a vérnyomást leíró paraméter az artériás középnyomá s.
Ennek értéke kiszámítható:
3d sz
d mp pp p−+=
Az artériás középnyomás azt a nyomásértéket jelenti, amely folyamatos keringés
esetén azonos perctérfogatot biztosítana. Az artériás középnyomás jól korrelál a
szövetek perfúziójával.
A nagy erek rugalmassága biztosítja a folyamatos keringést, ez azért is
hasznos, mert így nem egy álló véroszlopot kell felgyorsítani az ejekció során. Az
ejekció idején az aorta kezdeti szakasza kitágul, mivel az itt található vérhez
hozzáadódik az újonnan kilökődött vérmennyiség. Ezen a szakaszon a nyomás
megnő, nagyobb lesz, mint az előtte levő területen, ezért a vér tovább áramlik, és
kitágul a következ ő érszakasz. Ezáltal egy tágulási hullám keletkezik, amely
végigfut az ereken, ez a pulzushullám . A pulzushullám terjedési sebessége jóval
nagyobb, mint a vér áramlási sebessége.
Atherosclerosis (érelmeszesedés) esetén az érfal merevebb mint normálisan,
a kihajtási energia kisebb része raktározódik el, ezért a szisztolés vérnyomás
magasabb, a diasztolés kisebb lesz a normálisnál, így a pulzusnyomás nő. Ezt
nevezik izolált szisztolés magasvérnyomásnak. A merevebb érfalon a
pulzushullám terjedési sebessége nagyobb.
© Élettani tanszék 181
Rezisztív szint
A rezisztív szinthez az izmos falú kis artériák és arteriolák tartoznak. Ezek az erek
a falukban levő simaizmok összehúzódása révén meg tudják változtatni
átmérőjüket. Egy adott érszakaszon átáramló vér mennyisége:
RpQΔ=
, ahol
Q a vérátáramlás (a fizikában ezt hozamnak nevezik),
Δp a vérnyomásesés az ér mentén,
R a hemodinamikai ellenállás.
Az ér ellenállása nagymértékben függ az átmérőjétől, vagyis
41~DR
,ahol
D az ér átmérője.
Tehát az átmérő viszonylag kis változása az érellenállásban és a
véráramlásban nagy változást tud előidézni.
Ha egy adott területet ellátó erek átmérője változik, ez meghatározza az
adott szervbe vagy szövetbe jutó vérmennyiséget. Az intenzíven működő
szövetekben értágulat keletkezik, az ellenállás csökken, a hozam nő. Ezzel
egyidejűleg a nem aktív szövetekben érszűkület jön létre, az érellenállás nő és a
vérellátás csökken. Ebben az esetben az összellenállás nem változik meg. Ez a
folyamat a redisztribúció , amely révén egyes szervek, szövetek megnövekedett
szükségletét a szív alkalmazkodása nélkül tudja a szervezet fedezni.
Ha a fenti összefüggést a teljes keringési rendszerre alkalmazzuk, a
vérátáramlás perctérfogatot adja meg.
Ha nagy területen tágulnak az erek (pl. intenzív izommunka esetén), az
összellenállás csökken és a szív perctérfogata megnő. Ha nagy területen emelkedik
az ellenállás, a hozam (perctérfogat) biztosításához a vérnyomás emelkedése
szükséges.
A keringési ellenállás az ér átmérőjén kívül a vér viszkozitásá tól is függ. Anémia
esetén a vér viszkozitása csökken, ez a szöveti hipoxia miatt bekövetkez ő
értágulattal együtt jelentősen csökkenti a perifériás ellenállást, ezáltal a
perctérfogat már nyugalomban is nagyobb a normálisnál. Fizikai erőkifejtés esetén
a szív már nem tud alkalmazkodni a terheléshez, fáradékonyságot és légszomjat
okozva.
Az erek átmérőjét befolyásoló izomsejtek hatékonyan módosítják a
vérnyomást és a vérátáramlást. Az érfalban elhelyezked ő simaizmokon sok
receptor molekula található. Ezek típusától függ, hogy milyen mediátor hatására
© Élettani tanszék 182
húzódnak össze vagy ernyednek el a vascularis simaizmok. Az endothel ‐sejtek
rengeteg olyan mediátor ‐anyagot termelnek, amelyek a simaizmok működését
befolyásolják, így az endothel és a simaizom funkcionális egységet képeznek. Az
endothelb ől felszabaduló anyagok nagy része értágító hatású, ilyen a prosztaciklin
(PGI 2) és a NO. Az endothelt ől megfosztott ér másképp viselkedik, mint az
endothellel borított. Endothel nélkül, értágító hatások hiányában, a vascularis
simaizom összehúzódásra hajlamos. Az atherosclerosis az endothel sérülését
okozhatja: az atheromás plakk felemeli az endothel ‐sejteket az érfal mélyebb
rétegeiről, így nagy áramlási sebesség esetén az endothel letépődhet. Ennek
következtében a plakk helyén beindul a rögképződés, ami akár az ér teljes
elzáródását okozhatja.
A vérnyomás szabályzása
HELYI MECHANIZMUSOK , ÉRELLENÁLLÁST BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZ ŐK
A vérátáramlás helyi szabályzása több mechanizmus révén valósul meg:
• autoreguláció,
• metabolikus szabályzás és
• helyi mediátorok felszabadulása.
Az egyes szövetek vérellátása nagyban függ a szövet típusától és
működésétől (pl. aktív vagy inaktív izmok). A helyi mechnizmusok az egyes
érterületeken átfolyó vér mennyiségét az adott szerv vagy szövet szükségleteihez
illesztik, megakadályozva a szív és a keringési rendszer túlzott igénybevételét.
Az autoreguláció egy miogén mechanizmus révén valósul meg: ha az ér fala
feszül, a simaizom ‐sejtek összehúzódnak. Ez biztosítja az állandó hozamot változó
nyomásviszonyok mellett is. Ha az érben a nyomás megnő, érszűkület következik
be, az érellenállás fokozódik, így a RpΔ
arány nem változik.
A metabolikus szabályzás alapját az elégtelen vérellátású területeken
felhalmozódó értágító hatású anyagcseretermékek képezik. Az ilyen területeken
az érellenállás csökken, a vérátáramlás nő. Így a szükséglet és a vérellátás
egyensúlyban marad. Ezzel a mechanizmussal alakul ki a reaktív hiperémia, pl
egy végtag leszorítása után kialakuló bőrpír. Ilyenkor az értágulat addig marad
fenn, amíg az értágító anyagcseretermékek el nem tűnnek a szövetből.
A helyi mediátorok az endotél‐sejtekből szabadulnak fel, ezért csak ép
endotél mellett fejtik ki a hatásukat:
© Élettani tanszék 183
• NO – állandóan termelődik, de felszabadulása fokozódik, ha megnő a vér
áramlási sebessége, illetve gyulladásos mediátorok hatására is képződik,
értágító hatású,
• PGI 2 (prosztaciklin) – gyulladásos mediátorok hatására szabadul fel,
értágító hatású,
• endothelinek – több típus ismert, a legtöbb érszűkítő hatású.
IDEGI SZABÁLYZÁS
A rezisztív ereknek főként szimpatikus beidegzése van, a paraszimpatikus
beidegzés elhanyagolható. Az erek falában található simaizomsejtek
membránjában α1‐adrenerg receptorok vannak, ezért a simaizmok adrenalin és
noradrenalin hatására összehúzódnak, így a vérnyomás megnő. A szimpatikus
idegek tónusosan aktívak, így fennáll egy állandó érszűkítő hatás.
A szimpatikus idegfonat átvágása értágulatot okoz, a bőr kipirosodik. Magas
szintű gerincsérülés esetén a kialakuló tetraplégia (négy végtagot érintő bénulás)
mellett a test egészében megszűnik a szimpatikus vasomotor tónus, a generalizált
értágulat miatt a vérnyomás lecsökken 30‐40 Hgmm‐re.
Az idegi szabályzás gyors alkalmazkodást tesz lehetővé. Főként reflexes
úton valósul meg (83. ábra), de viselkedésfügg ő komponense is van
(viselkedésfügg ő vagy érzelmi behatásra kialakuló vegetatív reakció).
83. ábra. A vérnyomás idegi szabályzása
© Élettani tanszék 184
A receptorok a carotis‐sinusban és az aortaív falában található
magasnyomású baroreceptorok (nyomásérzékel ők). Ezek a baroreceptorok
gyorsan működnek, egy szívcikluson belüli is érzékelik a nyomásváltozásokat.
Normálisan 50 Hgmm és 200 Hgmm közti nyomást érzékelnek: 50 Hgmm alatt
nem gerjesztenek akciós potenciált, 200 Hgmm fölött telítődnek.
A baroreceptorok ingerlése az agytörzsi vérnyomás ‐emelő központokat
gátolja, így hatásukra a vérnyomás csökken (negatív feedback).
A szabályzás negatív visszacsatoláson alapul, vagyis van egy beállított érték (set‐
point ), amit a rendszer igyekszik stabilan megtartani. Ha a szabályzott paraméter
nagyobb lesz, akkor olyan mechanizmusok indulnak, amelyek csökkenteni fogják,
ha a szabályzott paraméter alacsonyabb lesz, akkor a mechanizmusok növelni
fogják ezt, így a szabályzott paraméter visszaáll az eredeti értékre.
Ha a magas vérnyomás (10. táblázat ) hosszú időn keresztül fennáll, ezek a
receptorok átépülnek, az érzékenységük csökken, és az az intervallum, amelyben
aktívak, a magasabb vérnyomásértékek irányába csúszik, a set‐point magasabb
lesz. Ekkor a szervezet saját szabályzási mechanizmusai egy magasabb értékre
próbálják beállítani a vérnyomást. Így a vérnyomáscsökkent ő kezelésnek a
szervezet saját szabályzó mechanizmusai ellen kell dolgoznia, így nagyobb
adagokra van szükség, nehezebben állítható be hatékony kezelés. Ezért fontos a
magas vérnyomás kezelését a betegség korai szakaszában elkezdeni.
10. táblázat. A magas vérnyomás stadializálása az European Society of
Hypertension (ESH) és az European Society of Cardiology (ESC) irányelvei
szerint.
Stádium Szisztolés érték Diasztolés érték
optimális <120 Hgmm és <80 Hgmm
normális 120‐130 Hgmm vagy 80‐85 Hgmm
magas normális 130‐140 Hgmm vagy 85‐90 Hgmm
I. stádium 140‐160 Hgmm vagy 90‐100 Hgmm
II. stádium 160‐180 Hgmm vagy 100‐110 Hgmm
III. stádium >180 Hgmm vagy >110 Hgmm
A baroreceptorok másik csoportját az alacsony nyomású baroreceptorok
képezik, ezek néhány Hgmm‐es tartományban érzékenyek. Főként a pitvarok
falában találhatóak és a Truncus pulmonalis kezdeti szakaszán. Ezek a receptorok
hipervolémia esetén aktiválódnak, ennek hatására fokozódik a só (Na+)
kiválasztása a vesében, ezt követi a víz kiválasztása, így a volémia lecsökken.
Ehhez hasonló hatása van az ANP‐nek (atriális natriuretikus hormon) is.
© Élettani tanszék 185
HUMORÁLIS SZABÁLYZÁS
A humorális szabályzó rendszerek hatása lassabban alakul ki. A vérnyomás
hosszú távú szabályzása szoros összefüggésben van a szervezet
folyadéktartalmának, ezálta a só‐ és vízháztartásnak a szabályzásával. Több
hormon is befolyásolja a vérnyomás szabályzását.
A renin‐angiotenzin rendszer a legfontosabb humorális
vérnyomásszabályzó rendszer. A renin a vesében szabadul fel, ha a veseartériában
a nyomás lecsökken, illetve ha a vese szimpatikus beidegződése aktiválódik. A
renin enzimhatású, az angiotenzinogént alakítja át angiotenzin I‐é, ami
angiotenzin konvertáló enzim hatására átalakul angiotenzin II‐vé (84. ábra).
84. ábra. Az angiotenzin II kialakulása. AT – angiotenzin, ACE –
angiotenzin konvertáló enzim
Az angiotenzin II a legerősebb ismert érszűkítő hatású anyag, angiotenzin ‐
receptorokon keresztül fejti ki a hatását. A vesében fokozza a Na+ és a víz
visszaszívódását. A mellékvesekéregben fokozza az aldoszteron felszabadulását,
ami úgyszintén fokozza a só és víz visszaszívódását. A renin a hipotalamuszban
hatva szomjúságérzetet okoz.
A renin hatásának gátlása fontos a vérnyomás csökkentésében, két
gyógyszercsoport is így hat:
• az ACE‐gátlók (‐pril végződésű hatóanyagok, pl. captopril),
• az AT II‐receptor gátlók (sartanok).
Az ADH (antidiuretikus hormon, vazopresszin) a neurohipofízisb ől
szabadul fel. Két receptora ismert: V1‐R és V2‐R. Az ADH hatására az érfal
simaizomsejtjei összehúzódnak, de ez a hatás csak nagy koncentrációban
érvényesül (V1‐receptoron keresztül). Fiziológiás koncentrációban a V2‐receptoron
hatva fokozza a víz visszaszívódását a gyűjtőcsatornácskában, aquaporinokat ültet
ki a sejthártyába. Hiányában diabetes insipidus alakul ki.
© Élettani tanszék 186
Csereszint
A csereszintnek anatómiailag a kapillárisok felelnek meg. A kapillárisok fala két
rétegből épül fel: az alaphártyán endotél‐sejtek helyezkednek el. Az endotél‐sejtek
között rések (fenesztrációk) vannak. Funkcionális szempontból a kapillárisok
három típusba oszthatók.
Egyes kapillárisoknál a fenesztrációk hiányoznak vagy nagyon kicsik, itt a
csere az endotél‐sejteken keresztül valósul meg: csak azok az anyagok jutnak át,
amelyeknek van szállító mechanizmusa, így pontosan szabályzott transzport van.
Ilyen típusú kapillárisokat ott találunk, ahol pontosan szabályzott összetétel ű
interszticiális folyadékra van szükség, mint például az idegszövetben (a transzport
a vér‐agy gáton keresztül valósul meg).
Más kapillárisok szintjén nagy hézagok vannak az endotél‐sejtek között, sok
esetben nem is folyamatos az endotél‐réteg. Ilyen kapillárisok olyan helyeken
találhatóak, ahol nagy molekulák, sejtek kell átjussanak az érfalon (pl. csontvelő,
máj, lép).
A kapillárisok nagy többsége a két véglet közé esik, a fal molekuláris
szűrőként működik. A 10 kD‐nál kisebb molekulák szabadon átjutnak (víz,
elektrolitok, cukrok, aminosavak), a 60 kD‐nál nagyobb molekulák nem jutnak át
(fehérjék). Ezeknél a kapillárisoknál alakul ki a kolloid‐ozmotikus nyomás .
© Élettani tanszék 187
Kapacitív szint
A kapacitív szint a vénás rendszert jelenti, a keringő vér 60%‐a itt található.
A vénák falában simaizom ‐réteg van, de ez a réteg vékonyabb, mint az
artériák esetében. A vénás rendszerben a nyomás is jóval kisebb, ezért az izmok
összehúzódása nagy térfogat‐változást tud előidézni. A simaizmok felszínén α1‐
adrenerg receptorok találhatóak, így szimpatikus hatásra az izmok
összehúzódnak, a vért a pitvarba préselik, ezáltal nő a perctérfogat. Véna‐tágulat
esetén (ezt előidézheti hosszú ideig tartó álló helyzet, meleg) a vénás rendszerben
felhalmozódik a vér, a szív telődése csökken, emiatt lecsökken a perctérfogat és
ájulás következhet be.
A kapillárisok vénás végén a nyomás 10‐15 Hgmm, ez a nyomás nem tudja
felnyomni a vért a szívig. A vér visszatérését elősegíti:
• a mellkas szívó hatása,
• a has préselő hatása,
• az izompumpa és
• a vénás billentyűk.
A fenti tényezők közül a legfontosabb a vénás billentyűk jelenléte a végtagok
vénáiban. A billentyűk egymástól 5‐10 cm‐re helyezkednek el, így a véroszlopot 5‐
10 cm‐es darabokra osztják. A billentyűkre 5‐10 H2Ocm‐es nyomás nehezedik,
csak ekkora nyomás ellenében kell mozgatni a véroszlopot. A két lábra emelkedett
embernél legnagyobb nyomás a V. iliaca szintjén található legfelső billentyűre
nehezedik.
A vénás visszatéréshez szükséges erőt indirekt módon a szív biztosítja az
artériás pulzáció révén.
A végtagok vénái két csoportra oszthatók: felszínes és mély vénákra. A mély
vénák egy artériával közös kötőszövetes tokban haladnak. A két vénás rendszert a
perforáns vénák kötik össze (85. ábra).
Az artéria pulzációja összenyomja a vénát, ezáltal a vért felfelé préseli. A
disztális irányba tovahaladó pulzushullám hatására a disztálisan következ ő
vénaszakaszon ugyanez történik, így az artéria pulzációja a vénákban található
vért felfelé, az üres vénaszakaszba pumpálja.
© Élettani tanszék 188
85. ábra. Vénás rendszer a billentyűkkel. A nyilak a keringési irányt
jelzik: A – fiziológiás, B – felszínes vénás keringési elégtelenség, C –
perforáns vénás keringési elégtelenség esetén.
A vénás keringés elégtelensége több okból is kialakulhat.
Ha a véna kitágul, a billentyű nem zár, ezért a következ ő billentyűre
nagyobb nyomás nehezedik. Ez a vénaszakasz is kitágul, az alsó billentyű sem zár
tökéletesen, így egyre nagyobb érszakasz lesz érintett. Ha a vénás keringés
elégtelen, a vénákban pang a vér, trombózis alakulhat ki. Ha a rög elszabadul,
embólia jön létre. A felszínes vénákban kialakuló trombózis csak helyi tünetekkel
jár, mélyvénás trombózis esetén fennáll a tüdőödéma veszélye.
Amennyiben a perforáns véna is elégtelen (billentyűje nem zár), a vénás
rendszerben körforgás alakulhat ki: az elégtelen perforáns vénákon át a vér a mély
vénából a felszínes vénába jut, a kitágult, elégtelen felszínes vénákon lefelé folyik,
majd disztálisan a perforáns vénákon át ismét a mélyvénás rendszerbe kerül, így a
mélyvénás keringés túlterhel ődik.
Atherosclerosis esetén csökken az artériás pulzáció, másodlagos tünetként
alsó végtagi ödéma alakulhat ki.
A vénás keringés elégtelenségét fokozza az izompumpa hiánya is (pl. álló
munka esetén).
© Élettani tanszék 189
Nyirokkeringés
A nyirok a szövetnedvb ől képződik. Az intersztícium fehérjetartalma viszonylag
kevés, 50 mg%, de az ide jutó fehérjéket, illetve egyéb nagy molekulákat el kell
szállítani, ha ez nem történik meg, felhalmozódnak. Az intersztíciumból a nagy
molekulákat a nyirok képes elszállítani. A nagy molekulák közé tartoznak a
fehérjék, illetve a tápcsatorna esetében jelentősek még a lipoproteinek és a zsírok
emésztése során képződő chilomikronok. A bélrendszert emésztés után elhagyó
nyirok akár tejszerű is lehet a nagy mennyiség ű szuszpendált részecske miatt.
A nyirokba antigének, kórokozók is bekerülnek, és a nyirokkeringéssel
eljutnak a nyirokcsomóba. A nyirokcsomók mikrobiológiai szűrőállomásként
működnek, antigén‐felismerés történik bennük. A nyirokcsomókban zajlik a
limfociták érésének néhány fontos állomása és az immunsejtek felszaporodása. A
nyirok fehérvérsejteket is szállít. A nyirok fehérjetartalmát is a nyirokcsomó
határozza meg.
A szövetnedv és a vérplazma közt állandó és nagymérték ű csere történik. A
kapillárisokban filtrált folyadék 90%‐a visszaszívódik a hajszálér vénás végén, a
fennmaradó 10%‐ot a nyirokkeringés távolítja el. A nyirokkapillárisok vakon
kezdődnek a szövetek között, a falukat alkotó sejtek a kötőszöveti rostok közt
vannak kifeszítve, ezért együtt mozognak a szövetet alkotó többi sejttel. Ha az
intersztíciumban folyadék halmozódik fel, a sejtek egymástól eltávolodnak, a
nyirokerek kifeszülnek és a falukon levő réseken keresztül folyadék áramlik a
nyirok‐kapillárisokba. A nyirok‐kapillárisok falában levő sejtek részlegesen fedik
egymást, szelepszer űen működnek, a falon át a folyadék csak befelé áramolhat
(86. ábra).
86. ábra. Nyirok‐kapilláris szerkezete és a szövetnedv beáramlása a
nyirok‐kapillárisok falán át a szövet feszülése esetén.
© Élettani tanszék 190
A kapillárisok egyesüléséb ől létrejövő nyirokereknek már folytonos faluk
van, a nagyobb nyirokerek falában pedig izomréteg is található, billentyűszerű
képződményekkel. Két billentyű közti részt limfangion nak nevezünk.
A nyirok keringését a nyirokerek falában levő simaizmok biztosítják.
Amennyiben a nyirokérben a nyomás 3 Hgmm fölé nő, ezek az izmok
összehúzódnak és a nyirkot továbbpumpálják. Így egy perisztaltikus hullám
keletkezik, amely a folyadékot továbbítja.
A nyirokerek két nagy nyirokértörzsbe szedődnek össze (mellvezeték –
ductus thoracicus és jobb nyirokvezeték – ductus lymphaticus dexter), ezek a
subclavia szögletbe ömlenek, így a nyirok a vénás keringésbe jut.
A nyirokkeringés elégtelenségét okozhatja a nyirokcsomók sebészi eltávolítása,
vagy a daganatok (ritkán fertőzések, gyulladások) átterjedése a nyirokerekre.
Ennek következménye, csakúgy, mint a vénás keringési elégtelenség
esetében, az ödéma, de a limfás eredetű ödéma (limfödéma ) általában
kifejezettebb. Jellemzője a narancshéjszer ű bőr (a szőrtüszők behúzódnak, mivel
kötőszövetesen ki vannak horgonyozva). Teljes nyirokér ‐elzáródás esetén
elefantiázis alakul ki: vastag, rücskös bőr, többszörösére dagadt végtag.
A nyirokkeringés elégtelensége esetén folyadékon kívül fehérjék is
felhalmozódnak az intersztíciumban, ozmotikusan vizet tartanak vissza, így
fokozódik a folyadék ‐felhalmozódás. Normális körülmények között az
intersztíciumban levő víz nagy molekulákhoz van kötve (ezek a proteoglikánok, a
vizet megkötve gél halmazállapotúak), de a felhalmozódó vizet már nem tudják
megkötni. Ennek következményeként szabad víz halmozódik fel az
intersztíciumban, ami elmozdítható (az ödéma az ujjbenyomatot megtartja).
A nyirokerek nagy része a bőr alatt található, enyhe külső nyomás hatására
ezekben az erekben megnő a nyomás és beindul a saját perisztaltika, ezáltal
fokozódik a szövetek drénezése, csökken az ödéma (limfás masszázs).
© Élettani tanszék 191
IDEGI SZABÁLYZÁS
A többsejtű élőlények sejtjei együttműködnek, hogy optimális választ adjanak a
külső és belső környezet változásaira, ez szükséges ahhoz, hogy a szervezet
életben maradjon a változó körülmények közt. Az együttműködéshez a sejteknek
kommunikálniuk kell egymással. Két nagy, egymással együttműködő szabályzó
ág van: az idegi és a humorális.
Az idegi szabályzás során az idegsejtek célzottan szabadítanak fel
jelzőmolekulákat, az így kiváltott hatás gyors, pontos, jól lokalizált. Az idegi
szabályzásnak főleg a szervezet és környezet közti optimális kölcsönhatás
biztosítása a feladata. Az idegrendszer a szervezet legkomplexebb működésű
szervrendszere, amely képes a külső és belső környezetb ől érkező információk
alapján meghatározni a szükséges választ.
Minden idegi szabályzási láncnak három eleme van:
• bementi ág: információ ‐felvétel,
• központ: információ ‐feldolgozás,
• kimenő ág: válasz kiküldése.
Az idegrendszert tanulmányozásához szintekre osztjuk:
• viselkedés szintje – ezt a pszichológia tanulmányozza,
• pályák és rendszerek szintje,
• központok és mikrokapcsolatok szintje,
• neuron szintje,
• szinapszisok szintje,
• molekuláris szint – neurotranszmitterek, receptorok.
Ideális esetben ismerjük a kóros folyamatot minden szinten. Így például
Parkinson ‐kór esetén ismert a molekuláris szint és a sejt‐ és viselkedésszint közti
kapcsolat: a törzsdúcokban dopamin ‐hiány alakul ki, ez ismert mozgászavarokat
eredményez. Ellenben például az LSD‐ről ismert, hogy hallucinációkat okoz, és
hogy a szerotonin ‐receptorokat befolyásolja, de nem ismert a molekuláris szint és
a sejt‐ és viselkedésszint közti kapcsolat.
© Élettani tanszék 192
Az idegsejt (neuron)
Az idegszövet sejtjeit két nagy csoportra oszthatjuk: idegsejtek (neuronok) és a
támasztó és védő szerepű gliasejtek . Az idegsejtek az információ ‐feldolgozásra és
szállításra specializálódott sejtek, melyek egymással bonyolult kapcsolatokat
kialakítva hálózatban működnek (az idegrendszer körülbelül 100 milliárd – 1011 –
idegsejtet tartalmaz).
A sejt és a rendszer szintjén megnyilvánuló hatás közti összefüggés
bonyolult. Az idegrendszerben egy sejt működése nem magyarázza a teljes
rendszer működését. Az idegsejtek alakja alkalmazkodik és meghatározza az
egyes sejtek működését, így nagyfokú változatosságot mutat. Az alaki és
működési eltérések ellenére a közös jellemzők alapján funkcionális szempontból
az idegsejteket feloszthatjuk négy részre:
• sejttest,
• axon,
• dendrit,
• axonvégz ődés (szinapszis).
Sejttest
A sejttest az idegsejt metabolikus központja. Itt számos sejtszervecske található:
• sejtmag, amely a DNS‐t tartalmazza;
• riboszómák, amelyek a fehérjeszintézishez szükségesek;
• Golgi‐apparátus, ahol a fehérjék poszttranszlációs módosítása történik;
• lizoszómák, amelyekben egyes anyagok lebontása történik;
• mitokondriumok, az energiatermelés szervei;
• és neurofilametumok, amelyek a sejtváz kialakításában és a sejten belüli
szállításban fontosak.
Axon
Minden neuron egy axonnal rendelkezik, amely többszörösen elágazik, és
végül több ezer célsejthez juttatja el az információt akciós potenciál (spike)
formájában. Az információ szállítását a sejttesttől a végződések irányába
centrifugális vezetésnek nevezzük.
Az axon kezdeti része az axondomb (vagy axon iniciális szegmentum), a
sejthártyának ez a része tartalmaz a legnagyobb sűrűségben nátrium‐csatornákat,
így itt váltódik ki az akciós potenciál. Az akciós potenciál változatlanul (gyengülés
nélkül, regeneratív módon) terjed végig az axonon, ezért az axon nagy távolságra
© Élettani tanszék 193
megbízhatóan tud információt szállítani. Az axonon az ingerület terjedésének
sebessége elérheti a 100‐120 m/s‐os sebességet mielinhüvelyes axon esetén
(szaltatorikus ingervezetés), csupasz roston a vezetési sebesség 1 m/s körüli.
Az axonban nincsenek riboszómák, ezért bennük nem történik
fehérjeszintézis. Az itt szükséges fehérjék az sejttestben termelődnek, és onnan
szállítódnak az axon különböz ő részeibe. A mikrotubulusok mentén motoros
fehérjék hólyagocskákat görgetnek, ezáltal a hólyagocskákba csomagolt anyagot
tovaszállítják. Két ilyen motoros fehérje létezik:
• kinesin – anterográd irányba szállít (az axonvégz ődés irányába), vagyis a
sejttestben szintetizálódott anyagokat eljuttatja a szinaptikus végződések
irányába,
• dynein – retrográd irányba (a sejttest irányába) szállítja a lebontásra szánt
fehérjéket és membránokat.
Az axontranszport sebessége 25 cm/nap.
Az anyagok axontranszport révén történő szállítása felhasználható a kutatásban
(állatkísérletekben): egy központba jelölőanyagot befecskendezve ezt a sejtek
felveszik. Ha az anyag anterográd szállítódik, bejelöli a központ efferens
kapcsolatait; ha a szinaptikus végződések veszik fel és retrográd szállítódik, a
központ afferens kapcsolatait jelöli meg.
Egyes vírusok is kihasználják az axontranszportot, így a veszettség vírusa
retrográd axontranszporttal szállítódik a központi idegrendszerbe. A herpeszvírus
a behatolási kapuból az érző neuronok nyúlványaiban jut ezek sejttestébe, a
fertőzés újbóli aktiválódásakor az idegeken át ismét a bőrbe kerül.
efferens – központtól elvezető
• egy idegi központ efferens kapcsolatai: a központban található idegsejtek
axonjai által beidegzett központok/idegsejtek
afferens – központba odavezet ő
• egy idegi központ afferens kapcsolatai: azok a központok/neuronok,
amelyek axonjai ebben a központban található idegsejteket idegzik be
Dendritek
Dendritekb ől általában több található minden idegsejten, és bokorszer űen
elágaznak. Az információt a sejttest felé vezetik (centripetálisan, cellulipetálisan).
A dendriteken sok esetben kis tüskék találhatóak, gyakran ezeken végződnek a
szinapszisok.
A szinapszisnál a dendrit a neurotranszmitter által hozott kémiai jelet egy
kis elektromos jellé alakítja, amely tovaterjed a sejttest irányába. A dendrit
© Élettani tanszék 194
membránjában nincs gyors nátrium‐csatorna, ezért itt nem keletkezik akciós
potenciál. Az ingerület passzívan, elektrotónusosan terjed, vagyis a távolság
függvényében exponenciálisan gyengül (87. ábra)
87. ábra. Elektrotónusos vezetés. Fent: a töltések áramlása a dendritben.
Lent: a membránpotenciál változása a távolsággal. A szinapszis helyén
áram folyik be a sejtbe (pozitív töltések áramlanak be), ez oldalirányú
töltésáramlást is kivált, ezért a szomszédos membránrészecskék is
depolarizálódnak, de kevésbé. A depolarizáció mértéke a távolsággal
exponenciálisan csökken.
Az elektrotónusos vezetésb ől adódóan a proximális (sejttesthez közelebbi)
szinapszisoknak erősebb a hatása, mint a disztálisaknak (távolabbiaknak).
Ha a szinaptikus hatás depolarizálja a sejtet, a membrán ‐potenciált közelíti a
küszöbhöz, tehát serkentő hatású. Az ilyen membránpotenciál ‐változást EPSP‐nek
(Excitatory Postsynaptic Potential, serkenő posztszinaptikus potenciál) nevezzük.
Az akciós potenciál amplitúdója nagyjából 100 mV, az EPSP amplitúdója kisebb,
mint 1 mV (88. ábra).
Az idegsejtek ingerküszöbe ‐55 és ‐60 mV között van, a nyugalmi
membránpotenciál értéke ‐70 és ‐80 mV között. Vagyis ahhoz, hogy akciós
potenciál keletkezzen, nagyságrendileg 10‐20 mV‐tal kell depolarizálni a sejtet,
tehát a küszöb eléréséhez több szinapszis egyidejű aktiválása szükséges. A
dendritek összegzik a bejövő szinaptikus jeleket, a hatékony serkentéshez ezeknek
egy bizonyos időablakon belül kell lenniük (89. ábra).
© Élettani tanszék 195
88. ábra. Két, egymással szinaptikus kapcsolatban levő sejt elektromos
aktivitásának méréséhez az első sejt membránpotenciálját szükséges
regisztrálni az axon szintjén, a második sejtnél a sejttest szintjén. Az
axonon tovaterjed ő akciós potenciál (fent, zölddel) a posztszinaptikus
sejt membránpotenciálját befolyásolja, a szinapszis típusától függően
kiváltódhat serkenő posztszinaptikus potenciál (EPSP) vagy gátló
posztszinaptikus potenciál (IPSP).
Ha a szinaptikus hatás hiperpolarizálja a sejtet, a membránpotenciált
eltávolítja a küszöbtől, így gátló hatású. Az ilyen membránpotenciál ‐változást
IPSP‐nek (Inhibitory Postsynaptic Potential, gátló posztszinaptikus potenciál)
nevezzük (88. ábra).
A szinapszisok 20%‐a gátló, 80%‐a serkentő.
A dendritek szintjén térbeli és időbeli integráció (összegzés) történik. Ha
ennek eredményeként a depolarizáció az axondombnál eléri a küszöböt, akciós
potenciál váltódik ki és változatlanul tovavezet ődik.
© Élettani tanszék 196
89. ábra. EPSP és az ingerküszöb elérése. A serkentés csk akkor
hatékony, ha több EPSP összegződik bizonyos időablakon belül. NyMP
– nyugalmi membránpotenciál, K – küszöbpotenciál
Szinapszis
Axonvégz ődés alatt az axon végfáját vagy szinaptikus tágulatát (bouton) értjük,
ahonnan az ingerület átadódik egy másik idegsejtnek.
A szinapszis két idegsejt membránjának specializált összefekvése, ahol az
ingerület áttevődik egy másik neuronra. A szinapszisban irányított jelátadás
történik, vagyis a szinapszis polarizált: a jeladó a preszinaptikus neuron, majd a
szinaptikus rés következik, végül pediga jelet felfogó posztszinaptikus neuron. A
szinapszis aktív zónája (a jelátadás helye) kicsi, átmérője kevesebb, mint 1 μm.
Az agyban 1014 szinapszis található.
A szinapszis egy komplex jelátvivő apparátus (90. ábra): az elektromos jelet
kémiai jellé alakítja, majd ismét elektromos jellé.
Az akciós potenciál végigterjed az axonon, elér az axonvégz ődésig, az itt
található feszültségfügg ő Ca2+‐csatornák kinyílnak és kalcium áramlik a
preszinaptikus terminálba. A neurotranszmittert tartalmazó hólyagocskák
© Élettani tanszék 197
kihorgonyzódnak a sejtmembránba. A horganyzófehérje konformációváltozást
szenved, ezáltal a hólyag megnyílik, a neurotranszmitter a szinaptikus résbe kerül.
90. ábra. A szinapszis működése. A neurotranszmitter sorsa a
szinaptikus résben.
© Élettani tanszék 198
A neurotranszmitter ‐felszabadulás mechanizmusának klinikai jelentősége is van.
A horganyzófehérje (szinaptobrevin ) működése nélkül a neurotranszmitter nem
szabadul fel, ezt pedig egyes anaerob baktériumok toxinja elbontja. A Clostridium
botulinum toxinja az acetilkolin tartalmú (kolinerg) végződésekben bontja a
szinaptobrevint:
• a paraszimpatikus végződésekben, így paraszimpatikus elégtelenséget
okoz (szájszárazság, látászavar – myosis)
• motoros véglemezben, ezáltal bénulást okoz, a légzőizmok bénulása
halálhoz vezet
A Clostridium tetani toxinja a gerincvel ő glicinerg neuronjaiban bontja a
szinaptobrevint (a glicin a gerincvel ő fő gátló mediátora), így a serkentő
folyamatok túlsúlyba kerülnek, fokozódik a reflexingerlékenység, görcsroham
alakul ki.
A tünetek megjelenése után a folyamat irreverzibilis, ezért fontos a
megelőzés (húskészítmények hőkezelése, mély seb feltárása), illetve fertőzés
gyanúja esetén oltás adandó.
A neurotranszmitter diffúzióval gyorsan eljut a posztszinaptikus sejt
membránjához (a szinaptikus rés nagyon keskeny, körülbelül 20 nm), itt
receptorhoz kötődik.
Az idegsejtek membránjában levő receptorok két fő típusba sorolhatók:
léteznek ionotrop és metabotrop receptorok.
Az ionotrop receptorok ioncsatornához kötöttek, a ligand kötésének hatására
a csatorna megnyílik, ionáramok keletkeznek és a membránpotenciál megváltozik:
• Na+‐ és Ca2+‐áram hatására EPSP keletkezik,
• K+‐ és Cl‐‐áram hatására IPSP keletkezik.
A metabotrop receptorok G‐proteinen keresztül végrehajtó (effektor)
fehérjéhez kapcsolódnak. Ezen fehérjék enzimek, hatásukra másodlagos hírvivő
anyag (second messenger) termelődik, amely protein‐kinázokat aktivál, így
befolyásolja a sejt működését, anyagcseréjét. A Ca2+ másodlagos hírvivő is.
Az idegi hatás gyors és célzott, ehhez szükséges, hogy a neurotranszmitter
gyorsan eltűnjön a szinaptikus résből. Ez több mechanizmussal történhet.
Egyes szinapszisok eseténben a neurotranszmitter kidiffundál a szinaptikus
résből, majd extraszinaptikus receptorokhoz kapcsolódik ugyanazon az idegsejten
vagy más neuronon. Az extraszinaptikus receptorok metabotrop receptorok,
moduláló hatásúak. Ennek a mechanizmusnak a hatékonysága függ a szinapszis
felépítését ől is, vagyis hogy a szinapszist gliazsák szigeteli vagy sem. Az adrenalin
és szerotonin nem zárt szinapszisból szabadul fel, így diffúzióval több célsejthez is
eljut, inkább neuromoduláló hatásuk van.
© Élettani tanszék 199
Egyes neurotranszmittereket enzim bontja le a szinaptikus résben. A
peptidmediátorokat proteázok bontják, más természet ű neurotranszmittereket
specifikus enzimek bontanak, így az acetikolint a kolinészteráz.
A kolinészterázt gátló vegyületek erősítik a kolinerg neurotranszmissziót. Ilyen
anyagok a fizosztigmin és neosztigmin, melyek a miasthenia gravis kezelésében
használt gyógyszerek. A betegség során az acetilkolin ‐recceptorok autoimmun
okokból pusztulnak az idegizom véglemezen, a kolinészterázt gátolva a maradék
receptorokon erősebb hatás alakul ki, a beteg állapota átmenetileg javul.
Szintén kolinészteráz gátlók a szarin (harci gáz) és a gyomirtóként használt
szerves foszfátvegyületek (mérgező hatásúak).
A legelterjedtebb mechanizmus a neurotranszmitter visszaszállítása a
preszinaptikus terminálba. Ez szekunder aktív transzport révén történik,
felhasználva a nátrium‐grádienst. A visszaszállítódott neurotranszmitter
vezikuláris transzporterek révén ismét a hólyagokba kerül. A folyamat neve re‐
uptake .
A re‐uptake‐t befolyásoló (gátló) anyagok:
• Prozac – az egyik legnépszer űbb antidepresszáns, szelektív szerotonin re‐
uptake gátló (SSRI)
• triciklikus antidepresszánsok (pl. desipramin) – a noradrenalin ‐re‐uptake‐t
gátolják
• kokain – egy nem szelektív re‐uptake gáltó, a dopamin, noradrenalin és
szerotonin re‐uptake‐t is gátolja, illetve nátrium‐csatorna blokkoló hatása is
van
© Élettani tanszék 200
Főbb neurotranszmitterek
A központi idegrendszer fő serkentő mediátora a glutamát .
A glutamát ‐receptoroknak számos típusa ismert, két nagy csoportba
oszthatók:
• metabotrop receptorok – mGlu‐R, másodlagos messengereken keresztül
fejtik ki hatásukat, lassú, hosszan tartó serkentést idéznek elő
• ionotrop receptorok – három típusuk ismert, a fő agonistájukról nevezték
el őket:
o AMPA‐R – gyors serkentő választ hoznak létre kevesebb, mint 1 ms
alatt
o NMDA‐R – lassúbb serkentést hoznak létre, csak depolarizált
membránon
o kainát‐R – az AMPA‐receptorokhoz hasonlóak
Mindhárom receptor aktiválás esetén vegyes ionáramot vezet (Na+, K+, Ca2+ –
utóbbit főként az NMDA receptor).
Az AMPA receptor felelős elsődlegesen az agyi gyors szinaptikus ingerület ‐
átvitelért.
Az NMDA receptor jellegzetessége, hogy ahhoz, hogy ionáramot vezessen, a
glutamát kötésén kívül szükséges, hogy a sejtmembrán depolarizált legyen. Ez
többféleképpen jöhet létre. Nagy frekvenciájú ingerlés esetén a szinapszisban
szintén megtalálható AMPA és kainát receptorok aktiválódása képes elégséges
mértékben depolarizálni a membránt, ahhoz, hogy az NMDA receptorok is
aktiválódjanak. Egy másik lehetőség, hogy a posztszinaptikus sejt a szinaptikus
ingerléssel egyidejűleg épp akciós potenciált gerjeszt, ez visszafelé is terjed a
dendritfán és depolarizálja a posztszinaptikus membránt.
Az NMDA receptorok aktiválódás esetén Ca2+‐áramot is vezetnek. A kalcium
másodlagos hírvivőként működik, olyan metabolikus változásokat hoz létre a
posztszinaptikus sejtben, amelyek a preszinaptikus sejtre is visszahatva
(diffuzibilis NO termelése révén) napokra‐hetekre hatékonyabbá teszik az
információ ‐átadást az érintett szinapszisban. Ez a folyamat a hosszú távú
potenciálódás (long‐term potentiation, LTP), amely az egyik alapvető
mechanizmusa a tanulásnak és memóriának.
Kóros körülmények között, például agyi iszkémia vagy epilepszia esetén,
bekövetkezhet a glutamát fokozott felszabadulása. A glutamát nagy
mennyiségben felszabadulva toxikus az idegsejtek számára (excitotoxicitás).
© Élettani tanszék 201
Az agy fő gátló neurotranszmittere a GABA (γ‐aminovajsav). A GABA főleg
a helyi hatású, gátló interneuronokból szabadul fel. Becslések szerint az agykéreg
szinapszisainak körülbelül 20 %‐ban GABA a neurotranszmitter.
A GABA két receptor‐típusra hat:
• GABA A‐R – egy ligandfügg ő ioncsatorna,
• GABA B‐R – G‐fehérjéhez kapcsolt receptor.
A GABA A receptor tulajdonképpen egy Cl‐‐csatorna. Mivel a klorid
egyensúlyi potenciálja (megközelít őleg –75 mV) közel van a nyugalmi
membránpotenciálhoz, a GABA A receptor aktiválása nem változtatja meg
lényegesen a nyugalomban lévő sejtek membránpotenciálját. Ha azonban más
szinaptikus bemenetek hatására a membrán depolarizálódna, a GABA A receptor
ioncsatornáján keresztül befelé meginduló ionáram visszatéríti a
membránpotenciált a klorid egyensúlyi potenciálja irányába. Ezáltal mintegy
rögzíti a membránpotenciált a klorid egyensúlyi potenciálja körül és rövidre zárja
(söntöli) a többi szinaptikus bemenetet, ezért ezt sönt típusú gátlás nak nevezzük.
A GABA A‐R‐t számos gyógyszer, méreg befolyásolja:
• barbiturátok, benzodiazepinek – agonisták, fokozzák az endogén GABA
hatását
• neuroszteroidok, propofol (általános anesztetikumok, illetve
antiepilepsziás hatásúak) – agonisták, endogén GABA hiányában is hatnak
• bicucullin, picrotoxin – antagonisták, görcskelt ő hatásúak
A GABA B‐receptorok metabotrop receptorok, amelyek G‐proteinen keresztül
kálium csatornákat nyitnak, így a membránt hiperpolarizálják, nehezebbé téve a
küszöbig történő depolarizálást. A GABA B‐receptorok aktiválása esetén a hatás
lassan alakul ki és elhúzódó.
A gerincvel őben és az agytörzsben a glicin a fő gátló mediátor.
A sztrichnin egy görcsrohamot okozó méreg, amely a gerincvel őben egyaránt
gátolja a szinaptikus gátló hatásokat és a glicin közvetlen hatását is.
A tetanusz toxin szelektíven gátolja a glicin felszabadulását a gerincvel ő gátló
interneuronjaiból, reflex hiperexcitabilitást és izomgörcsöket okozva.
Noradrenalin t tartalmazó és felszabadító idegsejtek az agyban csak kis
területen találhatóak, viszont szerteágazó pályákat alakítanak ki. A noradrenerg
szinapszisokat nem határolja gliazsák, így a noradrenalin hatása diffúz, főként
neuromoduláló jellegű.
A noradrenalinnak fontos szerepe van a hangulat, illetve a megelégedettség
és jutalomérzet (reward) kialakulása. A noradrenerg magok aktivitása fokozódik
minden érző inger hatására, és ébredési reakciót váltanak ki.
© Élettani tanszék 202
A hangulatzavarok katekolamin hipotézise szerint a noradrenerg
neurotranszmisszió zavarai hozzájárulnak a hangulatzavarok kialakulásához:
• depresszió esetében kimutatható noradrenalin ‐hiány az agy bizonyos
területein,
• mánia esetében pedig noradrenalin ‐túltermelés figyelhet ő meg.
A hangulatzavarok kialakulásában más mechanizmusok is jelentősek, de
számos antidepresszáns (pl. triciklikus antidepresszánsok) a noradrenerg
neurotranszmissziót befolyásolja.
A kokain és az amfetamin fokozza a noradrenerg és dopaminerg
neurotranszmissziót.
A noradrenerg pályáknak szerepe van a vérnyomás szabályzásában is. E
pályákat ingerelve a szimpatikus aktivitás csökken.
A clonidine az agytörzsi vazomotor központban preszinaptikusan elhelyezked ő
α2‐receptorok agonistája, hatékony vérnyomáscsökkent ő szer.
A dopamin egy szűk agyterületen található meg, a dopaminerg rostok
három pályarendszert alkotnak:
• nigrostriatális rendszer – a középagyban (substantia nigra) ered, a
törzsdúcokban (striatum) végződik,
• mezolimbikus rendszer – a középagyban ered, a limbikus rendszerben
végződik,
• tuberoinfundibuláris rendszer – a hipotalamuszban ered és a hipofízis
működését ellenőrzi.
A dopamin receptorok (D1‐D5) a központi idegrendszeren kívül a periférián
is megtalálhatóak. Hatásukra fokozódik a szív kontraktilitása és a vesében
értágulat alakul ki, ezért a dopamint használják keringési sokk kezelésében.
A nigrostriatális pálya az extrapiramidális mozgásszabályzó rendszerhez
tartozik, sérülése esetén csökken a mozgáskezdeményezés. Ez a pálya sérül
Parkinson ‐kór esetében.
A mezolimbikus rendszer a viselkedést szabályozza, szerepe van a
környezett ől függő viselkedési reakciók, illetve a jutalom iránti vágy és motiváció
kialakulásában. Kóros működése függőségek megjelenésére hajlamosít.
A tuberoinfundibularis rendszerb ől felszabaduló dopamin gátolja a hipofízis
prolaktin ‐termelését.
Ezeken a pályákon kívül dopamin ‐receptorok találhatók az agytörzsben
elhelyezked ő, hányásközpontot serkentő kemoreceptív trigger zónában, ezért a
dopamin ‐receptor agonisták nagy rész hányingert okoz, a D2‐R antagonistáknak
pedig hányinger ‐csillapító hatásuk van.
© Élettani tanszék 203
A dopaminerg neurotranszmisszió zavarát számos pszichiátriai kórképben leírták
(pl. szkizofrénia, depresszió, ADHD (hiperaktivitásos figyelemzavar), drog‐és
alkohol‐függőség). A dopamin ‐receptor antagonistáknak antipszichotikus hatásuk
van.
Az amfetamin főként a noradrenerg és a dopaminerg neurotranszmissziót
serkenti. Hatására eufória alakul ki, fokozódik az éberség és a fizikai és szellemi
teljesítőképesség. Az amfetamin származékait használják egyes pszichiátriai
kórképek kezelésére és elterjedt rekreációs drog, nagy dózisban gyakran okoz
addikciót és súlyos szívérrendszeri és idegrendszeri mellékhatásokat.
A szerotoninerg neuronok az agytörzsben, a középvonalon helyezkednek el
(raphe magvak). Diffúzan gátolják az agykérgi neuronok aktivitását, szerepük van
az alvás‐ébrenlét szabályzásában és a szenzoros működésekben.
Az LSD (lizergsav ‐dietilamid) egy hallucináció ‐keltő szer, amely gátolja a
szerotoninerg idegsejtek működését. Hatására fokozódik az agykéreg aktivitása,
bizarr gondolat ‐asszociációk jönnek létre, az érzékelés felfokozódik, illúziók,
hallucinációk jelenhetnek meg. Néha támadásra késztető hallucinációk alakulnak
ki.
© Élettani tanszék 204
Szenzoriális rendszerek
A klasszikusan leírt öt érzet a látás, hallás, szaglás, bőrérzékelés és ízlelés. Ezen
kívül a szervezet érzékeli a testhelyzetet és a fájdalmat. Az érzeteket az
érzékszervek fogják fel, ezek specifikus készülékek, amelyek ellátják a szervezetet
a környezetb ől származó információkkal.
Az érzékszervek lehetnek:
• exteroceptorok, amelyek a testfelszínen helyezkednek el és a külvilágból
közvetítenek információt,
• interoceptorok, amelyek a test belsejében helyezkednek el, és a szervezet
belső környezetéb ől szállítanak információt,
• proprioceptorok, amelyek a test helyzetér ől szállítanak információt.
Az exteroceptorok két csoportba oszthatók:
• telereceptorok, melyek távoli objektumokról tájékoztatnak és
• kontakt receptorok, amelyek a testtel közvetlen kapcsolatban levő
objektumoktól tájékoztatnak.
Minden érzékszerv egy adott energiaformára a legérzékenyebb, ez a
modalitás, de az érzékszervek más behatásra is válaszolhatnak nagyobb energiájú
inger esetén.
Fájdalomérzékelés (nocicepció)
A fájdalom egy kellemetlen, zavaró érzet, ami a testet érő kóros behatásokról
tájákoztat. A fájdalomérzet a szöveti károsodások ellen ható fontos védekező
mechanizmus, így létfontosságú. A fájdalomérzet nem adaptálódik számottev ően,
és a táplálkozási és a szaporodási magatartáshoz hasonlóan motivációs töltettel
bír.
adaptáció – egy receptor érzékenysége csökken hosszú ideig fennálló erős inger
hatására
Habár a fájdalomérzet a szöveti károsodásról tájékoztat, léteznek olyan sérülések,
amelyek nem járnak fájdalom kialakulásával a sérülés idején (például ionizáló és
nem ionizáló sugárzás – napozás miatti égés).
A fájdalomérzet kialakulásában az idegrendszernek számos szintje, képlete
vesz részt.
© Élettani tanszék 205
Perifériás szint
A fájdalomnak nincsenek specifikus receptorai, szabad idegvégz ődések érzékelik
a károsító ingereket (91. ábra). Ezek polimodális receptorként működnek, vagyis
sokféle károsító hatásra reagálnak. Az ingerküszöbük magas, csak erős inger
képes ingerületet kiváltani, fájdalmat kelteni.
91. ábra. Fájdalomérz ő idegvégz ődés. GP – generátor potenciál, AP –
akciós potenciál, K – küszöbpotenciál.
Az ingerlés hatására az idegrost depolarizálódik, ez a generátor ‐potenciál . A
generátor potenciál amplitúdója függ az inger erősségétől és a frekvenciájától
(ismétlődő inger esetén). Az ingerek által kiváltott generátor potenciálok egy
bizonyos időablakon belül összegződnek (hasonlóan a posztszinaptikus
potenciálokhaoz).
Ha a depolarizáció eléri a küszöbértéket, akciós potenciál váltódik ki. Mivel
a küszöb magas, csak a károsító tartományba eső ingerek váltanak ki akciós
potenciált. Az ingererősség az akciós potenciálok frekvenciájába van kódolva,
erősebb inger hatására a membránpotenciál hamarabb eléri a küszöböt,
gyakrabban váltódnak ki az akciós potenciálok.
A fájdalomérz ő idegrostokat számos mechanizmus képes depolarizálni:
• hisztamin ‐ és bradikinin receptorok találhatók a sejtmembránban, ezeket
gyulladásos mediátorok aktiválják,
• a membránban prosztaglandin ‐receptorok is vannak, a prosztaglandin
önmagában nem képes fájdalmat kiváltani, de potenciálja a gyulladásos
mediátorok fájdalomkelt ő hatását, így a gyulladás ‐gátló gyógyszereknek
(NSAID) fájdalom ‐csillapító hatása is van,
© Élettani tanszék 206
• a TRPV1 (tranziens receptor potenciál kation csatorna vaniloid 1 típusa)
vagy kapszaicin ‐receptor többféle hatásra is aktiválódik: kapszaicin (csípős
paprikában található), 42°C‐nál magasabb hőmérséklet és protonok,
• az ATP‐receptorok (P2x‐receptorok) az intersztíciumban levő ATP hatására
aktiválódnak, ATP a sérült sejtekből kerülhet az intersztíciumba,
• az ASIC (acid sensing ion channel) a pH csökkenését érzékeli, ennek oka
oxigénhiány, ami szövetkárosodáshoz vezet,
• a sejthártya károsodása az ionegyensúly felbomlásához vezet, ezáltal a
membrán elveszíti polaritását; ezt mechanikai hatások és kémiai anyagok,
oldószerek is előidézhetik (pl. alkohol),
• az extracelluláris kálium‐koncentráció növekedése esetén a kálium
egyensúlyi potenciálja kevésbé negatív, így a membránpotenciál közelebb
kerül a küszöbhöz, könnyebben váltódik ki a fájdalominger,
• az extracelluláris nátrium‐koncentráció növekedése esetén a nátrium
egyensúlyi potenciálja pozitívabb lesz, így a nátrium‐csatornák nyílása
esetén a membrán gyorsabban és nagyobb mértékben depolarizálódik,
• nemspecifikus mechanizmusok (hideg, hipoxia) is fájdalomingert
válthatnak ki, mivel csökken az ionpumpák működése és ezáltal kisebb
lesz az iongradiens.
Egyes fájdalomcsillapító mechanizmusok a perifériás szinten hatnak. Az
idegvégz ődéseken találhatóak opiát‐receptorok és kannabinoid ‐receptorok,
melyek gátolják az idegvégz ődés depolarizációját. A kannabinoid ‐receptorok
endogén ligandja az anadamid, amely a TRPV1‐re is hat, így hatása szövetenként
változik.
A fájdalominger vezetése
A fájdalmat vezető idegrostok Aδ és C típusúak. Az Aδ típusú rostok vékony
mielinhüvelyes rostok, a C típusúak mielinhüvely nélküliek, mindkett ő lassan
vezeti az ingerületet. Az Aδ rostok a jól lokalizált, éles, sajgó fájdalomérzetet
közvetítik, a C típusúak a tompa, nehezen lokalizálható, hosszú ideig tartó
fájdalmat.
Az érző idegrostokon át az ingerület a gerincvel őbe vezetődik, ahol
átkapcsol.
A fájdalomérzet két komponense főleg a láb sérüléseinél észlelhet ő: először egy
éles, hirtelen fájdalomérzet jelentkezik, amely megszűnik, majd utána hosszú ideig
fennáll egy tompa fájdalom.
© Élettani tanszék 207
Gerincvel ői szint
A fájdalomérzet kialakulásának gerincvel ői szintjén egy kapu mechanizmus
létezik, ezért nem minden bejövő inger továbbítódik a felsőbb központok felé. A
gerincvel ő szabályozza, hogy a perifériáról milyen mértékben továbbítódik a
fájdalominger az agy felé (92. ábra).
92. ábra. A gerincvel ői kapu. P – periféria, T, G, I – gerincvel ői idegsejtek
A gerincvel őben található transzmissziós neuron (T) szerepe a fájdalominger
továbbítása a felsőbb szintek felé. Azt, hogy a transzmissziós neuron perifériáról
jövő erős inger hiányában is depolarizálódjon a küszöbig és ingerületet gerjesszen
a G sejt (gátló) akadályozza meg.
A G sejt a substantia gelatinosában található, pacemaker aktivitású sejt,
amely állandó gátlás alatt tartja a T sejteket. Az Aδ és C rostok kapcsolódnak a T
sejtekhez, de mivel ezek állandó gátlás alatt vannak, a fájdalom vezetésében
szerepet játszó rostoktól kapott ingerek nem képesek küszöbig depolarizálni őket.
Egy másik gerincvel ői idegsejt, az I sejt (interneuron) a G sejtet gátolja. Az I
sejt kollaterálist kap a fájdalomérz ő pályától. Ha ez a sejt serkentő bemenetet kap,
a G sejt által létrehozott gátlás alól felszabadul a transzmissziós neuron, és az
ingerületet továbbítja.
A felsőbb központok is befolyásolják a gerincvel ői kapu működését, mivel
enkefalinerg neuronokon keresztül gátolják a T sejtet.
Az enkefalin az opioid‐receptorok endogén ligandja, ezekre a receptorokra hat a
az ópuim és a morfium is.
© Élettani tanszék 208
Ez a mechanizmus egy belső fájdalom ‐csillapító rendszer része. A felsőbb
központok ezen hatása miatt a fájdalomérzet kontextusfügg ő (pl. életveszély
esetén a fájdalomérzet jelentősen csökken, esetleg meg is szűnik).
A gerincvel ői kapurendszerrre konvergálnak a tapintás‐ és hőérző pályák
oldalelágazásai, ezek kollaterálisokat adnak a G sejtre, hatásukra a gátlás a T sejten
fokozódik. Ezáltal a tapintásérzet gátolja a fájdalomérzet átvezetését, vagyis a
finom tapintás a fájdalmas terület körül fájdalom ‐csillapító hatású lehet. Ezek a
pályák kollaterálisokat adnak a T sejthez is, de csak nagyobb ingerintenzitás
esetén képesek azt serkenteni, így az erős tapintási inger fájdalmat okoz.
Hosszú ideig fennálló fájdalom esetén a gerincvel ői szinapszisokban a
jelátvitel megerősödik, ilyenkor enyhe károsító inger is erős fájdalomérzetet kelt.
Kóros fájdalomérzet az amputáció után jelentkez ő fantom végtagfájdalom is. Oka
lehet a hegszövet által létrehozott állandó ingerlés vagy az amputáció során az
erős fájdalom ‐érzet miatt a gerincvel ői szinapszisokban felerősödött
ingerületátvitel. A fantom végtagfájdalom nem csillapítható fájdalom ‐
csillapítókkal, mivel ezek csak az agykérget befolyásolják. Ennek megelőzésére
szokás bizonyos műtéteknél helyi érzéstelenítést is alkalmazni az általános
anesztézia mellé.
A gerincvel őből a fájdalominger az oldalsó spinotalamikus pályán keresztül
vetül az ellenoldali talamuszba.
Az oldalsó spinotalamikus pálya sérülése fájdalom ‐érzéketlenség et okoz. Ez a
pálya a gerincvel őbe belépve keresztez ődik, a keresztez ődő rostok pedig a
központi csatorna előtt haladnak el. A gerincvel ői központi csatorna tágulata
(syringomyelia) ezt a pályát gyakran károsítja, ekkor a károsodott gerincvel ői
szegmentumok szintjén szelektív fájdalom ‐érzéketlenség alakul ki.
Agyi szint
Habár a fájdalomérzet a perifériára vetül, a fájdalom tudatos érzékelése az
agykéreg működéséhez kötött. A fájdalomérzetnek nincs jól körülhatárolható
kérgi területe, hanem disztributív módon az agy számos része részt vesz a
fájdalom érzékelésében (93. ábra). A fájdalomérz ő neuronok elszórtan
helyezkednek el a fali lebenyben található a szomatoszenzoros mezőben. Ezek az
idegsejtek szomatotópiás elhelyezkedés űek (homunculus).
szomatotópia – a motoros és egyes érző működésekben szereplő neuronok
© Élettani tanszék 209
minden szinten az izmok / testtájak anatómiai elhelyezkedésének megfelel ően
rendeződnek; a szomszédos izmokat / testtájakat beidegző neuronok a központi
idegrendszeren belül egymás közelségében találhatók
homunculus – mozgató vagy érző kéreg metszetére rajzolt báb, amely
reprezentálja, hogy egy‐egy testrész mozgatásáért illetve érző beidegzéséért
mekkora agykérgi terület, vagyis hány idegsejt felelős
A fájdalomérzetnek motivációs, érzelmi, figyelemfelkelt ő vetületei vannak.
93. ábra. A fájdalomérzékelés agyi szintjében részt vevő központok és
kapcsolataik. SST – szomatoszenzoros talamusz, SCtx – szenzoros
agykéreg (az elsődleges és másodlagos érzőmezők, valamint egyéb,
multimodális parietális mezők tartoznak ide), MCtx – mozgató mező
(gyrus precentrális), PFCtx – preforntális társító kéreg, LR – limbikus
rendszer, HT – hipotalamusz, PASG – periaqueductalis substantia grisea
A fájdalomérz ő pályák átkapcsolnak a talamuszban (SST), innen az érző
mezőkbe vetülnek (SCtx). Az érző kéregben történik a fájdalomérzet (nociceptív
érzet) kialakulása, illetve más érzetekkel együtt feldolgozva (a fali kéreg
multimodális területeiben) megtörténik a veszélyforrások azonosítása.
A motoros mezők is aktiválódnak, itt történik a motoros válaszok
kidolgozása, a mozgásiniciáció, illetve ezen területek aktiválódása okozza a
fájdalmat kísérő motoros nyugtalanságot.
© Élettani tanszék 210
A limbikus rendszer felelős a fájdalomérzet érzelmi és motivációs
aspektusaiért, az éberség, veszélyérzet kialakulásáért, a figyelem fenntartásáért és
a szükséges válaszreakciók kialakulásáért. A limbikus rendszerben alakul ki a
fájdalomérzet elsődleges affektív komponense (pillanatnyi zavaró érzet).
A limbikus rendszer részét képező insuláris kéreg sérülése fájdalom asymboliá t
okoz: az egyén számára a fájdalomérzet nem kellemetlen és nem vált ki
szenvedést.
A prefrontális kéregben történik a fájdalomérzet legmagasabb szintű
kognitív feldolgozása. A prefrontális kéreg a fájdalomérzetet összeveti a korábbi
tapasztalatokkal, életperspektívával, hosszú távú kontextusban érzékeli a
fájdalmat. Itt alakul ki a másodlagos affekció, ez különösen krónikus fájdalom
esetén jelentős.
A periaqueductális substantia griseából leszálló fájdalom ‐érzetet szabályzó
pályák indulnak. Állatkísérletekben ezt a területet elektromosan ingerelve
hatékony fájdalomcsillapítást értek el.
A hipotalamusz aktiválódása hozza létre a fájdalmat kísérő vegetatív
tüneteket (sápadtság, tachycardia, stb.)
A sebészeti beavatkozások során végzett altatás (általános anesztézia) során
elsősorban az agykéreg működését gátoljuk, viszont a kéreg alatti struktúrák
működése megmarad. Nagyfokú trauma esetén a fájdalom ‐központok ingerlése
miatt hányinger, endokrin egyensúlyzavar, pszichés változások alakulhatnak ki,
amelyek a beteg életminőségét rontják. Ezért kisműtéteket helyi érzéstelenítésben
szokás végezni, nagy műtétek esetén az általános érzéstelenítés mellett helyi vagy
vezetéses érzéstelenítés is szükséges lehet.
Kóros fájdalom
Ha a károsító inger és a fájdalomérzet közt intenzitásbeli vagy időtartambeli
(esetleg jellegéből adódó) eltérés van, kóros fájdalomról beszélünk. Ennek több
típusa ismert:
• fájdalom ‐érzéketlenség
Fájdalom ‐érzéketlenséget okozhat gerincvel ői harántlézió is (melynek
következménye a tetraplégia, négyvégtagi bénulás). Ekkor a bőrérzékelés
semmilyen formája nem marad fenn. A fájdalomérzékelés hiánya miatt a beteg
nem érzékeli a kényelmetlen testhelyzetet, így a túlzott nyomásnak kitett részeken
fekélyek alakulhatnak ki. Az ilyen beteg ápolása specifikus feladatokat jelent,
© Élettani tanszék 211
például a felfekvések megelőzése érdekében a beteg testhelyzetét rendszeresen
kell változtatni.
• hiperalgézia esetén enyhe károsító inger túl erős fájdalomérzetet vált ki
• allodynia esetén egy nem károsító inger okoz fájdalomérzetet
• spontán fájdalom esetén a fájdalomérzet külső behatás hiányában jön létre
A spontán fájdalom oka lehet neurodegeneratív betegség, valamely központi
idegrendszeri központ gyulladása, sérülése, daganata (talamikus fájdalom,
trigeminus ‐neuralgia). Ide tartozik a fantom végtagfájdalom is.
Zsigeri fájdalom
A fájdalom eredete szerint lehet szomatikus fájdalom (fennebb tárgyalva) vagy
viszcerális fájdalom. A zsigeri fájdalom a belső szervekb ől származik, kiváltó oka
lehet gyulladás, a zsiger mechanikai feszítése, vongálása, kémiai irritációja.
Perifériás mechanizmusai és afferens pályái hasonlóak, mint a szomatikus
fájdalomé. A gerincvel ő szintjén viszont a zsigeri fájdalomérz ő rostok általában
több szegmentumban kapcsolnak át, ezért a fájdalom nehezebben lokalizálható. A
behatárolásban segít, hogy a zsigeri fájdalom pályái kollaterálisokat adnak a
szomatikus fájdalom pályáihoz, így a megfelel ő dermatómában (bőrterületen)
hiperalgéziás vagy allodyniás terület keletkezik, ezt Head‐zóná nak nevezzük.
A zsigeri fájdalom sokkal erősebb vegetatív komponenssel jár („vegetatív
vihar”): tachycardia, izzadás, motoros nyugtalanság kíséri.
Kezelési elvek
A fájdalom kezelésének alapelve, hogy a fájdalom okát kell megszüntetni (pl.
görcsoldó, gyulladáscsökkent ő kezeléssel). Ha ez nem lehetséges, palliatív
(áthidaló) kezelést kell alkalmazni.
Pontos diagnózis nélkül erős fájdalomcsillapítót nem szabad alkalmazni,
mert a kiváltó betegség tüneteit módosíthatja, a betegség atípusossá válhat, és
nehezebb a diagnózist felállítani. A diagnózis felállítása után kötelező a fájdalmat
csillapítani.
A fájdalom csillapítására több lehetőség közül lehet választani:
• gyulladásos eredetű fájdalom esetén NSAID‐k adandóak, ezek mindenike
fájdalom ‐, lázcsillapító és gyulladáscsökkent ő hatással is bír.
• a legerősebb fájdalomcsillapítók a morfium ‐származékok (opioidok, a
fájdalomérzés kialakulásának minden szintjén hatnak), azonban ezek a
gyógyszerek függőséget okoznak
© Élettani tanszék 212
• helyi vagy vezetéses érzéstelenítés
• alternatív lehetőségek: akupunktúra, masszázs.
© Élettani tanszék 213
Motoros rendszer. Mozgásszabályzás
A mozgás a szervezet alapvető megnyilvánulása, életműködése. Mindig csak
olyan típusú és intenzitású mozgás kell kialakuljon, amennyit a környezeti
befolyások szükségessé tesznek, ezért az izomrendszer gátlás alatt van és mindig
csak a pillanatnyilag szükséges izmok szabadulnak fel a gátlás alól.
A motoros rendszer hierarchikus felépítésű: minden szintnek autonómiája
van, de a felsőbb központok utasításait végrehajtja és az alsóbb központok
tájékoztatják a felsőbb központokat a mozgás kivitelezésér ől.
A MOZGÁS LÉTREJÖTTE
94. ábra. A mozgásszabályozás áttekintő sémája. AT – agytörgy, T –
talamusz, TD – törzsdúcok.
© Élettani tanszék 214
Az izmokat a gerincvel ő α‐motoneuronja idegezi be, ennek aktiválását a felsőbb
mozgásszabályzó központok végzik (94. ábra). A gerincvel ő működését
elsősorban az agykéreg befolyásolja, így történik a tudatos mozgások szabályzása.
Ezenkívül léteznek nem tudatos izom‐összehúzódások, amelyek a testtartás és
izomtónus kialakulásáért felelősek, ezeket nem az agykéreg, hanem az agytörzs
határozza meg, az agytörzs azonban az agykéreg ellenőrzése alatt áll.
A megfelel ő mozgáshoz szükséges, hogy a különböz ő központok
információt kapjanak az izmoktól. Ez a proprioceptív érzékelés révén történik,
amely tájékoztat az izmok, inak ízületek állapotáról. A proprioceptív információ a
gerincvel őből az agytörzsbe, illetve a talamuszon keresztül az agykéregbe vetül. A
mozgás létrehozásához szükséges információhoz a gerincvel ő felhasznál
exteroceptív (külső környezetb ől származó) információt is.
A gerincvel ő a kivitelezett mozgásról értesíti a kisagyat, ez összehasonlítja az
agykéregb ől kapott információval (vagyis a kidolgozott mozgási mintával). A
kisagy a talamusz révén értesíti az agykérget, illetve közvetlenül az agytörzset az
esetleges különbségekr ől.
A törzsdúcok bemenetet csak az agykéregt ől kapnak, és a talamusz
működését szabályozzák. Az agykéreg a mozgáshoz szükséges információt a
talamuszon keresztül kapja, a törzsdúcok pedig meghatározzák azt, hogy a
talamusz milyen mértékben továbbítja az információt az agykéregnek.
A mozgásszabályzás szintjei
VÁZIZMOK
Az izmok (vázimok) idegi behatás nélkül nem húzódnak össze, a mozgató
neuronok (α‐motoneuron) a gerincvel őben találhatóak, az elülső szarvakban. A
gerincvel ői motoneuron rostjai Aα típusúak (vastag mielinizált), ezek vezetik a
leggyorsabban az ingerületet (100‐120 m/s sebeséggel).
Az idegingerület eljut a perifériás idegvégz ődésekhez. A mozgató
idegvégz ődés idegizom véglemezzel (neurosmuscularis junctio ) kapcsolódik a
vázizomrosthoz, ami szinapszishoz hasonlóan működik. Az idegvégz ődésből
acetilkolin szabadul fel, bejut a szinaptikus résbe, átdiffundál ezen, eljut az
izomrost membránjához, itt nikotinos receptorokhoz kötődik. A nikotinos receptor
ioncsatornához kapcsolt, ha aktiválódik, egy vegyes kationáram folyik be a sejtbe.
A sejthártya depolarizálódik, akciós potenciál váltódik ki. Kinyílnak a
feszültségfügg ő kalcium‐csatornák, a kalcium beáramlik a sejtbe, a sejten belüli
kalcium‐koncentráció megemelkedése pedig kiváltja az izomösszehúzódást.
A perifériás mozgató ideg sérülése petyhüdt bénulás t okoz.
© Élettani tanszék 215
GERINCVEL Ő
A gerincvel ő szintjén található a mozgató idegsejt. Egy motoneuron beidegezhet
néhány izomrostot (külső szemmozgató és mimikai izmok), vagy akár több ezret
is (comb‐ és farizom), ettől függ, hogy az adott izom szintjén mennyire pontos
mozgások lehetségesek. A gerincvel ői mozgató idegsejt és az általa beidegzett
izomrostok alkotják a motoros egység et, ez a legkisebb külön vezérelhet ő egység.
A gerincvel ői szint működése nagyban függ a proprioceptív érzékelést ől.
Három típusú proprioceptív információ integrálása történik itt:
• az izom hosszát méri (nyúlás vagy összehúzódás) az idegizomorsó, amely
az izommal párhuzamosan kapcsolt,
• az izomerőt méri az ínorsó vagy Golgi‐féle ínszerv, amely az izommal
sorosan kapcsolt (az izom összehúzódása esetén feszül az ín, és ezáltal az
ínorsó is),
• az ízületi tok állapotáról az ízületi tok receptorai adnak információt.
A gerincvel őnek szerepe van különböz ő reflexek kialakításában (95. ábra). A
reflexek kérgi integrációja később valósul meg.
95. ábra. Gerincvel ői reflexek reflexíve: 1: miotatikus reflex, 2: reciprok
innerváció, 3: inverz miotatikus reflex
© Élettani tanszék 216
A miotatikus reflexnek szerepe van az izomhossz stabilizációjában. Gyors,
monoszinaptikus reflex, az izom gyors megnyúlása (az idegizomorsó aktiválása
által) kiváltja az izom összehúzódását.
A reflexívét két idegsejt alkotja: a pseudounipoláris érző neuron, amelynek
sejtteste a csigolyaköti dúcban található, axonja behatol a gerincvel őbe és az elülső
szarvban elhelyezked ő α mozgató neuronhoz kapcsolódik.
A reciprok innerváció révén a pseudounipolaris neuron axonjának egy
elágazása egy interneuronhoz kapcsolódik, amely gátolja az antagonista izom α‐
motoneuronját, így az antagonista izom elernyed.
Az inverz miotatikus reflex et az izom nagyfokú megnyúlása vagy a túlzott
izom‐összehúzódás váltja ki. Ekkor az ín feszülése aktiválja az ínorsót, az ezt
beidegző pseudounipoláris érző neuron egy interneuronhoz kapcsolódik, amely
gátolja az α‐motoneuront, ezáltal az izom elernyed.
Exteroceptív bemenő információ esetén az α‐motoneuron serkentése több
közbeiktatott interneuron révén történik, tehát poliszinaptikus reflexet hoz létre.
Ezek a reflexek lassúbbak és kevésbé lokalizáltak, mint a monoszinaptikus
reflexek. Az inger erőssége függvényében az ingerület szétterjed a gerincvel őben,
át az ellenoldalra és a gerincvel ő különböz ő szegmenseire. A poliszinaptikus
reflexek terjedését Pflüger törvényei írják le:
• lokalizáció,
• egyoldaliság,
• szimmetria,
• kisugárzás,
• generalizáció.
A tudatos reakcióid ő a leghosszabb, ennél rövidebb a poliszinaptikus reflexidő,
legrövidebb a monoszinaptikus reflexidő.
A gerincvel ő ezen kívül proprioceptív információt közvetít a kisagy felé,
amely ezt felhasználja a hibajel kidolgozásához, ezáltal a szervezet a mozgásokat
pontosabban fogja kivitelezni.
AGYTÖRZS
Az agytörzsben záródnak bizonyos testtartási, egyensúly ‐megtartási, vesztibuláris
és szemmozgatási reflexek. Az agytörzs határozza meg a kéreg által
kezdeményezett mozgás kivitelezéséhez szükséges testtartást, izomtónust.
Ezen kívül az agytörzs bizonyos struktúrái diffúzan serkentik a gerincvel ői
motoros neuronokat, vagyis a membránpotenciáljukat közelítik a küszöbhöz, így
azok könnyebben tüzelnek.
© Élettani tanszék 217
A Deiters‐féle mag serkenti az extenzorokat. Ha a cortexből eredő, Deiters‐féle
magot gátló pályák sérülnek, generalizált extenzió jön létre (decerebrációs
rigiditás ).
A nucleus ruber a felső végtag flexorait beidegző motoneuronokat serkenti. Ha a
sérülés helye feljebb van, és a nucleus ruberből eredő leszálló pályák épek,
decortikációs rigiditás jön létre (a felső végtag flexióban, az alsó extenzióban van).
AGYKÉREG
Az agykéregben található az elsődleges (primer) motoros mező a
precentrális kéregben. Itt az izmoknak szomatotópiás reprezentációja van, vagyis
minden izomnak megfelel egy saját kérgi terület, és az egymás közelében levő
izmoknak az agyi területei is egymás mellett találhatóak. A finom mozgásokra
képes izmoknak nagyobb kérgi reprezentációja van.
A premotoros terület en történik a mozgás tervezése, vagyis annak
meghatározása, hogy egy adott mozgáshoz milyen izmok milyen sorrendben kell
összehúzódjanak. Ez a terület akkor is aktiválódik, ha a mozgást csak elképzeli az
egyén.
A mozgásiniciáció a suppelementer motoros mezőben történik. Az utóbbi
két terület a primer mozgató mező előtt aktiválódik.
KISAGY
A kisagy nem létfontosságú szerv, teljes kiirtása sem okoz bénulást. Elsődleges
szerepe, hogy összehasonlítja az agykéreg által elképzelt és az alsóbb szintek által
végrehajtott mozgást. Amennyiben ezek közt különbséget észlel, a talamuszon
keresztül értesíti erről az agykérget, így tudatosul, hogy az elképzelt mozgást nem
sikerült tökéletesen kivitelezni.
A kisagy bemenetet ad az agytörzsbe is, és szabályozza a testtartási
reflexeket és az izomtónust. A kisagynak szerepe van a mozgási memóriában, a
gyakran végrehajtott, sztereotip mozgások egy idő után átkerülnek a kéregből a
kisagy ellenőrzése alá.
A kisagy érzékeny az etanolra, hatására károsodhatnak a kisagyi idegsejtek, ezért
a mozgáskoordináció zavart szenved. Ilyenkor az agykéregnek exteroceptív
információk alapján kell eldöntenie, hogy az elképzelt mozgás kivitelezése
tökéletes volt‐e.
TÖRZSDÚCOK
A törzsdúcok (nuclei basales) az agyféltekék belsejében található szürkeállomány ‐
magvak. Funkcionális szempontból ide tartozik:
© Élettani tanszék 218
• nucleus caudatus,
• putamen, a nucleus caudatusszal együtt a striatumot alkotja
• globus pallidus,
• substantia nigra (a középagyban),
• nucleus subthalamicus (a köztiagyban).
A törzsdúcok egy hurok alkotásában vesznek részt: bemenet az agykéregt ől
kapnak, és a talamuszon keresztül a kéregbe adják a kimentet. A
mozgáskezdeményezés szabályzásában van szerepük. A mozgásiniciációhoz a
kéregnek szomatoszenzoros bemenet kell, ezt a talamuszon keresztül kapja. A
törzsdúcok a talamusz működését szabályozzák, általában gátlás alatt tartják, de
bizonyos magok aktiválásával a gátlás feloldódik, így a talamuszon keresztül
információ áramolhat az agykéreg felé. Ezt a mechanizmust talamikus kapu nak
nevezzük.
A törzsdúcok kóros működése számos betegség forrása lehet.
Parkinson ‐kór esetében a substantia nigra dopaminerg neuronjai
pusztulnak, így a talamikus gátlás nem oldható fel. Ezáltal a mozgásiniciáció
zavart szenved, a beteg nehezebben kezd mozgást és nehezebben hagyja abba. Az
agykéreg próbálja ellensúlyozni a motoros aktivitás hiányát, ezért remegés alakul
ki, amely mozgásra fokozódik.
A nucleus subthalamicus sérülése esetén (ez a mag gátló hatású) a
talamikus kapu állandóan nyitva van, a beteg bármilyen ingerre akaratlan nagy
amplitúdójú mozgással válaszol (kétoldali sérülés esetén ballizmus, egyoldali
esetén hemiballizmus alakul ki).
© Élettani tanszék 219
ENDOKRIN SZABÁLYZÁS
Az endokrin szabályzás a humorális szabályzás része, vagyis testnedvekbe
juttatott jelzőmolekulák általi történik. Biztosítja a belső környezet állandóságát a
folyamatosan változó táplálék‐, folyadék ‐ és ásványi anyag bevitel, illetve a
változó fizikai feltételek közepette.
A humorális szabályzás negatív feedback ‐en alapul, vagyis ha valamely
hatásra a belső környezet egy paramétere eltér a szokásostól, ez egy jelzőmolekula
termelését váltja ki, ami a célszervekre hatva ellenirányú változást indít el, így a
rendszert az egyensúly irányába hozza vissza.
A humorális szabályzásnak szerepe van a homeosztázis fenntartásában, az
anyagcsere szabályzásában, a növekedési, fejlődési, öregedési folyamatokban,
egyes magatartás ‐ és viselkedési formák kialakulásában.
A jelzőmolekulák szükség szerint termelődnek, hatást csak azokon a sejteken
fejtenek ki, amelyek specifikus receptorral rendelkeznek (célsejt).
A humorális szabályzás szakaszai:
• jelzőmolekulák termelése, bizonyos esetekben raktározása is,
• a megfelel ő hatásra a jelzőmolekula felszabadítása,
• a jelzőmolekula szállítása a célsejtekhez,
• kötődés a célsejt receptoraihoz,
• a célsejt anyagcsere ‐folyamatainak megváltozása,
• a jelzőmolekula lebontása, a hatás befejezése.
Attól függően, hogy a jelzőmolekulák milyen távolságra jutnak el (ez függ az
élettartamuktól), különböz ő szabályzási mechanizmusok léteznek:
• endokrin szabályzás: a jelzőmolekula vér útján távoli célsejtekhez jut el,
o specifikus esete a neurokrin szabályzás: a jelzőmolekulát idegsejt
termeli,
• parakrin szabályzás: a jelzőmolekula rövid élettartamú, nagy távolságra
nem tud eljutni, csak a termelődési helye közelében fejti ki a hatását (pl.
arachidonsav ‐származékok),
• autokrin szabályzás: a jelzőmolekulát termelő sejten is van receptor ezen
molekulák számára.
A receptor elhelyezkedése és a jelzőmolekula természete szerint három nagy
csoportot határozhatunk meg:
• lipidoldékony molekula intracelluláris receptorral: a receptor a
citoplazmában vagy a sejtmagban található, a receptorok általában a DNS‐
hez kötődnek, a génátírást szabályozzák (specifikus fehérjék átírását);
ilyenek a szteroidok, pajzsmirigy ‐hormonok, adrogének, ösztrogénok,
kalcitriol,
© Élettani tanszék 220
• nem lipidoldékony molekulák sejtfelszíni receptorokkal: sejtfelszíni
receptorokat aktiválnak, másodlagos hírvivő anyag termelődik, amely
intracellulárisan közvetíti a hatást; ilyenek a peptid‐szerkezet ű hormonok
(inzulin, FSH, LH, TSH) és az aminosav ‐származékok (adrenalin,
noradrenalin),
• zsíroldékony jelzőmolekulák sejtfelszíni receptorral, ilyenek a parakrin
szabályzásban résztvevő prosztaglandinok.
© Élettani tanszék 221
Hipofízis
A hipofízis vagy agyalapi mirigy teremti meg a legmagasabb szintű kapcsolatot a
központi idegrendszer és az endokrin rendszer között. Számos létfontosságú
hormont termel és számos más endokrin szerv működését szabályozza.
Fejlődéstanilag, illetve szerkezetileg két részre osztható (96. ábra):
• az endodermális eredetű elülső lebeny vagy adenohipofízis
• az ektodermális eredetű hátsó lebeny vagy neurohipofízis
96. ábra. A hipofízis részei (adenohipofízis és neurohipofízis) és a
hormontermelés szabályzása
A hipofízis mindkét részének működését a hipotalamusz szabályozza, eltérő
módon.
Az elülső lebeny működését a hipotalamusz a hipotalamo ‐hipofizeális
portális rendszeren keresztül befolyásolja.
portális (kapu) rendszer – két sorba kapcsolt hajszálér ‐hálózat, az ér kétszer
bomlik hajszálerekre egy vérkörön belül
© Élettani tanszék 222
Az elsődleges kapilláris hálózat a hipotalamuszban található, ezek
felcsavarodott erek, amelyek a hipofízisnyélben összeszed ődnek, majd a
hipofízisben ismét kapillárisokra bomlanak. A hipotalamusz idegsejtjei által
termelt jelzőmolekulák szabadon bejutnak a spirális kapillárisokba, mivel itt
hiányzik a vér‐agy gát. Ezek az anyagok a hipofízis sejtjeinek működését
szabályozzák. A hormontermelést serkentő anyagok elnevezése Releasing Factor
(Hormone), a gátló anyagok neve Release Inhibiting Factor (Hormone).
A hátsó lebeny hormonjait a hipotalamusz idegsejtjei termelik, ezen
idegsejtek axonjai hipofízisnyélen keresztül lenyúlnak a hátsó lebenybe, az általuk
termelt hormonok itt jutnak be a keringésbe.
Az adenohipofízisben több típusú hormontermel ő sejt található, ezek
mindenike egyféle hormont termel, és csak bizonyos hipotalamikus szabályzó
molekulákra válaszol.
Az adenohipofízis által termelt hormonok:
• trophormonok (más endokrin szerv működését szabályozzák):
o ACTH – adrenokortikotrop hormon
o TSH – thyreoidea stimuláló hormon
o gonadotropinok: FSH – follikulus stimuláló hormon; illetve
LH/ICSH – luteinizáló hormon, férfiban interszticiális sejt stimuláló
hormon
• közvetlen perifériás hatású hormonok:
o STH (GH) – szomatotrop hormon (growth hormone)
o prolaktin
o a középső lebeny által termelt MSH – melanocita stimuláló hormon
A hátulsó lebeny hormonjai:
• ADH – antidiuretikus hormon, vazopresszin
• oxitocin
Növekedési hormon
A növekedési hormont a hipofízis elülső lebenyében legnagyobb számban
található szomatotrop sejtek termelik.
Születéskor az STH‐termelés magas, a negyedik életév körül csökkenni kezd,
közepes szinten fennmarad a pubertásig, amikor újabb csökkenés következik be.
A növekedési hormon termelése pulzáló jellegű, naponta többször tízszeres ‐
százszoros termelés ‐változás következik be, ennek oka a hipotalamikus kontroll
hullámzása. A pulzáló hormontermelés megakadályozza a receptorok
deszenzitizálódását. Hosszantartó magas hormonszint esetén a növekedési
hormon hatása lecsökken. Ez a hullámzó hormonszint gyógyszeres
© Élettani tanszék 223
hormonpótlással nehezen utánozható le. A mély alvás, iletve erőteljes fizikai
aktivitás idején az STH‐termelés fokozódik.
AZ STH- TERMELÉS SZABÁLYZÁSA
97. ábra. Az STH‐termelés szabályzása. HT – hipotalamusz, HF –
hipofízis, IGF‐1 – insulin‐like growth factor 1
A hipotalamusz két hormont termel, amely az STH‐termelést szabályozza
(97. ábra):
• a GHRH (Growth Hormone Releasing Hormone) serkentő hatású,
• a szomatosztatin gátló hatású.
A szomatosztatin a hipotalamuszon kívül még máshol is termelődik a
szervezetben:
• a központi idegrendszerben – neurotranszmitter,
• a hasnyálmirigyben – gátolja a glukagon és az inzulin termelődését,
• a tápcsatornában – gátolja a gasztrin termelődését, a bélmozgásokat és az
emésztőnedvek termelődését.
Az STH‐nak részben közvetlen perifériás hatása van, fő célsejtjei a zsírsejtek,
izomsejtek, porcsejtek, másrészt hatását a májban termelődő szomatomedinek
(IGF, insulin‐like growth factor) közvetítik. A szomatomedineknek szertágazó
perifériás hatásaik vannak, főbb célsejtjeik szintén a zsír‐, izom‐ és porcsejtek.
A növekedési hormon termelődését több negatív feed‐back hurok
szabályozza. A rövid hurokban a növekedési hormon gátolja a GHRH
termelődését, a hosszú hurokban pedig a szomatomedinek gátolják az STH
felszabadulását és serkentik a szomatosztatin termelődését.
© Élettani tanszék 224
AZ STH HATÁSAI
Az STH és a szomatomedinek számos szövet növekedését, fejlődését stimulálják
szoros együttműködésben a pajzsmirigy ‐hormonokkal, nemi hormonokkal és a
mellékvesekéreg ‐hormonokkal. A porc‐és csontsejtekre hatva előidézik a csontok
hosszanti növekedését.
A növekedési hormon befolyásolja az anyagcserét is:
• fehérje‐anyagcsere: anabolikus hatás, főként a vázizmokban fokozza az
aminosavak felvételét és a fehérjetermelést,
• zsíranyagcsere: lipolítikus hatás, csökken a zsírszövet mennyisége,
• szénhidrát ‐anyagcsere: komplex hatás.
A növekedési hormonnak hatása van a központi idegrendszerre, szükséges a
kognitív működések és érzelemi jól‐lét fenntartásában.
A növekedési hormon hiánya vagy elégtelensége gyermekkorban törpenövést
okoz (hipofizér nanizmus ), ami alacsony, arányos testalkattal jár, normális értelmi
képességekkel.
Az STH túltermelés gyerekkorban óriásnövést okoz (gigantizmus ), felnőttkorban
pedig a végrészek (ujjak, lábujjak, orr, fül) megnagyobbodásával, durva
arckifejezéssel járó akromegáliá t.
Prolaktin
A prolaktint a hipofízis laktotróp (mammotróp) sejtjei termelik, ezek száma a
terhesség alatt ösztrogén hatására megnövekedik. A prolaktin ‐termelés
szabályzása rendhagyó: a hipotalamusz nem termel RF‐t (releasing factort), hanem
a prolaktin termelése állandó tónikus gátlás alatt van a hipotalamusz által (a
tuberoinfundibuláris rendszerben) termelt dopamin révén. Ezért, amennyiben a
hipotalamusz és a hipofízis közti kapcsolat megszakad, minden hipofizeális
hormon termelődése jelentősen lecsökken, kivéve prolaktiné, amely a gátlás alól
felszabadul.
A legfontosabb inger, amely fokozza a prolaktin termelését, a szoptatás (a
mellbimbó ingerlése). Szoptatás után 30 perccel a prolaktin ‐szint akár
százszorosára is megnövekedhet.
A PROLAKTIN HATÁSAI
A prolaktin serkenti a tejtermelést. Szüléskor hirtelen megnő a prolaktin ‐
felszabadulás, ez pár órán belül elindítja a tejtermelést. A tejelválasztás
fenntartásának legfontosabb eleme a szoptatás. A prolaktin fokozza a mellszövet
© Élettani tanszék 225
növekedését a terhesség alatt az ösztrogénnal együtt, de szülésig a magas
ösztrogénszint gátolja a tejtermelést.
A prolaktin gátolja a GnRH termelését (a GnRH a hipotalamusz által termelt
gonadotropin releasing hormone), így csökken az FSH és LH termelése. Az
alacsony FSH és LH szint megakadályozza a tüszőérést és a tüszőrepedést. Tehát a
magas prolaktinszint megakadályozza az ovulációt, teherbeesést.
Más okból fennálló hiperprolaktinémia esetén meddőség alakulhat ki, amelynek
kezelése dopamin ‐agonisták (pl. bromokriptin) adagolásával történik. Ezen
gyógyszerek leggyakoribb mellékhatása a hányinger.
A dopamin ‐antagonisták emelik a prolaktinszintet, ezáltal mellnövekedést
okozhatnak. Ebbe a gyógyszercsoportba tartoznak egyes antipszichotikus szerek.
A prolaktin hatással van a viselkedésre is. Egyes madarak a magas
prolaktinszint hatására fészekrakásba kezdenek, embernél analóg viselkedés nem
bizonyított.
A prolaktin szerepe férfiakban nem tisztázott.
A hátsó lebeny hormonjai
A hipofízis hátsó lebenyében felszabaduló hormonok a hipotalamusz egyes
magvainak (supraopticus és paraventricularis magok) neuronjaiban termelődnek,
az axonok a hipofízisnyélen keresztül a hátsó lebenybe jutnak. A hormonok a
sejttestben termelődnek, axontranszporttal a végbunkóba szállítódnak, ott
raktározódnak. Ezek a hormonok peptid típusúak, és neurokrin szabályzásban
vesznek részt.
Oxitocin
Az oxitocin a méhizomzat összehúzódását fokozza. A terhesség során a
méhizomsejteken az oxitocin‐receptorok száma nő, maximális szüléskor, ezért az
oxitocin hatása erőteljesebb terhes méhen. A progeszteron gátolja az oxitocin‐
receptorokat.
Az oxitocinnak szerepe van a szülés beindításában. A placenta nagy
mennyiségben termel progeszteront, ami gátolja az oxitocin hatását, ezért nem
indul be a szülés. Amikor a terhesség végén a méhlepény kezd degenerálódni, a
progeszteron termelése csökken, az oxitocin hatása erősebb lesz és beindul a
szülés.
A terminus körül lassú perfúzióban oxitocint adagolva beindítható a szülés.
Az oxitocin hatása dózisfügg ő. Kis és közepes adagban szabályos szülési
méhösszehúzódást hoz létre. Erre jellemző, hogy az összehúzódás a méh
© Élettani tanszék 226
fundusától indul és a cervix felé halad, és az összehúzódások között teljes
relaxációs periódusok vannak. A teljes elernyedés fontos, mivel a méhlepényhez
futó erek áthaladnak a méh izmos falán, az erős méhösszehúzódás összepréseli az
ereket, a méhlepény vérellátása lecsökken, akár meg is szűnhet. Túl magas
koncentráció esetén az összehúzódás folyamatossá válik, a magzat elhalhat és
méhruptúra következhet be, ami súlyos belső vérzéshez vezet, és az anya életét
veszélyezteti. Ezért az oxitocint lassú intravénás perfúzióban kell adni, a hatást
figyelve lehet a cseppszámot változtatni.
Az oxitocin másik hatása, hogy a mell mioepiteliális sejtjeire hatva (amelyek
a tejmirigyek kivezető csatornájának falában találhatók) a tej kiürülését segíti.
Az oxitocin szerkezete hasonlít az ADH szerkezetére, ezért nagy
koncentrációban enyhe ADH hatása is van, ennek szívelégtelenség,
veseelégtelenség, magas vérnyomás és preeclampsia esetén van jelentősége.
eclampsia – szülés körül bekövetkez ő görcsroham, ami anyai és magzati
halálozással jár
preeeclampsia – az eclampsiát megelőző, illetve ezzel fenyeget ő állapot,
jellemzője a magas vérnyomás és proteinuria
ADH (antidiuretikus hormon, vazopresszin)
Az antidiuretikus hormonnak először a vérnyomásemel ő hatását írták le: nagy
koncentrációban V1‐receptorokon keresztül a vascularis simaizomsejtek
összehúzódását okozza. Kisebb koncentrációban a V2‐receptorokon keresztül
hatva csökkenti a vizelet mennyiségét. A gyűjtőcsatornákban a nefron sejtjeinek
membránjába aquaporinokat ültet ki, így a víz szívódik vissza a hiperozmotikus
intersztíciumba, vagyis kevés, tömény vizelet ürül. ADH hiányában a
gyűjtőcsatorna fala víz számára nem átjárható, ezért nagy mennyiség ű, híg vizelet
ürül.
Az ADH‐nak fontos szerepe van a volémia szabályzásában, így indirekt
módon a vérnyomást is emeli.
ADH hiányában diabetes insipidus alakul ki, ami napi akár 10 liter híg vizelet
ürítésével jár.
© Élettani tanszék 227
Pajzsmirigy
A pajzsmirigy három hormont termel:
• tiroxin (T4),
• trijódtironin (T3) és
• kalcitonin.
A kalcitonin a kalcium‐foszfát anyagcserét szabályozza a D‐vitaminnal és a
parathormonnal együtt. A tiroxin és a trijódtironin a köztes anyagcserét
szabályozzák, és a fejlődésben és a növedésben van szerepük.
A PAJZSMIRIGY -HORMONOK TERMELÉSE
A pajzsmirigy működése egysége follikulus vagy acinus (tüsző). A pajzsmirigy ‐
tüszőt egyréteg ű hám béleli, benne sűrű kolloid található, amely tireoglobulint
tartalmaz. A tireoglobulin egy fehérje, amely sok tironin‐maradékot tartalmaz
(115‐öt tireoglobulin ‐molekulánként). A tironin‐maradékok átlagosan ötöde
jódozott állapotban található.
98. ábra. A pajzsmirigy ‐hormonok szintézise. T4 – tiroxin, T3 –
trijódtironin, TG – tireoglobulin, TPO – tireoperoxidáz, T – tironin‐
maradék, MIT – monojódtironin, DIT – dijódtironin
© Élettani tanszék 228
A hormon‐képzés első lépése a tireoglobulin szerkezetébe beépült tironin
jódozása. A jódot a follikulus hámsejtjeinek fel kell venni. A jód felvétele aktív
transzporttal történik, egy nátrium‐jodid kotranszporter (szimporter) segítségével
25:1 koncentráció ‐grádiens ellenében (98. ábra).
A bejutott jód (I‐) a sejtek apikális pólusán található tireoperoxidáz
segítségével a tironinhoz kapcsolódik. Ehhez a reakcióhoz szükség van H2O2‐re,
mint szubsztrátra.
Ha a tironin‐maradék egy jodidot köt, akkor monojódtironin (MIT), ha
kettőt, dijódtironin (DIT) képződik. A kolloidból a tireociták endocitózissal
felveszik a tireoglobulint, majd az endocitózisos hólyagocskák lizoszómákkal
egyesülnek. A tireoglobulin lebomlik, a DIT és MIT felszabadul. A DIT és MIT
molekulák egy része egymáshoz kapcsolódik, tiroxin és trijódtironin képződik,
ami kiválasztódik:
3T DIT MIT →+
4T DIT DIT →+.
A DIT és MIT más része lebomlik, a jodid és a tironin újra felhasználódik
tireoglobulin képződéséhez.
A pajzsmirigynek jelentős tartalékai vannak, így a pajzsmirigy ‐hormonok
termelésében nincs fluktuáció, és a rövidtávú jód‐hiánynak nincs jelentősége.
A pajzsmirigy jód‐felvétele gyors folyamat: állatkísérletek során a vérbe
juttatott radioaktív jódizotóp 40 másodperc alatt megjelenik a kolloidban.
A PAJZSMIRIGY HORMONTERMELÉSÉNEK SZABÁLYZÁSA
A pajzsmirigy hormontermelése folyamatos, és az adenohipofízisben termelődő
TSH szabályozza (99. ábra). A TSH a tireociták minden működését serkenti, illetve
trofikus hatású és a pajzsmirigy vérellátását is fokozza.
A hipofízis TSH‐termelését a hipotalamusz befolyásolja egy serkentő (TRH –
Thyrotropin Releasing Hormone) és egy gátló (szomatosztatin, SST) anyag révén.
A vérplazma jódszintje is befolyásolja a pajzsmirigy hormontermelését,
mivel a hormontermeléshez jódidra van szükség. Alacsony jódszint főként az
endémiás területeken alakul ki. Ilyenkor a hormontermelés csökken, ezáltal
csökken a gátlás a TSH‐termelődésen, a TSH termelődése fokozódik, de a
pajzsmirigy hormontermelése nem tud fokozódni, ellenben a TSH trofikus hatása
érvényesül. Következményként a pajzsmirigy mérete megnő, golyva lakul ki. A
magas jódszint gátolja a pajzsmirigy működését, a vérellátását és erezettségét
csökkenti, a pajzsmirigy állaga megváltozik. Nagy mennyiség ű jódot szoktak
adagolni pajzsmirigy ‐műtétek előtt, hatására a műtét során a vérzés kevésbé erős.
© Élettani tanszék 229
99. ábra. A pajzsmirigy hormontermelésének szabályzása
A PAJZSMIRIGY -HORMONOK HATÁSAI
A pajzsmirigy ‐hormonok hatása hasonló, de léteznek egyes különbségek. A T3
hatása erősebb, de intracellulárisan a T4 átalakul T3‐á.
A pajzsmirigy ‐hormonok hatnak az anyagcserére és a szervezet fejlődésére.
Anyagcsere ‐hatások : a köztes anyagcserét (szénhidrát, fehérje és lipid)
fokozzák, ezt a hatást más hormonokkal együtt hozza létre. Ennek
következményeképpen a szervezet hőtermelése és energiafogyasztása fokozódik.
A szív gyakorolt hatásai közül fontos, hogy emeli a szívfrekvenciát, a
perctérfogatot, és pitvarfibrillációra hajlamosít.
A fejlődésre gyakorolt hatások : a pajzsmirigy ‐hormonok szükségesek a
növekedéshez, az idegrendszer fejlődéséhez, a dendritfa kialakulásához, a
szinaptogenézishez, mielinizációhoz, a normális idegi funkciók fenntartásához.
Gyermekeknél a pajzsmirigy ‐hormonok hiánya az idegrendszer fejlődési
korszakában (intrauterin és perinatálisan) súlyos szellemi visszamaradottságot
okoz. Felnőtteknél a pajzsmirigy ‐hormonok az idegi ingerlékenységet fokozzák, a
reflex‐ és reakcióid őt csökkentik, a szerepük van a normális kognitív funkciók
megtartásában és a libidó fenntartásában. Ezenkívül hatásukra a bőrben
lebomlanak a proteoglikánok (ezek vizet kötnek meg, felhalmozódásuk mixödéma
kialakulásához vezet).
A pajzsmirigy túlműködését hipertireózisnak nevezzük.
Főbb tünetei:
• alapanyagcsere fokozódik
• hőtermelés fokozódik
© Élettani tanszék 230
• nedves, meleg bőr
• melegtűrés csökkenése
• soványság
• nyugtalanség
• tachycardia, nagyobb perctérfogat
• fáradékonyság
• esetleg pitvarfibrilláció
Oka lehet:
• autoimmun betegség (Basedow ‐Graves kór) – ekkor TSH hatását utánzó
immunoglobulimok termelődnek, amelyeknek receptoraik vannak a
retroocularis zsírszövetben is, kialakul ennek hipertrófiája, ami
exophtalmushoz vezet
• noduláris golyva – ez a pajzsmirigy hormontermel ő daganata
A pajzsmirigy elégtelen működése a hipotireózis .
Főbb tünetei:
• alapanyagcsere csökkenése
• vastag, száraz bőr
• elhízás
• mixödéma
• hidegtűrés csökkenése
• hosszú reakció‐ és reflexidő
• mély, rekedt hang (oka a hangszálak ödémája)
• lassú gondolkodás és beszéd
• bradycardia
• spermatogenézis csökken / ovuláció elmarad
• libido csökken
Veleszületett vagy kisgyermekkorban kialakuló hipotireózis esetén szellemi
visszamaradottság alakul ki a nem arányos törpenövéssel (kreténizmus). Ha az ok
magzati, az anyai pajzsmirigy ‐hormonok termelése a méhen belül a magzat
számára is elégséges, az irreverzibilis károsodások csak születés után alakulnak ki,
és megelőzhetőek pajzsmirigy ‐hormonok adagolásával.
Oka lehet:
• a hipotalamo ‐hipofizeális tengely károsodása pl. daganat miatt
• autoimmun betegség, ami a pajzsmirigy sejtjeinek pusztulását okozza
• jód‐hiány – ennek következménye a pajzsmirigy hormontermelésének
csökkenése mellett az emelkedett TSH‐szint, ez golyvát hoz létre.
© Élettani tanszék 231
Hasnyálmirigy
A hasnyálmirigy külső (exokrin) és belső elválasztású (endokrin) részt is
tartalmazó mirigy. Az endokrin részt a Langerhans ‐szigetekbe tömörült sejtek
alkotják, ezek a hasnyálmirigy tömegének 1,5%‐át teszik ki.
A hasnyálmirigy endokrin szerepe a szervezet számára szükséges tápanyag ‐
és energiaellátás biztosítása, illetve ezzel párhuzamosan a táplálékkal bevitt
tápanyagok raktározásának szabályzása.
A Langerhans ‐szigetek több sejttípusból épülnek fel:
• α‐sejtek (20‐25%), amelyek glukagont termelnek
• β‐sejtek (60‐70%), amelyek inzulint termelnek,
• δ‐sejtek (~10%), amelyek szomatosztatint termelnek.
Inzulin
Az inzulin egy polipeptid hormon, két láncból áll. Termelődésének első
lépése a pre‐pro‐inzulint kódoló gén átírása. Az így létrejött polipeptid ‐lánc az
endoplazmatikus retikulumban felcsavarodik, diszulfid hidakkal stabilizálódik.
Innen a Golgi‐készülékbe kerül, ahol a C fragmentum kivágódik a molekulából.
Így a szekretoros granulumban az inzulin és a C fragmentum ekvimolekuláris
arányban található. A C fragmentum szint meghatározásának szerepe van az
inzulinpótló kezelés beállításában, illetve a kriminalisztikában, mivel segítségével
meg lehet különböztetni a kívülről bevitt és az endogén inzulint.
Az inzulintermelés szabályzását nem a hipotalamo ‐hipofizeális tengely
szabályozza, hanem közvetlenül a vércukorszint függvényében történik. Az
inzulintermelést ezen kívül más hatások is befolyásolják:
• serkentik egyes gasztrointesztinális hormonok (gasztrin, kolecisztokinin)
• gátolja a szomatosztatin és az α2 adrenerg stimuláció
AZ INZULIN HATÁSA
Az inzulin az egyetlen hipoglikemizáló (vércukorszint csökkent ő) hormon.
Elősegíti a tápanyagok raktározását. Három fő célsejtje van: a máj‐, zsír és
izomsejtek. Az inzulin általánosságban segíti a glükóz bejutását a vérből a
sejtekbe.
A glükóz felvétele a sejtek membránjában elhelyezked ő glükóz‐
transzporterek (GLUT) révén történik. 12 típusú glükóz‐transzportert írtak le,
ezeknek vércukorszint függvényében különböz ő sebességel szállítják a glükózt. A
legfontosabbak:
© Élettani tanszék 232
• GLUT1, GLUT3 – a vércukorszintt ől független a szállítási sebességük,
olyan sejteken találhatóak, amelyek működését a vércukorszint nem
befolyásolja (vörösvértest, idegsejt),
• GLUT2 – a szállítási sebessége a vércukorszinttel arányos (májsejten,
Langerhans ‐sziget β sejtjén),
• GLUT4 – inzulinfügg ő transzporter, inzulin hiányában a sejt belsejében
található, inzulin jelenlétében a sejthártyába kerül és lehetővé teszi a
glükóz felvételét (zsírsejten, izomsejten).
A májban az inzulin:
• elősegíti a glükóz felvételét,
• elősegíti a glikogén képzését (glikogenogenézis),
• gátolja a glikogenolízist,
• gátolja a glükoneogenézist,
• serkenti a trigliceridek képződését,
• hatására fokozódik az aminosavak felvétele.
A zsírszövetben:
• fokozza a glükóz felvételét és átalakítását glicerinné,
• fokozza a trigliceridek képződését,
• gátolja a lipolízist,
Az izomszövetben:
• fokozza a glükóz felvételét,
• fokozza az aminosavak felvételét, fehérjék képződését (serkenti az
anabolizmust, gátolja a katabolizmust),
• gátolja a fehérjék lebomlását.
Az inzulin másik fontos hatása, hogy a nagy koncentrációban (10‐8 M)
trofikus hatású (a fiziológiás koncentráció 10‐10‐10‐9 M). Számos szövetben a
normális struktúra megtartásához inzulinra van szükség. Ez leginkább az ereknél
jelentős, inzulin‐hiány esetén mikrocirkulációs zavarok jelennek meg.
Funkcionális inzulin‐hiány esetén diabetes mellitus alakul ki. Jellegzetes klinikai
tünetei a polydypsia, polyuria, plyphagia, súlycsökkenés.
A diabetes mellitusnak két típusát különböztetjük meg. Az 1‐es típus
gyermekkorban jelentkezik, normális testalkatú vagy sovány személyeknél. Oka
β‐sejtek pusztulása, kezelése minden esetben az inzulin (parenterális) pótlásán
alapul, ez az inzulin‐dependens típus.
A 2‐es típus felnőttkorban alakul ki, túlsúlyos vagy kövér egyéneknél. Oka
az inzulin‐receptorok érzékenységének csökkenése, ezt a zsírszövet által termelt
szabályzó vegyületek (hormonok és gyulladásos mediátorok) okozzák. Kezelése
elsősorban fogyás, a táplálkozás és az életmód megváltoztatása, illetve orális
antidiabetikumok adagolása. Ha a hasnyálmirigy kimerül, inzulintermelése
lecsökken vagy megszűnik, ez a típus is inzulin‐dependenssé válik.
© Élettani tanszék 233
Glukagon
A glukagon a vércukorszintet emeli. Termelését serkenti az alacsony
vércukorszint és magas arginintartalmú táplálék bevitele. Az inzulin gátolja a
glukagontermelést.
HATÁSAI
• serkenti a glikogenolízist,
• csökkenti a glikogenogenézist,
• fokozza a glükoneogenézist,
• fokozza a lipolízist,
• fokozza a katabolizmust.
A glukagon hiánya nem okoz betegséget.
© Élettani tanszék 234
Mellékvese
A két mellékvese a vesék felső pólusán helyezkednek el. Szerkezetileg két részre
oszthatók: kéregállományra és velőállományra.
A velőállomány a szimpatikus idegrendszer ellenőrzése alatt áll, főleg
adrenalint termel, egy szimpatikus idegdúchoz hasonlóan működik (de a termelt
anyag a vérbe jut).
A kéregállomány három hormoncsaládot termel (mind szteroid hormonok):
• glükokortikoidok, amelyek a szénhidrát ‐ és fehérje‐anyagcserét
szabályozzák, illetve erős gyulladáscsökkent ő és immunszuppresszív
hatásuk van (pl. hidrokortizon, kortikoszteron),
• minerealokortikoidok, amelyek az ásványi anyag‐ és vízháztartást
szabályozzák (pl. aldoszteron),
• nemi hormonok, melyek közül főként androgének termelődnek itt, kis
mennyiségben, mindkét nemnél; nőknél mellékvesekéreg ‐daganat esetén
termelődésük annyira fokozódhat, hogy férfi másodlagos nemi jelleg
kialakulását okozhatja (szőrzet növekedését), illetve meddőséget.
A glükokortikoidoknak van egy enyhe mineralokortikoid hatásuk is. A
szintetikus analógok esetén a glükokortikoid és mineralokortikoid hatást sikerült
különválasztani, de a glükokortikoidok anyagcsere és gyulladáscsökkent ő hatását
nem (a gyógyszeres kezelés hasznos célja a gyulladáscsökkent ő hatás, az
anyagcsere ‐hatások a kezelés melléhatásait hozzák létre).
A HORMONTERMELÉS SZABÁLYZÁSA
A mellékvesekéreg hormontermelésének szabályzása a hipotalamusz ‐hipofízis ‐
mellékvesekéreg tengely mentén történik (100. ábra).
A hipotalamo ‐hipofizeális tengelyt fizikai és pszichés stressz aktiválja. A
hipotalamusz által termelt CRF (Corticotropin Releasing Hormone) serkenti a
hipofízis ACTH‐termelését, ami a mellékvesekéreg hormontermelését szabálozza.
A glükokortikoidok gátolják a hipotalamusz és a hipofízis
hormontermelését, ez képezi a hosszú negatív feedback ‐et. Az ACTH gátolja a
hipotalamusz CRF‐termelését, ez a rövid negatív feedback. A hosszú feedback
fontosabb, hosszú ideig tartó magas glükokortikoid ‐szint teljesen képes gátolni az
ACTH‐termelést. Az ACTH‐nak trofikus szerepe is van, hiányában a
mellékvesekéreg elsorvad.
© Élettani tanszék 235
100. ábra. A mellékvesekéreg hormontermelésének szabályzása
Hosszabb glükokortikoid terápiá t hirtelen abbahagyva a sorvadt
mellékvesekéreg nem képes azonnali hormontermelésre, így mellékvesekéreg
elégtelenség alakul ki. A három napnál hosszabb ideig tartó glükokortikoid
terápiát csak fokozatosan szabad leépíteni.
A mellékvesekéreg által termelt hormonok létfontosságúak, hiányukban a
környezethez való alkalmazkodás elégtelen. A mellékvesekéreg pusztulását vadon
élő állat nem éli túl, ember is csak nagyon stabil környezeti körülmények közt. A
mellékvesekéreg sorvadása fél‐egy év alatt regenerálódik.
A mellékvesekéreg elégtelenség e az Addison ‐kór.
A mineralokortikoid ‐termelésre hat a renin‐angiotenzin rendszer (RAS) is, ez
legalább olyan fontos, mint a hipotalamo ‐hipofizeális tengely.
A mellékvesekéreg által termelt hormonok számos célsejtre hatnak.
Hatásmechanizmusuk a zsíroldékony anyagokra jellemző. Ezek a hormonok
átdiffundálnak a sejthártyán, a citoplazmában receptorhoz kötődnek. Ha a
receptor hormont köt, konformációváltozást szenved, bejut a sejtmagba és
bizonyos gének átírását befolyásolja.
© Élettani tanszék 236
A MELLÉKVESEKREG HORMONJAINAK HATÁSAI
A glükokortikoidok hatásainak egy része az anyagcsere szabályzása:
• szénhidrát ‐anyagcsere – csökkentik a glükóz felvételt és ‐felhasználást a
szövetekben, fokozzák a glukoneogenézist, ezáltal a vércukorszint
emelkedik, az inzulin szekréciója fokozódik, következményesen a májban a
glikogén képzése fokozódik,
• fehérje‐anyagcsere – a sejtek aminosav ‐felvételét csökkentik, a
fehérjeszintézist csökkentik, a fehérje‐lebontást fokozzák (főleg a
vázizomban), ezáltal az izomtömeg csökken, izomgyengeség alakul ki (ez a
hatás főleg gyerekeknél jelentős, hosszú glükokortikoid ‐adagolás esetén),
• zsíranyagcsere – lipolítikus hatásúak (közvetetten, más hormonok, a
katekolaminok hatását teszik lehetővé – permisszív hatás); hosszú távú
glükokortikoid ‐terápia hatására a zsírszövet átrendez ődik, az arcon és
törzsön zsírlerakódás alakul ki, a végtagokról a zsír leapad,
Cushing ‐kór – oka glükokortikoid túltermel ődés, esetében jellegzetes testalkat
alakul ki (fogpiszkálón álló narancs, holdvilágarc)
Cushing ‐szindróma – oka exogén glükokortikoid ‐túladagolás, hasonló tünetekkel
jár
• kalcium‐anyagcserét negatív irányba tolják: csökken a kalcium‐felszívódás
a bélből, fokozódik a kalcium‐ürülés a vesében, ezáltal a szervezet
kalcium‐tartalma csökken, oszteoporózis alakulhat ki, ami súlyos esetben
spontán törések kialakulásához vezethet.
A glükokortikoidok immunrendszerre, gyulladásos reakcióra gyakorolt
hatása:
• gátolják számos sejt aktiválódását:
o gátolják makrofágok aktiválódását, illetve a neutrofilek
aktiválódását és extravazációját,
o gátolják a T helper citokin‐termelését és aktiválódását és a klonális
felszaporodást,
o gátolják a fibroblasztok aktiválódását (a fibroblasztok termelik a
kötőszöveti rostokat, szerepük van a sebgyógyulásban, az új szövet
képződésében), ezáltal gátolják a hegképz ődést (ez főként krónikus
gyulladás esetén előnyös), gátolják a normál gyógyulási
folyamatokat is (ezáltal lassúbb lesz a sebgyógyulás),
o gátolják az oszteoblasztokat és serkentik az oszteoklasztokat,
elősegítve az oszteoporózis kialakulását.
© Élettani tanszék 237
• csökkentik egyes mediátorok termelését:
o gátolják a prosztaglandinok és más arachidonsav ‐származékok
termelődését (a PLA 2 gátlása révén), emiatt mellékhatásuk lehet a
gyomorirritáció és ‐fekély,
o csökkentik a citokinek termelődését (interleukinok, TNFα, GM‐
CSF),
o csökkentik a komplement ‐faktorok szintjét a vérben,
o csökkentik a hisztamin felszabadulását a masztocitákból,
• csökkentik az immunoglobulinok termelődését,
• gátolják a veleszületett immunválaszt.
Ezen mechanizmusok révén a glükokortikoidok hatékonyan gátolják az akut
gyulladás tüneteit (tumor , dolor, calor, rubor ) és csillapítják a krónikus gyulladás
tüneteit. Gátolják az adaptív immunválaszt, főként a klonális felszaporodás előtt.
A glükokortikoidok használhatóak az immunválasz csökkentésére autoimmun
betegségek esetén és kilökődési reakció megelőzésére (azonban hatásukra a
kórokozók és daganatsejtek elleni védekezés is csökken), illetve antiallergiás
hatásuk is van.
A mineralokortikoidok (például aldoszteron) hatására a nefron disztális
tubulusában fokozódik a nátrium és víz visszaszívódása és a kálium és proton
(H+) kiválasztódása. Az aldoszteron termelődésének szabályzásában fontos a
renin‐angiotenzin rendszeren is. Aldoszteron hatására fokozódik a víz
visszaszívódása, nő a volémia és emelkedik a vérnyomás (lásd
vérnyomásszabályzás).
Az aldoszteron kompetitív antagonistája a spironolakton , amely egy kálium‐
megtakarító diuretikum.
© Élettani tanszék 238
Nemi hormonok
A nemi hormonok pubertáskorban kezdenek nagyobb mennyiségben termelődni.
Szerepük van a nemi szervek érésében és növekedésében, a másodlagos nemi
jelleg kialakításában, a nemi funkciók fenntartásában, meghatározzák a nemi
magatartástípust. A nőkben szabályozzák a menstruációs ciklust, jelentőségük van
a terhesség és a szoptatás fenntartásában.
A menstruációs ciklus és szabályzása
A menstruációs ciklus a méhnyálkahártya periodikus átépülését és a női
szervezetben létrejövő periodikus hormonális változásokat jelenti. A menstruációs
ciklus szabályzása a hipotalamusz ‐hipofízis ‐petefészek tengely mentén történik:
• a hipotalamusz peptid hormonokat termel, szabályozza a hipofízis
hormontermelését,
• a hipofízis glikoprotein hormonokat termel, amelyek a petefészekre
hatnak,
• a petefészek szteroid hormonokat termel, melyeknek kettős hatásuk van:
o szabályozzák a petefészek működését (tüszőérés, tüszőrepedés,
sárgatest kialakulása) és befolyásolják a petefészek
hormontermelését,
o más (extraovariális) szervekre hatnak, egyrészt a terhességre való
felkészüléssel összefüggésben (méh, mellszövet, szülőcsatorna
szintjén), másrészt általános hatásaik vannak a csontrendszer,
zsírszövet, só‐ és vízháztartás, anyagcsere, véralvadás szintjén.
A menstruációs ciklus általában 28 napot tart (21‐35 között).
Ez első esemény a menstruációs vérzés jelentkezése, ettől számítjuk a ciklus
kezdetét. A vérzés 3‐6 napot tart, ezalatt a méhnyálkahártya felszínes rétege
lelökődik és vérzés kíséretében távozik.
Utána következik a follikuláris vagy proliferációs szak (follikuláris szak a
petefészek szemszögéb ől, proliferációs szak a méhnyálkahártya szemszögéb ől). Ez
a 14. napig tart, hosszúsága változó, akár egy héttel is rövidebb vagy hosszabb is
lehet. Ebben a szakaszban egy csoport tüsző fejlődésnek indul a petefészekben.
Körülbelül a 7.‐8. napon az egyik tüsző dominánssá válik, gátolja a többi tüsző
működését, így ez az egy tüsző érik be (Graaf‐tüsző).
Ezalatt a méhnyálkahártya szintjén az alaprétegb ől újra kifejlődik egy
vastagabb nyálkahártya ‐réteg, ennek fejlődéséhez szükség van a petefészekb ől
származó ösztrogénra. Az ösztrogént a domináns tüsző termeli, két lépésben. A
belső theca‐sejtek LH stimulációra androgén hormonokat termelnek, ezek
© Élettani tanszék 239
diffúzióval eljutnak a granulosa ‐sejtekhez, itt belőlük FSH hatására ösztrogén
termelődik.
Az érett tüszőben a petesejtet több rétegben úgynevezett granulosa ‐sejtek veszik
körül. Ezek a sejtek hámeredet űek. A tüszőt körülvev ő kötőszövetes eredetű tok
sejtjei két csoportba oszthatók: a hormontermel ő belső theca‐sejtek és a
tüszőrepedéskor a tüszőben levő nyomás növelésében szerepet játszó külső theca‐
sejtek.
A ciklus 14. napján történik az ovuláció (tüszőrepedés), a pete kiszabadul, a
tüsző bevérzik és átalakul sárgatestté (corpus luteum ).
A sárgatest nagy mennyiségben termel progeszteront 14 napig, ez az
időtartam eléggé állandó. Ez a lutális szak (petefészek szemszögéb ől) vagy
szekréciós szak (méhnyálkahártya szemszögéb ől). Ekkor a méhnyálkahártya
szekréciója fokozódik, a sejtek megnagyobbodnak, glikogén halmozódik fel
bennük, a méhnyálkahártya felkészül a megtermékenyített petesejt befogadására.
Ha érkezik petesejt és beágyazódik, a sárgatest működése fennmarad, és
kialakul a terhesség.
Ha nincs megtermékenyített petesejt, a sárgatest elsorvad, heges corpus
albicans alakul ki belőle, a progeszteron ‐termelés lecsökken. Progeszteron
hiányában nem életképes a méhnyálkahártya, elhal a felszínes rétege és vérzés
kíséretében lelökődik.
A PETEFÉSZEK HORMONTERMELÉSÉNEK SZABÁLYZÁSA
A petefészek hormontermelését a hipotalamusz szabályozza a hipofízisen
keresztül (101. ábra). A menstruációs ciklus szabályzásában részt vevő hormonok
szintje nagymértékben változik a ciklus alatt (102. ábra).
A hipotalamusz GnRH termelése pulzáló. Az impulzusok frekvenciájától
függ a hipofízis által termelt FSH és LH aránya. Ovuláció előtt több FSH
termelődik, mint LH, ez lehetővé teszi a follikulus érését és az ösztrogén
termelését. Az LH szint közvetlenül az ovuláció előtt nő meg jelentősen, ez kiváltja
az ovulációt és szerepe van az ösztrogén termelésben is.
© Élettani tanszék 240
101. ábra. A petefészek hormontermelésének szabályzása. NA –
noradrenalin, DA – dopamin.
Az ösztrogént a domináns tüsző termeli, majd a sárgatest. Az ösztrogén
stabil nagy koncentrációban gátolja a hipofízis hormontermelését (ezáltal
fogamzásgátló hatása van).
Az ösztrogénszint hirtelen megemelkedése gátolja az endorfin hatását a
hipotalamuszra, így több GnRH termelődik, ami több LH termelődéséhez vezet
(az ösztrogén érzékenyíti az LH termelő sejteket a GnRH hatása iránt).
Az ösztrogén mellett minden tüsző (nem csak a domináns) termel inhibint is
(ez peptidtermészet ű), illetve a sárgatest is. Az inhibin gátolja a hipofízis FSH
termelését.
A progeszteron gátol negatív feedback révén, az LH termelődést erősebben,
mint az FSH termelődést, illetve gátolja a hipotalamusz hormontermelését is.
© Élettani tanszék 241
102. ábra. A nemi hormonok szintjének változása a menstruációs ciklus
során
A progeszteron másik hatása az alaphőmérséklet megemelése (ennek oka az
alapanyagcsere fokozása). Ezt a maghőmérséklet mérésével lehet meghatározni,
reggel, nyugalomban. Az alaphőmérséklet mérésével kimutatható az
anovulatorikus ciklus (az ovuláció elmaradása esetén a hőmérséklet nem
emelkedik meg a ciklus közepén), illetve a terhesség (a hőmérséklet nem esik
vissza).
© Élettani tanszék 242
A NŐI NEMI HORMONOK HATÁSAI
Az ösztrogének hatásai:
• a méhnyálkahártya szintjén a proliferációs szakban: fokozzák a
vastagságát, erezettségét,
• a méhnyakban levő nyákcsap viszkozitását csökkentik, pH‐ját növelik (8
körülire), hatásukra a nyákcsapban glikogén és egyéb tápanyagok
halmozódnak fel, ezek a változások a spermiumok továbbhaladásának
kedveznek,
• anyagcsere ‐hatások:
o enyhe anabolikus hatás,
o a vér lipid‐összetételének megváltozása: HDL‐szint nő, LDL‐szint
csökken, ezáltal védő hatásúak az atherosclerosis ellen,
o só‐ és vízháztartás: vízretenció, enyhe ödéma‐hajlam (ezek főként a
ciklus második felében jelentkeznek),
o a véralvadást enyhén fokozzák.
Ezek az anyagcsere ‐hatások adják a kombinált fogamzásgátlók mellékhatásait:
testsúlynövekedés, ödéma‐hajlam, trombózis ‐hajlam. A legtöbb mellékhatás
dózisfügg ő, ezért a kis hormondózist tartalmazó második és harmadik generációs
fogamzásgátlók esetében csak a kockázati csoportba tartozóknál jelentkeznek:
dohányosok, vénás keringési zavarban szenvedők – ezekben az esetekben a
kombinált fogamzásgátlók ellenjavalltak.
A fogamzásgátlók szintetikus vagy félszintetikus ösztrogéneket és
progeszteron ‐származékokat tartalmaznak, mivel a természetes hormonok
nagyon hamar lebomlanak a májban.
A progeszteron hatásai:
• a méhnyálkahártya szintjén a szekréciós szakaszt idézi elő,
• a nyákcsap viszkozitását növeli és pH‐ját csökkenti, ezáltal barátságtalan
környezetet hoz létre a spermiumok számára (ez a csak progeszteront
tartalmazó fogamzásgátlók egyik hatásmechanizmusa) és negatív feedback
révén gátolja a hipofízis hormontermelését (főként az LH szintézisét),
• a méhizomzatot lazítja és a kismedencét a terhesség kihordására
alkalmassá teszi,
• nyugtató hatású,
• ösztrogénnal együtt serkenti a mellszövet fejlődését, a progeszteron inkább
a végkamrákra, az ösztrogén inkább a kivezetőcsatornára hat,
• gátolja az ösztrogén ‐receptorok termelődését és gátolja az oxitocin hatását
az oxitocin‐receptorokon,
© Élettani tanszék 243
• terhesség esetén nélkülözhetetlen a beágyazódáshoz és a terhesség
fenntartásához – a méhlepény nagy mennyiségben termel progeszteront,
azonban a méhlepény csak a terhesség harmadik hónapjára alakul ki, ha a
sárgatest ennél hamarabb elsorvad, a progeszteronhiány spontán
vetéléshez vezet.
A szülés beindításában szerepe van a fokozódó oxitocin‐felszabadulásnak,
illetve annak, hogy a csökkenő progeszteron ‐termelődés miatt az oxitocin‐
receptorok felszabadulnak a gátlás alól.
A placenta (méhlepény) endokrin m űködése
A méhlepény nagy mennyiség ű ösztrogént és progeszteron termel (a terhesség
során ezek vérszintje 8‐10‐szeresére nő). A chorion kialakulásával beindul a hCG
(humán choriogonadotropin) termelődése. A hCG hatása és kémiai szerkezete
hasonlít az LH‐hoz, szerepe a petefészek terhességre jellemző
hormontermelésének fenntartása.
A terhességi tesztek a hCG kimutatásán alapulnak (vérből vagy vizeletből),
ez leghamarabb a megtermékenyülés után 8‐9 nappal (vértesztek), általában pedig
a beágyazódás után 3‐4 nappal (a kimaradt vérzés ideje után, a terhesség 5.
hetében) válnak pozitívvá.
A terhesség későbbi szakaszában a méhlepény termel relaxint is (a sárgatest
is termeli). A relaxin szerepe a méhizomzat elernyesztése (ezzel megakadályozza a
koraszülést), a kismedencei szalagok lazítása, a méhnyak hosszabbítása.
Hormonális fogamzásgátlás
Világszerte több 100 millióan alkalmaznak hormonális fogamzásgátlást, így
meglehet ősen sok ismerettel rendelkezünk róla.
A hormonális fogamzásgátlók két fő családba oszthatók: a kétkomponens ű
fogamzásgátlók kis mennyiség ű ösztrogént és progeszteront tartalmaznak, a
monokomponens ű fogamzásgátlók pedig csak progeszteront.
Az összetett fogamzásgátlók népszerűbbek, kevesebb a mellékhatásuk.
Gátolják a gonadotropin termelést, így nem jön létre az ovuláció. 21 napig kell
szedni, 7 nap szünettel, ami alatt megvonásos vérzés jelentkezik.
Monokomponens ű fogamzásgátlókat akkor alkalmaznak, ha az ösztrogénok
ellenjavalltak. Ezeket folyamatosan kell szedni, és fontos a pontos szedése, egy
nap kimaradás már lényegesen növeli a terhesség kockázatát.
Hatásmechanizmusának alapja, hogy csökkenti a nyákcsap átjárhatóságát és a
folyamatos progeszteron ‐hatás miatt a méhnyálkahártya beágyazódásra
alkalmatlanná válik.
© Élettani tanszék 244
Mindkét típusú fogamzásgátló tabletta hatását erősen befolyásolja
felszívódásuk a tápcsatornában.
A postcoitális készítmények lényegesen nagyobb dózisban tartalmaznak
hormonokat, ezért több a mellékhatásuk is. Ezek a készítmények általában az első
48 órában hatásosak.
© Élettani tanszék 245
AZ EMÉSZT ŐKÉSZÜLÉK ÉLETTANA
Az emésztőkészüléknek két alapvető funkciója van: a tápanyagok lebontása és
felszívása. Ezenkívül fontos szerepe van a szervezet védekezésében, illetve itt
történik egyes anyagok kiválasztása is.
Az emésztőkészüléket két részre oszthatjuk: tápcsatorna (gyomor ‐bél
traktus) és járulékos mirigyek.
© Élettani tanszék 246
A gyomor-bél traktus m űködésének szabályzása
A gyomor‐bél traktus működésének szabályzása bonyolultabb, mint például a
folyamatosan működő szívérrendszeré, mert két funkcionális állapota létezik:
étkezések közti (éhomi) és étkezések utáni (postprandiális). Ezért a
tápcsatornának érzékelnie kell a táplálékbevitelt, valamint a bevitt táplálék
összetételét és erre megfelel ő választ kell létrehozni. A tápcsatorna megfelel ő
működéséhez szükséges a kommunikáció az emésztőkészülék járulékos
mirigyeivel, illetve a tápcsatorna különböz ő részei közt.
A tápcsatorna egyes szakaszaiban eltérnek a szabályozó mechanizmusok. A
tápcsatorna kezdeti szakaszának működése (rágás, nyelés) kizárólagosan központi
idegrendszeri irányítás alatt áll; a további szakaszokban a helyi szabályozás
önmagában is képes a koordinált működést biztosítani, de a központi
idegrendszeri és a helyi szabályozás együttműködésére van szükség megfelel ő
alkalmazkodáshoz. A tápcsatorna terminális szakaszának irányításában
(székletürítés) ismét a központi idegrendszeré a fő szerep.
A gyomor‐bél traktus működésének szabályzása kettős: idegi és humorális.
A szabályzott elemek a simaizom ‐sejtek, mirigyek és vérerek.
IDEGI SZABÁLYZÁS
A gyomor‐bél traktus falában körülbelül azonos számú idegsejt található, mint a
gerincvel őben. Ezek hozzák létre a tápcsatorna intrinszik beidegzését (enterális
idegrendszer , EIR). Az idegsejtek két fonatot képeznek:
• Auerbach ‐féle fonat, amely a két izomréteg közt helyezkedik el (plexus
myentericus )
• Meissner ‐féle fonat, amely a nyálkahártya alatti rétegben helyezkedik el
(plexus submucosus )
A két fonat közt szoros kapcsolat van, mindkett őnek szerepe van a motilitás
és a szekréció szabályzásában is.
Az enterális idegsejtek közt szenzoros neuronok is találhatóak, amelyek
lokális reflexek útján befolyásolják a bélműködést. Többféle ingerre érzékenyek:
• mechanikai – a bél tágulása
• kémiai – különféle tápanyagok, irritáló anyagok
A fonatokból sokféle (több, mint 30) neurotranszmitter szabadulhat fel, így
bonyolult és változatos hatások jöhetnek létre.
A tápcsatorna a vegetatív idegrendszer től is kap beidegzést (extrinszik
beidegzés). A perifériás afferens végződések a tápcsatorna minden rétegében
megtalálhatóak, érzékelik a béltartalom savasságát, összetételét, ozmolaritását, a
falfeszülést és fájdalomingert is közvetítenek.
Az efferens rostok:
© Élettani tanszék 247
• nagy része paraszimpatikus preganglionáris rost, amelyekb ől acetilkolin
szabadul fel, így fokozva a bél aktivitását,
• egy része szimpatikus posztganglionáris rost, melyekb ől noradrenalin
szabadul fel, ez a tápcsatorna működését befolyásolja:
o közvetlenül, gátolva a simaizmok és mirigyek aktivitását és
vasoconstrictiót hozva létre,
o közvetetten, gátolva a plexusból az acetilkolin felszabadulását.
A reflexes szabályzásban a vagus (bolygóideg) szerepe jelentős (vagovagalis
reflexek), ezek főként táplálékfelvétel után jelentkeznek (integratív válaszok). A
szimpatikus reflexek általában gátlók (kivéve a szfinkterek simaizomzata szintjén)
és fontosak a tápcsatorna vérellátásának szabályzásában.
HUMORÁLIS SZABÁLYZÁS
A humorális szabályzás részben endokrin módon történik. A tápcsatorna falában
hormontermel ő enteroendokrin sejtek (EEC) találhatóak, az általuk termelt a
jelzőmolekulák a véráramba jutva távoli sejtekre hatnak. Ezen hormonok célsejtjei
elhelyezkedhetnek:
• máshol a tápcsatornában,
• a járulékos mirigyekben,
• az emésztőkészüléken kívül (pl. agy).
Tápcsatornában termelődő hormon a gasztrin , amely emésztéskor szabadul fel a
gyomorból, és az agyban hatva álmosságot idéz elő.
A humorális szabályzás másik része a parakrin szabályzás. Ebben az esetben
a jelzőmolekulák a szövetnedv közvetítésével jutnak el a célsejthez
(simaizomsejtek, bélhámsejtek, mirigysejtek, más EEC sejtek).
Parakrin szabályzó anyag például a hisztamin , amely helyileg befolyásolja a
mirigysejtek váladéktermelését és az erek tágasságát.
© Élettani tanszék 248
A tápcsatornai szekréció tulajdonságai
Kiválasztásra a tápcsatorna járulékos mirigyei, a bélfal mirigyei és a nyálkahártya
sejtjei is képesek. A szekrétumok közös összetevői:
• víz – a vizes közeg szükséges az enzimek működéséhez,
• elektrolitok – ozmotikus gradiens hoznak létre, ami meghatározza a víz
mozgását,
• fehérjék – enzimek,
• humorális szabályzó anyagok.
A szervetlen összetevők függnek a termelő mirigytől (pl. proton vagy
bikarbonát). A szerves összetev ők szintén a termelő mirigytől függnek, illetve,
hogy ez a tápcsatorna mely részén található (epesók, felszívódást elősegítő
faktorok, stb.). A termelt fehérjék közé tartoznak az emésztőenzimek, melyeknek
szerepük a tápanyagok lebontása, a mucin, immunglobulinok, növekedési
faktorok stb.
A tápcsatornai mirigyek szekrécióját fokozó anyagokat szekretagóg oknak
nevezzük, ezek idegi, endokrin vagy parakrin úton hatnak.
© Élettani tanszék 249
A tápcsatorna motoros m űködése
A TÁPCSATORNAI SIMAIZOM JELLEMZ ŐI
A tápcsatorna simaizomzata két rétegbe rendeződik: belső körkörös és külső
hosszanti izomrétegek. A rétegeken belül a simaizom ‐sejtek egymással
hálózatosan kapcsolódó nyalábokat alkotnak. A nyalábokon belül a simaizom ‐
sejtek elektromosan csatoltak (gap junction‐ök révén), így az akciós potenciál az
egyik sejtről a másikra átterjed. Ezért mindkét simaizom ‐réteg szincíciumként
működik.
szincícium – több sejt összeolvadásából keletkezett több sejtmagvú sejtes egység
funkcionális szincícium – szerkezetileg különálló elemekből (egymástól
elhatárolt sejtekből) épül fel, de működésileg egységes egészet képez (ilyen a
szívizom is)
A kiváltott akciós potenciál minden irányba terjed néhány milliméter vagy
centiméter távolságra, a sejtek ingerelhet őségétől függően. Az egyszerre
aktiválódott simaizomsejtek szinkron húzódnak össze.
A tápcsatornai simaizom elektromos aktivitását a lassú hullámokból álló
folyamatos alaptevékenységre rátevődő akciós potenciálok jellemzik.
A lassú hullámokat a Cajal‐féle interszticiális sejtek generálják (specializált
pacemaker sejtek). A lassú hullámok általában küszöb alatti depolarizációt
okoznak a simaizom ‐sejtekben.
A tápcstornai simaizomsejtek depolarizációjának mértékét fokozza:
• a simaizom ‐sejtek megnyúlása,
• acetilkolin felszabadulása a paraszimpatikus idegvégz ődésekből
• egyes neurotranszmitterek (SP – substance P).
A simaizom ‐sejteket hiperpolarizálja:
• a noradrenalin
• a VIP (vasoactive intestinal peptide)
• NO (nitrogén ‐monoxid).
Ha a depolarizáció eléri a küszöböt, akciós potenciál váltódik ki, minél
inkább depolarizált a membrán, annál hosszabb az akciós potenciál ‐sorozat.
Akciós potenciál során Ca2+ áramlik a simaizom ‐sejtekbe, ami összehúzódást vált
ki.
© Élettani tanszék 250
A TÁPCSATORNA MOTOROS MINTÁZATAI
A tápcsatorna mozgásait különböz ő (mechanikai és kémiai) ingerek váltják ki. A
motoros mintázatok az enterális idegrendszerben kódoltak, de a vegetatív
beidegzés, illetve humorális mediátorok modulálják.
A tápcsatorna mozgásai különböznek étkezés után és étkezések közt. A
táplálék jelenléte által kiváltott mozgások két csoportba oszthatók:
• a tápcsatorna tartalmát keverő és
• a tápcsatorna tartalmát továbbító mozgások.
Keverő mozgás a szegmentáló mozgás , ezt a körkörös simaizomzat
összehúzódása okozza, ami bizonyos távolságonként jelentkezik, rövid ideig
(kevesebb, mint 1 percig) tart, utána a tápcsatorna más szakaszain váltódik ki. A
hosszanti izomzat összehúzódása váltja ki a penduláris (inga) mozgás okat.
Továbbító mozgás a perisztaltika , a béltágulattól orálisan kezdődő
összehúzódási hullám (a körkörös, majd a hosszanti izomzatot érinti), amely
disztális irányba halad. A tágulási hullám előtt elernyedési hullám (receptív
relaxáció) alakul ki, és a béltartalmat 5‐10 cm‐rel tolja az anus irányába.
A tápcsatornára ezeken kívül jellemző a tónusos összehúzódás/elernyedés,
ez a lassú hullámoktól függetlenül jelentkezik, főként a záróizmok szintjén, illetve
receptív elernyedéskor.
Az étkezések közt migráló motoros komplex nek nevezett motoros aktivitás
jelentkezik 45‐180 percenként. Ekkor egy hosszabb csendes periódus után erősödő
rendszertelen összehúzódások, majd 6‐10 percig tartó erős összehúzódás alakul ki,
amely anális irányba terjed, közben a szfinkterek nyitva vannak. Szerepe az
emészthetetlen anyagok és baktériumok kiürítése. Kiváltásában szerepe van a
motilinnek.
Kóros tápcsatornai mozgások:
• spasmus – maximális intenzitású, folytonos összehúzódás
• ileus – hiányzó vagy lecsökkent kontrakció
© Élettani tanszék 251
A táplálkozásra adott integrált válasz
A táplálkozásra adott integrált válasz alatt táplálék jelenlétében a tápcsatorna
működésében bekövetkezett változásokat értjük. Ezek a változások a tápcsatorna
kiválasztó funkcióját és motilitását is érintik.
A táplálkozásra adott integrált válasz több fázisra osztható, attól függően,
hogy a tápcsatorna melyik szakasza tartalmazza a táplálékot:
• feji,
• szájüregi,
• nyelőcső,
• gyomor,
• vékonybél és
• vastagbél szakaszok.
Minden fázisban a táplálék valamilyen módon ingert képez (vegyi,
mechanikus vagy ozmotikus), ami különböz ő utakon (idegi, parakrin vagy
endokrin) végrehajtó funkciókat aktivál (motilitás vagy szekréció változása).
Feji szakasz
Étkezés során a tápcsatorna működése még azelőtt megváltozik, mielőtt a táplálék
bejutna a tápcsatornába. A feji szakasz előkészíti a tápcsatornát az étkezésre – az
étkezés gondolata, az étel illata, látványa, illetve hallás váltja ki. Feltételes
reflexek en alapul, de ebben a fázisban a limbikus rendszernek, hipotalamusznak
és az agykéregnek is szerepe van. Hatásukra a paraszimpatikus tónus fokozódik:
fokozódik a nyálelválasztás (IX. agyideg révén), a gyomorsav termelése, a hasnyál
enzimeinek termelése, az epehólyag összehúzódása és elernyed az Oddi‐szfinkter
(az utóbbi hatások a X. agyideg révén).
Szájüregi szakasz
A feji szakaszhoz hasonló, de ekkor a táplálék kapcsolatba kerül a tápcsatorna
felszínével, ami mechanikai és kémiai ingert képez. Ez reflexesen (feltétlen reflex )
kiváltja a nyálelválasztás fokozódását. Rágás révén a táplálék feldarabolódik és
összekeveredik nyállal, ami nedvesíti a falatot. A szájüreg szintjén a felszívódás
minimális (alkohol, egyes gyógyszerek). A szájüregi szakaszban a tápcsatorna
disztális részei is aktiválódnak a X. agyideg révén: fokozódik a gyomorsav
termelése, a hasnyál enzimeinek termelése, az epehólyag összehúzódása, és
elernyed az Oddi‐szfinkter.
© Élettani tanszék 252
A nyáltermelés
A nyálmirigyek tubuloacináris mirigyek. A három nagy nyálmirigy acináris része
különböz ő, így különböz ő váladékot termelnek:
• fültőmirigy – szerózus váladékot,
• sublingualis mirigy – mucosus váladékot,
• submandibularis mirigy – vegyes váladékot.
A termelődő nyál mennyisége a mirigyek tömegéhez képest nagy, a nyál
hipozmoláris, nagy a K+‐tartalma, enzimeket, mucint, növekedési faktorokat
tartalmaz. Termelődése két szakaszban történik:
• elsődleges nyál – acináris sejtek termelik, a szervetlen anyag összetétele a
plazmához hasonló,
• másodlagos nyál – a vezeték sejtjei a Na+‐, Cl‐‐ ionokat visszaszívják, K+‐ és
bikarbonát ‐ionokat választanak ki.
A nyál pH‐ja lúgos, ez gátolja mikroorganizmusok szaporodását és
semlegesíti a gyomorsavat reflux esetén.
A nyál szerves összetev ői az acináris sejtekben termelődnek, raktározódnak:
amiláz, lipáz, mucin, lizozim (antibakteriális hatású).
A nyálmirigyek vérellátása fokozódik paraszimpatikus ingerlésre, illetve
acetilkolin és VIP hatására.
A termelődés szabályzása idegi (a többi tápcsatornai mirigynél humorális).
A paraszimpatikus beidegzés trofikus hatású is.
A nyálból kimutatható:
• a szeroid hormonok szabad formája
• kórokozók:
o vírusok: HIV, HSV (herpes simplex), HCV (hepatitis C), EBV
(Ebstein‐Barr vírus)
o baktriumok: H. pylori
• egyes drogok
A nyelés
A nyelés akaratlagosan is kiváltható, de reflexes folyamat. A garatívnél található
mechanoreceptorok ingerlése váltja ki, az afferens és efferens pályákat a IX. és X.
agyideg képezi. A nyelés központi idegrendszeri koordinációjában több agytörzsi
képlet is szerepet játszik, ezeket együttesen központi nyelési
mintázatgenerátor nak nevezzük.
© Élettani tanszék 253
A nyelés felosztható több szakaszra:
• szájüregi szakasz – akaratlagos: a nyelv hegye, majd a nyelv hátsó része a
táplálékot a kemény‐, majd a lágyszájpadhoz préseli, leszakad a falat,
hátracsúszik a garathoz, ingerli a receptorokat, kiváltódik a nyelési reflex,
• garat szakasz – reflexfolyamat, a receptorok hátsó garatfalon ingerlődnek,
ennek hatására a lágyszájpad összehúzódik, majd a belső orrnyílás és a
hangrés zárul, a gége megemelkedik és zárul, a felső nyelőcső szűkület
ellazul,
• nyelőcső szakasz – reflexfolyamat, amikor a falat a garat hátsó falához ér,
nyílik a felső nyelőcső szfinkter, a garat felső szűkítő izmai erőteljesen
összehúzódnak, bepréselik a falatot a nyelőcsőbe. Megindul egy
perisztaltikus hullám, ami a falatot továbbítja gyomor felé, és ellazul az
alsó nyelőcső szűkület. Amint a falat áthaladt a felső nyelőcső szűkületen,
az bezárul, így a falat nem tud visszajutni. A légzés ez alatt reflexesen
gátolt.
Nyelőcső szakasz
A nyelőcső működésének szabályzása idegi, intrinszik és extrinszik reflexeken
alapul. A bolus hatására primer peristalsis jön létre, a hullám sebssége 3‐5 cm/s.
Ezenkívül a tágulat hatására secunder peristalsis is kialakul, ez néha ismétlődik a
nyelőcső teljes kiürüléséig. Az alsó záróizom és a proximális gyomor elernyed.
A receptív elernyedés a gyomor felső részének elernyedése egyes ingerek
hatására vagovagális reflex révén. Lehetővé teszi a gyomor tágulását az
intragastricus nyomás minimális emelkedésével.
A bolus áthaladása után az alsó nyelőcső záróizom tónusa fokozódik, ez
megelőzi gastrooesophagealis refluxot.
Az alsó nyelőcső záróizom elégtelen működése esetén a savas gyomortartalom
visszajut a nyelőcsőbe, és kellemetlen tüneteket (“gyomorégés”, köhögési inger) és
gyulladást okoz (gastrooesophagealis reflux szindróma ).
Gyomor szakasz
A gyomor fázis idején a táplálék a gyomorban van, jelenléte befolyásolja a gyomor
és a disztális tápcsatornai részek működését. A táplálék által képviselt inger
mechanikai (tágulat) és kémiai (oligopeptidek, aminosavak).
© Élettani tanszék 254
A gyomor szekretoros m űködése
Naponta körülbelül 2,5 l gyomornedv termelődik. A gyomornedv tartalmaz:
• emésztőenzimeket (pepszinogének), amit a mirigyek mélyén (a fundusban)
levő sejtek termelnek,
• sósavat (HCl) és intrinszik faktort (a B12‐vitamin felszívódásához
szükséges), amit a fedősejtek (parietális sejtek) termelnek,
• nyákot, amit a mirigyek kivezető részénél elhelyezked ő és elszórtan a
nyálkahártya felszínén található sejtek termelnek,
• bikarbonátot, amit a nyálkahártyában elszórtan levő sejtek termelnek.
A nyák és a bikarbonát védőfilmet hoz létre a nyálkahártya felett, és kialakít
egy pH‐gradienst is: míg a lumenben a pH 1‐2 között van, a nyálkahártya
felszínén majdnem semleges (6‐7). A nyákfilm megléte kritikus a nyálkahártya
integritása szempontjából, és mivel a nyákot a pepszin lebontja (hasítás után már
nem nem alkot gélt), termelése folyamatos kell legyen.
A gyomorban állandóan termelődik PGE 2, amely fokozza a nyák képződését. A
prosztaglandinok termelődését gátolják a nem‐szteroid gyulladáscsökkent ők.
Hatásukra a nyáktermelés csökken, a gyomor‐nyálkahártya savas közegbe kerül,
fekély, vérzés, perforáció alakulhat ki.
A nyákréteg integritását bontja az alkohol és az epesók.
A GYOMORSAV TERMELÉSE
A gyomorsav termelése során a gyomor lumenébe HCl választódik ki, a vérbe (az
intersztíciumon át) pedig egy újonnan képződött bikarbonát ion kerül (103. ábra),
ez befolyásolja a sav‐bázis egyensúlyt is.
A savtermelés szabályzása három úton történik (104. ábra):
• idegi úton: a paraszimpatikus idegrendszerb ől felszabadult acetilkolin
révén,
• endokrin úton: gasztrin révén,
• parakrin úton: hisztamin révén.
A gasztrin t az antrum és a doudenum nyálkahártyájában található sejtek
termelik. Peptid természet ű.
A gasztrin hatásai:
• fokozza a savtermelést,
• fokozza az emésztőenzimek termelését,
• fokozza a gyomor‐bél traktus vérátáramlását,
• fokozza a gyomor‐bél traktus motilitását,
• fokozza a hisztamin felszabadulását a gyomor‐bél traktusban,
• a központi idegrendszerben álmosságot idéz elő.
© Élettani tanszék 255
103. ábra. A gyomorsav termelése a parietális sejtekben
Termelődését:
• fokozzák idegi hatások (az acetilkolin felszabadulása),
• fokozza, ha a béltartalomban a peptidek, aminosavak mennyisége nagy,
illetve a kalcium‐tartalmú ételek is,
• gátolja a nagyon savas (pH<2) béltartalom.
A hisztamin t a gyomor nyálkahártyája alatt található enterochromaffin
típusú sejtek (enterochromaffin ‐like sejtek, ECL) termelik. H2‐receptorokon
keresztül hat, ezek affinitása nagyobb, mint az ereken levő hisztamin ‐
receptoroknak. Ezért a hisztamin kisebb koncentrációban fokozza a savtermelést,
mint amelynél az érhatások kialakulnak.
Az acetilkolin muszkarinos receptorokon (M‐R) keresztül hat. Közvetlen
hatással van a parietális sejtekre, illetve közvetetten masztocita ‐szerű (ECL) sejtek
révén is befolyásolja a savtermelést.
© Élettani tanszék 256
104. ábra. A gyomorsav termelődés szabályzása. ECL –
enterochromaffin típusú sejt, ACh – acetilkolin, G – gasztrin, H –
hisztamin, AA – arachidonsav, PG – prosztaglandin, NSAID – nem‐
szteroid gyulladáscsökkent ők
A gyomor savtermelését csökkent ő gyógyszerek:
• H2‐receptor antagonisták– pl. Cimetidin
• M‐receptor antagonisták – pl. Atropin
• gasztrin‐receptor antagonisták – pl. Proglumid, csak kísérletesen
használják
• H+‐pumpa gátlók (proton‐pumpa bénítók) – pl. Omeprazol, a
leghatékonyabbak
© Élettani tanszék 257
A gyomor savtermelését fokozzák:
• nem‐szteroid gyulladáscsökkent ők – fő mellékhatásként
A gyomor mozgásai
Táplálék jelenlétében a gyomor különböz ő részei más‐más motoros mintázatot
mutatnak. A proximális részen (fundus és gyomortest felső része) az izomzat
elernyed, lehetővé téve a receptív elernyedést. A disztális részen perisztaltikus
hullám jön létre, ennek kezdetén a pilorus nyitott és 2 mm‐nél kisebb szemcséket
átenged a patkóbélbe. A gyomor ürülése a patkóbél felől szabályzott, ha a
patkóbél kezdeti szakasza kitágul, a pylorus záródik. A préselés folytatódik, a
gyomortartalom visszaáramlik a gyomortest felé, keveredés és őrlés jön létre.
A gyomor motilitásának szabályzása kettős:
• idegi – vagovagális reflexek és az intrinszik beidegzés révén
• hormonális – a CCK (kolecisztokinin) csökkenti a perisztaltikát.
HÁNYÁS
A hányás egy védekező reakció, segítségével a gyomorból eltávolítódik a nem
megfelel ő mennyiség ű és minőségű táplálék, illetve a toxikus anyagok.
A hányáshoz szükséges a koordinált működése:
• a tápcsatorna felső szakaszának – a garat, nyelőcső, gyomor speciális
mozgásai jönnek létre: erőteljes gyomor‐kontrakciók, megnyílik a
gyomorszáj, nyelőcső antiperisztaltika lép fel,
• a légutaknak – a légutaknak záródni kell,
• egyes vázizmoknak – a légzésben résztvevő izmok (mellkas és hasizmok)
összehúzódása, illetve hasprés kialakulása.
A hányást szabályozó idegi központok az agytörzsben helyezkednek el,
nagyrészt a nyúltagyban. A szabályzásban két elkülöníthet ő rész vesz részt:
• hányásközpont – a hányással kapcsolatos mozgásokat koordinálja
• kemoreceptív trigger zóna (KTZ) – a nyúltagyban található, itt hiányzik a
vér‐agy gát, ezért ez a rész érzékeli a vérben a kóros anyagok
felszaporodását és aktiválja a hányásközpontot
Koponya űri nyomásfokozódás esetén az agytörzs összenyomódik, és a hányást
koordináló központok agytörzsi elhelyezkedése miatt a betegnél sugárban hányás
(hányinger nélkül) alakul ki.
© Élettani tanszék 258
Hányást kiválthat :
• pszichés tényező,
• egyensúlyérz ő központ ingerlése,
• toxikus anyagok,
• garat mechanikus ingerlése.
A hányás csillapításra több gyógyszercsalád is alkalmas, a megfelel ő
gyógyszert a kiváltó októl függően kell kiválasztani.
105. ábra. A hányás kialakulása és az egyes központokban található
receptorok.
Emésztés a gyomorban
Az gyomorban termelt legfontosabb emésztőenzim a pepszin, amely a fehérjéket
bontja. Pepszinogén formájában termelődik, savas pH‐n aktiválódik. A lipidek és
szénhidrátok emésztése megkezd ődik is már a gyomorban,de ezek a bélben
történő emésztés elégséges.
A gyomornedv által tartalmazott emésztőenzimek:
• pepszin – fehérjéket bont
• amiláz – keményít őt bont, de nagyrészt inaktiválódik a gyomor pH‐ján
• lipáz – az emulzionált zsírokból bontja a triglicerideket digliceridekre és
zsírsavakra (kb. 10%‐ukat)
© Élettani tanszék 259
Vékonybél szakasz
Ahhoz, hogy a vékonybél hatékonyan működjön, szükséges, hogy hámfelszíne
nagy legyen, illetve fontos a gyomortartalom megfelel ő ütemű ürülése és a
szabályzott epe‐ és hasnyáltermelés. A vékonybél felületét növelik a belső
felszínén található bélbolyhok, illetve a hámsejtek felszínén levő mikrovillozitások
is.
A béltartalom (chymus ) a vékonybélben mechanikai (tágulás) és vegyi (H+‐
ionok, tápanyagok jelenléte, fokozott ozmolaritás) ingert hoz létre.
A vékonybél szakaszban táplálék hatására kialakuló folyamatok:
• hasnyál‐termelés fokozása,
• epehólyag összehúzódása,
• Oddi‐szfinkter elernyedése,
• savtermelés gátlása,
• a migráló motoros komplexum megszakítása.
Ahhoz, hogy a gyomor tartalma a patkóbélbe jusson, szükséges:
• a megemelkedett nyomás a proximális gyomorban (fokozott izomtónus),
• az antrum fokozott összehúzódása,
• a pylorus nyílása,
• a duodenum szegmentáló összehúzódásának gátlása.
A gyomorürülés szabályzása idegi és humorális úton történik. A patkóbélbe
jutó chymus vagovagális reflexet kiváltva leállítja a gyomorürülést és gátolja a
gyomor szekrécióját. Tápanyagok hatására a patkóbél endokrin sejtjeiből CCK
(kolecisztokinin) szabadul fel, ami gátolja a gyomor ürülését és fokozza az
epehólyag összehúzódását, Oddi‐szfinkter relaxációját, hasnyáltermelést. A
központi idegrendszerre hatva a CCK jóllakottságérzetet vált ki. A CCK indirekt
módon is gátolja a gyomorürülést, stimulálva a vagust.
Ahogy a patkóbél tartalma ürül a jejunum felé, az inhibició csökken, újabb
adag chymus ürül a patkóbélbe.
Hasnyál-termelés
Naponta körülbelül 1,5 l hasnyál termelődik. A hasnyál az emésztőenzimek fő
forrása, ezenkívül bikarbonátot, vizet tartalmaz, a bél pH‐ját semlegesíti (a savas
pH károsítja a bélfalat és inaktiválja az emésztőenzimeket).
A hasnyálmirigy exokrin része tubulo‐acináris szerkezet ű. Az acináris sejtek
termelik a primér szekrétumot, amely tartalmazza a hasnyál szerves összetevőit és
elektrolit ‐összetétele hasonlít a vérplazmáéra. A vezeték szintjén bikarbonát ‐
kiválasztás és Cl‐‐ visszaszívódás történik.
© Élettani tanszék 260
Az enzimek nagy része inaktív formában termelődik (az önemésztés
megakadályozására), fő aktivátoruk a tripszin. A hasnyálban többféle tripszin‐
inhibitor található és a tripszin is bontja a tripszint (ha nincs más fehérje a
béltartalomban).
A tubuláris sejtek annyi bikarbonátot termelnek, hogy a lumenben a pH
semleges legyen. A pH‐t a vékonybél hámrétegében levő S‐sejtek érzékelik, ha a
pH 4,5 alá csökken, szekretint termelnek, ennek hatására fokozódik a bikarbonát ‐
termelés (önszabályzó rendszer).
Az acináris sejtek működésének szabályzása CCK révén történik. A
kolecisztokinint a vékonybél I‐sejtjei termelik, ha a bélben szabad zsírsavak vagy
egyes aminosavak vannak jelen.
A CCK termelődését még befolyásolja:
• CCK‐releasing peptid – parakrin sejtek termelik a bélben zsírsavak és
fehérje‐emésztési termékek hatására,
• monitor‐peptid – az acináris sejt termeli.
Mindkett ő idegi stimulációra is felszabadul (a feji és gyomor szakaszban).
A releasing faktorok fehérjetermészt űek, amiket a tripszin lebonthat. Amíg
van más fehérje a bél lumenében, azok bomlanak el, ha a tápanyag lebomlott,
lebomlanak a releasing factorok is, így a CCK‐termelés leáll.
A CCK hatása két úton jön létre:
• hormonálisan: a vérbe jutva hat az acináris sejtekre,
• reflexet aktivál: a vékonybélben levő vagalis afferenseket ingerli.
Az acináris sejtek működését még serkenti aVIP, a szekretin és az ACh.
A máj m űködése és szerepe
A máj több lebenyből felépülő hasüregi szerv, melynek működése szorosan
kapcsolódik a tápcsatornáéhoz. A májban történik a tápcsatornából felszívódott
tápanyagok elsődleges feldolgozása, illetve az epesók termelése révén a májnak
fontos szerepe van a zsírok felszívódásában. A máj ezen kívül szerepet játszik a
metabolitok eltávolításában, illetve számos anyagot termel, mint a glükóz,
aminosavak, plazmafehérjék.
A máj fő funkcióit három csoportba lehet sorolni:
• anyagcsere ‐funkciók,
• mérgező anyagok eltávolítása,
• fehérjéhez kötött illetve zsírban oldódó salakanyagok kiválasztása.
A MÁJ ANYAGCSERE -FUNKCIÓI
A májsejtek mindhárom fő tápanyagtípus (cukrok, fehérjék, zsírok)
anyagcseréjében részt vesznek.
© Élettani tanszék 261
A májsejtek képesek glükózt előállítani más molekulákból
(glükoneogenézis), illetve glükózt raktározni glikogén formájában (például
táplálékfelvétel utáni periódusban) és felszabadítani, ha glükózra van szükség. A
májfunkció zavara esetén a vércukorszint szabályzása nehézkes.
A májsejtek több olyan enzimet termelnek, amelyeknek szerepe van a
zsírsavak oxidációjában, ami által energia szabadul fel. A májsejtek képesek a
szénhidrátokból lipideket szintetizálni, amelyet majd a zsírszövet tárol. A
májsejtek nagy mennyiségben termelnek foszfolipideket, lipoproteineket és
koleszterint, illetve koleszterinb ől epesókat képeznek.
A máj képes előállítani egyes (nem esszenciális) aminosavakat. Az
aminosavak deaminálva szénhidrátok képzésére használódhatnak fel
(glükoneogenézis). Az aminosavak anyagcseréjéb ől származó ammóniából a máj
ureát képez, amit a vese távolít el.
Az immunglobulinokat leszámítva a plazmafehérjék nagy részét a máj
termeli (például albuminok, alvadási faktorok).
A plazmafehérjék termelődésének zavara miatt a májbetegségek gyakran járnak
ödémával és véralvadási zavarral.
A MÁJ SZEREPE A TOXIKUS ANYAGOK ELTÁVOLÍTÁSÁBAN
A máj kettős vérellátása révén alkalmas úgy a táplálékból felszívódott, mint a
szervezetben termelődött mérgező anyagok eltávolítására. Ennek egyik
következménye, hogy nem minden gyógyszer ér el terápiás koncentrációt szájon
át adagolva.
A máj a portális keringésb ől kétféleképpen távolít el anyagokat. A máj
fagocita sejtjei, a Kuppfer sejtek bekebelezik és lebontják a portális keringésbe a
bélből bekerülő baktériumokat, illetve az ezek által termelt fehérjéket (ezeken
kívül az idős vörösvértesteket is). A májsejtek pedig a különböz ő toxikus
molekulákat felveszik, lebontják és az epével vagy vizelettel könnyen kiürülő
anyagokká alakítják.
A MÁJ KIVÁLASZTÓ SZEREPE
A glomerulusban nem filtrálódó anyagcseretermékeket (pl. amelyek
plazmafehérjékhez kötődnek) a máj távolítja el. A májsejtek membránjában
számos szállítófehérje biztosítja ezen anyagok felvételét a májsejtekbe, ahol
lebomlanak, majd a bomlástermékeik az epébe jutnak. Az epe összetétele miatt
zsíroldékony anyagok is ürülhetnek így a bélbe.
© Élettani tanszék 262
AZ EPE
Az epe nem tartalmaz emésztőenzimeket (a máj sem termel az emésztés
szabályzásában részt vevő hormonokat). Az epe fő szerepe a zsírok emulgeálása,
ezáltal a felszívódásuk elősegítése.
Az epe sárgás‐zöldestől barnáig változó színű folyadék, amely főként vizet,
mucint (nyákot), epesókat és egyéb elektrolitokat tartalmaz. Napi mennyisége 0,5‐
1 l, pH‐ja 7,8‐8.
Az epesók a májban képződnek. A koleszterin átalakul kolsavvá és
dezoxikolsavvá, amelyek a konjugálódnak és kialakul a taurokolsav és
glikokolsav. Az epében ezek nátrium‐ és káliumsókat képeznek.
Az epesók szerepe:
• a vékonybélben aktiválják a lipázokat
• detergens hatásúak, csökkentik a zsírcseppek felületi feszültségét,
elősegítik a szétszakításukat kis micellákká.
Naponta 1‐2 g epesó szükséges a zsírok felszívódásához. Az epesavak
enterohepatikus körforgásban vesznek részt. A konjugált epesavak kevéssé
szívódnak fel, de az ileumban aktív felszívódásuk történik. Az epesavak kis része
a vastagbélbe jutva dekonjugálódik és felszívódik.
Az epefestékek et főként a bilirubin képezi, a hemoglobin bomlásterméke.
Az epefestékek adják a széklet jellegzetes színét.
Az epe ürülésének szabályzása idegi (vagális reflex révén) és humorális.
A máj által termelt epe az étkezések közt az epehólyagban tárolódik. Az
epeürítés fő stimulátora a kolecisztokinin (CCK). A kolecisztokinin a patkóbélben
termelődik zsírok és fehérje‐lebomlási termékek hatására. A véráramba jutó CCK
hatására az epehólyag fala összehúzódik, az Oddi‐féle szfinkter ellazul. Ha az
epehólyag kiürült, az epe a májból egyenesen a bélbe jut.
A bélbe jutó epesók 97%‐a felszívódik, a portális keringésbe jut és a máj
ismét kiválasztja az epébe. A májkapugy űjtőérben megnövekedett epesó‐
koncentráció fokozza a máj epesó‐termelését (autostimuláció).
kolagógók – epe ürülését elősegítő anyagok
koleretikumok – az epetermelést fokozó anyagok
Emésztés és felszívódás a vékonybélben
A tápanyagokat (makronutirnsek) feloszthatók szénhidrátokra, zsírokra és
fehérjékre. A vékonybélben történik az emésztés vége (a tápanyagok egyszerű
molekulákra bomlanak) és a felszívódás.
© Élettani tanszék 263
SZÉNHIDRÁTOK
A szénhidrátok emésztése két lépésben történik:
• a lumenben és
• a kefeszegélyen – itt alakulnak ki az egyszerű cukrok, így azok nem
hozzáférhet őek a baktériumok számára.
A szénhidrátok a táplálékban több formában vannak jelen:
• keményít ő – két polimer molekula keveréke: az egyenes láncú amilóz és az
elágazó láncú amilopektin, ezeket az amiláz bontja, termékei a maltóz (2
glükóz‐molekulából áll), maltodextróz (3 glükóz‐molekulából áll) és az
elágazó láncú dextrinek,
• diszacharidok – szacharóz (glükóz+fruktóz), laktóz (glükóz+galaktóz),
• rostok – nem emészthet őek.
A diszacharidok hidrolízisét a kefeszegély enzimei végzik, ezek étkezések
közt lebomlanak, és újra kell termelődjenek.
Csak monoszacharidok szívódnak fel, felszívódásuk a bélhámsejteken
található transzporterek segítségével történik.
A laktóz bontását a laktáz enzim végzi. A laktáz enzim génjének expressziója az
életkor előrehaladásával csökken. A laktáz genetikai okból előforduló hiánya vagy
felnőttkori eltűnése a tápcsatornából laktózintoleranciá hoz vezet. A
laktózintolerancia felnőttkorban mindaddig ártalmatlan, amíg az étrend nem
tartalmaz a tejből vagy egyes tejtermékekb ől származó laktózt. Csecsem őkben
azonban a laktázhiány súlyos hasmenéshez vezet, hacsak a tejet/tejcukrot nem
vonják ki az étrendből.
FEHÉRJÉK
A fehérjék emésztése három lépésben történik:
1. savas hidolízis – ezt a pepszin végzi a gyomorban, a pepszin semleges
aminosavnál hasít, létrejön egy fehérje‐peptid‐aminosav keverék,
2. a hasnyál enzimei által – a tripszinogént a kefeszegélyben levő enterokináz
aktiválja, az összes többi enzimet a tripszin, hatásukra aminosavak és
oligopeptidek keletkeznek,
3. a kefeszegélyen amino‐ és karboxipeptidázok révén, hatásukra
aminosavak és kis peptidek keletkeznek, amelyek felszívódnak.
A peptidek emésztése a hámsejtek citoszoljábanban is folytatódik. A vérbe 2‐
3 aminosavas peptidek is bekerülhetnek.
A felszívódás sok különböz ő transzporter révén történik, az általuk szállított
aminosavak közt fedés van, ezért ritka a genetikai hiányukból származó patológia.
© Élettani tanszék 264
LIPIDEK
A tápcsatornában levő lipidek nagy része a táplálékból származik: trigliceridek,
foszfolipidek, zsíroldékony vitaminok és koleszterin (ennek egy része az epéből
származik).
Testhőmérsékleten a zsírok folyékonyak, így a gyomortartalom tetején
úsznak. Ezért a két fázis (lipid és víz) közti a felület kicsi, az enzimek (amelyek
vizes közegben működnek) nehezen hatnak. A zsírok emésztéséhez vezető első
lépés az emulgeálódás, amely révén a zsírok apró cseppekre töredeznek. Ebben
szerepe van a gyomor és vékonybél mozgásainak, illetve az epesóknak és egyéb
emulzifikáló anyagoknak.
A lipidek emésztésében fő szerepe a hasnyálmirigy által termelt enzimeknek
van. A hasnyál 3 lipáz enzimet tartalmaz, amelyek semleges pH‐n működnek:
• pancreas lipáz: a trigliceridek 1‐es és 2‐es szénatomjáról is le tudja hasítani
a zsírsavat, amely disszociál és a zsírcsepp felszínére vándorol (töltése
van), a pancreas lipáz hatására zsírsavak és monogliceridek képződnek,
• PLA 2: a foszfolipidekr ől hasít le egy zsírsavat,
• koleszterin észteráz: koleszterint, vitaminokat, zsírsavakat is bont.
A vékonybélben a zsírok lebomlási termékei epesók jelenlétében micellákat
alkotnak. A trigliceridek lebomlási termékei micellák képződése nélkül is
felszívódnak, a koleszterin és vitaminok nem.
A zsírok felszívódása történhet:
• direkt, a sejtmembránon keresztül, vagy
• transzporterek révén – a zsírsavak és koleszterin esetében, illetve
aquaglyceroporinok révén szívódik fel a glicerin.
A bélhámsejtekben a zsírsavakból és glicerinból újra észterek képződnek a
sima endoplazmatikus retikulumban. A kialakult lipidek apolipoproteinekkel
kapcsolódva kilomikronok at képeznek, amelyek exocitózissal ürülnek. A
kilomikronok nagy molekulák, a szövetközb ől a nyirokkapillárisokba kerülnek,
innen a májat megkerülve a Vena cavába jutnak. Kivételt képeznek a közepes
szénláncú zsírsavak, amelyek vízben oldódnak, a tight junction‐ökön keresztül a
portális keringésbe jutnak. Ezek epesavak hiányában is felszívódnak.
VÍZ- ÉS ELEKTROLITOK KIVÁLASZTÁSA ÉS FELSZÍVÓDÁSA
A vizes környezet fontos az enzimek működése, a béltartalom továbbítása és a
diffúzió miatt. A tápcsatornába a víz egy része evés‐ivással jut (1‐2 l/nap), más
része a tápcsatornai és járulékos mirigyek váladékaként (~ 8 l). Ebből 1‐2 l jut a
vastagbélbe, onnan 100‐200 ml ürül. A víz felszívódása főként a vékonybélben
történik, az ozmotikus gradiens révén. A Na+ felszívódása a tápanyagokhoz
kötötten, illetve Cl‐‐ionokkal együtt történik.
© Élettani tanszék 265
A víz szekréciója a vékonybélben történik, a falfeszülés és a béltartalom
függvényében. A víz szekrécióját fokozzák a szekretagógok (ACh, VIP, PG‐ok,
szekretin), biztosítva a béltartalom megfelel ő hidratáltságát. A bélbe kiválasztódik
bikarbonát is, amely a savak károsító hatásától védi a hámsejteket.
A nem megfelel ő vízkiválasztás a vékonybélben székrekedést okoz. Cisztikus
fibrózis esetében az elégtelen vízkiválasztás a vékonybélben súlyos konstipációt
hoz létre, illetve akár bélelzáródást is.
A vékonybél motoros mintázatai
Táplálékfelvétellel kapcsolatos működést az afferens idegvégz ődések ingerlése
(mechanikai, vegyi vagy ozmotikus) váltja ki. Ez megindítja az enterális
idegrendszerben rögzített motoros programot, amely ha beindult több inger nem
szükséges:
• szegmentáló mozgás – körkörös izomzat összehúzódása,
• penduláris mozgások – hosszanti izomzat összehúzódása,
• perisztaltikus mozgás –körkörös és hosszanti izmok vesznek benne.
Táplálkozások közti motoros működést a migráló motoros komplexek
kialakulása jellemzi.
Vastagbél
A vastagbél fő funkciói:
• emésztés,
• felszívódás,
• víz visszaszívódása,
• bélsár tárolása.
A vastagbél működésének szabályzása főként idegi. Kiváltója a vastagbél
tágulása, helyi (rövid) és hosszú reflexek révén valósul meg. Helyi reflex váltja ki a
bélszakasz táguláskor jelentkez ő rövid ideig tartó víz és Cl‐‐szekréciót, a hosszú
reflexek a tápcsatorna proximális részéből vagy máshonnan erednek, ilyenek:
• a gastrocolicus reflex – táplálkozáskor jelentkez ő székletürítési inger,
• az orthocolicus reflex – reggeli felkeléskor jelentkez ő székletürítési inger.
A humorális szabályzás a vastagbélben található szerotonin és peptid YY
termelő EEC sejtek révén történik. A peptid YY akkor termelődik, ha a lumenben
lipidek találhatóak, késlelteti a gyomor ürülését, lassítja a béltartalom haladását,
csökkenti a Cl‐ és a víz szekrécióját, így tovább marad a béltartalom az ileumban.
© Élettani tanszék 266
A VASTAGBÉL MOTILITÁSI MINTÁZATAI
A vastagbél hosszanti izomzata taeniá knak nevezett nyalábokba szerveződik,
köztük kiöblösödések (hauastra ) találhatóak.
A vastagbél mozgásai két csoportba oszthatók. A körkörös izomzat helyi
összehúzódása keverő (szegmentáló) mozgást hoz létre, a taenia összehúzódása
kis távolságra minden irányba terjed. A másik mozgási mintázat naponta
átlagosan tízszer jelentkez ő nagy amplitúdójú tovaterjed ő összehúzódások,
amelyek végigterjednek a vastagbél hosszán.
FELSZÍVÓDÁS ÉS KIVÁLASZTÁS A VASTAGBÉLBEN
A vastagbélben főként víz és elektrolitok szívódnak fel. A vastagbélben
felszívódnak még a bélbaktériumok által termelt rövid szénláncú zsírsavak, ezek
szükségesek a hámsejtek működéséhez, a mennyiségük csökkenése a hámsejtek
diszfunkcióját okozza.
A vastagbélbe napi kb. 2 l folyadék kerül, ebből 1,8 l felszívódik.
A vastagbélben a víz visszaszívódása a normális mennyiség akár háromszorosára
is fekozódhat. Ha vékonybélben fokozódik a víz kiválasztása, hasmenés alakul ki,
de csak abban az esetben, ha ez meghaladja a vastagbél felszívó képességét (4‐6 l).
A víz felszívódása ozmózis révén történik, az ozmotikus gradienst
létrehozza:
• a Na+ és Cl‐ felszívódása,
• rövid láncú zsírsavak felszívódása a Na+‐mal együtt (acetát, propionát,
butirát),
• Na+ feszívódása egy aldoszteron ‐érzékeny csatornán keresztül a disztális
colonban, melyet paracellulárisan Cl‐ és víz felszívódás követ; a csatorna
expressziója csökken bélgyulladás esetén.
A víz kiválasztása a colonban kloriddal csatoltan történik, ezt serkenthetik
toxinok.
A mirobiotá t vastagbélben található, az emberi szervezettel szimbiózisban
elő bélbaktériumok alkotják. Szerepe:
• hatásukra felszívódnak olyan tápanyagok is, amelyeket a szervezet nem
tud megemészteni,
• endogén anyagok lebontása (bilirubin, epesók – így azok fel tudnak
szívódni),
• idegen eredetű anyagok (gyógyszerek) lebontása,
• védő szerep – patogének ellen.
© Élettani tanszék 267
Székletürítés
A végbél alapvető funkciója, hogy a benne összegyűlt emésztetlen béltartalom
(széklet, bélsár) csak megfelel ő alkalommal kerülhessen a külvilágba. A
megbízható zárás egyik biztosítéka a végbélnyílás kettős, belső és külső záróizma.
Mindkét szfinkternek saját idegi szabályozása van.
A belső záróizmot a végbél körkörös simaizmának megvastagodása képezi.
Ez nyugalomban tónusos összehúzódásban van, amit serkent a szimpatikus
beidegzése. A külső záróizom harántcsíkolt, a keresztcsonti gerincvel ői
motoneuronok idegzik be.
A székletürítést (székelést) fiziológiásan kiváltó inger a végbél falának
feszülése, amit a béltartalom megjelenése vált ki. Amennyiben az ingert nem
követi székletürítés, a tudatosuló érzet még akkor is megszűnik, ha a végbélben
jelentős székletmennyiség van.
Ha a székletürítés feltételei adottak, az aktust a központi idegrendszer
csaknem valamennyi szintje (cortex, hypothalamus, nyúltvelő, gerincvel ő) és a
vastagbél enteralis idegrendszere együttesen koordinálja.
A fiziológiás székletürítési folyamat, elsősorban az intrathoracalis és az
intraabdominalis nyomás emelkedésén keresztül kihat a vérkeringési rendszerre is
(Valsalva ‐manőver). Gátlódik a szív diasztolés telődése, fokozódik a vénás
nyomás, változhat a szívfrekvencia, és egyes keringésszabályozási reflexek
aktiválódhatnak.
© Élettani tanszék 268
Rövidítések jegyzéke
α2δ2
beta
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Élettani tanszék [614768] (ID: 614768)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
