Medical knowledge | Endocrinology » Endokrinológia kis kérdések

ENDOKRINOLÓGIA Rövid kérdések Az adenohypophysis. A növekedés hormonális szabályozása 1. Sorolja fel az adenohypophysis hormonjait! ACTH  adenocorticotrop hormon TSH  thyroidea stimuláló hormon LH  luteinizáló hormon FSH  folliculus stimuláló hormon GH  növekedési hormon PRL  prolaktin 2. Mely adenohypophysis hormonok elválasztását szabályozza a hypothalamus? Mely faktorok révén? ACTH  CRH TSH  TRH LH, FSH  GnRH GH  GHRH, GHIH (somatostatin) PRL  PRF, PIF 3. Melyek a pubertás előtt végzett hypophysectomia tünetei emlősökben? - 4. törpenövés (hypophyser törpeség) nem alakulnak ki a másodlagos nemi jellegek nem jelentkezik menarché nem indul meg a spermatogenezis stresszel szemben kevésbé ellenálló hypothyreosis Ismertesse az adenohypophysis kiirtását követő legfontosabb hiánytüneteket felnőtt ivarérett emlősben! - mellékvesekéreg atrophia  glukokortkoid csökkenés, sexual steroid

csökkenés hypothyreosis  meglassult anyagcsere, hízás, hideg-intolerancia gonadok atrophiája  menstruációs ciklus leállása inzulinérzékenység  mellékvesekéreg hormonok és növekedési hormon hiánya sápadtság  αMSH hiány 5. Sematikus ábra formájában ismertesse a humán növekedési hormon (GH) elválasztásának szabályozását! 6. Milyen anyagon keresztül fejti ki a GH növekedésre való hatását? Hol képződik ez az anyag? Szomatomedinek; legjellemzőbb a májban a termelődés, de szinte minden olyan szövetben termelődik, amely rendelkezik GH-receptorral. 7. Soroljon fel 4 tényezőt, amely serkenti a GH-szekréciót! - 8. Soroljon fel 4 tényezőt, amelyek gátolja a GH szekrécióját! - 9. energia-szubsztrát hiány keringő aminosavak (főleg arg) növekedése stresszingerek ösztrogének elalvás glukagon GH hophysisnyél átszakadása (koponyatrauma) FFA REM-alvás glukóz Melyek a GH szénhidrát-anyagcserére gyakorolt

általános hatásai? - csökkenti a zsírszövet és az izom glukózfelvételét fokozza a máj glukoneogenetikus aktivitását 10. Melyek a GH zsíranyagcserére kifejtett általános hatásai? - fokozza a zsírszövetben a lipolysist  csökken a zsírszövet térfogata 11. Melyek a GH fehérje-anyagcserére gyakorolt hatásai? - fokozza a májban, izomban, extrahepatikus szervekben, fehérjeszintézist fokozza az izomban és a chondrocytákban az AS-felvételt chondrocytákban a 12. Hogyan befolyásolja a GH-szekréciót az a) inzulin, b) a tiroxin, c) a glükokortikoidok? a) fokozza b) fokozza c) csökkenti 13. Mi az acromegalia? Mi az oka? Komplex kórkép, ami a csont és lágy szövetek deformitásával, megnagyobbodásával, hyperproteinaemiával, csökkent zsírtartalommal jár. Oka a fokozott GH szekréció az epiphysiskorongok záródása után. a belszervek 14. Mi a gigantizmus? Mi lehet az oka? óriásnövés  az epiphysisek záródása előtti GH

túlprodukció 15. Melyik hormon hatása a legerősebb a prenatalis növekedésben? - inzulin 16. Sorolja fel a postnatalis növekedésért felelős hormonokat! - hGH T 4 /T 3 inzulin nemi hormonok glukokortikoidok 17. Korai pubertás esetén mekkora a testmagasság az életkorra és nemre jellemző átlagértékhez képest a) 10-12 éves korban, b) 18 éves korban ? Válaszát röviden indokolja! 18. Későn kezdődő pubertás esetén mekkora a testmagasság az életkorra és nemre jellemző átlagértékhez képest a) 14 éves korban, b) 18 éves korban ? Válaszát röviden indokolja! 19. Milyen lényeges különbség van a GH-hiány és hypothyreosis okozta törpeség megjelenési formája között? A hGH-hiány okozta törpeség (hypophyser törpe) arányos testalak mellett okoz törpenövést, míg a hypothyreoid törpe aránytalan (cretenismus). 20. Hogyan befolyásolja a növekedést a gyermekkorban adott nagy mennyiségű glükokortikoid? Miért? Gátolja a

növekedést. Azért, mert gátolja a növekedési hormon szekrécióját ENDOKRINOLÓGIA Rövid kérdések Általános endokrinológia 1. Határozza meg a hormon fogalmát! A hormonok a szervezet kémiai hírvivőanyagai, amelyek a szervműködések és az anyagcserefolyamatok szabályozásában információátviteli funkciót töltenek be. Endokrin mirigyek termelik, s az interstitiumba ürítik. 2. Kémiai szerkezetük alapján osztályozza a hormonokat!  aminok: aminosav származékok (tirozin)  katekolaminok: tirozin + OH  pajzsmirigy-hormonok: tirozin + I-  szteroidok: zsíroldékony molekulák, melyek koleszterinből keletkeznek (mvk., ovarium, here)  peptidek, proteinek: szintetizálódnak szekréciós granulumokban tárolódnak, prepro-formában 3. Ismertesse röviden a peptid hormon szintézis mechanizmusát! 1. a DNS egy génszakaszán kódolódik az adott hormon; gyakran egy gén felelős több hormon kódolásáért, vagy egy adott hormont

több gén is kódol; 2. transzkripció történik a mRNS-re (transzkripció, splicing, capping); 3. a riboszómán megtörténik a transzláció  preprohormon keletkezik, amely az Nterminális végen szignálpeptidet, a C-terminális végen kopeptidet hordoz; 4. a DER-ben degradálódik a szignál-peptid, glikozláció történik  prohormon; 5. a Golgi-ban tároló granulumokba csomagolódik, enzimatikus átalakulásokon megy keresztül; 6. a granulumokban hasítódik hormonra és propeptidre 4. Milyen celluláris mechanizmussal hatnak a célsejteken a) a peptid b) a katecholamin hormonok? Peptid: Ezeknek a hormonoknak a célsejt membránjában helyezkednek el a receptorai, melyek G-proteinek (G s ; G i ). A receptor α-alegysége disszociábilis, hatásközvetítő funkciót lát el, míg a β- és γ-alegységek a membránban való dokkolást segítik. Hormonkötésre GTP-t köt és aktiválódik, α-alegység disszociál. Az α*-GTP komplexhez effektorok csatlakoznak

(adenilát-cikláz; Ca2+csatorna; foszfolipáz). A hatáskifejtés után a GTP GDP-vé hidrolizálódik, az α*-alegység inaktiválódik α-alegységgé és visszacsatlakozik a membránban lévő βγ-alegységekhez. Katecholamin: 5. A szteroid hormonok milyen celluláris mechanizmussal fejtik ki a hatásukat a célsejteken? Ezeknek a hormonoknak intracelluláris receptorai vannak (hasonlóan a pajzsmirigy hormonokhoz és a D-vitaminhoz). A receptor lehet a citoplazmában, vagy magában a sejtmagban A sejtmagban elhelyezkedő receptorfehérje N-terminális része a különböző hormonok tekintetében nagy homológiát mutat; ez a rész a dokkolásért felelős. A receptorfehérje DNS-kötő része 50%-os homológiát mutat, mely terület ún. Zn-ujjas régiót és transzkripciós faktort tartalmaz. Hormon kötődésre a receptorfehérje kötődik a DNS-hez a HRE-területen, majd az aktiválódott transzkripciós faktor hatására génátíródás történik. 6. A hormonhatások

közvetítésében milyen intracelluláris hírvivőket ismer? Írjon 4 példát! 1. 2. 3. 4. Ca2+ cAMP G-protein membrán-PL 7. Mit jelent az, hogy a fiziológiás hormonszintet a vérben negatív feed-back mechanizmus irányítja? Az emelkedő hormonkoncentráció a célmirigyben emelkedő produktum-termelést okoz, mely produktum szupressziót fejt ki a hormontermelő mirigyre, így a hormonkoncentráció csökkenni fog. Amennyiben a hormonkoncentráció a fiziológiás alá csökken, a célmirigy produktum-termelése elégtelenné válik, a hormontermelő mirigy felszabadul a gátlás alól, ezért fokozza a hormon termelését. 8. Milyen mechanizmus útján atrophizál egy endokrin mirigy, ha hormonját hosszabb ideig adagoljuk? A mesterségesen a szervezetbe vitt hormon ugyanolyan negatív feed-back szabályozással szupresszálja a hormontermelő mirigyet, mint a hormon célmirigy endogén produktuma. Krónikus adagolás esetén a hormontermelés gátlása folyamatos, a

hormontermelő apparátus degradálódik, a mirigy atrophizál  kompenzatorikus atrophia. 9. Soroljon fel 4 hormont, melyek szekrécióját elsősorban a vér kémiai összetétele szabályozza! - aldoszteron renin inzulin glukagon parathormon kalcitonin 10. Soroljon fel 4 endokrin mirigyet, amelyek esetében kétszintű – hypothalamo-hypophysealis – feed-back hormonszabályozás érvényesül! 1. pajzsmirigy: T 4 /T 3  TSH  TRH 2. mellékvesekéreg: kortizol  ACTH  CRH 3. Leydig-sejt: testoszteron  FSH  GnRH 4. 11. Milyen szinteken érvényesül a negatív feedback kontroll a hypothalamus - hypophysiscélmirigy rendszerben? Hosszú hurkú szabályozás: a célmirigy által termelt hormon hat vissza a hypothalamus és hypophysis szintjén egyaránt. Rövid hurkú szabályozás: a hypophysis trophormonja hat vissza a hypothalamus releasing hormont termelő neuronjára. Ultrarövid hurkú szabályozás: a hypothalamus releasing hormonja autokrin/parakrin

módon gátolja a saját elválasztását. 12. Mi a lényege és szerepe a helyi portalis keringésnek a hypothalamus-hipofizis rendszer működésében? Az arteria hypophysealis superior az eminentia mediana területén kapillarizálódik, majd az összeszedődő vénák a portális vénát alkotják, ami az adenohypophysis sejtjei közötti sinusoidokba nyílnak, majd ismét összeszedődnek. Ennek lényege, hogy a fenestrált endothelű ér az eminentia mediana területén felveszi a hormontermelő neuronok RH/IH-t, amit az adenohypophysis hormontermelősejtjeihez szállít. Itt pedig a trophormonok ürülhetnek a vérkeringésbe. A nyomásfő itt 1-2 Hgmm, ami lehetővé teszi retrográd áramlás kialakulását, így trophormonok juthatnak a hypothalamusba. 13. Mit jelent a burst jellegű hormonszekréció? Akkor beszélünk burst jellegű hormonszekrécióról, amikor egy adott hormon mehjelenése a vérplazmában hirtelen, „csúcsszerű”. Ez nem keverendő össze a

pulzatibilitás miatt kialakuló csúcsokkal. Jellemző példa a burst jellegű hormonszekrécióra az LH-surge ENDOKRINOLÓGIA Rövid kérdések A kalcium-anyagcsere hormonális szabályozása és a csont élettana 1. Mi az oszteoid? A csontfelépítés (átépítés) köztiterméke, a csont szerves mátrixa és az azt termelő osteoblastok. 2. Miből alakulnak ki a) az oszteoklasztok, b) az oszteoblasztok? Az osteoclast hemopoetikus őssejtből a monocytaképződés során, az osteoblast a mesenchymális eredetű osteoprogenitor őssejtből. 3. Mi az osteoblasztok funkciója? A csontfejlődés során az építő feladatot látja el; a csontmátrix fehérjéit termeli (kollagének, oszteonektin, oszteokalcin, proteoglikán). Ugyanakkor a meszesedésben is van szerepe: alkalikus foszfatáz enzimmel a foszfátésztereket hidrolizálja, és a foszfát-koncentrációt az oldhatósági szorzat fölé emeli a saját környezetében. 4. Mi az oszteociták funkciója? Egymással és az

osteoblastokkal nyúlványaikon keresztül (gap junction) kapcsolódnak, permeabilitási gátat képezve a csontinterstitium és a kapilláris hálózat között; a permeabilitást hormonok szabályozzák. 5. Sorolja fel az oszteoklasztok funkcióit! Az aktivált osteoclast a csontállomány lízisét végzi: H-ATP-áz enzimével H+-okat szecernál a környezetébe, amely oldja a matrix hidroxiapatit kristályait. Hidrolítikus enzimeket szercernál a környezetébe, amely a mátrix proteinjeit és proteoglikánjait bontja. A bontás közben keletkezett fragmentumokat phagocytálja, s tovább emészti. Hasonló mechanizmussal vesz részt a velőüreg képződésben, a trabekulációban. 6. Mi a szerepe az osteoblastok által termelt osteonectinnek és osteocalcinnak a csontképzésben? Osteonektin: Osteokalcin: karboxiglutaminsavat tartalmazó Gla fehérje, amely a Ca2+-kötésben játszik szerepet. 7. Miért okoz a K-vitaminhiány csontdeformitásokat? Azért, mert az osteokalcin

kialakulásában történő γ-karboxiláció K-vitamin függő folyamat. Amennyiben ez hiányzik, az osteokalcin funkció elégtelenné válik, így közvetetten a mineralizáció is. 8. Mennyi a szérum össz Ca2+-szintje? Milyen frakciói vannak? - Össz.: 2,45 - 2,50 mM - Fehérjéhez kötött: 1,14 – 1,16 mM Diffúzibilis, komplexben kötött: 0,15 – 0,16 mM Diffúzibilis, ionizált: 1,16 – 1,18 mM 9. Hogyan változik a szérum ionizált és fehérjéhez kötött Ca2+-frakciójának aránya pH emelkedésének hatására? Az arány értéke csökken, tehát a szabad Ca2+-koncentráció csökken, míg a fehérjéhez kötött frakció nő. 10. Mi a magyarázata az ún hiperventilációs tetániának? A hyperventilláció a pCO 2 meredek csökkenése, és így a szénsav-koncentráció csökkenése miatt alkalizál, tehát a pH nő. Így a Ca2+-kötő fehérhék ionizációja fokozódik, ami egyre több kötőhely kialakulásával jár. Végeredményben a szabad

Ca2+-koncentráció csökkenése, és a neuromuscularis junkció túlkompenzálása okozta hyperexcibilitáció váltja ki a pseudotetániát. 11. Vezethet-e in vivo véralvadászavarhoz a hypocalcaemia? Válaszát röviden indokolja! Nem. Ennek oka az, hogy mielőtt a véralvadási zavar kialakulhatna, a beteg a teljes testet érintő tetániás görcs miatt meghal. 12. Melyek a szérum kalciumszintet szabályozó humorális-hormonális tényezők? Hol termelődnek? 1,25-dihidroxi-kolekalciferol: bőr  máj (25-hidroxiláció)  vese proximális tubulusainak sejtjei (1α-hidroxiláció) parathormon: mellékpajzsmirigy folliculáris sejtjei kalcitonin: mellékpajzsmirigy parafollicularis C-sejtjei, és egyéb szövetek 13. Hol képződik a parathormon? Milyen szerkezetű hormon? Mellékpajzsmirigy follicularis sejtjeiben. A szekrécióra kerülő hormon 84 aminosavból álló peptidlánc, ami az előzőleg kialakult 115 aminosavas prepro-PTH, illetve 90 aminosavas pro-PTH

végterméke. 14. Mi a parathormon szekréciójának fő ingere? A vérplazma szabad, ionizált Ca2+-koncentrációjának csökkenése. (1 mM mellett a szekréció maximális.) 15. Mely szerveken érvényesül a parathormon közvetlen hatása? Vesében és csontban. 16. Melyek a PTH célsejtjei a csontban? Osteocyta (rövid idő alatt növeli a Ca2+-permeabilitást). Osteoblast (hosszabb idő alatt ismeretlen parakrin mediátorokat szabadít fel, amelyek az osteoclastokat aktiválják). Éretlen osteoclast (megindítja a további differenciálódást, a sejtfúziót, így a többmagvú sejtek megjelenését. Az érett osteoclaston más nincsen PTH-receptor) 17. Milyen mechanizmussal fokozza a parathormon a kalcium mobilizációt a csontokból? Az osteocyták Ca2+-permeabilitását emeli, így az osteocytanyúlványokon keresztül Ca2+ lép ki a csont interstitiális teréből a kapillárisokba. Ugyanakkor az osteoclast aktivitást fokozva a csontlízist serkenti, így egy újabb

támadásponton szabadítja fel a csontmátrix kötött Ca2+-át. 18. Mi a PTH direkt hatása a) éretlen oszteoklasztokon b) érett oszteoklasztokon? Éretlen osteoclastokon: megindítja a további differenciálódást, a sejtfúziót, így a többmagvú sejtek megjelenését Érett osteoclastokon: közvetlen ??? 19. Hogyan befolyásolja a cholecalciferol? foszfát-reabszorpciót a vesében a) a PTH, b) a 1.25 (OH) 2 - PTH: csökkenti 1,25-(OH) 2 D 3 : fokozza 20. Milyen mechanizmus gátolja meg, hogy a PTH által mobilizált Ca2+ és PO 4 diffúz kalcifikációt a szervezetben? 21. Melyek a parathormon túladagolásának fő tünetei? - hypercalcaemia csont-cysták hypophophataemia 3 - ne okozzon 22. Milyen jellegzetes általános tünetek jelentkeznek 2-3 nappal a parathyreoidectomia után? - hypocalcaemia Chwostek-tünet Trousseau-tünet tetania parathyreopriva 23. Melyek a parathyreoidectomiát követő jellemző elváltozások a vér és a vizelet összetételében?

Vér: Ca2+-koncentráció csökken, esetenként a foszfátkoncentráció emelkedik. Vizelet: Ca2+-koncentráció emelkedik, foszfátkoncentráció csökken 24. Milyen lépéseken keresztül alakul ki a D 3 vitamin aktív formája? UV hatás a bőrben: 7-dehidrokoleszterin  D 3 -previtamin (szteránváz B-gyűrűje felhasad)  D 3 -vitamin (kolekalciferol) 25-hidroxiláció a májban: D 3  25-OHD 3 1α-hidroxiláció a vesében: 25-OHD 3  1,25-(OH) 2 D 3 25. Mely szervek működésére van alapvető hatása az 125-dihidroxicholecalciferolnak? Bél: fokozza a Ca2+felszívódást. Csont: osteoblastok mátrixfehérjetermelő funkcióját befolyásolja; PTH-hoz hasonlóan az osteoblastokban növekedési faktorokat indukálva aktiválja az érett osteoclastokat, az éretleneket pedig differenciálja éretté. Vese: a Ca2+-reabszorpciót fokozza. 26. a) Hogyan hat a PTH az 125-dihidroxicholecalciferol képződésére? b) Hogyan hat az 125dihidroxicholecalciferol a PTH

képződésére? a) a PTH fokozza az 1,25-dihidroxi-kolekalciferol képződését b) az 1,25-dihidroxi-kolekalciferol csökkenti a PTH képződését (hypercalcaemisáló hatás) 27. A plazma Ca2+-tartalom csökkenésének hatására milyen mechanizmus révén nő meg a bélből történő Ca2+-felszívódás? A Ca2+-tartalom csökkenése direkt szignálként fokozza a PTH szekréciót a mellékpajzsmirigyben. A PTH fokozza a D 3 -vitamin hidroxilált formáinak termelését, így az 1,25-(OH) 2 D 3 koncentráció emelkedik. Ez utóbbi hormonnak pedig az enterocyták apikális membránjában a Ca2+függő ATP-áz működését (a Ca2+ aktív transzportját), illetve a basolaterális oldalon a Ca2+-kipumpálás fokozása az egyik hatása. 28. Rachitiszes gyermek plazma Ca2+-koncentrációja kevéssé, foszfátkoncentrációja jelentősen csökkent. Miért? A rachitis a D 3 -vitamin hiány miatt alakul ki. Ennek értelmében kevésbé fokozott a bélből történő Ca2+-felszívás,

illetve a vesében történő Ca2+-reabszorpció. Így hypocalcaemia alakul ki, ami közvetlen módon serkenti a PTH elválasztást. A PTH növeli az osteoclastok Ca2+-permebilitását, ami az amúgy sem tökéletes csontokból Ca2+-kiáramlást okoz a kapillárisok felé, így mérsékelve a hypocalcaemiát. Ezzel párhuzamosan viszont a fokozott PTH hatás miatt fokozott phosphaturia alakul ki, mivel az gátolja a foszfát reabszorpciót a vesében. 29. Hogyan befolyásolja az a) kalcium és a b) foszfát gyomor-bél rendszerből történő felszívódását a bevitel? a) Ha a kalciumbevitel magas, az aktív transzport telítődik, és az 1,25-(OH) 2 D 3 koncentráció is csökken. Így adaptálódik a felvétel a bevitelhez: magas bevitel esetén a felvétel csökken, alacsony bevitel esetén a felvétel nő. b) A kalciummal ellentétben a felszívódás egyenesen arányos a bevitellel. 30. Mit jelent, hogy a bélből történő Ca2+-felszívódás adaptációs jelenséget mutat?

Magas bevitel esetén a felvétel csökken, alacsony bevitel esetén a felvétel nő. Ennek oka az aktív transzport telíthetősége, és a magas bevitel okozta 1,25-(OH) 2 D 3 csökkenés. 31. Hol termelődik a kalcitonin? Szekréciójának közvetlen ingere? Szignifikánsan a pajzsmirigy parafollikuláris C-sejtjeiben, de RIA-módszerrel kimutattak már a CCF-ban, a hypophysisben, a thymusban, a tüdőben, a bélben, a májban, a hólyagban és egyéb szövetekben is. Szekréciójának közvetlen ingere a vérplazma Ca2+-koncentrációjának emelkedése. 32. Sorolja fel a kalcitonon élettani hatásait! - aktivált osteoclastok inaktiválása  vérplazma Ca2+-koncentrációjának csökkentése Ca2+-reabszorpció csökkentése a vesében fájdalomérzés csökkentése (Fiziológiásan nem igazán ismert a hatás, ugyanis sem a túlprodukció, sem a hiány nem okoz típusos elváltozásokat. A terhesség alatt már magyarázhatóbb a jelentősége: védi az anyai csontozatot a

fokozott kalciumvesztéstől; terhességben fokozott 1,25-(OH) 2 D 3 hatás áll fenn.) 33. Milyen mechanizmusok védik a szervezetet hypercalcaemia ellen? - kalcitonin-szekréció fokozása  csontok, mint Ca2+-raktár PTH-szekréció csökkenése  csökken a Ca2+-mobilizáció a csontokból; csökken a Ca2+reabszorpció a vesében; csökken az 1,25-(OH) 2 D 3 elválasztás 1,25-(OH) 2 D 3 csökkenése  csökken a Ca2+-felvétel a bélből; csökken a Ca2+-reabszorpció a vesében ENDOKRINOLÓGIA Rövid kérdése Gonadok működése 1. Melyek az ovarium fő élettani funkciói? - női petesejtek kialakulásának, pusztulásának és érésének helye ösztrogén-termelés (theca interna és granulosa) progeszteron-termelés (theca-, granulosa- és luteinizált sejtek) 2. Sorolja föl a fiziológiailag hatásos természetes ösztrogén hormonokat! Kémiailag milyen közös tulajdonságokkal jellemezhetők ezek? - ösztron (androszténdiol aromatizációjából)

ösztradiol (tesztoszteron aromatizációjából) ösztriol (16-OH-DHEAS (magzati májban)  16-OH-andronszténdiol aromatizációjából (trophoblastsejtekben)) - C 18 szteroidok 3. Milyen szövetekben ill sejtekben folyik ösztrogének képzése (2 példa)? Hol a legintenzívebb a folyamat? - ovarium (theca interna és granulosa) placenta (topholblast) zsírszövet - legintenzívebb: ovarium 4. Sorolja fel az ösztrogének 6 élettani hatását! női ivarszervekre gyakorolt hatás - ovarialis follikulusok növekedése ↑ - petevezető motilitása ↑ - méhen átfolyó vér mennyisége ↑ - méh kontraktilis fehérjéi ↑ - méhizomzat ingerlékenysége ↑ - endometrium, méhnyak és hüvely nyálkahártyájának ciklikus változásai endokrin szervekre gyakorolt hatás - FSH-szekréció ↓ - LH-szekréció ↓↑ - hyophysis nagysága ↑ - angiotenzinogén szekréció ↑ - epiphysis fugák záródása ↑ - anabolikus hatás ↑ emlőkre gyakorolt hatás -

emlőmirigy kivezetőcső hossza ↑ - pubertáskori emlőfejlődés - bimbóudvar pigemntációja ↑ másodlagos női nem jellegek - testalak - zsírpárnák - hang egyéb hatások - bizonyos fokú só- és folyadék visszatartás - plazma koleszterin ↓ - faggyúmirigyek váladékát hígítja (pattanások ↓) - thrombusképződés kockázata ↑ (véralvadási faktorok keletkezésének megváltoztatása) - hormonkötő fehérjék szintézise ↑ (pl. TBG) - csontszövet megtartása 5. Sorolja föl a progeszteron 4 hatását! - méhnyálkahártya felkészítése az ébrény befogadására sárgatestben autokrin módon továbbfokozza a steroidszintézist (saját receptor ↑) terhesség fenntartása annak kezdeti szakaszán méhizomzatban antiösztrogén hatás (érzékenység ↓) emlőben a mirigyállomány fejlődése ↑ termogén hatás 6. Hogyan változik a hypophysis gonadotrop sejtjeinek FSH- és LH-szekréciója GnRH folyamatos adagolása esetén? Válaszát indokolja!

Mindkét hormon szekréciója csökken. Ennek magyarázata, hogy a fiziológiástól eltérő módon, folyamatosan adagolt GnRH hatására a hypophysis GnRH receptorai downregulálnak. 7. Sorolja föl az LH hatásait férfiban és nőben! Férfi: - a here tesztoszteronszekréciója ↑ Nő: - ovulációt serkenti - ovarialis tüsző luteinizációja ↑ - progeszteron szintézis ↑ 8. Sorolja föl az FSH hatásait férfiban és nőben! Férfi: - spermatogenezis ↑ Nő: - follikulus növekedés ↑ - ösztrogén szintézis ↑ 9. Kémiailag milyen szerkezetű az FSH és az LH? Mindkét hormon αβ-heterodimer protein; az α-alegység nagy homológiát mutat, a β-alegység a hormonspecifikus. 10. Hogyan történik a progeszteron metabolizációja és a szervezetből való kiürülése? Féléletideje rövid és a májban pregnandiollá alakul, amely glukuronsavval konjugálódva vízoldékonnyá válik, majd a vizelettel kiürül a szervezetből. 11. A májműködés károsodása

esetén hogyan változik az ösztrogének metabolizációja? Csökken a metobolizáció a biotranszformációs funkciók károsodása miatt. Ez típusos képet ad májkárosodás esetén, főleg férfiakban: férfias szőrzet elvesztése, gynecomastia. 12. Milyen módszerekkel lehet a menstruációs ciklus egyes szakaszait meghatározni? Soroljon fel 4-et! - szövettani mintavétel az endometriumból méhnyakkenet vizsgálata tárgylemezen (száradási minta) progeszteron-szint meghatározás bazális hőmérséklet mérése (nagyon pontos kell, hogy legyen) 13. Rajzolja föl az ösztradiol plazmakoncentrációjának változásait egy normális menstruációs ciklus során! Léptékezze az időtengelyt! 14. Rajzolja föl a progeszteron plazmakoncent-rációjának változásait egy normális menstruációs ciklus során! Léptékezze az időtengelyt! 15. Rajzolja föl, hogy hogyan változik az FSH és az LH plazmaszintje egy normális menstruációs ciklus kapcsán! Léptékezze az

időtengelyt! 16. Milyen nagyságrendű a progeszteron és az ösztradiol csúcskoncentrációja a plazmában a normális menstruációs ciklus során? progeszteron: 20 g/l (luteális fázis közepén [20-21. nap]) ösztradiol: ~ 250 ng/l (ovulációt megelőzően [13. nap]) 17. Milyen nagyságrendű az LH és az FSH csúcskoncentrációja a plazmában a normális menstruációs ciklus során? LH: 50 mlU/ml FSH: 25 mlU/ml 18. Rajzolja fel, hogyan változik a testhőmérséklet a menstruációs ciklus folyamán! Lásd előbb! 19. Hogyan változik a méhnyálkahártya szerkezete a menstruációs ciklus során? A ciklus 5-11 napja között (proliferáció) a fejlődő folliculusból származó ösztrogén hatására gyorsan vastagodik. A mirigyek megnyúlnak, az erek egyelőre szintén csak növekednek. Ovuláció után a szekréciós fázis következik, amikor is a sárgatest progeszteronja indukálja a mirigyek feltekeredését, szekréciós működését. Az endometrium

erezettsége fokozódik, típusos spirális lefutású arteriolák alakulnak ki a stratum funkcionaléban, mely réteg a menstruáció alkalmával leválik. A stratum basale nem válik le, ezt egyenes arteriolák látják el A ciklus folyamán a nyálkahártyasejtek glikogéntartalma is egyre fokozódik. 20. Hogyan magyarázzuk a menstruációs vérzés létrejöttét (a szövet-fiziológiai szintjén)? Megtermékenyítés hiányában a corpus luteum elhal, aminek megfelelően a progeszteronszint is csökken. Progeszteron hiányában megkezdődik az endometriális sejtek elhalása A spirális erekben felváltva jelentkezik vazokonstrikció és vazodilatáció; a vazokonstrikció alatt további sejtelhalás történik. A 28. napon a sejtekből nagy mennyiségű prosztaglandin szabadul fel, minek hatására az arteriolák fala megreped, és vérzés keletkezik. 21. Milyen szöveti elemekből és milyen hormonális hatásra következik be a méhnyálkahártya regenerációja

menstruációt követően? A menstruáció alkalmával a stratum funkcionale leválik, de a stratum basale visszamarad a méhnyálkahártyában. Ez a réteg tartalmazza a végső mirigyszakaszokat, melyek visszamaradt hámsejtjei az 5-6. napon eleinte még osztódás nélkül a felszínre tolódnak, majd a sérült felszínen proliferálnak. Ebben az időben az ovariumban már megkezdődik a domináns tüsző érése. Az ehhez kapcsolódó ösztrogéntermelésnek (LH-hatás) az eredménye a méhnyálkahártya regenerációja. 22. Mi akadályozza meg a fertilizáció bekövetkezte esetén a méhnyálkahártya menstruációs lelökődését? A fertilizáció az ovulációt követően nem sokkal történhet, így a normál ciklus szerinti menstruációs lelökődés idejére már a beágyazódás is megtörténik. Ennek feltétele a corpus luteum progeszteron-szintézise, pontosan a megemelkedett progeszteron/öszrogén arány. A primitív placenta azonnal koriongonadotrop-hormon (hCG)

szintézisbe kezd, aminek hatására a corpus luteum nem hal el, hanem megnagyobbodik, és ösztrogén, progeszteron és relaxin termelésbe kezd. Mivel a progeszteron szint nem csökken, hanem emelkedik, az endometriumban nem kezdődik elhalás, sőt az deciduává alakul. 23. Mit nevezünk menopausának? Mikor következik be, milyen fontosabb endokrin változások kísérik? Az életkor előrehaladtával az ovariumok egyre kevésbé reagálnak a gonadotropinokra, működésük csökken, végül nem jön létre többet menstruációs ciklus (menopausa). Általában 45 – 50 éves kor között a menstruáció rendszertelenné válik, majd megszűnik. A jellemző endokrin változások: nincs jelentős mennyiségű ovariális progeszteron és 17βösztradiol termelés, ösztrogén is csak kis mértékben keletkezik androgén-aromatizáció során. A visszacsatolásos szabályozásnak megfelelően emelkedik az FSH/LH-szekréció. 24. Mit nevezünk menarchénak? Mikor következik be,

milyen fontosabb endokrin változások kísérik? Pubertás alatt az első menstruációs ciklus megjelenése. Bekövetkezésének ideje egyénileg változó, 8 –18 éves kor között fiziológiás. A jellemző endokrin változás, hogy a hypothalamikus GnRH-pulzusgenerátor gátlása, ami az 1. életévtől folyamatosan, döntően központi idegrendszeri eredettel fennállt, lassan oldódni kezd Így megindul a GnRH-pulzatibilitás, ami FSH/LH-szekréciót eredményez az adenohypophysisben. A két gonadotropin megindítja és fenntartja az ovarialis ciklust. 25. Mennyi ideig termékenyítőképes a humán spermium és petesejt? Spermium: ejaculatiot követő 48 órán kereztül. Petesejt: ovulációt követő 36 órán keresztül (bár összesen 72 órán át él). 26. Hol következik be általában emberben a megtermékenyítés (fertilizáció)? Mikor következik be a beágyazódás (implantáció)? A tuba uterina felső harmadában, az ampulla-isthmus határon. A

megtermékenyítést követő 6. napon (3 nap alatt ér a tubából a méhbe, és körülbelül ugyanennyit tartózkodik még itt.) 27. Mikor a legnagyobb és mikor a legkisebb a teherbeesés esélye coitust követően (szabályos menstruációs ciklus esetén)? Legnagyobb: 12 – 16. napok között Legkisebb: 20 – 9. napok között 28. Rajzolja fel, hogyan változik a plazma ösztrogénszintje normális terhesség során! Léptékezze az időtengelyt! 29. Rajzolja fel, hogyan változik a plazma progeszteronszintje normális terhesség során! Léptékezze az időtengelyt! 30. A terhesség második és harmadik trimeszterében melyik az anya vérébe legnagyobb mennyiségben kerülő ösztrogén hormon? Ez milyen szervekben ill. szövetekben, milyen fontosabb lépésekben szintetizálódik? Ösztradiol. A szintézisben a fötoplacentráris egység vesz részt, mivel a placentában nem expresszálódik a 17α-hidroxiláz. Fő alapanyag a magzati mellékveséből származó

androgének, melyeket a placenta aromatáz aktivitása alakít át ösztrogénekké. 31. Milyen sejtek termelik a hCG-t, és ennek milyen hatásai vannak? A placenta syncytiotrophoblast sejtjei termelik szignifikánsan. Kisebb mértékben a magzati máj és vese is elválasztja, ugyanakkor patológiás körülmények között különféle tumorokban mindkét nemben szecernálódhat. Élettani szerepe nem teljesen tisztázott, de úgy tűnik, hogy a hCG hatására marad életben a corpus luteum, illetve lehetséges, hogy a magzati LH-szekréció megindulása előtt a hCG indítja meg a fiúmagzat heréjének tesztoszteronelválasztását. 32. Mi a humán placentáris lactogen (somatomammotropin) hatásának lényege? A legnagyobb mennyiségben termelődő placentráris hormon, amelyből minimális mennyiség kerül a magzati szervezetbe. Lényege, hogy „terhességi növekedési hormon”, biztosítja a nitrogén-, kálium- és kalciumvisszatartást, valamint a csökkent

glukózfelhasználást, mely állapotot a terhesség jellemzői. Termelése arányos a placenta nagyságával; csökkent hCS placentáris elégtelenségre utal. 33. Milyen fontos hormonális változások zajlanak le a terhesség 10-12 hetében (kb az első trimeszter végén)? Körülbelül ebben az időben tetőzik a hCG-szint, ami a jelenlegi hipotézisek szerint a corpus luteum fenntartásában játszik szerepet. Eddig az ideig a szükséges mennyiségű progeszteront és ösztrogént a corpus luteum biztosítja. Nagyjából 8 – 12. hét között ezeket a hormonokat a sárgatesttel párhuzamosan az egyre nagyobb placenta is kezdi termelni, mely funkciót végül 0 12. hét körül átvesz a sárgatesttől A sárgatest necrotizál, és mint elmeszesedett képlet (corpus albicans) marad vissza az ovariumban. A corpus luteum és a placenta szteroidtermelőkapacitásának megfelelően ettől az időtől kezdve meredekebben emelkedik mind a progeszteron-, mind pedig az

ösztrogénkoncentráció az anyai vérben. Körülbelül ettől az időszaktól kezd markánsan emelkedni a hCS-koncentráció is, valamint az anyai adenohypophysisben fokozódik a PRL-elválasztás. 34. Milyen főbb élettani funkciói vannak a méhnyaknak? Legfontosabb funkciója a nyáktermelés. A méhnyak hámja nem válik le ciklikusan, de a termelt nyák tulajdonságai ciklikusan változnak. Ösztrogén hatására hígabb és alkalikusabb lesz, mely változások a spermiumokat segítik az előrehaladásban. Az ovuláció ideje alatt a leghígabb Progeszteron hatásra besűrűsödik, ami az ovuláció után és terhesség alatt a legjellegzetesebb. Tárgylemezen terítve páfrányra emlékeztető mintában szárad meg a follicularis fázis alatt. Luteális fázis alatt, illetve terhesség során ezt a jellegzetességét nem mutatja. 35. Milyen mechanizmusok váltják ki ill tartják fönn a miometrium szülési összehúzódásait emberen? A kiváltás mechanizmusa nem

tisztázott- Sokáig az oxytocint gyanúsították ezzel, de mára kiderült, hogy ez biztosan nem indítja be a szülést, hiszen az oxytocinreceptorok csak a szülés alatt upregulálnak a méhizomzatban. Valószínűnek látszik, hogy a magzati mellékvesekéreg átalakulása miatt az androgének helyett a glkukokortikoidok termelése kerül előtérbe, amely az egyik jelzés lehet. Kortizol hatására ugyanis a placentában megjelenik a 17α-hidroxiláz és 17,20-liáz aktivitás, így maga is képes ösztrogéneket szintetizálni. Így a placentráris ösztrogén emelkedik, míg a progeszteron csökken, tehát a méhizomzat ingerlékenysége fokozódik. A fenti hormonális változások hatására a placentáris prosztaglandin-szintézis fokozódik, mely anyagok méhösszehúzódásokat váltanak ki. A szülés alatt fokozódik az oxytocin-szekréció és az oxytocin-receptorok is upregulálnak, így ez a hormon az összehúzódások fenntartásában és a szülés placentáris

szakaszában játszik jelentős szerepet. 36. Sorolja föl azokat a hormonokat, melyek a normális laktáció kialakításában szerepet játszanak! normális emlő kifejlődésében - ösztrogén - progeszteron - glukokortikoidok - PRL - GH terhesség alatti változásokban - PRL ↑ - hCS - ösztogén ↑ (tejszekréció terhesség alatti gátlása) tejszekrécióban - PRL ↑ - ösztrogén ↓ - progeszteron ↓ - oxytocin (PRL-szekréciót serkenti) 37. Milyen élettani hatásokat fejt ki a prolactin? - tejszekréció megindítása (előszetes ösztrogén- és progeszteron előkészítés után) kazein-szintézis ↑ laktalbumintermelés ↑ gonadotropoinok hatása ↓ 38. Mi magyarázata annak a régi megfigyelésnek, hogy szoptatás alatt nemi élet esetén is kisebb az újabb teherbeesés valószínűsége? Az, hogy a szoptatás, mint mechanikai inger az egyik legerősebb stimulánsa a PRLszekréciójának. A z emelkedett PRL-koncentráció a gonadotropinok gátlását

eredményezi, így a szoptatás időszaka alatt a leggyakrabban nincsen ovarialis ciklus. 39. Nevezze meg a here fő élettani funkcióit! - endokrin funkció  tesztoszteron termelés spermatogenezis 40. Milyen hormonok szabályozzák a gametogenezist férfiban? - FSH tesztoszteron ( LH) 41. Milyen sejtek termelik az androgént a herében? Az interstitalis Leydig-sejtek. 42. Sorolja föl a tesztoszteron 6 élettani hatását! - intrauterin férfi gonadális és fenotípusos nem kialakítása központi idegrendszer androgénérzékeny sejtjeiben a hím jellegű változások pubertáskori androgénhatás  nemi szervek növekedése, fejlődése pubertáskori anabolikus hatás  izomzatra, csontrendszerre gyakorolt hatás spermatogenezis megindulása és fenntartása másodlagos férfi nemi jellegek kialakítása és fenntartása 43. Milyen formában található a tesztoszteron a plazmában? - kb. a fele a nagy affinitású SSBG-hez kötve kb. a fele a kisebb

affinitású albuminhoz kötve kb. 2%-a szabadon 44. Milyen formában és milyen mechanizmussal fejti ki hatását a tesztoszteron (férfiban) a szövetek és sejtek szintjén? A tesztoszteron a célsejtekben 5α-dihidrotesztoszteronná redukálódik, és ebben a formában fejti ki hatását. A tesztoszteron is aktív biológiailag, de a célsejt androgénreceptora sokkal nagyobb affinitással köti az 5α-dihidrotesztoszteront, mint a tesztoszteront. A hatáskifejtés mechanizmusa a szteroidokra jellemző módon történik. 45. Hogyan hat a farmakológiai dózisú, kívülről bevitt tesztoszteron a spermatogenezisre? Válaszát röviden indokolja! Önmagában a tesztoszteron hatása paradox, a spermatogenezis jelentős csökkenése vagy teljes megszűnése következik be. Ennek oka, hogy a tesztoszteron a hypothalamusra és az adenohypophysisre negatív feedback hatással van, ezért csökkenni fog az FSH-elválasztás. Az FSH-ra viszont a normális spermatogenezishez szükség van.

46. Melyek a tesztoszteron-inszenzitivitás (receptormutáció) jellegzetes következményei? Testicularis feminizációs szindróma. Megjelenési formája függ attól, hogy a betegség mely életszakaszban alakul ki. Receptormutáció nyílván már az intrauterin korban is megmutatkozik, ezért a férfi gonadáslis és fenotípusos nem kialakulása elmarad a genetikailag fiú magzatban (pseudohermaphroditizmus). Postnatális fejlődés során az egyén lányként fejlődik, és a vakon végződő külső nemi szervekre a menstruációs vérzés elmaradása derít fényt. 47. Sorolja fel Sertoli sejtek 4 funkcióját! - vér-here gát alkotása ösztrogén szekréció androgénkötő fehérjék szekréciója (magas androgénellátást biztosít a tubularis folyadékban) inhibin-szekréció (FSH-gátlás) FSH és androgén hatás „közvetítése” az érőfélben lévő spermium előalakok felé közeg biztosítás a spertmatogenezishez érési előalakok mozgatása 48.

Milyen környezetben folyik a hímivarsejtek érési folyamata? 49. Milyen hőmérséklet szükséges a normális gametogenezishez férfiban? 32 oC 50. Milyen mechanizmussal jön létre a penis erekciója? Először az artériás rezisztenciaerek és a trabeculáris simaizmok ellezulnak, ami miatt a vérbeáramlás ellenállása csökken, a beáramlás (és ekkor még a kiáramlás is) fokozódik. Ez a latens erectio, a penis meghosszabbodik, de a belső nyomás még nem emelkedik. A következő szakaszokban az artériás beáramlás tovább nő, ami miatt a atunica albuginea megfeszül, az intracavernosus nyomás megközelíti az artériás nyomás értékét. A megnövekedett térfogat miatt a subtunicalis vénák kompresszálódnak, ami elfolyási ellenállást okoz. A végső szakaszban a harántcsíkolt m. ischiocavernosus és m bulbocavernosus akaratlagosan vagy reflexesen kontrahál, amely a rigid erectio szakaszában a vénás elfolyást megszűntetheti, a penisen belüli

nyomás meghaladhatja az artériás nyomást. Az artériás áramlás ebben a szakaszban a két corpus cavernosumban megszűnik, míg a corpus spongiosumban végig megmarad, sőt a glans penis megduzzadásához magas áramlási érték szükséges. 51. Mennyi az egészséges férfi ejaculatumának térfogata, a benne levő spermiumok száma? - 2,5 – 3,5 ml 100 millió / ml 52. Milyen utat kell bejárnia és milyen rétegeken kell átjutnia a hímivarsejtnek a fertilizációig? Mellékhere  ductus deferens  vesicula seminalis  prostata  urethra  hátsó hüvelyboltozat  méh  petevezető  (ampulla). Corona radiata  zona pellucida  perivitellinaris tér  perivitellinaris membrán. 53. Mi a vesicula seminalis funkciója? Az ondó spermiumon kívüli folyadékösszetételét szecernáló mirigy. Főleg a megfelelő pH-hoz szükséges anyagokat, és a spermiumok mozgásához szükséges energiát biztosító anyagokat szecernál az ondóba (fruktóz,

aminosavak, C-vitamin, prosztaglandinok). Működése a tesztoszteron szabályozó hatása alatt áll. 54. Milyen szöveti elemekből áll a vér-here gát? - endothel lamina basalis interstitium bazális membrán Sertolli-sejtek (szoros kapcsolatok) 55. A vér-here gát fiziológiai jelentősége - környezeti barrier a tubuli seminiferi és a vérplazma között (tubuli seminiferi kevés glukózt és fehérjét, viszont sok androgént, ösztrogént, káliumot, inozitolt, glutaminsavat és aszparaginsavat tartalmaz) immunológiai barrier, ami védi, hogy a csírasejtek osztódásából és éréséből származó antigéntulajdonságú anyagok nehogy a vérbe jussanak autoimmun reakciót kiváltva tubularis lumen felé irányuló folyadékmozgást serkentő ozmotikus grádiens kialakítása ENDOKRINOLÓGIA Rövid kérdések Mellékvesekéreg 1. Melyek a mellékvese érhálózatának és vérellátásának fő jellegzetességei? A mellékvesék vérellátását a rekeszizmot

és a veséket ellátó artériákból, valamint az aortából eredő számos kis artéria biztosítja. A tokban elhelyezkedő plexusból a vér a kéregállományon keresztül a velőállomány sinusoidjai felé áramlik, ami azt jelenti, hogy a velő kéreghormonokkal gazdagon telített vért kap. A tokból származó néhány arteriola a velőállományt közvetlenül is ellátja. A mellékvesének egyetlen nagy vénája van. 2. Mit értünk a mellékvesekéreg-hormonok szintézisének zonációs elméletén? Azon túl, hogy a mellékvesekéreg szövettanilag három rétegre (zona glomerulosa, zona fasciculata és zona reticularis) osztható, a különböző steroidhormonok termelése is hasonló elrendeződést ad, ami a különböző rétegeket alkotó sejtek eltérő enzimmintázatának köszönhető. Így a zona glomerulosa szignifikánsan a mineralokortikoid aldoszteront termeli, a zona fasciculata a glukokortikoid kortizolt, míg a zona reticularis a szexsteroidokat. 3. A

mellékvesében hol termelődik az aldoszteron és a kortizol? Aldoszteron: zona glomerulosa. Kortizol: zona fasciculata. 4. A törzsfejlődés során a mesodermális eredetű mellékvesekéreg és az ektodermális eredetű mellékvesevelő egy szervvé vált. Magyarázza meg a folyamat élettani célszerűségét! A rendszer így tulajdonképpen két endokrin mirigyet foglal egybe. A két szerv egyesülése feltétele a speciális kortex  medulla irányú vérkeringés kialakulásának. Ennek szabályozási szempontból rendkívül fontos szerepe van: glukokortikoidok nélkül az adrenalin szintézise lehetetlen, mivel a noradrenalinra a metilcsoportot felhelyező enzimet (feniletanolamin-N-metiltranszferáz) glukokortikoidok indukálják. 5. Írja fel fő hatásuk szerint csoportosítva, hogy melyek a mellékvesekéreg által szekretált hormonok emberben! - mineralokortikoid hatás: aldoszteron, dezoxikortikoszteron glukokortikoid hatás: kortizol, kortikoszteron androgén

hatás: dehipdroepiandroszteron (DHEA), androszténdion 6. Mi a mellékvesekéreg-hormonok hatásának intracelluláris mechanizmusa? Tekintettel arra, hogy ezek steroidok, intranuklearis receptoraikhoz kötődve a DNS megfelelő HRE részéhez kötődbe transzkripciós faktorokkal együtt génátírást befolyásolnak. 7. Milyen kóros állapot alakul ki a szervezetben, ha veleszületett enzimdefektus folytán a 21hidroxiláz hiányzik a mellékvesekéregből? Melyek a kórkép leglényegesebb közös és eltérő tünetei fiú- és leánycsecsemőn? A 21-hidroxiláz elengedhetetlen a kortizol és aldoszteron szintéziséhez. Az enzim hiányában a kortizol hiány a visszacsatolásos szabályozás révén ACTH-túlprodukcióhoz vezet, ami pedig pregnenolon felhalmozódást okoz. A pregnenolon a 21-hidroxiláz hiányában a sexual steroidok szintézise irányába alakul tovább, ami androgén túlprodukciót okoz. A betegség az Adison-szindróma. Közös tünet fiú- és

leánycsecsemőben a magas DHEA-szint, a megemelkedett mellékvese eredetű endrogén-koncentráció. A mineralokortikoidok hiánya miatt Na+vesztés és K+-felhalmozódás következik be, ami keringési elégtelenséget, hypovolaemiát, szívritmuszavarokat okoz. Különböző tünet fiú- és leánycsecsemőben: fiúknál nincsen a genitális nemmel probléma, azonban pseudopubertás praecox várható, ami másodlagos férfi nemi jellegek idő előtti kialakulását jelenti, a herék megnagyobbodása nélkül. Lányoknál problémás lehet a genitális nem meghatározása, adrenogenitális szindroma alakulhat ki: megnagyobbodott csikló, férfias fanszőrzet, virilizáció, kis emlők, típusosan férfias kopaszodás. A 21-hidroxiláz teljes hiánya az élettel összeegyeztethetetlen, intrauterin elhaláshoz vezet. 8. Milyen mechanizmussal alakul ki a adrenogenitális szindróma a 11-hidroxiláz enzim hiányában? A 11-hidroxiláz enzim hiánya esetén nem termelődik sem kortizol,

sem aldoszteron. A kialakuló kórkép mégsem olyan súlyos, mint a 21-hidroxiláz defektusa esetén. Ennek magyarázata, hogy a 21-hidroxiláz enzim funkciója megtartott, így termelődik 11-dezoxikortikoszteron és 11dezoxikortizol, mely intermedierek rendelkeznek némi mineralokortikoid- ill. glukokortikoid hatással Mivel azonban kortizol nincs a keringésben, a visszacsatolásos szabályozás miatt ACTHtúlprodukció alakul ki, ami fokozott pregnenolon-szintézishez vezet. Amennyiben az többletben jelenlévő intermedierek a 21-hidroxilázt telítik, a fennmaradó progeszteron és 17-OH-progeszteron az androgénszintézis irányába mozdul el, ami fokozott androgénaktivitás mellett kiváltja a betegséget. 9. Mely mellékvesekéreg-hormonok szintézise elégtelen 17-hidroxiláz hiány esetén? - kortizol DHEA 10. Honnan erednek a keringő vérben lévő 17- ketoszteroidok? A szexhormonok lebontási termékei. Magasabb 17-ketoszteroid plazmaszint ACTHtúlprodukcióra utal,

ami leggyakrabban kortizolhiány talaján alakul ki Kis mennyiségben a kortizolból is keletkezik 17-ketoszteroid, de a kortikoszteronból nem. 11. Mennyi a 17- ketoszteroidok naponta kiválasztott mennyiségének aránya férfi és nő esetében? Mi a nemek közti különbség magyarázata? Férfi: 15 mg Nő: 10 mg A különbség oka, hogy a tesztoszteron is 17-ketoszteoriddá metabolizálódik, így a férfiakban herék működése során több ilyen vegyület keletkezik. 12. Milyen hatásokra fokozódik a reninszekréció? Soroljon fel 4-et! - hyponatraemia hypotnensio hypovolaemia álló testhelyzet stressz (szimpatikus jeladás) 13. Milyen mechanizmussal fokozza a renin az aldoszteron-szekréciót? A renin a vérkeringésbe kerülve a máj által termelt angiotenzinogén nevű α 2 -globulinból proteolízissel egy angiotenzin I nevű dekapeptidet hasít. Ezt a peptidek a szignifikánsan a tüdőben jelenlévő ACE hasítja tovább, és kialakul az angiotenzin II nevű

oktapeptid. A mellékvesekéreg zona glomerulosa sejtjei angiotenzin II receptorral rendelkeznek, mely receptor ligandkötése cAMP medialt szignáltranszdukció révén az aldoszteron szintéziséhez szükséges enzimeket up-regulálja. Az angiotenzin II érdekessége, hogy receptorával együtt internalizálódik a célsejtbe, és így is generál második jelet. A hormon aztán elbomlik, a receptor pedik recirkulál a sejtmembránba A hormon korai hatása a koleszterin  pregnenolon átalakulást, míg a késői hatás a kortikoszteron  aldoszteron átalakulást serkenti. 14. Milyen hatások fokozzák az angiotenzin II termelését? Ugyanazok, amelyek a reninét. 15. Sorolja fel az angiotenzin II négy hatását! - aldoszteron-szekréció serkentése a zona glomerulosában vazokonstrikció a rezisztenziaerek szakaszán facilitálja a noradrenalin felszabadulást a postggl-ris szimpatikus neuronokra hatva a circumventricularis szervekre hatva centrálisan serkenti a

folyadékfelvételt, az ACTHés a vazopresszin-szekréciót, emeli a vérnyomást 16. Nevezzen meg 4 olyan hatást, melyre fokozódik a zona glomerulusa sejtek aldoszteronszekréciója! - hyponatraemia (Na-fluxus csökkenése a macula denzában) hyperkalaemia (zona glomerulosa érzékeli) hypovolaemia hypotensio 17. Hogyan befolyásolja a hiperkalémia a) az aldoszteron b) a renin termelését? Aldoszteron: fokozza. Renin: nem befolyásolja. 18. Ödémával járó, pangásos szívelégtelenségben szenvedő betegnél milyen eltérést vár a plazma aldoszteronszintjében? Válaszát röviden indokolja! Várhatóan emelkedik a plazma aldoszteron-koncentrációja, secunder hyperaldosteronismus alakul ki. Ennek magyarázata, hogy az ödémával járó, pangásos szívelégtelenség mellé a csökkent pumpafunkció miatt a vese csökkent perfúziója társul. Ez közvetlenül a JGA és a macula denza sejtjein vált ki renintermelést fokozó hatást (hypotnesió, csökkent

Na+-fluxus), ami a renin-angiotenzin II.aldoszteron tengelyen fokozza az aldoszteron szintézisét Ugyanakkor a járulékos oliguria miatt K+-retenció alakul ki, ami a zona glomerulosa szintjén vált ki aldoszteron túlprodukciót. 19. Melyek az aldoszteron fő élettani hatásai? - nátrium- (és víz visszatartás) káliumürítés volumen emelés (vérnyomás) 20. Írjon 4 példát, mely ionális és hormonális hatások milyen irányban változtatják meg az aldoszteron szekrécióját a fiziológiás reguláció kapcsán! - Na+-koncentráció csökkenése a plazmában  fokozza a szekréciót K+-koncentráció emelkedése a plazmában  fokozza a szekréciót ACTH emelkedése  fokozza a szekréciót renin-AII emelkedése  fokozza a szekréciót ANP-emelkedése  csökkenti a szekréciót (renin-szekréció csökkentésén közvetve) 21. Mely szerveken fejti ki hatását az aldoszteron (3 példa)? Mely szerven leglényegesebb a hatása? - verejték mirigyek

sejtjei bélhám krypta sejtjei pancreas acinus sejtei nyelv só-íz érzékelő sejtjei vese disztális tubulusainak hámsejtjei (leglényegesebb) 22. Milyen változásokat hoz létre a vese tubulussejtjeiben az aldoszteron? - apikális membránba preformált Na+-csatornákat helyez ki, ill. fokozza ezen csatornák expresszióját a basolateralis mebránban up-regulál a Na+/K+-pumpa az összes légzési lánc és citrát-kör enzimek up regulálnak, amely az ATP-termelést fokozza; így van mi etesse a Na+/K+-pumpát lipoproteinek szintézise fokozódik, a membrán turnoverének fokozódásához társul közbeékelt sejteken a Na+/H+-kicserélő működését fokozza 23. Milyen irányba változtatja az aldoszteron egyszeri adagja a Na+, K+ és H+ ürítést? Na+-ürítés: csökkenti K+-ürítés: fokozza H+-ürítés: fokozza 24. Hogyan változik az aldoszteronszekréció vízterhelésre? a) Na+- és vízelvonásra, b) Na+-elvonásra és Na+- és vízelvonás: fokozódik

Na+-elvonás és vízterhelés: nem változik (a nátrium elvonás fokozná a renintermelést, de az ANP a cAMP csökkentése és a cGMP emelése révén gátolja a reninszekréciót) 25. Miért jöhet létre aldoszteronhiány esetén vérkeringési elégtelenség? Azért, mert nem történik Na+-visszaszívás. A Na+ nagy ozmotikus aktivitása révén sok vizet visz magával, így hypovolaemia alakul ki. Hozzájárulhat ehhez a hyperkalaemia által kiváltott szívritmuszavar, ami rontja a szív pumpafunkcióját, és további hemodinamikai elégtelenséget okoz. 26. Aldoszteron hiánya milyen mechanizmussal vezet hiperkalémiához? Aldoszteron hiányában a vese disztális tubulusainak hámsejtjeiben a basolaterális oldalon a Na+/K+-pumpa nem működik olyan rátával, mint aldoszteron jelenlétében, így több K+ marad az ECFban. Ezenkívül a fokozott Na+-ürítés okozta hypovolaemia eleve koncentrációemelkedést okoz az többi olyan ionra nézve, amelynek arányos ürítése

kisebb a nátriuménál. 27. Milyen elváltozások következnek be az adrenalectomiát követő túlélési időn belül a szervezet elektrolit- és vízforgalmában? - hyponatraemia (jól működő neurohypophysis mellett az ADH hatása miatt a sóvesztés meghaladja a vízvesztést, ezért a plazma Na+-koncentrációja csökken) hyperkalaemia  szívritmuszavar hypovolaemiás shock fokozott vízivási aktivitás poliuria 28. Hogyan alakul ki aldoszteron túladagolás (Conn-szindróma) esetén extracelluláris alkalózis? Az aldoszteron a vese disztális tubulusaiban a közbeékelt sejteken a Na+/H+-kicserélő működését is fokozza, ami a Na+-visszaszívás mellett H+-ürítést eredményez. Ezzel fokozódik a vizelet aciditása és az ECF-ben inverz módon alkalózis alakul ki. 29. Hogyan befolyásolja a vérnyomást az aldoszteron-túladagolás? Miért? Emeli, hypertoniát válthat ki az volumen expandáló hatás miatt. 30. Egy személy plazmájának

Na+-koncentrációja 134 mmol/l, K+-koncentrációja 67/mmol/l, a plazma fehérjetartalma 8 g/100 ml. Milyen endokrin zavar lehet ennek az oka? A normál fehérjetartalom miatt szelektív aldoszteron-elégtelenség. 31. Rajzolja fel a glukokortikoid-szekréció szabályozásának tömbvázlatát! 32. Sorolja fel az ACTH-adagolás jellemző akut illetve krónikus mellékvese-hatásait! Akut hatás: - steroidgenezis aktivátor peptiden keresztül: - fokozott intracelluláris koleszterin-észter hidrolízis - szövettani képen az intracelluláris lipidcseppek megfogyatkoznak - fokozott koleszterin  pregnenolon átalakulás mindhárom kéregrétegben (oldallánc hasítás) - később fokozódik a többi szintetikus enzim expressziója is (citokróm P450) - fokozott LDL-R expresszió a mellékvesekéregben - fokozott mellékvesekéreg hormon-szekréció mindhárom kéregrétegben Krónikus hatás: - a zona fasciculata és zona reticularis aktivitása a basális szintre csökken - zona

glomerulosa glukokortikoid-szintézise fokozott marad - IGF-2-n keresztül: - sejtorganellumok funkcionális és méretbeli expanziója - hypertrophia - hyperplasia 33. Mi az ACTH szteroidszintézisre gyakorolt hatásának intracelluláris mechanizmusa? - membránreceptor (nagy affinitású) adenilát-cikláz aktiválás cAMP-szint emelkedés foszfoproteinkinázok aktiválása koleszterinészterázok aktiválása szabad koleszterin felszaporodás oldallánc hasító enzim aktiválás: koleszterin  pregnenolon mitokondriális citokróm P450 enzimcsalád aktivációja koleszterin de novo szintéziséhez szükséges enzimek expressziója LDL-R expresszió 34. A metopiron reverzíbilis módon blokkolja a mellékvesekéregben a 11-béta-hidroxilázt Hogyan változik meg a kortikoidok bioszintézise és az ACTH szekréciója, ha metopiront juttatunk a szervezetbe? A 11-hidroxiláz aktivitás blokkolása esetén nem képződik sem kortizol, sem aldoszteron, mégsem alakul ki totális

mellékvesekéreg elégtelenségre jellemző kép, mert a képződő 11dezoxikortikoszteron és 11-dezoxikortizol némileg ellátja a mineralo- és glukokortikoid funkciót. Kortizol hiányában a visszacsatolásos szabályozás révén az ACTH-szekréció fokozódik, ami fokozott pregnenolon-szintézist eredményez. A pregnenolon más út nem lévén a szexuál szteroidok szintézise irányában alakul tovább. 35. Tartós stressz hogyan befolyásolja az ACTH és a kortizol szintézisét? Tartós stressz esetén a fokozott CRH-neuron működés fokozott ACTH-termelést okoz, az pedig fokozott kortizol-szintézist eredményez. Krónikus stressz állapotban a negatív feedback nem működik, tehát a sok kortizol nem gátolja le a CRH-ACTH tengelyt, tehát a krónikus stressz közepette érkező következő erősebb stresszor hatás további ACTH- és kortizol szekréciófokozódást vált ki. Ennek magyarázata, hogy jelentősen megnövekszik a CRH-val együtt szecernált

argvazopresszin szintje is, amely a CRH-val együtt fokozza a kortikotrop sejtek ACTH-termelését. Az arg-vazopresszin termelése nem igazán szabályozott a kortizol-szint által, így a hatás fennmarad. 36. Mellékvesekéreg-elégtelenségben szenvedő betegek bőrszíne gyakran sötét („bronzkór”) Miért? Mellékvesekéreg elégtelenségben a kortizolhiány miatt elmarad a negatív feedback hatás, tehát fokozódik az ACTH-termelés. Az ACTH proteolízissel alakul ki a POMC-ból, amely prohormon ugyanilyen fragmense az α-MSH-is, amely a melanocytákat stimulálja. A fokozott POMC-génátírás tehát az ACTH-val megegyező mennyiségű (fokozott) α-MSH produkciót is jelelent. 37. Milyen mechanizmussal vezet adrenalectomia fokozott ACTH-szekrécióhoz ? Visszacsatolásos mechanizmussal. Adrenalectomia után megszűnik a kortizolszintézis, így megszűnik a feedback gátlás mind a hypothalamicus CRH-neuronok, mind pedig a hypophysealis kortikotrop sejtek szintjén, ami

fokozott ACTH-termeléshez vezet. 38. Hogyan változik a mellékvese súlya az ellenoldali mellékvese kiirtása után? Miért? A szerv súlya megnöveksuik, aminek hátterében kopenzatorikus hypertrophia/hyperplasia áll. Mivel a fiziológiás kortizol-szintet a két mellékvesekéreg együttesen biztosítja, az egyik eltávolítása után a kortizolszint csökken, ami a CRH-neuronok és a kortikotrop sejtek fokozott működésén keresztül ACTH-túlprodukcióhoz vezet. Az emelkedett ACTH-szint fejti ki a fenti hatásokat 39. Magyarázza meg mechanizmusát! a kompenzatorikus mellékvesekéreg-hypertrophia lényegét és Valamely ok miatt lecsökkent kortizol-szint, visszacsatolásos gátlás csökkenése miatt a CRHneuronok és a kortikotrop sejtek fokozott működésén keresztül ACTH-túlprodukcióhoz vezet. Az emelkedett ACTH-szint hosszú távon a steroidgenezishez szükséges enzimek és LDL-R aktiváláson és expressziófokozáson kívül a sejtorganellumok

megnagyobbodását, fokozott mRNS és DNS-szintézist vált ki a mellékvesekéregsejtben, ami a fenti elváltozáshoz vezet. 40. Miért veszélyes a tartós szteroidterápiát egyik napról a másikra felfüggeszteni? Tartós szteroidterápia mellett az endogén kortizolszintézis gyakorlatilag teljesen blokkolt. Mivel a steroidok lipofil molekulák, raktározásukra nincs lehetőség, szükség esetén de novo szintetizálódnak. A terápia hirtelen leállítása a plazma nulla kortizolszintjét okozza, ami a visszacsatolásos szabályozásban a CRH-ACTH-kortizol tengelyen csak lassan tud kompenzálni, tekintettel arra, hogy a teljesen blokkolt szintetikus apparátusnak kell a fiziológiás hormonszintet biztosítani. Mivel ez hosszabb időt vesz igénybe, addig mellékvesekéreg elégtelenség tünetei mutatkozhatnak. 41. Melyik a legaktívabb természetes glukokortikoid? Kortizol. 42. Hol képződik a szervezetben kortizon? Mellékvesekéreg zona fasciculatájának sejtjeiben. 43.

Mi a transkortin? Mi az élettani jelentősége? Egy transzporter fehérje, másnéven CBG (Corticosteroid Binding Globulin). Jelentősége, hogy „kortizolpuffert” képez: a fehérjéhez kötött kortizol a vesén keresztül nem választódik ki, ugyanakkor a célsejt sem képes felvenni. Amennyiben a szabad kortizol szint csökken, a CBG-ről történő disszociációval pótlódik a szabad frakció. A CBG nagy affinitással köti a kortizolt (az aldoszteron inkább albuminhoz kötődik). Nagy kortizolkoncentráció mellett a CBG kapacitása kimerül, és ekkor az is albuminhoz kötődik. 44. Hol metabolizálódnak a glukokortikoidok a szervezetben? Melyek a legfontosabb biokémiai folyamatok a hatástalanítás során? A glukokortikoidok metabolizálódásának fő helye a máj. A legfontosabb folyamatok a biotranszformáció során: hidroxiláció (kortizol  dihidrokortizol  tetrahidrokortizol) majd konjugáció glkukuronsavval (tetrahidrokortizolglukuronid). Kisebb

részét a máj kortizonná alakítja, majd ez alakul tovább tetrahidrokortizonglukuroniddá. Körülbelül 10%-át a máj 17-ketoszteroidokká alakítja át, amelyek ezután szulfátokkal konjugálódnak. A kortikoszteron anyagcseréje hasonló a kortizoléhoz, azzal a különbséggel, hogy a kortikoszteronnak nincs 17-ketoszteroid származéka. 45. Milyen formában ürül a szervezetből a kortizol? - tetrahidrokortizol-glukuronid tetrahidrokortizon-glukuronid szulfatált 17.ketoszteroid (10%) 46. Miért ürülhetnek ki a vesén keresztül a glukokortikoidok metabolizált termékei? Mert a konjugálódás után más hidrofilekké váltak, és nem kötődnek fehérjéhez. 47. Mi a glukokortikoidok hatása a vér-és nyirokszervekre? Csökkentik a vérben keringő Eo-k számát, mivel fokozottan szekvesztrálódnak a lépben és a tüdőben. Csökkentik a keringő Ba-k számát is, ugyanakkor növelik a Neu-k, a Mo-k, a trombocyták és a vvt-ek számát. Csökkentik a keringő

lymphocyták számát, és mivel gátolják a fvs-ek mitotikus aktivitását, csökkentik a nyirokcsomók és a thymus nagyságát. Csökkentik a T-sejtekben a IL-2 termelését, így csökkentik a lymphocyták proliferációját is. 48. Ismertesse a kortizol kötőszövetre gyakorolt hatásait! - gátolják a fibroblastokban különböző makromolekulák szintézisét  csökken az ECM fehérjéinek (főleg kollagén) bioszintézise és szekréciója csökken a lokális citokinek és növekedési faktorok expressziója - csökken az osteoblast funkció, csökken a csontnövekedés 49. Sorolja fel a glükokortikoidok gyomorműködésre gyakorolt hatásait! A kortizol gátolja a célsejtekben a prosztagalndin-szintézist. A gyomor fedősejtjeiben a prosztaglandinok hiányában fokozódik a sósav-szekréció. Amennyiben a fokozott HCl-produktummal szemben a bikarbonát-barrier nem tud egyensúlyt tartani, gyomorfekély alakul ki. 50. Miért fokozott az ödémaképződés

veszélye kortizol hiányában? Azért, mert a kortizol permisszív hatásának hiányában a katekolaminok hatástalanok a perifériás ereken. Így vasodilatáció alakul ki, ami a prekapilláris arteriolák szintjén azt eredményezi, hogy a kapillárisokban a hidrosztatikai nyomás megnő. A Starling-hipotézis értelmében ez az effektív filtrációs nyomást az interstitium irányába növeli. 51. Hogyan hat a kortizol a veseműködésre? Többféle módon: tekintettel arra, hogy a kortizol gyenge mineralokortikoid hatással is rendelkezik, a II-es típusú gluko-kortikoid receptorokon keresztül némileg fokozzák a Na+ és víz visszaszívást. A hypothalamusban gátolják az arg-vazopresszin expresszióját. Ennek jelentősége főleg kortizolhiányban mutatkozik, amikor megemelkedik a vazopresszin koncentráció, és hibásan szabályozott antidiuresis miatt vízretenció alakul ki. Mivel a kortizol a katekolamin-permisszív hatása révén az artériás vérnyomás

szabályozásában is szerepet játszik, így természetesen befolyással van a GFR mértékére, mely hatás szintén főleg kóros kortizolszint mellett válik nyílvánvalóvá. 52. Melyek a kortizol központi idegrendszerre gyakorolt hatásai? - RAS-t gátolja hippocampuson keresztül a limbikus rendszerre kifejtett hatások (hangulati befolyásolás) 53. Hogyan befolyásolja a kortizol a fehérje-anyagcserét? - fokozza a proteinek degradációját fokozza a harántcsíkolt izom fehérjéinek lebontását gátolja az aminosavak izomfehérjékbe való beépülését fokozza a ketoplasztikus aminosavak glukoneogenezisbe való belépését a fokozott aminosavlebontás miatt fokozza az ureaciklus rátáját 54. Hogyan hat a kortizol a lipidanyagcserére? - csökkenti a zsírszövet glukózfelvételét mérsékli a lipogenezist fokozza a katekolaminok lipolizáló hatását a lipolízis csak típusos területeken valósul meg 55. Hogyan változtatja meg a kortizol a szervezet

zsíreloszlását? - fokozza a lipolízist a végtagokon zsírlerakódást okoz a csípő- és alhas tájékán 56. Hogyan befolyásolja a kortizol a szervezet szénhidrát-anyagcseréjét? - csökkenti a zsírszövet glukózfelvételét serkenti a májban a glikogenezist és a glukoneogenezist fokozza a glukóz-6-foszfatáz aktivitást fentiek miatt emeli a vércukorszintet perifériás szövetekben antiinzulin hatást fejt ki, meglévő diabetest rontja 57. Milyen alapvető változások következnek be az adrenalectomiát követő túlélési időn belül a szervezet szénhidrát-anyagcseréjében? - csökken a glikogenetikus és glukoneogenetikus aktivitás csökken a dlukóz-6-foszfatáz aktivitás fentiek miatt csökken a májból a vércukor pótlás a normál vércukorszint csak a táplálékból biztosítható éhezés végzetes hypoglycaemiához vezet 58. Kialakulhat-e tartós kortizoladagolás esetén pancreas eredetű diabetes mellitus? Miért? Igen. A kortizol

szénhidrát-anyagcsere befolyásoló hatása több támadásponton is emeli a vércukorszintet. Az emelkedett glukózkoncentráció fokozott inzulin-elválasztáshoz vezet, mégsem normalizálódik a vércukorszint, mivel a kortizol a perifériás szövetekben antiinzulin hatású. Így először inzulin-rezisztens diabetes alakul ki, de ha a kortizoltúladagolás krónikussá válik, a pancreas β-sejtjei kimerülnek, és kialakulhat a pancreas eredetű diabetes mellitus. 59. Mi a kapcsolat a glukokortikoidok és a katecholaminok vérkeringésre gyakorolt hatásában? A glukokortikoidok ún. permisszív (megengedő) hatással vannak, tehát hozzájárulnak a katekolaminok biológiai hatásuk kiváltásához. Glukokortikoidok nélkül a katekolaminok hatástalanok 60. Miért érvényesül kevésbé az adrenalin vérkeringési hatása kortizol hiányában? Azért, mert az adrenalin vérkeringési hatásai cAMP-mediált jelátvitellel váltódnak ki. A 40 hatáshoz elegendő cAMP csak

glukokortikoidok jelenlétében keletkezik. ENDOKRINOLÓGIA Rövid kérdések A neurohypophysis 1. Hol és milyen formában termelődik az ADH? NSO  prepropresszophysin 2. Nevezzen meg 2 olyan fiziológiás (!) tényezőt, amely fokozza az ADH elválasztását! plazma volumen csökkenése, ECF ozmolalitás emelkedése, hőmérséklet emelkedése 3. Nevezzen meg 2 olyan fiziológiás (!) tényezőt, mely gátolja az ADH elválasztását! volumen expansio, ECF ozmolalitás csökkenés, hőmérséklet csökkenés, GABA, kortizol, ANP 4. Melyek az ADH élettani hatásai? vízvisszartás (aquaporin-2, ureapermeabilitás, Na-retentio) TPR-emelés (rezisztenciaerek V 1 -receptorain)  minimális 5. Ismertesse röviden az ADH celluláris hatásmechanizmusát a vesében! V 2 -receptorokon fejti ki a hatását, ami cAMP-aktivitást indukál. A cAMP-dependens PK-ok foszforilációba kezdenek, így a citoszkeleton egyes elemeinek foszforilációja révén a gyűjtőcsatornák sejtjeiben

granulumokban tárolt aquaporin-2 kijut a sejtfelszínre, ezzel fokozva a sejt vízfelvételét az ozmotikus viszonyoknak megfelelően a lumen felől. A basolateralis oldalon aquaporin-1 ereszti át a vizet a jelentős ozmotikus aktivitással bíró interstitium felé. Ezenkívül fokozza az urea-permeabilitást és a Na-visszatartást. Mindkét körülmény vízvisszatartást eredményez. 6. Nevezzen meg 3 olyan mechanizmust, melynek révén vérveszteség során fokozódik az ADHszekréció! - hypotensio  baroreflex ↓  NTS gátlása ↓  NSO gátlása ↓  ADH ↑ hypovolaemia  alacsony nyomású nyújtási receptorok ↓  NSO gátlása ↓  ADH ↑ vérvesztés, mint stressz  stresszorok is fokozzák 7. Hogyan befolyásolja a magas glükózkoncentráció az ADH-szekréciót a) inzulin jelenlétében, b) inzulinhiány esetén? a) lényegesen nem befolyásolja b) fokozza 8. Mit nevezünk diabetes insipidusnak? Melyek a jellemző tünetei? Az ADH hiánya

miatt kialakuló betegséget. Tünetei: óriási vizeletmennyiség, kínzó szomjúság. 9. Hol és milyen formában termelődik az oxitocin? NPV  preprooxiphysin 10. Nevezzen meg 2, az oxitocin termelését fokozó fiziológiás tényezőt! - szoptatás méhizomzat rostjainak nyújtása tejelválasztó nőben nemi szervek ingerlése és emocionális ingerek 11. Hogyan befolyásolja az oxitocin termelését a) a pszichés stressz, b) az etil-alkohol? a) b) 12. Melyek az oxytocin fiziológiás hatásai? - emlő kivezetőcsöveinek myoephitel sejtjeit kontrahálja szülés alatt a fájástevékenységek fokozása/fenntartása postpartum a lepényszüléshez szükséges méhkontrakció postpartum a szoptatás alatti méhkontrakció ENDOKRINOLÓGIA Rövid kérdések Pajzsmirigy 1. Sorolja fel, milyen hormonhatású és milyen hormonhatással nem rendelkező organikus jódvegyületek fordulnak elő a pajzsmirigyben? Hormonhatású: tiroxin, trijótironin, Hormonhatással nem

rendelkező: reverz trijódtironin, dijódtironin, monojódtironin 2. A pajzsmirigy hormonszekréciójában milyen %-os eloszlást mutatnak a különböző jódtirozin- származékok? T3 MIT DIT T4  7%  23%  33%  35% 3. Mennyi a szervezet heti jódszükséglete? Milyen formában szívódik fel a jód? Napi minimális jódszükséglet: 100 - 150 g  heti: 700 - 1050 g. A felszívódás jodidion (I-) formájában történik. Normálisan a napi jódbevitel 500 g. 4. A szervezet jodidraktára mennyi időre biztosítja a pajzsmirigy hormontermelését jodidbevitel hiánya esetén? kb. 3 hónap 5. Hogyan veszik fel a pajzsmirigysejtek a jodidiont a vérből? Másodlagos aktív transzporttal: nátrium-jodid kotranszporterrel, mely a nátriumgrádiens terhére szállítja mindkét iont a sejtbe. Természetesen ezzel csatoltan K+/Na+-pumpa is működik, ami fenntartja a nátrium koncentrációgrádiensét. 6. Melyek a pajzsmirigy jodidtranszportjának kompetitív

gátlószerei? Soroljon fel hármat! - perklorát (ClO 4 -) pertrechnetát (TcO 4 -) szulfocianát (SCN-) 7. Mi a hatásuk és mire használják a klinikumban a tiouracil-származékokat? Gátolják a peroxidázt, tehát a jodid jóddá történő oxidációját, ugynakkor a pajzsmirigyben, a májban és a vesében működő I. típusú jódtironin-dejodinázt, tehát a T 4  T 3 átalakulást Antitireoid szerként használják, mivel főleg a biológiailag aktív T 3 koncentrációját csökkenti. 8. Mi a mechanizmusa a propil-tiouracil és a szulfocianát (SCN-) goitrogén (golyvakeltő) hatásának? Mindkét vegyület végeredményben gátolja a T 4 /T 3 szintézist (propil-tiouracil a peroxidázt és az I. típusú dejodinázt gátolja, míg a szulfocianát a thyreocytán lévő jodid-pumpát blokkolja) Így az alacsony hormonszint feedback mechanizmus révén fokozott TRH  TSH produkciót vált ki, ami pedig a pajzsmirigy hypertrophiáját okozza. 9. Hogyan történik a

jodid oxidációja a pajzsmirigyben? A jodidaniont a membránhoz kötött peroxidáz végzi. A redox reakcióban az elektronakceptor a H 2 O 2 . A H 2 O 2 képződéséhez valószínűleg NADPH-ra van szükség, ami a pentózfoszfát-ciklus során, a glukóz direkt oxidációjakor keletkezik. 10. Hogyan képződik a jodid oxidációjához szükséges H 2 O 2 a pajzsmirigyben? Vízből, és a pentózfoszfát ciklus során képződött NADPH-ból alakul ki . 11. Mire használják a radioaktív jodid iont a klinikumban? A pajzsmirigy jódfelvételét lehet vele vizsgálni. Egyrészt az összes felvett mennyiséget, másrészt pedig a felvétel homogenitását, esetleges „forró pontok” kutatását. Ezenkívül diagnosztizált pajzsmirigy tumorok kezelésében. 12. Milyen kémiai felépítésű a thyreoglobulin és mi a szerepe? Erősen glikozilált glikoprotein, amely két azonos alegységből áll (homodimer). Összesen 123 tirozinmolekulát tartalmaz, de ebből csak 4-8 molekula

épül be pajzsmirigyhormonokba. A szerepe az, hogy a pajzsmirigyhormonok szintéziséhez biztosítja a tirozint. A fehérjéhez kötve alakul ki a MIT, DIT, majd szintén a fehérjéhez kötve történik meg a kondenzáció, ami T 4 -et, T 3 -at vagy RT 3 -at eredményez. Végül a kész hormon (mi még ekkor inaktív) proteolízissel hasad ki a fehérjéből. 13. Mi történik a pajzsmirigysejtekbe endocitózissal felvett kolloiddal? Az fagoszóma lizoszómákkal fúzionál. A lizoszómális enzimek hatására a kolloid (és így a tireoglobulin) proteolízissel aminosavjaira bomlik. A felszabaduló T 4 egy része dejodinálódik T 3 -má, a maradék T 4 és a T 3 exocitózissal ürül. 14. Mi a sorsa a kolloid proteolízise során felszabaduló MIT és DIT-nek a pajzsmirigyben? A szabaddá váló MIT és DIT dejodinálódik jodidionokká és tirozinná, a jodid egy része elhagyja a thyreocytát, nagyobb része azonban recirkulál, és újabb hormon képzésében vesz részt.

15. Mi a szerepe a szelénnek a pajzsmirigy endokrin funkciójában? A szelén a dejodinázok kofaktora, így a T 4  T 3 átalakulásban (mind a pajzsmirigyben, mind pedig a többi szervben) nélkülözhetetlen. 9. Mi az 5’-monodejodináz szerepe a pajzsmirigy endokrinológiájában? A T 4  T 3 átalakulást katalizálja. 10. Miért okoz a hypophysectomia hypothyreosist? Azért, mert az adenohypophysis TSH hormonja nélkülözhetetlen mind a pajzsmirigyhormonszekréció viszonylag állandó rátájának, mind pedig pajzsmirigy szöveti állományának fenntartásához. 11. Hogyan változik a plazma TSH szintje ismétlődő TRH beadásra, miért? Kezdetben emelkedik a TRH beadást követően, majd az ismételt beadások után lassan csökken. Ennek oka, hogy a következményes T 4 /T 3 túlprodukció negatív feedback módon a hypophysis szintjén felülírja a TRH TSH-stimuláló hatását. 12. Hogyan változtatja meg a TSH a hipotireotikus beteg pajzsmirigyének szövettani

képét? Attól függ, hogy mi a hypothyreozis kialakulásának oka. Amennyiben TSH-receptor betegség, akkor sehogy. Amennyiben a pajzsmirigy egyéb betegsége miatt alakul ki a hypothyreosis, akkor a TSH hypertrophiát válthat ki. 13. Milyen hormonális szabályozó mechanizmus révén alakul ki részleges pajzsmirigy irtás után a maradék pajzsmirigy szövet kompenzációs hipertrófiája? Feedback mechanizmus révén: a resectio miatt csökkent állomány kevesebb T 4 /T 3 produkcióval bír, ami felszabadítja a TRH-TSH-T 4 /T 3 tengelyt a negatív feedback szabályozás alól, így következményesen megemelkedik a TSH-szekréció, ami a maradék szövetben hypertrophiát okoz. 14. Hogyan befolyásolja az éhezés és a hideg környezet a hypothalamo-hipophysealis TRH-TSH tengely működését? Éhezés: külső szabályozó tényezőként a hypothalamicus TRH-szekréciót csökkenti, így végül is mind a TSH, mind a T 4 /T 3 elválasztás csökken. Hideg: felnőtt emberben

csak a sarkvidéki népeknél vált ki hatás. Állatban és újszülöttben azonban szintén külső szabályozó tényezőként fokozza a hypothalamicus TRH-szekréciót, így végeredményben a TSH és a T 4 /T 3 elválasztást fokozza. 15. Hogyan, milyen mechanizmussal érvényesül a TSH hatása a pajzsmirigy sejteken? A TSH-receptor két alegységből áll. Az egyik alegysége megköti a TSH teljes dimér szerkezetét, míg a másik alegység egy transzmembrán protein, és a hormonhatást közvetíti. A jelátvitel egyik eleme az adenilát-cikláz aktiválása, ami cAMP emelkedést okoz. Ek különböző cAMP dependens enzimeket aktivál, és így alakul ki a több különálló aktiváló hatás: jodidpumpa, peroxidáz, tireoglobulin expresszió, kolloid endocitózis. A TSH késői hatásában foszfolipáz-C – foszfatidilinozitol út is aktiválódik, ami hatására fokozódik a DNS-szintézis, riboszómák, Golgi megszaporodik, fokozott sejtosztódás  hypertophia.

16. A pajzsmirigy hormonszintézisének mely lépéseire hat a TSH? - jódidfelvétel jodidoxidáció tireoglobulin szintézis tireoglobulin jódozás tironinváz kialakulás kolloid endocitózis 17. Melyek a TSH perceken belül kifejlődő hatásai a pajzsmirigyben? - kolloid endocitózisának fokozódása legelőször (néhány perc) jodidfelvétel másodszor peroxidás aktiválás harmadszor 18. Melyek a TSH hosszú távú (órákon, napokon belül kifejlődő) hatásai a pajzsmirigyben? - DNS-szintézis fokozódása riboszómák, Golgi számának növekedése sejtosztódás fokozódása 19. Hogyan befolyásolja nagy adag jodid szervezetbe történő bevitele a pajzsmirigy hormonszekrécióját? Hogyan hasznosítják ezt a klinikumban? Csökkenti a hormonszekréciót. Ma már csak thyreotoxicus krízis kezelésére használják (Lugol-oldat, Intrajód inj.) A hatás hátterében az áll, hogy a nagyon nagy mennyiségű jód megjelenése a keringésben gátolja a T 4 /T 3

-szekréciót. 20. Milyen formában transzportálódnak a pajzsmirigy hormonjai a vérben? Túlnyomó részben fehérjéhez kötött formában (TBG; TBPA; albumin), melyhez a T 4 affinitása a nagyobb. Kisebb frakció szabad formában 21. Melyek a tiroxinkötő globulin (TBG) fő élettani funkciói? - T 4 /T 3 transzport T 4 -puffer 22. Hogyan változik rövid és hosszútávon a plazma szabad T 4 szintje a TBG-tartalom csökkenése esetén? Válaszát röviden indokolja! Rövid távon: emelkedik, mivel kevesebb T 4 kerül kötésbe a kevesebb TBG miatt. Hosszú távon: visszaáll a normálértékre, mivel a TRH-TSH tengelyt gátolva csökken a termelődése. 23. Hogyan változik rövid és hosszútávon a plazma szabad T 4 szintje a TBG-tartalom növekedése esetén? Válaszát röviden indokolja! Rövid távon: csökken, mivel több T 4 kerül kötésbe a több TBG miatt. Hosszú távon: visszaáll a normál értékre, mivel a TRH-TSH tengelyt stimulálva a fokozódik a

termelése. 24. Hogyan befolyásolja exogén tiroxin bevitele a TSH szekrécióját, a pajzsmirigy funkcionális aktivitását és nagyságát? Hasonlóan az endogén T 4 -hez gátolja a TRH-TSH tengelyt, tehát a TSH szekréció csökken. Mivel a TSH koncentrációja csökken, a funkcionális aktivitás szintén csökken, ugyanakkor a típusos szövettani elváltozás atrophia a TSH hiány miatt. 25. Hogyan hat vissza tiroxinelválasztására? a vér szabad tiroxinszintjének változása a pajzsmirigy Negatív feedback szabályozás révén csökkenti a tiroxinelválasztást. Ezt a hatást két támadásponton éri el: egyrészt a hypothalamicus TRH-elválasztás, másrészt a hypophysealis TSHelválasztás gátlásával. 26. Hol található a célsejten a pajzsmirigyhormon-receptor? Melyik ligand iránt legnagyobb az affinitása? Intranuklearisan található; a T 3 -hoz nagyobb az affinitása. 27. A T 4 hatása milyen mechanizmussal érvényesül a célsejteken? A T 3 -at

kötő receptor a steroidreceptor szupercsaládhoz tartozik. Típusos centrális Zn-ujjas régiójával a DNS TRE-részéhez kötődve (mely kötésben egy asszociált magfehérje is szerepet játszik) fejti ki hatását. A hatás génátírás szabályozása, melyben együttesen részt vesz a T 3 , a TR, az asszociált fehérje és a TRE. 28. Mi lesz a pajzsmirigyhormonok sorsa a célsejtekben? A T 4 az 5’-dejodináz hatására T 3 -má alakul, majd az kötődik a magreceptorhoz. Amennyiben a célsejt nem rendelkezik 5’-dejodinázzal, akkor a keringésből T 3 -at vesz fel a sejt. A hatáskifejtése után a T 3 elhagyja a sejtet, és hozzájárul a plazma T 3 -koncentrációjához. Más szerveken hormonként hat, illetve a májban a vesében és számos más szervben metabolizálódik. 29. Honnan származik a vérplazmában keringő T 3 nagyobb része? A perifériásan dejodinálódott T 4 -ből. 30. Sorolja fel a tiroxin fehérje-anyagcserére gyakorolt hatásait! -

táplálék bevitelt fokozza (így a fehérjékét is) endogén proteinek mobilizációja, degradációja aminosavanyagcsere fokozása miatt az ureaciklus rátájának fokozása szelektíven fokozza bizonyos fehérjék szintézisét (metabolikus enzimek, mitokondriális proteinek, légzési lánc enzimek, Na+/K+-pumpa, növekedéshez, fejlődéshez szükséges fehérjék) izomszövet térfogatának csökkenése 31. Ismertesse a tiroxin zsíranyagcserére gyakorolt hatásait! - táplálék bevitelt fokozza (így a zsírokét is) zsírmobilizációt fokozza zsírok oxidációját fokozza zsírszövet térfogatát csökkenti koleszterin szintézist fokozza koleszterin lebontást fokozza szérum koleszterin szintet csökkenti szérum TG szintet csökkenti máj TG-szintézisét fokozza endothel lipoprtein-lipáz aktivitását fokozza 32. Sorolja fel a tiroxin szénhidrát-anyagcserére gyakorolt hatásait! - táplálék bevitelt fokozza (így a szénhidrátokét is) glukóz

felszívódását a bélből fokozza adrenalin hyperglycaemizáló hatását fokozza glukoneogenetikus aktivitást fokozza inzulinérzékenységet csökkenti 33. Milyen hatással okoz a tiroxin hyperglycaemiát? - fokozza a glukóz felszívódását glukoneogenetikus aktivitást fokozza adrenalin hyperglycaemizáló hatását fokozza inzulinérzékenységet csökkenti 34. A tiroxin hogyan befolyásolja a szívfrekvenciát? Milyen hatásmechanizmussal jön létre a változás? Emeli a szívfrekvenciát. Ennek mechanizmusa, hogy egyrészt emeli a szívben a β-adrenerg receptorok számát, másrészt fokozza azok katekolaminok iránti affinitását. A frekvenciafokozódást tehát végül is a katekolaminok váltják ki. 35. Hogyan befolyásolja a tiroxin a pulzusvolument? Milyen hatásmechanizmussal jön létre a változás? A pulzusvolumen nő, mivel közvetlen pozitív ionotrop hatást fejt ki a szíven. Ennek magyarázata, hogy fokozódik a miozin egyik láncának a

szintézise, fokozódik a Ca2+-pumpának a szintézise, fokozódik a Ca2+ felvétele a sejtekbe, fokozódik a β 1 -receptorokhoz kapcsolt adenilátcikláz aktivitása. 36. Hogyan befolyásolja a tiroxin a szisztolés és a diasztolés vérnyomás értékét? Miért? A szisztolés nyomás emelkedik, a diasztolés nyomás nem változik. Ennek magyarázata, hogy a PTF emelkedik ugyan (szisztolé) de a szisztémásan fokozott metabolizmus miatt az izmok erei dilatáltak, így a TPR csökken (diasztole). 37. Milyen patológiás történések vezethetnek pajzsmirigy-hiperfunkcióhoz? - TSH-t szekretáló adenohypophysis tumor T 4 /T 3 -at szekretáló pajzsmirigy adenoma TSH-receptorok elleni autoimmunitás (fokozott receptrostimulus) 38. Hyperthyreosisban milyen irányba változik a plazma TSH szintje? Csökken, akár el is tűnhet a plazmából. 39. Hogyan jön létre a magas T 4 , T 3 -szekréció Basedow-Graves betegségben? Típusosan autoimmun betegség. A szervezetben stimuláló

autoantitestek termelődnek a TSHreceptorok ellen, amelyek azokat folyamatos stiumuláció alatt tartják, függetlenül a valós TSHszinttől Így a pajzsmirigy folyamatosan T 4 /T 3 -t szecernál 40. Melyek a hyperthyreosis főbb tünetei felnőttkorban? Soroljon fel 6 tünetet! - meleg intolerancia izzadt, meleg bőr testhőmérséklet emelkedése testsúlycsökkenés hyperglycaemia exophtalmus alvászavarok ingerültség perifériás inreflexek megrövidült reakcióideje tachycardia magas szisztolés vérnyomás tachypnoe 41. Mi az exophtalmus? Melyik hormon túlprodukciójához társul? A szemgolyó kidülledése az orbitából. Oka autoimmun folyamatok miatt a retrobulbaris lágyrészek duzzanata. 42. Milyen idegrendszeri funkcióváltozásokat észlel hyperthyreosisban? - felgyorsult gondolkodás ingerlékenység nyugtalanság perifériás ínreflexek reakcióideje megrövidül 43. Hogyan viseli a hyperthyreoticus egyén a meleg környezetet? Válaszát indokolja!

Nehezen, meleg intoleranciától szenved. Ennek oka az, hogy a pajzsmirigyhormonok fokozott kalorigén hatása miatt a testhőmérséklete eleve emelkedett. Ezenkívül a bőr ereinek állandó vasodilatációja áll fenn, tovább már nem tud a bőr védekezni a meleg ellen. 44. Milyen patológiás történések vezethetnek pajzsmirigy-hipofunkcióhoz? - hypothalamicus TRH-neuronok elégtelensége TRH-receptor betegség TSH-szekréció defektusa TSH-receptor betegség hypophysisnyél átszakadása (koponyatrauma kapcsán) jodidpumpa defektusa pajzsmirigyhormon szintézisének valamely enzimdefektusa 5’-dejodináz defektus valamely enzim gátlása kemikáliákkal extrém módon csökkent TBG-szintézis (pl. klímax után) csökkent jódbevitel (endémiás) pajzsmirigy resectio 45. Miért okoz a hosszantartó jódhiány golyvát? A hosszantartó jódhiány a pajzsmirigyhormonok csökkent termelését okozza. Egy idő után, amikor a kolloid hormonraktára kiürül (kb. 2-3 hónap),

csökkenni kezd a szabad T 4 /T 3 koncentráció a vérplazmában, ami mind hypothalamikusan, mind hypophysealisan serkenti a TRH/TSH szekréciót. Ez végül is jód hiányában T 4 /T 3 -produkciót nem eredményez, ezért hosszasan fennáll a TSH-többlet, ami a pajzsmirigy hypertrophiáját, hyperplasiáját okozza. 46. Melyek a csökkent pajzsmirigyműködés tünetei felnőttben? Soroljon fel 6 tünetet! - struma elhízás száraz, hűvös bőr testhőmérséklet csökkenése hypoglycaemia hyperkolesterinaemia bradycardia hypotnesio hidegintolerancia meglassult gondolkodás megnyúlt perifériás ínreflex reakcióidő 47. Sorolja fel azokat a tüneteket, melyek a hypothyreoticus egyén oxidatív anyagcseréjének csökkenése következtében alakulnak ki! - csökkent testhőmérséklet csökkent perctérfogat elhízás száraz hűvös bőr bradypnoe 48. Hogyan viseli a hypothyreoticus egyén a hideg környezetet? Válaszát röviden indokolja! Nehezen viseli,

hidegintolerancia miatt szenved. Ennek oka, hogy a csökkent kalorigén hatás miatt a saját testhőmérséklete eleve csökkent. Ezenkívül a bőr ereinek állandó vasoconstrikciója áll fenn, tehát már tovább nem tud védekezni a bőr a hideg ellen. 49. Melyek a pajzsmirigy hiányának fő tünetei gyermekkorban? - növekedési és fejlődési rendellenesség cretenismus meglassult, elmaradt myelinizáció aránytalan törpeség elmaradt nemi érés 50. Mit jelent az endémiás kreténizmus? Hogyan védekezünk ellene? Jól körülhatárolható földrajzi területen belül a hypothyreoid törpeség halmozott előfordulása, ami a terhesség alatt az anyai szervezet csökkent jódtartalma miatt alakul ki. Védekezésként az ivóvíz illetve a konyhasó jódozása jön szóba. 51. Miért szükséges a TSH-szint szűrő jellegű vizsgálata újszülött korban? Azért, mert az intrauterin korban az endogénpajzsmirigy hormon teljes hiányát pótolj az anyai T 4 /T 3 ,

fejlődési retardáció nem alakul ki. Ugyanakkor postpartum az újszülöttkori hypothyreosis két hét alatt irreverzibilis neurológiai károsodásokat okoz. 52. Milyen célt szolgál a konyhasó jódozása? A kellő mennyiségű napi jódbevitelt biztosítja, így elkerülve az endémiás hypothyreoid betegségek kailakulását. 53. Melyek a veleszületett hypothyreosisban szenvedő gyermek növekedési zavarának jellemző jegyei? - zavart csontosodás, rendellenes fogfejlődés testrészek arányainak torzulása széles és lapos orr nagy, a szájból kilógó nyelv durva bőr csökkent izomtónus  előredomborodó has 54. Milyen irányban változtatja meg a T 3 és T 4 a hypothyreotikus beteg alapanyagcseréjét és szöveti oxigénfogyasztását? Mindkettőt fokozza. 55. Mi a myxoedema? Hypothyreosisban a bőr alatti kötőszövet mucopoliszacharidjai, proteoglikánjai, glukózaminoklikánjai nem degradálódnak kellőképpen, ezért azok a bőr alatt az ujjbenyomatot

meg nem tartó oedemát hoznak létre az arcon és a szemkörüli területeken. 56. Milyen idegrendszeri változásokat észlel felnőttkori hypothyreosisban? - gondolkodás meglassulása aluszékonyság perifériás ínreflexek megnyúlt rekcióideje 57. Milyen hatása van a hypothyreosisnak a glukóz anyagcseréjére? - csökken a bélből a glukóz felszívódása csökken az adrenalin hyperglycemizáló hatása  csökken a glikogenolízis csökken a glukoneogenetikus aktivitás fokozódik az inzulinérzékenység összességében hypoglycaemizáló változások 58. Hogyan változik a plazma koleszterinszintje hypothyreosisban? Hypercholesterinaemia alakul ki. ENDOKRINOLÓGIA Rövid kérdések Pancreas és a mellékvesevelő 1. Milyen hormontermelő sejtek vannak a pancreasban és ezek milyen hormonokat választanak el? - A- (α)sejt: glukagon B- (β)sejt: inzulin D- (δ)sejt: somatostatin (SS 14 ) F-sejt: pancreas polipeptid 2. Egyszerű ábrán szemléltesse a

pancreas hormonjainak egymásra gyakorolt hatását! 3. Milyen kémiai természetű anyagok a pancreas hormonjai? polipeptidek 4. Ismertesse az inzulinreceptor fő sajátosságait! 340.000 molekulatömegű fehérjekomplex; (α 2 β 2 ) glikoprotein alegységekből áll A két β-alegyég a membránban helyezkedik el, és egy-egy diszulfid-kötéssel kapcsolódik a két extracellulárisan elhelyezkedő αalegységhez. A két α-alegység között szintén egy S-S kötés tart kapcsolatot A β-alegységek intercelluláris végei tirozin-kináz aktivitással rendelkeznek, mely funkció akkor aktiválódik, ha a receptor inzulint köt. Hormonkötés alkalmával a receptorok aggregálódnak és receptormediált endocitózissal a sejtekbe kerülnek, ahol az endoszómák a lizoszómákkal fúzionálnak, majd a receptorok lebomlanak, vagy recirkulálnak a membránba. 5. Melyek az inzulinszintézis fő lépései a ß-sejtekben? Hol alakul ki a hormon végleges szerkezete? A bioszintézis

más polipeptid hormonokhoz hasonlóan prepro formában történik. A preproinzulin 23 ASból álló irányító szekvenciája lehasad a DER-be lépve A megmaradó rész konformációja megváltozik, és a proinzulint diszulfid-hidak rögzítik. A feltekeredett proinzulin, a Golgiba kerül, ahol átalakító enzimek hatására a C-peptid kihasad a proinzulinból, és kialakul az inzulinra jellemző szerkezet: A- és B-lánc, melyet két diszulfid híd köt össze, valamint egy harmadik S-S híd az A-láncon belül. A szekréciós granulumba ekvimoláris mennyiségben kerül inzulin és C-peptid, s ezek a molekulák exocytozisra is együtt kerülnek, aminek diagnosztikai haszna van. 6. Milyen hatások serkentik a ß-sejtek inzulinszekrécióját? Soroljon fel 4-et! 7. Soroljon fel 4, az inzulinszekréció gátlását eredményező tényezőt! - 8. emelkedő glukózkoncentráció a vérben emelkedő mannózkoncentráció a vérben egyes aminosavak (leu, arg, lys, ala)

gastrointestinalis hormonok (GIP, gastrik, secretin, CCK) sulfonilurea vegyületek (glibenclamid) ec. K+ ↑ ic. Ca2+ ↑ FFA ↑ glicerinaldehid ↑ hypoglycaemia hypokalaemia β-blokkolók α-adenerg agonisták (A, NA) somatostatin (SS 14 ) Mi a magyarázata annak, hogy az orálisan adott glukóz nagyobb inzulin szekréciót vált ki, mint az intravénásan adott? Az, hogy a bélbe kerülő glukóz hatására egyes gastrointestinális hormonok szekréciója gyorsan fokozódik (VIP és Gastrin Like Peptid  GLP 1 ), mely hormonok fokozzák az inzulinszekréciót, így potencírozzák a glukóz hatását. 9. Hogyan vesz részt a GIP a táplálkozást követő, hirtelen vércukorszint-emelkedésnek kivédésében? A GIP (gastric inhibitory peptid) a béltraktusból akkor szabadul fel, ha megfelelő koncentrációban jelenik meg a lumenben a glukóz. A GIP a glukóznak a véráramba kerülésével párhuzamosan máris kifejti hatását, ami az inzulinszekréció fokozása (a

cAMP-szintet növeli a B-sejtekben). 10. Milyen hatása van az inzulinnak az ionháztartásra? Serkenti a K+ belépését a sejtekbe, és ezért csökkenti az extracelluláris K+ koncentrációt. Növeli a Na+/K+pumpa aktivitását a plazmamembránban, így az több K+-ot pumpál a sejtbe Ez másodlagos következménye lehet a Na+-H+ cseretranszportnak, ahol a nátrium megy be a sejtbe és a proton lép ki. Mivel az inzulin hatására csökken az intracelluláris [H+], ezért az ic. pH emelkedik A rendszer fordítva is működik: a K+ hiánya csökkenti az inzulinelválasztást, ezért hypokalaemiás állapotokban (pl. primer hyperaldoszeronismus) a diabetesre jellemző glukóztolerancia alakul ki 11. Sorolja fel az inzulin fehérje- (aminosav-) anyagcserére gyakorolt hatásait! - fokozza az aminosavak belépését a vázizomba csökkenti a keringő aminosavak mennyiségét fokozza az izomfehérjék szintézisét esszenciális az izomfehérjék megtartásához (hiányában

proteolízis) általában anabolikus hatású (lásd növekedésre kifejtett hatás) 12. Ismertesse, milyen hatást gyakorol az inzulin a lipidanyagcserére! - gátolja a lipolízist serkenti a TG-szintézist növeli a zsírraktárat gátolja a hormonszenzitív lipázt (cAMP ↓) keringő FFA-t csökkenti (gyorsabban, mint a glukózt) csökken a ketogenezis a májban lipoprotein-lipáz szintézist serkenti összességében a zsírok zsírszövetbe történő felvételét és raktározását serkenti 13. Nevezzen meg legalább három olyan hormont, mely az inzulinnal antagonista hatású a szénhidrátanyagcserében! - glukagon adrenalin kortizol 14. Mekkora a normális éhgyomri vércukorszint? Milyen érték esetén beszélünk diabetes mellitusról? - 3.5 – 55 mM között ismételten 7.8 mM fölött 15. Rajzoljon fel egy glükóztolerancia-görbét! Léptékezze a tengelyeket! 16. A normál terheléses vércukorgörbe mennyi idő után csökken a kiindulási érték alá? Mi

e csökkenés oka? 2 óra alatt. Oka az inzulin túllövés 17. Mi jellemző egy tireotoxikus egyén glükóztolerancia-görbéjére? Magasabb kiindulási pont, magasabb értékekre kúszik fel és hosszabb idő alatt csökken vissza a kinndulási pontra. 18. Sorolja fel az I típusú diabetes mellitus (pankreász-diabetes) általános tüneteit! - hyperglycaemia - hyperglucagonaemia - inzulin-dependentia - C-peptid negatívitás - β-sejt ellenes antitestek - fogyás - magasabb HLA-B és HLA-D csoportú antigén expresszió 19. Mi az I típusú diabetes mellitus (pankreász-diabetes) közvetlen oka? Autoimmun folyamat, az arra genetikailag hajlamos egyénekben antitestek képződnek a szigetsejtek ellen. 20. Mi jellemző a II típusú (nem inzulindependens, NIDDM) diabetesre? - 40 éves kor fölött jelentkezik obesitas hajlamosít centrális elhízást okoz perifériás izomleépülés zsírszövet inzulinreceptora ↓ inzulinrezisztencia C-peptid pozitívak, sőt

túlprodukció van pancreas-kimerülést okozhat  átmegy IDDM-be 21. Hogyan változik egy diabeteses (pankreászirtott) állat vércukorszintje, ha hypophysisét is kiirtjuk (Houssay-állat)? Miért? Csökkenni fog a vércukorszint. A hypophysisírtás következményeként megszűnik az ACTH  kortizol, valamint a TSH  T 4 /T 3 funkció, így kiesik két hyperglycaemizáló hatás. Ezek mellett a GH diabetogén hatásai is ki lesz iktatva. Végeredményben a hypophysectomia javítja a diabetest. 22. Mi a metahypophyser diabetes kialakulásának mechanizmusa? Hypophysis túlműködés kapcsán több olyan hormon is szecernálódhat a fiziológiásnál nagyobb koncentrációban, ami a vércukorszint emelkedését okozza. Ilyen lehet a növekedése hormon, a TSH  T 4 /T 3 ; az ACTH  kortizol. Amennyiben ez magas vércukorszintet és másodlagos diabetest okoz, hypophyser diabesről beszélünk. A fokozott glukózkoncentrációhoz alkalmazkodva a pancreas fokozott

inzulintermelésbe kezd, ami meghatározott idő után a pancreas kimerülését okozza, az inzulinszekréció csökken. Ebben az állapotban már hiába rendezzük a hypophysisrendellenességet, a diabetes fennmarad, kialakul a metahypophyser diabetes. 23. Mi a pathomechanizmusa a metathyreoid diabetes keletkezésének? Hyperthyreosisban a fokozott T 4 /T 3 produkció diabetogén hatással bír, thyreoid diabetes alakulhat ki. Amennyiben ez hosszú ideig fennáll, a pancreas a fokozott inzulinszekréció miatt kimerül. Ebben az állapotban már hiába rendezzük a pajzsmirigyrendellenességet, a cukorbetegség nem gyógyul, kialakul a metathyeoid diabetes. 24. A cukorbetegség kezelésében miért válhat hatástalanná a sertésből előállított inzulin? A hormon antigén tulajdonsága miatt. Gyakran előfordul, hogy az immunrendszer az idegen fehérjét antigénként ismeri fel, és antitesttel köti meg. Ezért az inzulin a hatását már nem tudja kifejteni, de gyakran

súlyosabb allergiás reakció is kialakulhat. 25. Az este beadott túl nagy dózis inzulin milyen mechanizmus révén vezet reggeli hiperglikémiához? A túl nagy adag inzulin az éjszakai órákban hypoglycaemiát okoz. A hypoglycaemia aktiválja a glukagonelválasztást, ezenkívül mint stresszor hatás, adrenalin felszaporodáshoz vezet. Ezek a hormonok emelik a vércukorszintet a glikogenolízis és a glukoneogenezis fokozásával. Ehhez járul hozzá, hogy a reggeli órákban, ébredés előtt a legnagyobb a hypophysis ACTH-elválasztása, ennek megfelelően a kortizolszint is. A kortizol pedig a permisszív hatásával potencírozza az adrenalin hyperglycaemizáló hatását. 26. Inzulinnal kezelt cukorbeteg miért lehet hipoglikémiás, ha izommunkát végez? Az izommunka több okból is kifejt hypoglycaemizáló hatást: egyrészt fokozza a szubsztrátfelhasználást, tehát csökkenti a vércukorszintet, másrészt serkenti az izomszövetben vezikulumokban preformált

állapotban lévő GLUT-4 kihelyezését a membránba, ami tovább fokozza a glukózeliminációt. Egészséges emberben ez nem okoz hypoglycaemiát, hiszen kompenzációként csökken az inzulinelválasztás. Inzulinkezelt betegnél azonban a már beadott inzulint a szervezet nem tudja szükség szerint semlegesíteni, tehát a visszacsatoló szabályozás elmarad. 27. Cukorbetegségben milyen zavarok következhetnek be a só-és vízháztartásban? Diabetesben a tubulusokba került cukor meghaladja a visszaszívó képességet, ezért cukor ürül a vizelettel, ami a nagy ozmotikus aktivitása révén fokozza a vízleadást (ozmotikus diuresis), amivel együtt a szokásosnál több Na+ és Cl- is távozik a szervezetből. A fokozott diuresis miatt a beteg fokozottan szomjas és sokat iszik (polydipsia). Ha a folyadékbevitel nem tart egyensúlyt az ürítéssel, exsiccosis alakul ki  vértérfogat ↓  vérnyomás ↓  szöveti hypoxia. A súlyos diabetes jellemzője a

fokozott ketontest szintézis, ami egyrészt a savas karaktere miatt csökkenti a vér pH-ját, így fokozza a légzést, ami további folyadékvesztést okoz; másrészt hányást válthat ki, ami szintén folyadékvesztéssel jár; harmadrészt az ozmotikus aktivitásuk révén szintén fokozzák a diurézist. Insulin hiányában csökken a K+-elimináció a plazmából, ami nem vezet általában hyperkalaemiához, mert a vizelettel szintén sok K+ is ürül. Az intracelluláris K+-koncentráció csökken, mert a plazma pH csökkenése K+kiáramláshoz vezet Inzulin adásakor a K+ hirtelen beáramlik az üres K+-raktárakba, ami miatt hypokalaemia alakulhat ki. 28. Hol termelődik a glukagon? Pancreas Langerhans-szigeteinek A- vagy α-sejtjeiben. Gyomor- bélcsatorna L-sejtjeiben 29. Soroljon fel legalább 4 olyan anyagot/hatást, mely gátolja a glukagon szekrécióját! - hyperglycamia - szomatostatin (SS 14 ) - ketontestek - inzulin - FFA - α-adrenerg agonisták 30. Milyen

hatások fokozzák a glukagon szekrécióját? (Soroljon fel 4-et!) - hypoglycaemia glukoplasztikus aminosavak ↑ kortizol stressz β-adrenerg agonisták 31. Melyek a glukagon anyagcserehatásai? - glikogenolízis ↑ (izomban nem) glikolízis ↓ (glukóz-6-P továbbalakulása ↓) glukoneogenezis ↑ lipolízis ↑ (hormonszenzitív lipáz) ketontestképzés ↑ (malonil-CoA ↓) kalorigén hatás ↑ (aminosavak fokozott dezaminálása a májban) nagy koncentrációban pozitív ionotróp hatású (szívizom cAMP ↑) 32. A glukagon milyen celluláris mechanizmussal serkenti a glikogén foszforiláz kináz enzimet a májsejtekben? Membránreceptorral rendelkezik a hepatocytákban, melyek hormonkötése az adenilát-cikláz rendszert aktiválja. Ennek megfelelően emelkedik a cAMP szint, ami a cAMP-dependens protein-kinázokat aktiválja Az aktivált proteinkináz foszforilálja a glikogén foszforiláz kinázt, ami így aktiválódik. Az enzim aztán foszforilálja a glikogén

foszforilázt, ami így valóban foszforilázként működik, és kezdi a glikogént glukóz-1-P egységenként lebontani. 33. Mely szervek képesek ketontest-égetésre a) kielégítő táplálkozás mellett b) éhezésben? a) szívizom, vesekéreg b) agy 34. Mely hormonok hatnak fehérjeanabolizmus, fehérjekatabolizmus irányában? (2-2 példa) fehérjeanabolizmus: növekedési hormon, inzulin fehérjekatabolizmus: kortizol, 35. Mely hormonok és milyen irányban befolyásolják a zsírsejtek hormonszenzitív lipáz-aktivitását? (3 példa) - glukagon ↑ adrenalin ↑ inzulin ↓ 36. Az alábbi folyamatok közül melyeket befolyásolja ellentétes és melyeket azonos irányban az inzulin és az növekedési hormon? a) fehérjeszintézis b) lipolízis c) vércukorszint a) azonos b) ellentétes c) ellentétes 37. Hogyan befolyásolja az adrenalin és az inzulin a lipoprotein lipáz aktivitását? adrenalin: csökkenti inzulin: serkenti 38. Mely szervekben szabályozza a

glikogénlebontást a) az adrenalin b) a glucagon? a) vázizom b) máj 39. A glikogén-lebontás mely lépését szabályozza a) az adrenalin b) a glucagon? a) b) 40. Hogyan befolyásolja a vércukorszintet a) a májban b) a vázizomban történő, adrenalin okozta glikogenolízis? a) emeli b) nem befolyásolja ENDOKRINOLÓGIA Esszékérdések 1. Az intercelluláris kommunikáció típusai   A sejtek kémiai hírvivőkkel (messenger) útján teremtenek egymással kapcsolatot. A kapcsolatteremtésnek több fajtája ismert. Van, amikor a messenger anyag nem jut ki az ECF-ba (ilyen pl. a gap junction), de leggyakrabban igen Az ECF-ba szecernált kémiai hírvivők receptorokon keresztül hatnak, mely jelfogó molekulák elhelyezkedhetnek a membránban, a citoplazmában vagy a sejtmagban.  A sejtek közötti olyan kacsolatteremtésnek, amikor a kémiai hírvivő anyag az ECF-ba kerül, szintén több fajtáját különböztetjük meg.   Idegi kapcsolat. Két

idegsejt közötti szinaptikus átkapcsolódás helyén neurotranszmitter szabadul fel a preszinaptikus neuronból, ami a szinaptikus résen keresztül diffundálva a posztszinaptikus neuronon fejti ki a hatását.   Neurokrin kapcsolat. Az előzőhöz hasonló, annyi különbséggel, hogy a neurotranszmitter nem a szionaptikus résbe, hanem az interstitiumba ürül.   Endokrin kapcsolat. A hormonok a célsejteket a keringő véren keresztül érik el. A hormonokat típusosan endokrin mirigyek termelik.   Parakrin kapcsolat. A sejtek termékei az ECF-ban diffundálnak, és csak a közel elhelyezkedő sejteken tudják kifejteni hatásukat.   Juxtakrin kapcsolat. A sejtek termékei szintén az ECF-ban diffundálnak, de csak a szomszédos sejteken fejtik ki hatásukat.   Autokrin kapcsolat. Egyes sejtek olyan kémiai hírvivőket szekretálnak az interstitiumba, amely anyagra saját receptoraik vannak, így a szekrétum visszahatva saját

működésüket befolyásolja.  Érdemes megjegyezni, hogy ugyanazon kémiai anyag a szervezet különböző pontjain szerepelhet neurotranszmitterként, neurohormonként, parakrin mediátorként és a mirigyek által a vérkeringésbe juttatott hormonként is.  A kémiai hírvivők a hatásukat kifejthetik a mRNS átírásának megváltoztatásával (citoplazmatikus receptoron keresztül vagy közvetlenül a magra hatva) illetve másodlagos hírvivők segítségével (cAMP, IP 3 , Ca2+). 2. A glandularis hormonszekréció szabályozásának fő típusai           A hormonszekréció szabályozásánál meg kell említeni, hogy a hormonok között chierachikus viszony állítható fel, amennyiben a hypothalamo-hypophysealis rendszer felette áll a szervezet teljes endokrin háztartásának. Ezen a rendszeren keresztül a hormonszekréció szabályozása kettős: visszacsatolásos zárt láncú, illetve neurális nyílt láncú

szabályozás. A visszacsatolásos zárt láncú szabályozás a típusos „feed-back” mechanizmusokat jelenti, leggyakrabban negatív feed-back szabályozással találkozunk. Épp a hypothalamo-hypophysealis rendszer sajátosságai miatt megkülönböztetünk hosszú-, rövid- és ultrarövid hurkú szabályozást. A hosszú hurkú szabályozás esetén a célmirigy által termelt hormon visszaszabályoz a hypothalamo-hypophyseális rendszerhez. A rövid hurkú szabályozás esetén a hypothalamikus releasing hormon hatására termelődött hypophysealis hormon csatol vissza a hypothalamusba. Az ultrarövid hurkú szabályozás esetén maga a hypothalamikus RH parakrin vagy autokrin módon „sajátmagát” szabályozza. A hypothalamikus RH-k és IH-k általában peptidek; mely alól kivételt jelent az LHRH. A neuralis nyílt láncú szabályozás esetén nem a szabályozott változó hat vissza a hypothalamusra vagy az adenohypophysisre, hanem ettől függetlenül az

idegrendszert érő változás szabályozza a hypothalamus hypophyseotrop sejtjeit. A leggyakrabban idézett példa a CRH-ACTH tengelynek mindenféle károsító, ún. „stresszor” behatással való aktiválása, azonban ide sorolhatók a cirkadián ritmusok idegrendszeri generálása, valamint a „jeltadó” környezeti változások, pl. a fény/sötétség változása. 3. A hypothalamus szerepe a szervezet folyadékháztartásának szabályozásában    A vízfelvételt a plazma ozmolalitása és az ECF térfogata szabályozza, hasonlóan, mint a vazopresszinszekréciót. A vízfelvételt a plazma megnövekedett effektív ozmotikus nyomása, az ECF térfogatának csökkenése, lelki tényezők és más faktorok fokozzák. A fokozódó EFC-ozmolalitás (a normálérték 290 mosmol) a NSO ozmoreceptorain keresztül két hatást fejt ki: egyrészt fokozza az ADH szekréciót, ami a fent leírt módon csökkenti a vizeletmennyiséget, másrészt pedig

szomjúságérzést okoz.  Az ECF térfogatának csökkenése a plazma ozmolalitásának növekedésétől függetlenül serkenti a szomjúságérzést. Így a vérzés fokozott vízivást okoz, bár ugyanakkora a plazma ozmolalitása. Ebben a mechanizmusban a baroreflex inaktivációja játszik szerepet  Ezeken a mechanizmusokon kívül még több tényező is szerepet játszik a szomjúság kialakulásában: így pl. a fokozódó renin-angiotenzin rendszer (az angiotenzin II a circumventricularis szervekre hatva szomjúságérzetet vált ki), pszichológiai tényezők, a garat nyálkahártyájának kiszáradása.  Vízleadás akkor történik, ha a az plazma ozmolalitása a normálértéket alulról közelíti, illetve ha a plazma térfogat expandált. Ezekben az esetekben szomjúságérzés fiziológiásan nem alakul ki, sőt az ADH-szekcéció csökkenése miatt a vizeletproduktum is megemelkedik. 4. Az ADH hatásai, az ADH-termelés szabályozása   

       Az ADH szekréció szabályozásának alapja, a NSO-ban elhelyezkedő ozmoreceptorok. Az EC tér normál ozmolalitása 290 mosmol. Ha ennél nagyobb, az ozmoreceptor sejtek zsugorodnak, ami a membránon akcióspotenciált generál, ez utóbbi Ca2+ beáramlással jár a végbunkóban, ami pedig degranulációt okoz. Az ADH szekréciójának stimulálója még a vérnyomás, illetve a volumen csökkenése is. A baroreceptorokon keresztül vérnyomásesés hatására megszűnik az afferentáció, így a NTS  NSO gátlás megszűnik, az ADH termelődés fokozódik. Az ADH szekréció serkentésére a plazma ozmolalitásának emelkedése és a vérnyomás csökkenése nem egyenlő inger. Az előbbi hatásosabb, de gyengébb inger, ami azt jelenti, hogy már nagyon kicsiny változás ADH-szekréció fokozódásával jár (310 mosmol mellett az ADH-szekréció ötszöröse a bazális értéknek). Az utóbbi kevésbé hatásos, de erősebb inger, ami azt

jelenti, hogy a vérnyomás nagyobb mérvű csökkenése szükséges a változáshoz, de az nagyobb változást is hoz létre (60%-os artériás középnyomás csökkenés több százszoros ADH-szekréció emelkedést eredményez). Az ADH a szervezetben több ponton fejti ki a hatását, mely hatások eltérőek egymástól. Ennek megfelelően eltérő receptorokon keresztül is fejti ki ezen hatásait. A V 1 receptorok rezisztenciaerek területén találhatók, ahol ezek ingerlése vazokonstrikciót vált ki. A V 2 receptorok a vese gyűjtőcsatornáiban foglalnak helyet, ahol annak permeabilitását fokozza. Ez annak köszönhető, hogy hatására az addig granulumokban preformálva elhelyezkedő aquaporin-2 nevű vízcsatornákat helyez el a membránban, ami megnöveli a luminalis membrán vízpermeabilitását, ezért a víz az ozmotikus grádiensnek megfelelően a sejtekbe kerül. Onnan a bazolaterális membrán aquaporin-1 csatornáin keresztül a magas ozmotikus

koncentrációjú interstitiumba kerül. Ezen kívül fokozza az urea permeabilitását, ami ozmotikus aktivitása révén szintén vizet tart vissza, valamint a Henle-kacs vastag szegmentumának Na visszartását, ami szintén vizet tart vissza. In vivo fiziológiás ADH koncentráció mellett a V 1 receptorokon kifejtett vazokonstriktív hatás nem igazán érvényesül, de nagy dózisban adva igen. 5. A növekedés hormonális szabályozása  A növekedést hormonálisan nemcsak a növekedési hormon szabályozza a somatomedineken keresztül, hanem szerepet játszanak benne a pajzsmirigyhormonok, az androgének, az ösztrogének, a glukokortikoidok és az inzulin is.  A növekedést befolyásoló legfontosabb külső tényező a megfelelő táplálkozás. Szükséges a megfelelő fehérjebevitel, az esszenciális aminosavak, vitaminok bevitele, valamint a szükséges energia biztosítása, hogy a bevitt tápanyagok ne használódjanak el.  A növekedés

természetesen az intrauterin életben kezdődik, amikor is a növekedési hormon érdekes módon biztosan nem játszik szerepet. Ennek oka, hogy anövekedési hormon receptorai csak a terhesség vége felé kezdenek expresszálódni. Azonban szükség van pajzsmirigyhormonokra az intrauterin növekedésben, illetve inkábba a fejlődésben. Pajzsmirigyhormonok nélkül mind méreti, mind fejlődési elmaradás következik be, elmarad illetve meglassul az idegrendszer fejlődése, a myelinizáció. Súlyos esetben cretenizmus alakul ki. Érdekes, hogy nem alakul ki a betegség a magzat pajzsmirigyelégtelensége esetén, ha az anyai pajzsmirigyhormon ellátás megfelelő. Azonban postnatálisan szűk az az időablak, amíg az újszülött pm-elégtelenségét maradandó károsodás nélkül rendezni lehet (2 hét). Biztosnak tűnik, hogy a legfontosabb intrauterin növekedést serkentő hormon az inzulin. Tény, hogy a diabeteses anyák újszülöttjei a koruknak megfelelően

nagyobbak, fejlettebbek.     Emberben postnatálisan két gyors növekedési szakasz figyelhető meg, az első csecsemőkorban, a második késői pubertásban, éppen a növekedés megszűnése előtt jelentkezik.  A GH hozzájárul a csecsemő növekedéséhez; a plazma GH szintje újszülöttekben magasabb. Ugyanakkor az élet további szakaszában a felnőttkori értékre csökken, ellenben a szomatomedinek szintje később a gyermekkorban emelkedik. Az IGF I szintje lassan emelkedik és 13-17 éves kor között tetőzik, az IGF II szintje a születés utáni növekedés során állandó marad. Ebben az életszakaszban a pajzsmirigyhormonoknak nincs növekedési hatásuk, permisszív jellegűek a növekedési hormonra nézve, és feltehetően a szomatomedinek hatásának potencírozása révén érvényesül. Szintén szükségesek a pm-hormonok a normális GH termeléshez. Hypothyreosisban a GHszekréció adja a bazális normális értéket, azonban a

hypoglycaemiára adott válasz elmarad A pajzsmirigy hormonok hatásai leginkább a porc elcsontosodásában, a fogak növekedésében, az arc alakjában és a testarányokban jelentkezik. Inzulin hiányában a fehérjebontás gyorsult, a fehérjeszintézis csökkent. Az inzulin az ASak sejtbe történő transzportját serkenti, amit az intracelluláris glukózellátás fehérjemegtakarító hatása segít. Ahhoz, hogy az inzulin a növekedésre gyakorolt hatását ki tudja fejteni, szénhidrátgazdag táplálkozásra van szükség. A növekedés elmaradása gyermekkori diabetes egyik tünete         A pubertáskori rohamos növekedés egyrészt az androgének fehérjeanabolikus hatásának, másrészt az ösztrogéneknek köszönhető. Lényeges szerepe van ezeknek a hormonoknak a növekedés befejeződésében is, ugyanis hatásukra fokozódik az epiphysis korongok záródása. Az androgének növekedést serkentő hatásának tudható be, hogy a fiúk

átlagos magassága a lányoké felett van.    A növekedésre egyéb mellékvesekéreg-hormonok is permisszív hatásúak abban az értelemben, hogy adrenalectomizált állatok nem nőnek, amíg vérnyomásukat és keringésüket helyettesítő terápiával nem rendezik. Másrészről viszont a glukokortikoid hormonok sejthatásuk következtében a növekedést hatékonyan gátolják, és gyermekkorban szteroidok farmakológiai dózisa a növekedést a terápia ideje alatt le is állíthatja. Növekedéssel kapcsolatos endokrin betegségek:  gigantizmus  acromegalia  kései pubertás  pubertas praecox  hypophyser törpeség (arányos)  hypothyreoid törpeség (aránytalan; cretenizmus) 6. A szérum kalciumszint szabályozásának effektor folyamatai 7. A parathormon szerepe a szérum Ca2+-szint szabályozásában               A humán PTH 9500 molekulatömegű, 84 AS-t tartalmazó lineáris

polipeptid. Szintézise során először prepro-PTH keletkezik (115 AS), amely az ER-be belépve elveszíti az N-terminális részén található 25 AS-ból álló szignálpeptidet, így a 90 AS-as pre-PTH keletkezik. A Golgiban további 6 AS hasad le az N-terminális részről, és így alakul ki a PTH. Féléletideje kevesebb, mint 20 perc, a szecernált polipeptidet a máj Kuppfer-sejtjei két polipeptidre hasítják. Ezekből a C-terminális oldali biológiailag aktív, míg az N-terminális oldali inaktív. A PTH közvetlenül a csontra hat, növelve annak lebontását és a Ca2+ mobilizációját. A plazma-Ca2+-szint növelése és a foszfátszint csökkentése mellett a PTH a vizelettel történő foszfátürítést is megnöveli, tekintettel arra, hogy növeli a Ca2+ reabszorpcióját, ugyanakkor csökkenti a proximális tubulusokban a foszfátreabszorpciót. A PTH fokozza az 1,25-(OH) 2 D 3 képződését is, melyen keresztül fokozza a bélből a Ca2+ felszívódást is. A

csontban és a vesében a PTH hatásának az alapja az adenilát-cikláz aktiválása, és a cAMP-szint emelése. Innen tovább egy kis bizonytalanság van A hormon megnöveli az osteoclastok, az osteocyták és az osteoblastok Ca2+permeabilitását a csontfolyadékban található Ca2+-ra nézve. Az osteoblastok az így bejutó Ca2+-ot az ECF-be pumpálják. Ezt a pumpálást az 1,25(OH) 2 D 3 stimulálja, épp ezért fokozza a PTH hatását, anélkül, hogy önmagának bármilyen hatása lenne a cAMP-re. Hosszútávon az osteoclast képződést fokozza, míg az osteoblast képződést gátolja. A keringő ionizált Ca2+-szint közvetlenül, visszacsatolásos módszerrel szabályozza a mellékpajzsmirigyben a PTH-szekrécióját. Ha a plazma kalciumkoncentrációja magas, a szekréció gátolt, és a kalcium lerakódik a csontokban. Ha a kalciumkoncentráció alacsony, a hormonszekréció és a Ca2+ a csontokból mobilizálódik. Hasonló hatással van a szekrécióra a plazma

magnéziumkoncentrációja is. 8. A D-vitamin szerepe a szervezet Ca2+-ionforgalmának szabályozásában                   A Ca2+ és P i bélből történő felszívását fokozza a D-vitamin egyik származéka. A D-vitamin megnevezés a szteroidok olyan, egymással rokonságban álló vegyületeit jelöli, amelyek bizonyos elővitaminokból az UV-fény hatására képződnek. A kolekalciferolnak nevezett D 3 -vitamin a bőrben a napfény hatására 7dehidrokoleszterinből képződik. A D 3 -vitamin és hidroxilált termékei a vérplazmában egy specifikus globulinhoz, a Dvitamin-kötő fehérjéhez (DBP) kapcsolva transzportálódik. A D 3 -previtamin affinitása a DBP-hez alacsony, míg a D 3 -vitaminé magas: így a bőrből a keringés felé a DBP révén elsősorban D 3 -vitamin transzportálódik. A D 3 -ból a májban 25-hidroxi-kolekalciferol képződik, majd ez a vese proximális tubulusaiban alakul át a

sokkal aktívabb 1,25-dihidroxi-kolekalciferollá. Ezt az átalakulást a mitokondriális 1α-hidroxiláz végzi, mely fiziológiásan csak a procimális tubulus sejtjeiben található meg. A 25-OHD 3 normális plazmaszintje 30 mg/l, míg az 1,25-(OH) 2 D 3 -é 0,03 mg/l. Az 1,25-(OH) 2 D 3 a bélhámsejtek citoplazmatikus receptoraihoz kapcsolódik, majd a komplex a sejtmagba vándorol, ahol megnöveli a mRNS képződését. A képződő mRNS egy Ca2+-kötő fehérje termelődését irányítja, amely egyenlőre ismeretlen módon fokozza a Ca2+ felvételét a lumináris oldalról. Szintén fokozza a bazolaterális oldalon a kalciumkipumpálást. Az 1,25-(OH) 2 D 3 -receptorokat a bélen kívül számos egyéb szövetben, így a csontban, az agyban, a vesében, a különböző endokrin mirigyekben és a monocytákban is sikerült megtalálni. Szintén jól jellemzett az 1,25-(OH) 2 D 3 -nak a vesében a Ca2+-visszaszívást megnövelő hatása. A hormon ezenkívül a csontra is hat,

ahol Ca2+-ot és P i -ot mobilizál, feltehetően az osteoblastok ECF felé irányuló aktív transzportjának fokozása révén. D-vitamin hiányában a csökkent Ca2+ felszívás gyakran vezet hypokalcaemiához, és e kalciumhiány miatt az újonnan képződő csont nem meszesedik el. Az eredmény a gyermekeknél előforduló betegség, a rachitis, melynek oka lehet a D 3 -má átalakuló provitaminok hiányos bevitele, a napfény hiánya vagy a vese elégséges mennyiségű 1,25-(OH) 2 D 3 -t termelő működésének kiesése. A 1,25-(OH) 2 D 3 képződése nem szigorúan szabályozott folyamat, azonban a vesében az 1α-hidroxiláz-reakciót a vérplazma Ca2+ és PO 4 3--szintje visszacsatolásos módszerrel regulálja. A hormon a bélben és a csontban hatva emeli a kalcium- és foszfátszintet. Képződését a parathormon fokozza, és ha a plazma Ca2+-koncentrációja csökken, a PTHelválasztás növekszik. Ha a Ca2+-koncentráció magas, kevés 1,25-(OH) 2 D 3 keletkezik, és

helyette a vese viszonylag inaktív 24,25-(OH) 2 D 3 -at termel. Hasonlóan szabályoz a vérplazma foszfátkoncentrációja is, hiszen a P i közvetlenül gátolja az 1α-hidroxilázt. Az 1α-hidroxiláz aktivitását gátolja még maga a termék, a 1,25-(OH) 2 D 3 , ugyanakkor fokozza az ösztrogén és a PRL. 9. A pajzsmirigyhormonok szintézise            A pajzsmirigy által szecernált hormonok a tiroxin (T 4 ) és a trijódtironin (T 3 ). T 3 a perifériás szövetekben is képződik a T 4 dejodinációja következtében. A pajzsmirigy vénás vérében kis mennyiségben RT 3 , MIT és más vegyületek is találhatók. A T 3 a T 4 -nél sokkal aktívabb, az RT 3 viszont inaktív. Ezek a vegyületek kiralitáscentrumot tartalmaznak; a szervezetben természetesen előforduló formái az L-izomer. A D-tiroxin az Ltiroxin aktivitásának csak kis töredékével rendelkezik. A T 4 és a T 3 a kolloidban szintetizálódik a tireoglobulinba

peptidkötésekkel kötött tirozin aminosavak jodinációja és kondenzációja révén. A tireoglobulin két alegységből álló, 10% CH-tartalmú glikoprotein, amely 123 tirozinmolekulát tartalmaz, de ezekből normálisan csak 4-8 molekula épül be a pajzsmirigyhormonokba. A tireoglobulin a pajzsmirigysejtekben szintetizálódik, majd a sejtek exocitózissal választják ki a kolloidba. A pajzsmirigyben a jodid jóddá oxidálódik, és a másodperc törtrészén belül a tireoglobulinhoz kötött tirozinmolekula 3-as helyzetű szénatomjához kötődik, így kialakul a monojód-tirozin (MIT). A folyamatért felelős enzim a pajzsmirigy peroxidáz, az elektronokat H 2 O 2 veszi fel. A következő lépés a MIT 5-ös szénatomjának jodinálása, ezáltal DIT keletkezik. Ezután két DIT molekula oxidatív módon kondenzálódik, de a keletkező dehidroalanin az egyik, a T 4 pedig a másik aminosavmaradék révén még mindig peptidkötéssel rögzül a tireoglobulinhoz. A T 3

valószínűleg a MIT egy DIT-nal való kondenzációjával jön létre (3,5,3’), míg az RT 3 épp fordítva, egy DIT MIT-nal való kondenzációjából keletkezik (3,5’,3’). A kondenzáció energiaigényes aerob folyamat, és szintén a pajzsmirigy-peroxidáz végzi. A hormonok a szekréció bekövetkeztéig a fehérjéhez kötött formában maradnak. 10. A pajzsmirigyműködés szabályozása      Noha nagyszámú vazoaktív hormon, mint pl. a vazopresszin és az adrenalin, közvetlenül képes befolyásolni a pajzsmirigy szekréciós tevékenységét, elsődleges szabályozás az agyalapi mirigy által elválasztott TSH plazmakoncentrációjának változásain keresztül valósul meg. A TSH-elválasztást a hypothalamikus TRH serkenti, és negatív feedback mechanizmussal gátolja a keringő szabad T 4 és T 3 . A TSH αβ-heterodemer glikoprotein, melynek α-alegysége homológ az LH, FSH és hCG α-alegységével, míg β-alegysége a

hormonspecificitást hordozó. Az emberi TSH felezési ideje mintegy 60 perc; legnagyobb részét a vese, kisebb részét a máj eliminálja. A hormon szekréciója pulzatilis, az átlagos elválasztás este 9 körül kezd fokozódni, a mximumot éjfélkor éri el, és a nap folyamán fokozatosan csökken. A napi elválasztás mértéke normálisan 110 g, átlagos plazmaszintje 7 E/ml körül van.  Pajzsmirigy-serkentő aktivitású anyagot a méhlepényből is ki lehet vonni, és a méhlepény jó-, vagy rosszindulatú daganatai elegendő ilyen anyagot tartalmazhatnak ahhoz, hogy hyperthyreosist váltsanak ki. A placentadaganatok azonban hCG-t is tartalmaznak, ill szecernálnak, a hCG pedig mérsékelt TSH aktivitással is rendelkezik. Mivel a hCG αalegysége homológ a TSH α-alegységével, ezért a hCG képes leszorítani a TSH-t a TSHreceptorokról Így valószínűnek látszik, hogy az ún méhlepény eredetű TSH valójában a hCG-vel azonos.  A hypophysis

eltávolítása után a pajzsmirigy működése jelentősen csökken, sőt a mirigyállomány el is sorvad, a TSH-adagolás viszont serkenti a pajzsmirigy működését. A TSH beadása után néhány percen belül fokozódik a jodid kötése, aktív transzportja, oxidációja, a jódtirozinok szintézise, a tireoglobulin kolloidba való exocitózisa. A jodidfelvétel néhány órán át fokozott marad; növekedik a véráramlás, tartós TSH-kezelés során a mirigyállomány hypertrophizál. A mirigy normális működéséhez inzulin, kortikoszteroidok és növekedési hormon is szükséges; hypophysis irtott állatban a TSH egyedüli adagolása nem vált ki pajzsmirigy hypertrophiát. A pajzsmirigy megnagyobbodást golyvának (struma) nevezik.      A TSH-receptorok gangliozidhoz kötött glikoproteinekből állnak. A HR-komplex aktiválja az adenilát-ciklázt, és a cAMP mennyiségének sejten belüli következményes növekedése eredményezi a TSH hatás

legtöbbjét.  Bár a szabályozás negatív feeback mechanizmusa részben hypothalamicus szinten valósul meg, mégis ennek a szabályozásnak főleg a hypophysis szintjén kell érvényesülnie, minthogy a T 4 és T 3 blokkolja a TRH által kiváltott TSH-szekréciófokozódást. Kísérleti állatban mind a T 4 , mind a T 3 infúziója csökkentette a plazma TSH-szintjét. Először fokozódik a hypophysis TSH-tartalma, majd csökken, ami arra utal, hogy először a szekréció gátlódik, és csak azután a szintézis. Ugyanakkor valószínűleg csökken a hypophysis tyreotrop sejtjeinek a TRH-érzékenysége is.     Úgy látszik, hogy a mindennapos szabályozás elsősorban a pajzsmirigyhormonok és a TSH közötti visszacsatoláson alapszik, és a hypothalamicus TRH különleges helyzetekhez való alkalmazkodást szabályozza. A TRH szekréció legfontosabb szabályozó motívumának a hideg által kiváltott stimuláció, és a meleg által kiváltott

inhibitio bizonyul. Meg kell azonban említeni, hogy a hideg által kiváltott TSH-termelés fokozódása kísérleti állatban és csecsemőben ugyan megfigyelhető, de felnőtt emberben elhanyagolható.  Így felnőttben a thyroid termogenezis igen kis szerepet játszik, ha ugyan van egyáltalán szerepe.  Stressz helyzetben a TSH-elválasztás csökken, ami valószínűleg annak a következménye, hogy az ilyenkor felszabaduló glukokortikoidok gátolják a TRH-szekréciót.  A dopamin és a somatostatin a hypophysisben gátolja a TSH-elválasztást, nem ismeretes azonban, hogy ez fiziológiásan szerepet játszik-e a TSH-szekréció szabályozásában. 11. A tiroxin anyagcsere-hatásai                A pajzsmirigyhormonok széleskörű hatásainak legtöbbje másodlagos, minthogy az O 2 felhasználás serkentésére vezethető vissza (kalorigén hatás). Emlősben a növekedésre és az érési folyamatokra is

hatnak, részt vesznek a lipidanyagcere szabályozásában, és fokozzák a szénhidrátok bélből való felszívódását. A vvt-ben serkentik a 2,3-BPG képződését, ezáltal fokozzák az oxigén-hemoglobin disszociációt. Ezekben a folyamatokban a T 3 a T 4 -nél 3-5-ször hatásosabb, ugyanakkor az RT 3 hatástalan. Kalorigén hatás. A T 4 és a T 3 majdnem minden metabolikusan aktív szövetben (kivéve a felnőtt agyat, a heréket, a méhet, a nyirokcsomókat, a lépet és az adenohypophysist) fokozza az O 2 felhasználást. T 4 egyszeri adagja néhány órás látencia idő után fokozza az anyagcserét, a hatás 6 napig vagy még tovább is eltart. Ha az előzetes energiaforgalom alacsony szintű, akkor a hatás nagyfokú; ha magas, akkor kisfokú. Felnőttben a T 4 és a T 3 fokozza az energiaforgalmat és a nitrogénürítést; ha ugyanakkor a táplálékfelvétel nem nő, a szervezet belső fehérje- és zsírraktárai leépülnek, és súlyveszteség jön létre. A

pajzsmirigyhormonok nagy adagja olyan mértékű extra hőtermelést okoz, hogy az már kissé a test hőmérsékletét is fokozza, az viszont serkenti a hőleadási mechanizmusokat. A bőrben kialakuló értágulat miatt csökken a perifériás ellenállás; a pajzsmirigyhormonok és a katekolaminok együttes szívhatása miatt növekedik a PTF, fokozódik a pulzusnyomás és a HR, és megrövidül a keringési idő. Az idegrendszerre gyakorolt hatások. A pajzsmirigyhormonok felnőttben bejutnak az agyba, és a szürkeállományban számos helyen megtalálhatók. Az agy a T 4 et T 3 -má alakítja át A pajzsmirigyhormonok néhány agyi hatása valószínűleg másodlagos, és a fokozott katekolaminérzékenységre vezethető vissza, amelynek következtében fokozódik a reticularis aktivációs rendszer (RAS) aktivitása. A pajzsmirigyhormonok kifejezetten hatnak az agy fejlődésére. Nélkülük károsodnak a szinapszisok, a myelinizáció, súlyosan visszamarad a szellemi

fejlődés. Amennyiben születés után 2-3 héten belül nem kezdődik meg a szubsztitúciós terápia, az agyi károsodások visszafordíthatatlanná válnak. A pajzsmirigyhormonok a perifériás idegrendszerre is hatnak. Normális plazmakoncentrációjuk szükséges a reflexek normál idő alatti kialakulásához.   A vázizmokra kifejtett hatások. Szintén a normál plazmakoncentráció szükséges az izmok megfelelő tónusához, terhelhetőségéhez. Ebben az izom normális aminosavanyagcseréje a döntő, amire a pajzsmirigyhormonok, mint általános kalorikus hormonok természetesen hatással vannak.   A szénhidrát-anyagcserére kifejtett hatás. Fokozzák a CH-ok felszívódását a gyomor-bél traktusban.   A koleszterin-anyagcserére kifejtett hatás. Csökkentik a keringő koleszterin szintjét. A plazma koleszterin-koncentrációja már az anyagcsere fokozódása előtt csökken, ami arra utal, hogy ez a hatás független az O 2 felhasználás

serkentésétől.     A plazma koleszterinszintjének csökkentése az LDL-receptorok expressziójának serkentésén alapszik. A növekedésre és a fejlődésre gyakorolt hatások. A normális növekedéshez és a vázizomzat éréséhez elengedhetetlenül fontosak a pajzsmirigyhormonok; fokozzák a növekedési hormonok szövetekre gyakorolt hatását. Kísérletesen ebihalakba oltott T 4 és T 3 idő előtti metamorfózist okoz, míg a hypothyreotikus ebihalak soha nem válnak békává.  A tiroxin fehérje-anyagcserére gyakorolt hatásai:  táplálék bevitelt fokozza (így a fehérjékét is)  endogén proteinek mobilizációja, degradációja  aminosavanyagcsere fokozása miatt az ureaciklus rátájának fokozása  szelektíven fokozza bizonyos fehérjék szintézisét (metabolikus enzimek, mitokondriális proteinek, légzési lánc enzimek, Na+/K+-pumpa, növekedéshez, fejlődéshez szükséges fehérjék)  izomszövet térfogatának

csökkenése  A tiroxin zsíranyagcserére gyakorolt hatásai:  táplálék bevitelt fokozza (így a zsírokét is)  zsírmobilizációt fokozza  zsírok oxidációját fokozza  zsírszövet térfogatát csökkenti  koleszterin szintézist fokozza  koleszterin lebontást fokozza  szérum koleszterin szintet csökkenti  szérum TG szintet csökkenti  máj TG-szintézisét fokozza  endothel lipoprtein-lipáz aktivitását fokozza  A tiroxin szénhidrát-anyagcserére gyakorolt hatásai:  táplálék bevitelt fokozza (így a szénhidrátokét is)  glukóz felszívódását a bélből fokozza  adrenalin hyperglycaemizáló hatását fokozza  glukoneogenetikus aktivitást fokozza  inzulinérzékenységet csökkenti 3. A tiroxin keringési rendszerre gyakorolt hatásai     A szívműködésre kifejtett hatások. A szívben növelik a β-adrenerg receptorok számát és fokozzák azok katekolaminok iránti affinitását,

következésképpen fokozzák a katekolaminok pozitív inotrop és kronotrop hatásait. A pajzsmirigy hormonok végeredményben a PTF-ot növelik, ami egyrészt a fenti közvetlen szívhatásokon alapul, másrészt pedig egy keringési alkalmazkodás a systémásan fokozott metabolizmushoz. A vérnyomás is változik: a szisztolés vérnyomás emelkedik, ami érthető, hiszen a teljes PTF emelkedik, ugyanakkor a diasztolés nem változik, vagy még kissé csökken is. Ennek magyarázata, hogy a perifériás izmokban a fokozott metabolizmus vasodilatátiót okoz, így a TPR csökken.  Hyperthyreosisban gyakran találkozunk olyan tachycardiás ritmuszavarokkal, amelyek βblokkoló adása mellett megszűnnek.  A normál pajzsmirigyhormon szint befolyással van a szívizom kétféle miozin nehézláncának (MHC) arányára is, ami döntő abban a tekintetben, hogy a kéz izoforma ATP-áz aktivitása nem ugyanakkora.   A katekolaminokhoz való viszony. A

pajzsmirigyhormonok és a katekolaminok hatásai szoros kölcsönhatásban vannak egymással. Egyrészt a hatásaik nagyjából hasonlóak, másrészt pedig a pajzsmirigyhormonok a βadrenerg receptorok számának és katekolamin-affinitásának emelésével mintegy potencírozzák azok hatását. Nagy hangsúlyt kap ez hyperthyreosisban, amikor is normál katekolamin plazmakoncentráció mellett is katekolamin-toxicitás tünetei jelentkezhetnek, melyek βblokkerekkel, sympathectomiával mérsékelhetőek.   4. Hypothyreosis Tünetek és élettani hátterük    A pajzsmirigy-alulműködés lehet a pajzsmirigy számos betegségének végeredménye, az agyalapi mirigy elégtelen működsésének másodlagos következménye vagy elégtelen hypothalamusfunkció következménye. Felnőttben a pajzsmirigy-alulműködés tünetegyüttesét általánosságban myxoedemának nevezik, jóllehet a myxoedema fogalmát használják specifikusan a hypothyreotikus

bőrelváltozásokra is. A myxoedema patogenezise a pajzsmirigyhormonok fehérjeanyagcserére kifejtett hatásaiban keresendők: csökkent pajzsmirigyműködés esetén a bőr poliszacharidokat, hialuronsavat és chondroitin-sulfátot tartalmazó fehérjéi felhalmozódnak vízretentiót okozva a bőrben.  Pajzsmirigyhormonok hiányában a csontvelő csökkent anyagcseréje és a B 12 -vitamin rossz felszívódása miatt mérsékelt anaemia alakul ki.   Hypothyreosisban a gondolkodás lassú, a CSF fehérjeszintje magasabb a normálisnál. A perifériás idegrendszerben a feszítési reflexek reakcióideje megnyúlik.  Végeredményben a teljes metabolikus meglassulás jellemzi az ilyen betegeket: elhízás, száraz sápadt bőr jellemző, bradycardia alakulhat ki, a meglassult glukózfelszívás miatt esetleg hypoglycaemia (bár ez ritkább), hideg-intolerancia, hyperkoleszterinaemia.  Pajzsmirigy-elégtelenségben gyakran találkozunk strumával, ami a feedback

szabályozással magyarázható: mivel a szabad T 4 /T 3 alacsony, a hypophysealis és hypothalamikus negatív feedback gátlás alól felszabadul a TSH és TRH szintézis. Ekkor az alacsony T 4 /T 3 koncentráció mellett emelkedett TSH koncentráció található, amely a pajzsmirigyben a mirigyállomány hyertrophiáját okozhatja.      Amennyiben a pajzsmirigy-elégtelenség más intrauterin jelentkezik, súlyos növekedési- és fejlődési elmaradás jelentkezik, mely kifejezett a központi idegrendszer esetében. A születéstől fogva hyothyreosisos gyermeket kreténnek nevezik. A kretének törpenövésűek, szellemileg visszamaradottak, nyelvük nagy és gyakran kilóg a szájukból, hasuk kidomborodó. Cretenismus kórképben beteg gyermekről készült röntgen felvételeken a korához képest elmaradott csontosodást látható. Régebben ennek a betegségnek a terhesség alatt az anyai szervezet jódhiánya volt az oka.  Ha a napi jódfelvétel 10

g alá csökken, a pajzsmirigyben elégtelenné válik a hormonszintézis, és a hormonelválasztás csökken. A megnövekedett TSH-szekréció miatt a pajzsmirigy hypertrophisál, és jódhiányos golyva alakul ki.  Akár a korai életszakaszban korán felismert, akár a későbbi életszakaszban kialakult hypothyreosis kezelése egyszerű: per os szubsztitúciós terápia történik L-tiroxinnal. Bár a T 3 biológiailag aktívabb a T 4 -nél, ráadásul az általános biológiai hatást is a T 3 fejti ki, mégis T 4 -gyel szubsztituáljuk az ilyen beteget. Erre a TBG nagyobb T 4 -affinitása, a T 4 hosszabb féléletideje, így végeredményben a TBG T 4 -gyel kiváltható pufferoló hatása a magyarázat.  5. Hyperthyreosis Tünetek és élettani hátterük        A pajzsmirigy túlműködés jellemző tünetei a következők: idegesség, fogyás, meleg intolerancia, hyperphagia, megnövekedett pulzusnyomás, tremor, meleg puha bőr,

izzadás, tachycardia, a perifériás ínreflexek reakcióidejének megrövidülése és az alapenergiaforgalom +10%-tól +100%-ig terjedő fokozódása. A hyperthyreosist számos pajzsmirigybetegség (beleértve a jó- és rosszindulatú daganatokat) okozhatja. TSH-szecernáló hypophysistumor is kiválthat hyperthyreosis A pajzsmirigy-túlműködés legáltalánosabb formája a Graves-féle betegség vagy Basedow-kór (exophtalumsszal járó struma). Ilyenkor a pajzsmirigy egyenletesen megnagyobbodik, hyperplasiás és a betegen exophtalmus jelentkezik, ami a merev falú orbitában elhelyezkedő szöveteknek, különösen a külső szemizmoknak a duzzadása miatt alakul ki. E betegség oka a TSH-receptorok elleni autoantitestek megjelenése a keringésben. Ezek egy része gátolja a pajzsmirigy működését, más részük viszont TSH-szerű hatású és a pajzsmirigy működését jelentősen serkenti. Mivel ekkor a keringő szabad T 4 /T 3 szint emelkedik, a feedback

szabályozásnak megfelelően a TSH-koncentráció csökken. A thyreotoxicosis jelentősen megterheli a vérkeringési rendszert, számos betegben a legtöbb vagy az összes tünet cardiovascularis. Extrém esetben a fokozott katekolamin hatás miatt tachycardiás ritmuszavarok alakulhaznak ki, amelyek általában β-blokkolókkal kezelhetők. Ugyanakkor a bőrerek vazodilatációja miatt lecsökkent perifériás ellenállás funkcionálisan egyenértékű egy nagy AV-shunt megnyitásával; ha a perctérfogat kompenzatorikus emelkedése nem elegendő, fokozott perctérfogattal járó keringési elégtelenség alakulhat ki. 6. Az aldoszteron szintézise, élettani hatásai          Az aldoszteron szintézisének helye a mellékvesekéreg legkülső rétege, a zona granulosa. Mint minden szteroidhormon, az aldoszteron is koleszterinből szintetizálódik, amely származhat a plazmából (LDL) vagy a sejt de novo szintéziséből. Mivel a szteroidokat

raktározni nem képes a sejt, ezért maga a hormon mindig de novo szintetizálódik. Az aldoszteron-szintézist a vese és a zona glomerulosa sejtjeinek érzékelő funkciói irányítják. A vesében a JGA sejtjei a vérnyomást érzékelik, míg a macula denza sejtjei a Na-fluxust. Bármelyik csökken, renintermelés indul be. A renin a vérkeringésbe kerülve a máj által termelt angiotenzinogén nevű α 2 -globulinból proteolízissel egy angiotenzin I nevű dekapeptidet hasít. Ezt a peptidek a szignifikánsan a tüdőben jelenlévő ACE hasítja tovább, és kialakul az angiotenzin II nevű oktapeptid. A mellékvesekéreg zona glomerulosa sejtjei angiotenzin II receptorral rendelkeznek, mely receptor ligandkötése cAMP medialt szignáltranszdukció révén az aldoszteron szintéziséhez szükséges enzimeket up-regulálja. Az angiotenzin II érdekessége, hogy receptorával együtt internalizálódik a célsejtbe, és így is generál második jelet. A hormon aztán

elbomlik, a receptor pedik recirkulál a sejtmembránba. A hormon korai hatása a koleszterin  pregnenolon átalakulást, míg a késői hatás a kortikoszteron  aldoszteron átalakulást serkenti  A zona glomerulosa sejtjei az ECF [K+]-ját érzékelik. Amennyiben ez emelkedik, a sejtek depolrizálódnak és feszültségfüggő Ca2+-csatornák nyílnak meg. A beáramló kalcium hatására olyan enzimek aktiválódnak, amelyek a hormonelválasztást serkentik.  Az ACTH hatása itt nem döntő, bár a normális működéshez szükséges, de szabályozó hatása nincsen.  Ellenszabályozásként az ANP hatása merül fel, ami a hypervolaemia esetén szecernálódik a pitvarfalban. Az ANP a cAMP ↓ és a cGMP ↑ folytán csökkenti a JGA-ban a reninszekréciót.  Az aldoszteron célsejtjei a vese disztális tubulusainak hámja, ahol a következő hatásokat fejti ki (természetesen szteroidokra jellemző módon):  apikális membránba preformált

Na+-csatornákat helyez ki, ill. fokozza ezen csatornák expresszióját  a basolateralis mebránban up-regulál a Na+/K+-pumpa  az összes légzési lánc és citrát-kör enzimek up regulálnak, amely az ATP-termelést fokozza; így van mi etesse a Na+/K+-pumpát  lipoproteinek szintézise fokozódik, a membrán turnoverének fokozódásához társul  közbeékelt sejteken a Na+/H+-kicserélő működését fokozza  Végeredményben Na-ot és vizet tart vissza, ugyanakkor K+-ot ürít. 7. Glukortikoid-szintézis és szabályozása    A glukokortikoidok (leghatásosabb a kortizol) a mellékvesekéreg zona fasciculatajában termelődnek, bár valamennyi termelődik a zona reticularisban is. Mint minden szteroidhormon, az aldoszteron is koleszterinből szintetizálódik, amely származhat a plazmából (LDL) vagy a sejt de novo szintéziséből. Mivel a szteroidokat raktározni nem képes a sejt, ezért maga a hormon mindig de novo szintetizálódik. 

A glukokortikoidok legfontosabb szabályozó eleme a hypothalamo-hypophysealis tengely.  Tekintettel arra, hogy az ACTH mutatja a legnagyobb cirkadián ritmust, ezért természetesen a kortizol szint is napi ingadozást mutat: a reggeli órákban, ébredés előtt a legmagasabb a szint, ami a nap folyamán fokozatosan csökken, majd éjfél körül a legalacsonyabb. Ezután ismét emelkedni kezd a reggeli csúcsig.  Legfontosabb szabályzótényezők a képen vannak.  Az ACTH a következő intracelluláris hatásokat váltja ki a zona fasciculata sejtjeiben:  membránreceptor (nagy affinitású)  adenilát-cikláz aktiválás  cAMP-szint emelkedés  foszfoproteinkinázok aktiválása  koleszterinészterázok aktiválása  szabad koleszterin felszaporodás  oldallánc hasító enzim aktiválás: koleszterin  pregnenolon  mitokondriális citokróm P450 enzimcsalád aktivációja  koleszterin de novo szintéziséhez szükséges enzimek

expressziója  LDL-R expresszió 8. Hogyan befolyásolja, milyen mechanizmusokkal a szervezet fertőzésekkel szembeni védekezőképességét a glukokortikoidok tartós adása?  Glukokortikoidok tartós adagolása csökkenti a szervezet fertőzésekkel szembeni ellenállóképességét. Ez a hatás több ponton alakul ki Egyrészt csökkentik olyan gyulladásos mediátorok szintézisét és felszabadulását, amelyek az immunrendszer védekező struktúráit aktiválná, másrészt pedig a az antigén prezentáció és a lymphocyta proliferáció közötti jelátvitel különböző részeit blokkolja.   Gyulladásos folyamatok: Azokban a sejtekben, amelyekben a gyulladásos mediátorok képződnek, II. típusú glukokortikoid receptorok vannak. Így a hormon hatására ezekben a sejtekben lipokortin nevű fehérjék képződhetnek. A lipokortin gátolja a membrán foszfolipidekből az arachidonsav képzést, így sem prostaglandinok nem képződhetnek a

ciklooxigenáz hatására, se leukotriének a lipooxigenáz hatására. A prosztaglandin  thromboxán blokk még a kisebb baj, legfeljebb nem alakulnak ki lokális gyulladásos tünetek. A leukotriének meg nem jelenése azonban gond: ezek hiányában nem aktiválódnak a neutrophyl granulocyták, csökken a phagocytozis, csökken a baktériumelimináció.           Immun folyamatok: Antigén (pl. fertőző ágens) hatására a járőröző macrophagok aktiválódnak (antigénprezentáció), és IL-1 termelésbe kezdenek. Glukokortikoidok ezt gátolják, így csökken az IL-1 szint, ami miatt egyrészt nem fog láz kialakulni, másrészt nem aktiválódnak a B-sejtek, nem történik meg a B-sejt proliferáció. Szintén nem aktiválódnak a T h -sejtek sem, így nem történik IL-2 termelés sem. Amúgy ezt a lépést is gátolják a glukokortikoidok. Végeredményben elmarad mind a T-, mind a B-sejt proliferáció. További immunszupressziót

eredményez, hogy a keringő vérben a glukokortikoidok hatására eleve csökken az Eo-szám, mivel azok fokozottan szekvesztrálódnak a lépben és a tüdőben. Csökken a Ba-k száma, csökken a keringő ly-k száma, csökken a fvs-ek mitotikus aktivitása. Ez mind oda vezet, hogy az immunrendszer kevésbé képes ellenállnia a fertőzésekkel szemben. 9. A glukokortikoidok fő anyagcsere hatásai  Fehérjeanyagcsere  fokozza a proteinek degradációját  fokozza a harántcsíkolt izom fehérjéinek lebontását  gátolja az aminosavak izomfehérjékbe való beépülését  fokozza a ketoplasztikus aminosavak glukoneogenezisbe való belépését  a fokozott aminosavlebontás miatt fokozza az ureaciklus rátáját  Lipidanyagcsere  csökkenti a zsírszövet glukózfelvételét  mérsékli a lipogenezist  fokozza a katekolaminok lipolizáló hatását  a lipolízis csak típusos területeken valósul meg  fokozza a lipolízist a

végtagokon  zsírlerakódást okoz a csípő- és alhas tájékán  Szénhidrátanyagcsere  csökkenti a zsírszövet glukózfelvételét  serkenti a májban a glikogenezist és a glukoneogenezist  fokozza a glukóz-6-foszfatáz aktivitást  fentiek miatt emeli a vércukorszintet  perifériás szövetekben antiinzulin hatást fejt ki, meglévő diabetest rontja 10. Normális menstruációs ciklus hormonális szabályozása 11. Az ovarialis szteroidok élettani hatásai               A theca interna sejtjeiben kifejeződik a 17-hidroxiláz, de nincs sem 17-HSDH, sem aromatáz enzim, sem 21-hidroxiláz. Ennek megfelelően ezekben a sejtekben progeszteron, 17-hidroxiprogeszteron, valamint androgén hormon, főleg androszténdion keletkezik. Az elválasztott androgén (innen az ovariumból) fiziológiásan semmilyen hatást nem fejt ki a női szervezetben, mert diffúzióval kerül a granulosasejtekhez, amelyek

számára szubsztrátként szolgál. A theca interna a hypophysealis FSH szabályozása alatt működik. A granulosa sejtekben a 17-hidroxiláz enzim nem fejeződik ki, viszont mind a 17-HSDH, mind az aromatáz megjelenik. Ennek megfelelően itt nem történik C 19 szteroidok szintézise, azonban a theca internában keletkezett androgéneket felvételük után ösztönná és ösztradiollá alakítja. A granulosasejtek a hypophysealis LH szabályozása alatt állnak. Ovuláció után a granulosasejtekből kialakuló corpus luteum erősen vascularizálódik, és hozzájutnak LDL-hez, amit eddig nélkülöztek (kizárólag a theca sejtek tápláltál diffúzió útján). LH-hatására az LDL-receptorok száma is megemelkedik a corpus luteumban, ami innentől döntő szerepet játszik a progeszteron szintézisében. Kismértékben a theca- és granulosasejtek is szintetizálnak progeszteront, de ez a sejtekből nem kerül ki, hanem továbbalakul. Így biológiai hatást nem fejt ki

Ösztrogénhatások. Az ösztrogéneknek ovarialis és extraovarialis hatásai vannak. Ovarialis hatás:  granulosasejtek ↑  LH-receptorok megjelenése a granulosasejteken  thecasejtek ↑  androgéntermelés a thecasejtekben Extraovarialis hatás:  méhnyálkahártya regeneráció/proliferáció  méhizomzat állománymegtartása  terhesség alatti méhizom hypertrophia  méhizomzat ingerlékenysége ↑  terhesség végén a prosztaglandinok ↑  nyakcsatorna szekrétumhígulása  hüvely hámsejtek szekréciójának fenntartása  gliolízis feltételeinek megteremtése a hüvelyhámban  savi vegyhatású hüvelyváladék  emlő proliferációja  terhesség alatti szekréciógátlás az emlőben  alacsony koncentrációban az FSH/LH ↓  magas koncentrációban LH-surge, FSH ↑  terhesség alatti PRL ↑  hormonkötő fehérjék szintézise ↑  LDL ↑  csontszövet megtartása ↑  epiphysis porckorongok

záródása  Progeszteron hatások.  méhnyálkahártya felkészítése az esetleges implantációra  terhesség kihordásának biztosítása  corpus luteumban autokrin hatás alapján sajátreceptor szintézise ↑  decidua kaialkítása  méhizomzat ingerlékenysége ↓  prosztaglandinok szekréciója ↓  ösztadiol hiányában az LH-szekréció ↓  ösztradiol jelenlétében az LH-szekréció ↑ 12. Hormonális változások fiziológiás terhesség során 13. A tesztoszteron szintézise, fiziológiás hatásai          A Leydig-sejtekben mind a 17-hidroxiláz, mind a 17-HSDH kifejeződik, nincsen viszont 21-hidroxiláz-aktivitás. Ennek megfelelően a szteroidszintézis az androgénirányba terelődik, de a gyenge biológiai hatású DHEA-ból és androszténdionból a leghatásosabb androgén, a tesztoszteron keletkezik. A Leydig-sejtek működése a hypothalamicus LH szabályozása alatt áll. A

tesztoszteron biológiai hatását a célsejtekben 5α-dihidrotesztoszteronná alakulva fejti ki. Intrauterin a férfi genitális- és fenotípusos nem kialakításáért felelős hormon. Hiányában, vagy receptorbetegség következtében a genetikailag hím magzatban tesztikuláris feminizációs szindroma alakul ki, és fenotípusosan leány újszülött születik, vakon végződő külső nemi szervvel. A más, gyengébb androgénekkel együtt a központi idegrendszer androgénérzékeny sejtjeiben a férfira jellemző és szerkezetileg is kimutatható változásokat indukál (sejtnagyság, sejtek száma, összeköttetések). Az újszülöttkor után is kifejti központi idegrendszeri hatását, képes az agy olyan területein, ahol szexuálhormonokat akkumuláló neuronok vannak morfológiailiag is kimutatható változásokat létrehozni. A postnatális androgénkiugrás után az androgének szintje alacsony. (Idegrendszeri gátlás alatt vannak a GnRH neuronok, ugyanakkor az

androgének iránt különösen érzékeny gonadotrop sejteken kis mennyiség is jelentős negatív feedback hatást vált ki.) Pubertás előtt a GnRH szekréció nagyobb pulzabilitással jelentkezik, ennek megfelelően az FSH/LH-szekréció emelkedik.  Anabolikus hatások.  férfias szőrzet  gége megnövekedése  férfias izomeloszlás  csontdenzitás ↑  nemi vágy ↑  Androgén hatások.  here, herezacsko, penis mérete ↑  spermatogenezis  prostata, epidydymis, vesicula seminalis kifejlődése  éjszakai erectiók  A pubertás alatt kialakult változások közül androgénszekréciót igényel. A tesztoszteron általános anabolikus hormon.  egyesek fenntartása folyamatos 23. Az inzulinszekréció és szabályozása  Az inzulin szintézise és szekréciója a pancreas endokrin állományát adó Langerhansszigetek β-sejtjeiben történik.  A bioszintézis más polipeptid hormonokhoz hasonlóan prepro formában

történik. A preproinzulin 23 AS-ból álló irányító szekvenciája lehasad a DER-be lépve. A megmaradó rész konformációja megváltozik, és a proinzulint diszulfid-hidak rögzítik. A feltekeredett proinzulin, a Golgiba kerül, ahol átalakító enzimek hatására a C-peptid kihasad a proinzulinból, és kialakul az inzulinra jellemző szerkezet: A- és B-lánc, melyet két diszulfid híd köt össze, valamint egy harmadik S-S híd az A-láncon belül. A szekréciós granulumba ekvimoláris mennyiségben kerül inzulin és C-peptid, s ezek a molekulák exocytozisra is együtt kerülnek, aminek diagnosztikai haszna van.         A β-sejt glukokináz enzimét szokás glukóz-szenzornak is nevezni, mivel ez az enzim döntően befolyásolja az inzulin szekrécióját. A glukóz a sejtbe GLUT-2-n keresztül jut be, ahol azonnal foszforilálódik, és glukóz-6-P alakul ki. Mivel a GLUT-2 K M értéke a fiziológiás éhomi glukózkoncentrációnál

magasabb (8,2 mM), ezért érzékenyen képes követni a transzporttal a vércukorszint változást. A sejtben nagyon kevés LDH-enzim van, ezért a glukóz piruváttá oxidálódik, ami belép a mitokondriumba, ahol az oxidációja révén ATP-t termel. Az ATP a citoplazmában a koncentrációjától függően zárja az ATP-függő K+-csatornákat, és a B-sejt depolarizálódik. Ez feszültségfüggő Ca2+-csatornákat nyit meg, és a Ca2+-influx hatására a preformált inzulint és C-peptidet tartalmazó granulumok exocytozissal kiürülnek. Feltehetően a glukóz-6-P a proinzulin génexpresszióját fokozza.  Inzulinszekréciót serkenti:  glukóz ↑  mannóz ↑  glicerinaldehid ↑  aminosavak ↑ (arg, lys, leu, ala)  GIP, gastrik, secretin, CCK  FFA↑  ec. K+  ic. Ca2+  sulfonilurea-vegyületek (glibenclamid)  Inzulinszekréciót csökkenti:  hypoglycaemia  hypokalaemia  β-blokkolók  α-adenerg agonisták (A, NA) 

somatostatin 14. A szénhidrát-anyagcsere hormonális szabályozása 24. A zsíranyagcsere hormonális szabályozása 25. Az artériás vérnyomás hormonális szabályozása Hallás Esszékérdések 1. A külső- és középfül szerepe a hangérzékelésben  A külsőfül két részre osztható: a fülkagylóra és a külső hallójáratra. Mindkét rész ugyanazt a célt szolgálja: a hanghullámokat terelik a külsőfül-középfül határát képező dobhártyára.  A fülkagyló (auricula) tölcsérszerű képlet, amely radarszerűen képes a hangot, mint mechanikai hullámot „befogni”. Egyes állatok a fülüket reflexesen a hangforrás irányába képesek fordítani; ez a képesség embernél eltűnt.  A fülkagyló a külső hallójáratba (meatus acusticus externus) vezeti a hanghullámokat, ahol az a dobhártyát (membrana tympani) rezegteti meg.  A külsőfülnek szerepe van a hanginger lokalizálásában (útkülönbség, látencia idő)

és a hang erősítésében.  A középfül a membrana tympani mögötti, levegővel teli üreg a halántékcsontban, amely a fülkürt (tuba auditiva) útján az orrgaratba nyílik, és így kapcsolatban áll a külvilággal.  A tuba rendszerint zárva van, nyeléskor, rágáskor és ásításkor azonban megnyílik, ami lehetővé teszi a nyomás kiegyenlítődését a dobhártya két oldalán.  A középfülben helyezkedik el a három hallócsontocska, kívülről befelé a következő sorrendben: a kalapács (malleus), az üllő (incus) és a kengyel (stapes).  A manubrium malleoli a dobhártya belső-felső felületén, a caput malleoli a dobüreg falán rögzül. A kalapács nyúlványa ízületet alkot az üllővel, az pedig a kengyellel  A kengyel talplemeze a középfül-belsőfül határán lévő ovalis ablakra (foramen ovale) rögzül, szalagszerű képletekkel.  A hallócsontok szerepe a mechanikai rezgés továbbítása a belsőfülhöz: az ovális ablak

mögött a csontos labyrinthust kitöltő perilympha helyezkedik el, ami összetételében az extracelluláris folyadékhoz hasonlít.  A hallócsontok „impedanciatranszformátor” szerepét töltik be, feladatuk a hang minél kisebb energiaveszteséggel történő átvitele alacsony hullámimpedanciájú közegből (levegő) magas hullámimpedanciájú közegbe (perilympha).  Az impedanciatranszformáció nélkül a hanghullámok jelentős része visszaverődne az ovális ablakról, ami kb. 20 dB halláskárosodást okozna  Az impedanciaillesztés részben annak köszönhető, hogy az energia a nagy felületről a kis felületre (dobhártya : ovális ablak = 50 mm2 : 3 mm2) tevődik át, másrészt pedig annak, hogy a hallócsontok emelőkarrendszere az ovális ablakra ható erőt mintegy 1,3-szeresére növeli (optimális hatásfok 1-2 kHz esetén).  A középfülben a musculus tensor tympani és a musculus stapedius az alacsony frekvenciájú hangátvitel bizonyos

fokú gyengítésére képes.  Reflexesen állandó szinten tartják az alacsony frekvenciák intenzitását, védelmet biztosítanak a túl hangos hangok ellen (kicsit későn tympanikus reflex), a középfülben bizonyos rezonanciákat csillapítanak, és alacsonyabb frekvenciájú hangok magasabb frekvenciájúakat maszkírorozó hatását mérséklik.  A m. tensor tympanit n trigeminus (V) idegzi be; a kalapács nyelét mediális irányba húzza  A m. stapediust a n facialis (VII)idegzi be; a kengyel talplemezét kiemeli az ovális ablakból  Az ovális ablak alatt helyezkedik el a kerek ablak (foramen rotundum), amelyet egy hártya zár le (membrana tympani secundum). A kerek ablak hártyája és az ovális ablakra áttevődő hullámok ellentétes irányba mozdulnak, ami a visszatérő perilympharendszernek köszönhető. 2. A belső fül szerepe a hangérzékelésben  A belső fül (labyrinthus) két részből áll, amelyek közül az egyik körülfogja a

másikat. A csontos labyrinthus az os temporale pars petrosájában lévő csatornarendszer, amelyben perilymphának nevezett folyadékkal körülvéve helyezkedik el a hártyás labyrinthus.  Ez utóbbi nagyjából ugyanolyan alakú, mint a csontos labyrinthus, de ez endolymphával van kitöltve.  A két kompartment egymással nem közlekedik; a perilympha összetételében az extracelluláris folyadékra hasonlít (magas [Na+] és alacsony [K+]), az endolympha pedig az intracelluláris folyadékra (alacsony [Na+] és magas [K+]).  A labyrinthus hallás szolgálatában álló része a cochlea, amely tekercsszerűen felcsavarodó cső; emberben 35 mm hosszú és 2¾ csavarulata van.  Lumenét teljes hosszában három részre osztja a membrana basilaris és a Reisner-hártya. Ezek a részek a scala vestibuli, a scala media és a scala tympani.  Ezek közül a scala vestibuli és a scala tympani perilymphát tartalmaz. A két kompartment tulajdonképpen nem is kettő,

hanem egy, mert a csiga csúcsánál, a helicotremán át közlekednek egymással.  A scala vestibuli tehát a foramen ovalétól, melyet a stapes talpa fed le, a helicotremáig tart, a scala tympani pedig a helicotremától a foramen rotundumig.  A középső cochleáris kompartment a hártyás labyrinthust képező scala media endolymphát tartalmaz, és a másik két scalával nem kommunikál.  A scala media legfontosabb jellegzetessége, hogy magába foglalja a hallás szervét, a Cortiszervet.  A stapes talpának mozgásai tovahaladó hullámsorozatot indítanak el a scala vestibuli perilymphájában.  A csigában előrehaladva a hullám amplitúdója fokozatosan nő, elér egy maximumot, majd gyorsan csillapodik. A kengyel és az amplitúdómaximum helye közötti távolság a hullámot kiváltó rezgés frekvenciájától függ.  A magas hangok által keltett hullámok amplitúdómaximuma a stapeshez közelebb, míg a mély hangoké a helicotremához közelebb

lokalizálódik. Ennek oka az, hogy a stapestől a helicotremáig a csiga abszolút keresztmetszete ugyan csökken, de a modiolus széléről beemelkedő lamina spiralis ossea és a csiga külső széléről beemelkedő ligamentum spirale fokozatos kissebbedése folytán a scala media hártyás határfelülete egyre szélesebb.  A mechanikai hullámokról tudjuk, hogy a kis frekvenciájú, nagy amplitúdójú (mély hangok) hullámok áthatoló, tovaterjedő képessége nagyobb; ezenkívül egy szélesebb, kevésbé megfeszített membrán könnyebben hozható nagy amplitúdójú rezgésbe, mint egy keskenyebb, feszesebb membrán.  Ilyen módon az amplitúdómaximumnak a formájába minden hangfrekvenciához az endolymphacsőben egy meghatározott hely van hozzárendelve.  A scala vestibuli csontos fala merev, a Reissner-hártya azonban hajlékony. A membrana basilaris nincs megfeszítve, így a scala vestibuliban keletkező hullámok könnyen bedomboríthatják a scala tympani

felé. A scala tympani perilymphájának mozgásai a kerek ablakon át a levegő felé vezetődnek el.  A hangullámok tehát a membrana basilaris alakváltozásához vezetnek, és a maximális kitérés helyét a hang frekvenciája határozza meg.  A Reisner-hártya és a membrana basilaris mozgásai természetesen nem jöhetnek létre anélkül, hogy az általuk körbezárt scala mediában ne történjenek mechanikai eredetű változások (lásd Corti-szerv működése). 3. A Corti-szerv működése  A membrana basilarison helyezkedik el a Corti-féle szerv, amelyben a hallóreceptor funkciót ellátó szőrsejtek találhatók. Ez a szerv a csiga csúcsától a bázisáig terjed, vagyis ugyancsak spiralis alakú.  A szőrsejtek nyúlványai átfúrják a merev, hártyaszerű lamina reticularist, amelyet a Corti-féle pillérsejtek támasztanak alá.  A szőrsejtek négy sorban helyezkednek el: három sorban a külső szőrsejtek, a pillérsejtek által alkotott

Corti-alagúttól laterálisan, és egy sorban a belső szőrsejtek az alagúttól mediálisan.  A cochleában 20 000 külső és 3500 belső szőrsejt található. A szőrsejt sorokat a vékony, viszkózus de rugalmas membrana tectoria borítja. Ebbe vannak beágyazva a külső szőrsejtek ciliumai, a belső szőrsejteké azonban nem.  A szőrsejtek bázisa körül faágszerűen elágazódó afferens neuronok sejttestjei a ganglion spiraléban bannak. Ez pedig a modiolusban, tehát a csontos tengelyben található  Az afferens neuronok 90-95%-a a belső szőrsejteket idegzi be, és csak 5-10%-uk innerválja a sokkal nagyobb számú külső szőrsejteket, viszont mindegyikük több külső szőrsejtet is ellát.  Ugyanakkor a nervus cochlearisban futó efferens rostok többségükben inkább a külső, mint a belső szőrsejteken végződnek.  A szőrsejteket beidegző idegsejtek axonjai a nervus vestibulocochlearis (VIII.) akusztikus rostkontingensét alkotják, és a

nyúltvelő nucleus cochlearis dorsalisában és ventralisában végződnek. A hallóidegben futó afferens és efferens rostok száma összesen megközelítőleg 28 000.  A belsőfül perilamphyarendszerének rezgései a membrana basilaris alakváltozásához vezetnek, és a maximális kitérés helyét a hang frekvenciája határozza meg.  A Corti-szerv szőrsejtjeinek apikális végét a lamina reticularis mereven tartja, és a külső szőrsejtek ciliumai a membrana tectoriába vannak beágyazva.  Amikor a kengyel mozog, mindkét hártya azonos irányban leng ki (Reisner-hártya és membrana basilaris), de különböző tengely körül, így nyírófeszültség jön létre, ami meghajlítja a szőröket.  A belső szőrsejtek ciliumai nincsenek beágyazva a membrana tectoriába; úgy tűnik, hogy ezeket a membrana tectoria és az alatta levő szőrsejtek közötti folyadék mozgása hajlítja.  A szőrsejtek két folyadékkompartmentet választanak el

egymástól. A szőrsejtek basisával a scala tympaniban helyet foglaló perilympha érintkezik, a sterociliumok az endolymphatérbe nyúlnak bele.  A kettő között permeabilitási barriert a szőrsejtek és a közöttük elhelyezkedő különböző támasztósejtek alsó harmada képezi.  Az endolympha szekréciós termék, a scala media laterális falán elhelyezkedő stria vascularis sejtjei választják el.  Az endolympha és a periplympha között elektromos potenciálkülönbség van: az endolympha mintegy 80 mV-tal pozitívabb a perilymphánál (endocochlearis potenciál). Még nagyobb az elektromos potenciálkülönbség az endolympha és a sejt eleve negatív belseje között: az érték kb. 150 mV.  A stereociliumok csúcsán mechanosensitiv kationcsatornák vannak, melyek nyílását-zárását a csúcsokon végighúzódó tip-link szabályozza.  Ha a ciliumok a legnagyobb irányába mozdulnak el, a csatornák nyílnak; ellenkező irányba záródnak.  A

nyitott csatornán a sejtbe főleg K+ áramlik be: bár nincs kémiai koncentrációkülönbség az endolympha és a sejt intracelluláris folyadéktere között, de a kb. 150 mV-nyi elektromos potenciálkülönbség behajtja a K+-ot. Na+-belépéssel kevésbé kell számolni  Nyugalmi körülmények között a csatornák kb. 15%-a nyitott állapotban van, ami egy bazális depolarizációt hoz létre.  A mechano-elektromos transzdukció hatására létrejövő depolarizáció hatására a sejtek bazális felszínéhez közeli feszültségfüggő Ca2+-csatronák megnyílnak, és Ca2+ áramlik be a sejtbe az endolymphából. A Ca2+-jelnek más a hatása a külső- és a belső szőrsejtekben  A külső szőrsejtekben a Ca2+-jel aktiválja a citosceletont, és a „kontraháló” szőrsejtek elmozdítják a membrana tectoriát, ezzel a passzív vándorló hullám amplitúdómaximumának helyén növeli a kitérés nagyságát és élesebbé teszi a hangolást.  Ez az aktív

bidirekcionális transzdukció a szomszédos belső szőrsejtet érzékenyíti, ennek ciliumai térnek ki a legnagyobb mértékben. A belső szőrsejt ingerküszöbe 50-60 dB-el magasabb, mint a külső szőrsejté, a bidirekcionális transzdukció nélkül a szokványos hangnyomás szinteken nem alakulna ki megfelelő mértékű kitérés a ciliumokban, így hangérzet sem.  A belső szőrsejtekben az ide-oda kitérés oszcilláló depolarizációt hoz létre (váltóáramú komponens), ugyanakkor mivel a két depolarizáló irányú kitérés között a repolarizáció nem teljes, a depolarizációnak és a következményes Ca2+-áramnak egyenáramú komponense is van.  Ezekben a sejtekben az intracelluláris [Ca2+] emelkedése transzmitterleadást eredményez, melynek intenzitása a Ca2+-jelhez hasonlóan oszcilláló jellegű. A transzmitter glutamát 4. A hanginger kódolási mechanizmusai  A belső szőrsejtek ingerületüket a ganglion spiraléban elhelyezkedő

bipolaris afferens neuronok apikális dendritjének adják át. Egy oldalon 3 500 belső szőrsejt van, melyek mindegyike kb 10 afferens axonnal érintkezik; ugyanakkor egy afferens axon csak egy szőrsejttel alakít ki kapcsolatot.  A cochlea meghatározott helyének karakterisztikus frekvenciája mellett (tonotopia) az ott elhelyezkedő belső szőrsejteknek és az onnan elvezetődő afferens axonoknak is van karakterisztikus frekvenciája.  Ez azt a frekvenciát jelenti, amely a legkisebb hangnyomásszinten (a minimális dB értéken) képes mérhető AP-frekvencia növekedést létrehozni a bazális AP-mintázathoz képest.  Emelkedő hangnyomásszinten a karakterisztikus frekvenciától eltérő frekvenciák is képesek az AP-frekvencia emelkedését létrehozni.  A nervus acusticus egy axonját vizsgálva az AP-frekvencia egy hanginger hatására jellemző változást mutat: kezdetben hirtelen emelkedik, majd a hang fennállása alatt egy kisebb értéken platózik. A

hanginger megszűnése után hirtelen a bazális érték alá csökken, ahonnan csak rövid idő után tér vissza a nyugalmi szintre.  A szőrsejtek váltakozó áramú depolarizációja a hang frekvenciáját utánozza (hiszen a hullámfrekvenciának megfelelő az ide-oda kitérés), tehát a nervus acusticus axonjairól elvezetett AP-frekvencia mintázat valamilyen összefüggést mutat a hang frekvenciájával.  Ugyanakkor a hallószerv 20 000 Hz frekvenciára is érzékeny amellett, hogy a nervus acusticus maximális frekvenciája 500 Hz. Tehát közvetlen összefüggés a két frekvencia között nem lehet  Az AP-frekvencia időbeli diszperziójának matematikai analízise azonban azt mutatta, hogy magas hangfrekvenciák mellett is az AP-ok a hangrezgések csúcsán, a nyomásemelkedések maximumán jelennek meg, de nem minden csúcsértéknél, hanem a rezgések bizonyos hányadában.  Az AP-ok ilyen csoportokba szedődését fáziscatolásnak nevezzük. 

Fentieknek megfelelően az egyes afferens axonok AP-frekvenciája a hangnyomásszinttől függ: kisebb dB-értékeknél a frekvencia kisebb, nagyobb dB-értékeknél a frekvencia nagyobb. Ez a frekvenciakód.  A hangnyomásszint emelésével nemcsak a karakterisztikus frekvenciájú axonokban növekszik meg az AP-frekvencia, hanem azokban az axonokban is, amelyek más, szomszédos karakterisztikus frekvenciával rendelkeznek.  Ennek az az oka, hogy a nagyobb intenzitású hangok a membrana basilaris nagyobb részét térítik ki, a vándorló hullám szélessége nagyobb lesz.  A többi ingerületbe került axon egyértelműen jelzi a nagyobb hangintenzitást: ez a populációkód.  Frekvenciadiszkrimináción alapuló kódolási mechanizmusnak megvan a maga hátránya: a küszöb felett 40 dB-lel ingerelve a hallószervet az axonok jelentős hányada telítődik, az intenzitás növelésével az AP-ok frekvenciája nem változik tovább.  Az intenzitásdiszkrimináció

azonban 120 dB-ig terjed. Ennek alapja egyrészt éppen a populációkód, másrészt pedig az, hogy az afferens axonok durván két részre oszthatók.  Az egyik csoportban az axonok ingerküszöbe alacsony, ennek megfelelően háttéraktivitásuk magas. Éppen ezek azok, amelyek 40 dB körül telítődnek A másik csoport axonjainak ingerküszöbe magas, ezért háttéraktivitásuk alacsony. Ezen axonokban az AP-frekvencia 40 dB fölött is követi a hangnyomásszint-emelkedést. Valószínű, hogy az intenzitásdiszkrimináció teljes tartományáért (0-120 dB) a különböző küszöbértékű neuronok is felelősek.  Kódolási lehetőséget ad a tonotopia: az egyes cochlearis belső szőrsejtekről elvezetődő axonok a cochlearis magvakban egymás mellet végződnek; izofrekvenciás neuronlemezeket hoznak létre, ahol a laminák a cochlea tonotopiáját reprodukálják. Ez a rendszer megfelel a dedikált pályáknál leírtaknak.  Tulajdonság detektorokról is

beszélhetünk: a kéregben található neuroncsoportok akkor jönnek ingerületi állapotba, ha bemeneti kapcsolataikon egy bizonyos komplex ingeregyüttes jelenik meg. 5. A hanginger által kiváltott jelek központi idegrendszeri feldolgozása, a hangérzet kialakulása  A belső- és külső szőrsejteken efferens axonok is végződnek. A belső szőrsejtekhez menő efferensek a tractus olivocochlearis lateralist alkotják, és az oliva superiorból származnak. Ezek a hallási afferentáció érzékenységét állítják be.  Az axonok részben a belső szőrsejteken, részben az azokhoz menő apicális dendriteken végződnek, és a transzmitterleadást gátolják. Ezzel tulajdonképpen az ingerküszöböt emelik, tehát a sejt érzékenységét csökkentik.  A tractus olivocochlearis medialis a kontralateralis cochlea külső szőrsejtjein végződik. Ezek a rostok a bidirekcionális aktivitást gátolják.  A pályák valószínűleg protektív szereppel

bírnak a túl erős hangigerekkel szemben, ugyanakkor, minthogy a bidirekcionális aktivitás a tonotopia miatt frekvenciák szerint változtatható, elképzelhető, hogy a gátlás az érdekes jeleket szűri ki az általános zajból, ezáltal javítja a hallást.  A központi feldolgozásnak három feladata van:  a hanginger kialakulásának és megszűnésének tényét fel kell ismernie;  a hanginger forrását lokalizálnia kell;  a beérkezett hangok mintázatából le kell szűrnie a jelentéstartalmat.  Általános jellemző a feldolgozásra, hogy a n. acusticus által szállított ingerek már korán párhuzamos felszálló pályákra csatolódnak át; minden egyes átcsatolódásnál az információ némileg módosul, a befutó ingerek más és más jellemzői kerülnek kiemelésre.  Jellemző az is, hogy a felszálló ingerületek mellett csaknem minden szint az alatta lévőkhöz leszálló ingerületeket is küld, az összeköttetések reciprok

jellegűek.  Az egyes cochlearis belső szőrsejtekről elvezetődő axonok a cochlearis magvakban egymás mellet végződnek; izofrekvenciás neuronlemezeket hoznak létre, ahol a laminák a cochlea tonotopiáját reprodukálják.  A tonotop szerveződés az auditív ingerületek feldolgozásának valamennyi szintjén végigvonul. Ott, ahol egy mag vagy egy terület több subregióra oszlik, valamennyi subregióban megtalálható a tonotop szerveződés.  Jellemző a hallórendszer párhuzamos szerveződésére, hogy a ganglion spirale neuronjainak axonjai az első átkapcsolódás előtt már kettéválnak.  Az egyik elágazás a nucleus cochlearis anteroventralisban szinaptizál, a másik pedig a posteroventralis részhez való kollaterálisok leadása után a nucleus cochlearis dorsalisban végződik.  A nucleus cochlearisba jutó afferensek szigorúan monoauralisak (ipsilateralisan), és a különböző karakterisztikus frekvenciájú afferensek ingerületi

mintázata azonos. Ettől továbbhaladva a másodrendű neuronokon azonban már eltérő mintázatok alakulnak ki, és az ingerületek binaurálissá válnak.  Az anteroventralis részben már széli gátlás érvényesül: a karakterisztikus frekvenciájukkal szomszédos frekvenciájú hangok megszólaltatása gátolja ezen másodrendű neuronokban a spontán aktivitást. Az itteni neuronok egy másik populációja ritmikusan megszakítja a primer neuronok spontán aktivitását. A széli gátlás kontrasztkiemelést, azaz zajelnyomást tesz lehetővé  A posteroventalis részben a neuronok egy része a hanginger keletkezésére reagál, majd ha az folyamatossá válik, megszünteti a leadását. Ezek a rövid, ill váltakozó hangingereket jó hűséggel továbbítják, de folyamatos hangingereket már másképp jeleznek tovább. A neuronok hangolása kevésbé éles, mint a primer afferenseké, tekintettel arra, hogy szélesebb területről származó primer afferensek

konvergálnak rajtuk (a receptív mező nő).  A dorsalis rész ingerületáttevődése változatos, nehezen osztályozható. Ebben a régióban már sok leszálló axon módosítja a felszálló ingerületet.  A fenti három magban az afferensek frekvencia szerinti (tonotop) elrendeződést mutatnak.  A cochlearis magokból az oliva superiorba és a nucleus accessoriusba vezet az út. Ezek a magvak már kontralaterális információkat is fogadnak. Itt történik a kétoldali intenzitás és a beérkezési idő analízise folytán az iránydetektálás (lásd 6. kérdés)  A következő állomások a nucleus lemnisci lateralis, ami afferentációt kap az azonos, illetve az ellenkező oldali olivakomplexből is, valamint a colliculus inferior, ami az azonos és ellenkező oldali nucl. lemn lat-ból kapja az afferentációt  A colliculus inferior meglehetősen bonyolult szerkezetű: a legnagyobb részét a centrális mag alkotja, amelyből a tovaterjedő kimenő jel a

két periféria időbeli és intenzitásbeli különbségekkel arányos.  Ezen neuronok akkor mutatnak maximális intenzitást, ha a hangforrás az ellenkező oldalon van: tehát az azonos oldali fülből származó jel késik, illetve az azonos oldali fülből jövő jel intenzitása a kisebb.  Erre a részre lokalizálódik az cochlearis reflex (középfülizmok) integrációja is.  A colliculus inferior az auditív ingerületek legfőbb átkapcsoló állomása a thalamus és az auditív cortex előtt. Innen azonban nem auditív területekhez is mennek ingerületek, melyek a különböző szenzoros funkciókat koordinálják az auditív ingerülettel.  A következő állomás a corpus geniculatum mediale (CGM), ami a thalamus része. A tonotop szerveződés ebben a magcsoportban is érvényesül: izofrekvenciál laminák itt is találhatók.  A CGM ventrális részének valószínűleg reléfunkciója van.  A CGM dorzális részében is érvényesül a tonotop

elrendezés, sőt a tonotop reprezentáció többszörösen ismétlődik. Ebbe a részbe más szenzoros információk is vetülnek, tehát igen komplex feldolgozás folyik.  A CGM mediális részében egyes neuronok csak egy adott hangintenzitással hozhatók ingerületbe, nagyobb intenzitás gátolja ezen neuronokat. Itt is különböző afferens neuronok konvergálnak.  Az afferentáció végül a primer hallókérget (A1) éri el, ami a temporalis lebenyben a fissura lateralis cerebri mélyén található, és ezt veszik körül az egyéb auditív kérgi reprezentációk.  Emberben a magas frekvenciák a fissura lateralis cerebri mélyén, a mély hangok a gyrus temporalis superiorhoz közelebb adnak jelet. A hallókéreg a Brodmann 41 és 42-nek felel meg  A hallás kérgi feldolgozására is jellemző a columnális szerveződés, egy-egy oszlop neuronjainak azonos a karakterisztikus frekvenciája.  Alternálva helyezkednek olyan oszlopok, amelyekben az azonos és az

ellenkező oldalról származó ingerületek egymást erősítik (szummációs oszlopok) azokkal, amelyekben a két oldal felől jövő ingerületek kioltják egymást (szupresszor oszlopok). Ez lehetővé teszi a hang likalizációját kérgi szinten is.  A hallókéreg tonotop módon szerveződött részében a CGM ventralis része képeződik le, de a kapcsolat kétoldali, reciprok jellegű. Ezekből a mezőkből ugyanis frekvenciaspecifikus ingerületek mennek a CGM ventralis részébe (geniculato-cortico-geniculatum hurok).  A kérgi reprezentációk egymással a corpus callosum útján vannak összeköttetésben. A nagymértékű, több szinten létrejövő kereszteződések miatt a primer hallókéreg féloldali sérülése kevéssé befolyásolja a hangmagasság percepcióját. Ezzel szemben megnehezül annak felismerése, hogy melyik oldalról jön a hang; ehhez azonban aránylag nagy kiterjedésű sérülés szükséges. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Corti-szerv Nucleus

cochlearis anteroventralis Nucleus cochlearis dorsalis Oliva superior Nucleus accessorius Nucleus lemnisci lateralis Colliculus inferior CGM Primer hallókéreg (A1) 6. A hangforrás lokalizációjának mechanizmusa  Az oliva superior anatómiailag a nucleus medialis et lateralis olivaeból és a corpus trapezoideum medialis magjából áll.  Funkció szerint azonban ezen három mag csak két részre különül el: a nucleus medialis olivaera és a többi részre.  Mindkét neuroncsoport összeköttetései olyanok, hogy lehetővé teszik a két cochleát érő hangingerek összehasonlítását, ezzel legfontosabb állomásai a hangforrás lokalizációjának. (A felső olivakomplex az első olyan állomás, amely binaurális afferentációt kap.)  Az olivakomplexből jövő neuronok egyrészt a lemniscus lateralis dorzális magjához, másrészt a középagyi colliculus inferiorhoz projíviálnak.  A nucleus cochlearis anteroventralisból jövő secunder afferensek

egyrészt az azonos oldali felső olivakomplexhez mennek, másrészt a corpus trapezoideumon keresztül a kontralateralis olivakomplexbe. Így kap az olivakomplex mindkét oldalról információt  A mediális olivamag neuronjai aszerint adnak le impulzusokat, hogy van-e és mekkora az időkülönbség a hozzájuk eljutó ingerületekben.  Monoauralis vagy szimultán ingerület esetén a bekövetkező leadás frekvenciája kisebb, mint ha a két ingerület között meghatározott, ms nagyságrendű különbség van.  A két befutó impulzus közötti optimális időkülönbség az egyes tercier neuronokban eltér; meg lehet állapítani, hogy mekkora az a jellemző késés, ami az adott neuront a maximális leadásra készteti.  Az egy neuronon érvényesülő késés attól függ, hogy a hangforrás helye mennyire tér el a sagittalis középsíktól. A sagittalis síkon elhelyezkedő hangforrás által keltett hang mindkét fület egyszerre éri el, ezért időkülönbség

nem alakul ki.  A corpus trapezoideum medialis magja az ellenoldali cochlearis mag és a lateralis olivamag közé iktatott reléneuron.  A lateralis olivamag a két fület érő (azonos frekvenciájú) hangok intenzitáskülönbségeire érzékeny, és a neuronok akkor lesznek aktívak, ha az azonos oldali intenzitás nagyobb, mint az ellenoldali.  Ennek a különbségképzésnek az a mechanizmusa, hogy a corpus trapezoideumból jövő neuronok túlnyomóan gátlóak, az erős ellenkező oldali inger az ipszilaterális aktivitást gátolja.  Az olivakomplex sérülése megszűnteti azt a képességet, hogy a hangforrást lokalizálni tudjuk.  Az olivakomplexből a két fület érő hang idő- és intenzitáskülönbségeit kódolva megy tovább az információ a colliculus inferiorba, mely terület neuronjainak nagyobb hányada binaurális bemenetű, és a tőlük származó kimenő jel a két periféria közötti időbeli és intenzitásbeli különbségekkel arányos.

 Ezen neuronok akkor mutatnak maximális intenzitást, ha a hangforrás az ellenkező oldalon van: tehát az azonos oldali fülből származó jel késik, illetve az azonos oldali fülből jövő jel intenzitása a kisebb.  A jel tehát a két colliculus inferiorból eltérő mintázattal megy tovább a CGM cortex útvonalon. Ennek megfelelően a kétoldali felszálló jel, a colliculus inferiortól magában hordozza a hangforrás lokalizációjáról szóló információt.  A két fület érő hanginger idő- és intezitásbeli különbsége önmagában egyértelműen kódolja, hogy a hangforrás melyik oldalon van. A különbségek mértéke hordozza az információt arról, hogy az adott oldalon a sagittalis középsíktól mért 0-90o szögtartományú, 3D gömbcikk mely részén helyezkedik el.  Nyílván legnagyobb az idő- és intenzitáskülönbség, ha a hangforrás a két fület összekötő tengely mentén helyezkedik el. Ekkor a sagittalis középsíkkal 90o-os

szöget zár be  A pontosan szemből jövő hangok minőségileg különböznek az egyén háta mögül jövőktől, mivel a fülkagylók enyhén előrefelé hajlanak (hátulról árnyékolnak). Ízlelés és szaglás Esszékérdések 1. Az ízérzékelés receptorszintű mechanizmusai  Az ízérzékelés szervei az ízlelőbimbók, 50-70 μm átmérőjű ovális testek. Mindegyik ízlelőbimbó kb. 40 támasztósejtből és 5-18 szőrsejtből áll  A recptorsejtek számos szőrt bocsátanak az ízlelőpórusba, ami az ízlelőbimbó epitheliális felszínén nyílik.  Az érző idegrostok velőhüvely nélküli végződései közvetlenül beburkolják a receptorsejteket. Minden egyes ízlelőbimbók kb. 50 idegrost lát el, ugyanakkor minden idegrost átlagosan 5 ízlelőbimbóból származó ingerületet továbbít.  Az ízlelőbimbó beidegzésének trophikus szerepét bizonyítja, hogy a denervált bimbó atrophizál, majd eltűnik. Ha azonban az ideg

regenerálódik, a szomszédos sejtek új ízlelőbimbóvá differenciálódnak.  Emberben az ízlelőbimbók az epiglottis, a lágyszájpad és a garat nyálkahártyájában, valamint a nyelven elhelyezkedő papillae fungiformes és circumvallatae falában találhatók.  A papillae fungiformes többsége a nyelvcsúcs közelében található kerek képlet; a papillae circumvallatae a nyelvgyökön V alakban elhelyezkedő, kiemelkedő képletek.  A fungiformis papillákon, rendszerint a papilla csúcsán mintegy 5 ízlelőbimbő helyezkedik el. A nagyobb papillae circumvallatae-n, többnyire a papillák oldalán mintegy 100 ízlelőbimbó található.  A kicsiny, kúp alakú papillae filiformes a nyelvháton helyezkednek el, általában nem tartalmaznak ízlelőbimbókat.  Összesen kb. 10 000 ízlelőbimbó van  A nyelv elülső 2/3-áról a n. facialishoz (VII) tartozó chorda tympani, a hátsó 1/3-áról a n glossopharyngeus (IX.), a nyelven kívüli területről

pedig a n vagus (X) szállítja az ízlelési afferentációt az agytörzsbe.  Mindhárom rostkontingens velőhüvelyes, de alacsony vezetési sebességű rostjai mindkét oldalt a nyúltvelőben egyesülnek, és a nucleus tractus solitariiban végződnek. Innen a secunder neuronok kereszteződés után a lemniscus medialishoz csatlakoznak, és a thalamus specifikus érző relé magjain végződnek (VPL, VPM). Innen az út a gyrus postcentralis alsó részébe vezet  Az ízérző receptorok kemoreceptorok, amelyeket a nyálban oldott vegyületek hoznak ingerületbe. Ezek az anyagok generátorpotenciált hoznak létre a receptorsejtekben, amelyek akcióspotenciált idéznek elő az érző neuronokban. Az, hogy az oldott anyagok hogyan hozzák létre a receptorpotenciált, nem ismeretes.  Bizonyított, hogy néhány ízérzést kiváltó molekula az ízlelőbimbók specifikus fehérjéihez kötődik. Az anyagok receptorhoz kötődése gyenge kell, hogy legyen, mivel kevés

vízzel történő leöblítéssel megszűnik az ízérzés.  Emberben öt alapíz van: édes, savanyú, keserű, sós és umami. A keserűt a radix linguae területén, a savanyút a nyelv széli részén, az édeset és umamit az apex linguae területén, a sósat a nyelvhát elülső részén érezzük szignifikánsan. Mind a négy ízminőség érezhető a pharynxban és az epiglottison.  Az egyes ízlelőbimbók szövettanilag nem különböznek, de különbségek vannak az egyes ízlelőbimbókról jövő idegrostok elektromos aktivitása között. Egyesek csak a keserű, mások csak a sós, édes vagy savanyú ingerekre reagálnak, de többségük mind a négy ízre érzékeny, csak különböző mértékben.  Az ízérzés intenzitásbeli diszkriminációja emberben csekély, az ízanyag 30%-os koncentrációváltozása szükséges ahhoz, hogy az intenzitásbeli különbséget érezzük. Az ízanyag küszöbkoncentrációja anyagonként változó.  A savanyú

íz H+-t disszociáló savaknak köszönhető; a savanyú érzés általában arányos a H+koncentrációval, de a szerves savak gyakran savanyúbb érzetet keltenek azonos H+-koncentráció mellett is, mint a szervetlen savak.  A savanyú íz érzékelésének egyik lehetősége, hogy az apikális Na+-csatornákon keresztül H+-ok is beléphetnek a sejtbe (ezen csatornák amilorid érzékenyek; az amilorid megszűnteti a savanyú érzet kialakulását).  A depolarizáció a kationbeáramlás következménye.  A sós ízre érzékeny receptorok apikális membránjában Na+-csatornák vannak, amelyen keresztül beáramló Na+ depolarizálja a sejtet. Ezek a csatornák is gátolhatók amiloriddal  A sós érzet akkor alakul ki leginkább, ha a kísérő anion Cl-.  A különböző keserű ízű anyagokban nincs közös szerkezeti elem, amely magyarázná a keserű ízt. A keserű ízre érzékeny szenzoros sejtekben különböző receptorok közvetítik a hatást. Az egyes

keserű anyagok különböző mechanizmussal váltanak ki receptorpotenciált.  A kinin, a peptidmérgek, a Ba2+ az apikális membrán K+-csatornáinak zárásával váltanak ki depolarizációt.  Más anyagok a receptorhoz kötődve G-protein mediált jelpályával PLC akitvitást és IP 3 keletkezést váltanak ki: ebben az esetben a depolarizáció nem is szükséges, a transzmitterleadáshoz a Ca2+ az ER-ből származik.  Az urea, sztrichnin, nikotin és ismét a kinin a receptorhoz való kötődés hatására a foszfodiészterázt aktiválja, így a cAMP-t csökkenti. Ebben a jelpályában szintén egy G-protein, a gusztducin szerepel, ami hasonlít a szemben lévő transzducinhoz. Ez feltételezi, hogy a receptor 7 TM fehérje.  A keserű anyagok negyedik csoportja (apamin, bradikinin) olyan peptidek, amelyek bejutnak a sejtbe, és közvetlenül kapcsolódnak G-proteinekhez.  Az édes íz kiváltásában szénhidrátok, aminosavak, mesterségesen előállított

cukrok vesznek részt; ezeknél az anyagoknál a küszöbkoncentráció széles spektrumot mutat.  Glukóz esetében a küszöbkoncentráció elég magas, kb. 10 mM/l  A receptorok G-proteinnel kapcsolódnak, és valószínű, hogy a cukor- és a nem-cukor receptorok jelpályája szétválik.  Cukor megkötésére az adenilát-cikláz aktiválódik, és a cAMP emelkedik, ami akitválja a PKA-t, ez pedig a bazolaterális lokalizációjú K+-csatorna átmeneti zárásával depolarizálja a sejtet. Erre a feszültségfüggő Ca2+-beáramlás a válasz, ami transzmitterfelszabaduláshoz vezet.  A édes ízt kiváltó nem-cukor molekulák másik receptoron, másik G-fehérjén keresztül hat, ez a jelpálya PLC-t aktivál, IP 3 -t eredményez, és depolarizáció nélkül, az ER-ből származó Ca2+ vált ki transzmitterleadást.  Az umami íz elnevezés a japán szakirodalomból származik. Az ízérzetet aminosavak, főleg a glutamát váltja ki, melyre a megfelelő

receptorokat az purin-5-nukleotidok hatásosan érzékenyítik, ezek jelenlétében az ízérzet kifejezettebb.  Az emberi anyatej „umami ízű”; a glutamát ízére a csecsemő jellegzetes mimikával reagál. A jelpálya még nem ismert. 2. Az szagérzékelés receptorszintű mechanizmusai  A szaglóreceptorok az orrnyálkahártya speciális felépítésű területén, a sárgásan pigemntált membrana olfactoriában helyezkednek el. Emberben ez a terület kicsiny, mintegy 5 cm2, az orrüreg tetején, a septum két oldalán helyezkedik el.  A támasztósejtek a hámot folyamatosan bevonó nyákréteget termelnek és ebbe számos mikrovillust bocsátanak. A nyálkahártya támasztósejtjei között elszórtan 10-20 millió receptorsejt található.  A szaglóreceptorok neuronok, így a szagló nyálkahártya területén kerül az idegrendszer a legközvetlenebb kapcsolatba a külvilággal.  A neuronoknak rövid, vastag dendritjük van, kiszélesedő végüket

szaglópálcáknak nevezzük. Ezekből szőrszerű képletek nyúlnak a nyálka felszínére, melyek kb. 2 μm hosszú és 0,1 μm átmérőjű velőhüvely nélküli nyúlványok. Egy receptorneuronon 10-20 szőr található  A szagló neuron egy olyan bipoláris sejt, amelynek a perifériás nyúlványa egyetlen dendrit, és ebből a dendritből sok cilium nyúlik be a szaglóhámot borító mucusrétegbe.  A szaglóreceptor neuronok axonjai az os ethmoidale lamina cribrosáján átjutva a bulbus olfactoriusban végződnek.  Más neuronok általában nem újulnak meg; ez alól kivételt képeznek az olfactorius szenzoros neuronok, amelyeknek élettartama 30-60 nap. A megújulás a bazálisan elhelyezkedő olfactoriusőssejtekből történik.  A bulbus olfactoriusban a receptorsejtek axonjai a mitralis sejtek dendritjein végződnek komplex globularis szinapszisokat alkotva, melyeket glomerulus olfactoriusnak neveznek. Egy-egy glomerulusban átlagosan 26 000 receptorsejt

axonja konvergál.  A glomerulusok alkotásában részt vesznek még a pamacsos sejtek és a periglomeruláris rövid axonú sejtek.  A következő rétegben a mitrális és a szemcsesejtek dendritjei kiterjedt reciprok szinapszisokat képeznek.  A bulbus olfactoris reflésejteiből jövő információ kettéágazik. A tuberculum olfactorium a thalamus dorsomedialis magjához projíciál, ahonnan az információ az orbitofrontalis kéregbe kerül. Ez a kéregrészlet játszik szerepet a szagingerek tudatos percepciójában  A pálya másik része a bulbus olfactoriusból a substantia perforata anterior laterális részéhez, a gyrus olfactorius lateralishoz, a praepiriformis cortexhez és az amygdalához megy, ezek alkotják az elsődleges szaglókérget.  A limbiukus rendszeri projekció felelős a szagérzetek affektív hatásáért, a magatartási reakciókban játszott szerepéért. A hippocampusszal való kapcsolat felelős a szagingerek és emlékképek

kapcsolatáért.  A bulbus olfactoriusnak a szaglórostok felől érkező bemeneten kívül, még másik három bemenete van. Az egyik a Broca-féle diagonális köteg horizontalis ágának magjából ered Egy másik az azonos oldali nucleus olfactorius anteriorból ered, közvetlenül a bulbus mögött. A harmadik efferens bemenet az ellenoldali nucleus olfactorius anteriorból jön, a commissura anterioron keresztül érve el a bulbus olfactoriust.  A receptorsejtben a megfelelő ligand-receptor kölcsönhatásra 7 TM receptorokon és Gproteineken keresztül indul be a szignáltranszdukció.  Az egyik lehetséges (és már bizonyított) útvonal az adenilát-cikláz cAMP tengely. Ezek hatására a ciliumokban cAMP-dependens kationcsatornák nyílnak meg, aminek következtében Na+ és Ca2+ áramlik be a sejtbe, és depolarizálja azt.  A depolarizáció hatására a centrális neuron axonján akcióspotenciál generálódik, aminek frekvenciája arányos a szaganyag

koncentrációjával.  A szaglószerv a leggyorsabban adaptálódó érzékszerv, aminek következtében a szagingerre bekövetkező szagérzet hamar megszűnik.  Az adaptáció mechanizmusában a legjelentősebb körülmény a végkészülék adaptációja. Ennek egyik mechanizmus a szagingerre bekövetkező Ca2+-beáramlás a szenzoros végkészülékbe. Ez ugyanis képes inaktiválni a saját cAMP-dependens kationcsatornáját, ami a Ca2+ megszűnésén keresztül a depolarizációt is megszünteti.  A másik lehetséges mechanizmus a receptorfehérje inaktiválása foszforiláció által, amiben részt vehet akár a cAMP-depepnden PKA, akár a Ca2+-Kalmodulin-dependens PKC. Az adaptációt követően a receptorfehérje regenerálódik (defoszforilálódik) és újra képes a ligandkötésre bekövetkező szignáltranszdukció beindítására. 3. A szaginger kódolása  A kémiailag egységes szaganyagok molekuláiban több szagingerként szereplő

molekularészlet van. Ezeket az önálló ingerként szereplő molekularészeket epitópoknak nevezzük Valamely kémiai anyag szagát az epitópjai által keltett ingerületek összessége határozza meg.  A kémiai szaganyagok többnyire lipofil molekulák, melyek a szaglóhám mucusrétegében oldódnak. A nyálkában vannak szaganyag kötő fehérjék, melyek vagy a receptorokhoz transzportálják azokat, vagy épp ellenkezőleg, a szaginger gyors kiküszöbölése a feladatuk. Még nem tudjuk.  A ciliumok membránjában foglalnak helyet receptorok, amelyek 7 TM fehérjék, így természetesen G-protein mediált jelpályát használnak. A receptorfehérjék hordozzák az epitópspecificitást, tehát ezek variabilitása adja a szaglás sokszínűségét. Emberben 500 – 1000 szagreceptor-fehérje génnel lehet számolni.  Egy receptorsejt csak egyetlen fajta receptorfehérjével rendelkezik, tehát csak egyetlen fajta epitóp felismerésére képes. Ugyanakkor mivel egy

kémiai anyag több epitóppal is rendelkezik, a teljes szaginger csak úgy keletkezhet, ha az több receptorhoz is kötődik.  Természetesen több szaganyag is tartalmazhatja ugyanazt az epitópot; a specifikus receptor ezekkel mind ingerelhető.  Fentieknek megfelelően látható, hogy egy-egy adott szagnak adott neuronmintázata kell, hogy legyen ahhoz, hogy az ismétlődő expozíciók mindig ugyanazt az érzetet keltsék.  Ez logikus, hiszen adott kémiai anyag epitópmintázata nem változik, fiziológiás körülmények között az olfactorius hám receptormintázata sem, így az ismétlődő expozíciók mindig ugyanolyan mintázatú kölcsönhatást alakítanak ki a receptorokkal.  Azt, hogy érzet szintjén milyen szag alakul ki éppen ez a neuronmintázat dönti el: milyen ingerületmintázat éri el a bulbus olfactoriust, és a felsőbb feldolgozó területeket.  A bulbus olfactorius tekintetében kiderült, hogy egy glomerulus csak egyetlen szagérző

receptortól kap bemenetet, s mint az ismert, egy szaglóreceptor csak egyfajta epitópspecificitású receptorfehérjét tartalmaz. Ennek megfelelően a bulbus olfactorius glomerulusállományán nem a szaglóhám egyes területe képeződik le (lásd pl. retina), hanem az egyes epitopok receptorai Ezt nevezzük a bulbus olfactorius epitóptérképének.  Ennek értelmében az a tény, hogy 500 – 1000 különböző epitopspecificitású szaglóreceptorunk van, nem azt jelenti, hogy ennyi szagminta felismerésére vagyunk képesek, hiszen ezek óriási nagy számban kombinálódhatnak.  Nem a neuronmintázat az egyetlen kódoló mechanizmus, hiszen ez csak a szaginger minőségét képes kódolni, ugyanakkor közismert, hogy vannak gyenge és erős szagok is. Lennie kell tehát valamilyen mechanizmusnak, ami az ingerület mennyiségi tulajdonságait kódolja.  A szaginger hatására a receptorsejten belül cAMP-dependens kationcsatornák nyílnak meg, melyre a receptorsejt

depolarizálódik (Na+ és Ca2+-áram), s ez a depolarizáció terjed elektrotónusosan a központi neuronra, ahol AP generálódik.  Egyszerű átlátni, hogy minél intenzívebb a szaginger (minél többször ismétlődik az adott neuronmintázat felépülése), annál több cAMP keletkezik, annál több cAMP-dependens kationcsatorna nyílik meg, annál tovább tart a depolarizáció, annál több AP generálódhat.  Fentiek értelmében a szaginger minőségi tulajdonságait neuronmintázat, intenzitását pedig frekvenciakód kódolja. Látás Esszékérdések 1. A szem felépítése és védelme  A szemgolyó normálisan kb. 24 mm átmérőjű szerv, amely az orbitában helyezkedik el Felépítésében három réteget (tunicae oculi) különböztetünk meg, melyek kívülről befelé haladva a következők:  sclera (ínhártya; tunica fibrosa);  choroidea (érhártya; tunica vasculosa);  retina (ideghártya; tunica nervosa).  Az ínhártyának elülső

módosult szakasza a teljesen transzparens cornea (szaruhártya). Ennek görbületi sugara kisebb, mint a scleráé, így kissé előemelkedik a szemgolyóból. Kívülről befelé haladva a következő rétegekből áll, ami egyben a fény útja is:  epithelium coreae anterius;  membrana limitans anterior;  stroma;  membrana limitans posterior;  endothelium camerae anterioris.  A sclera belső felületét a choroidea (érhártya) borítja; ez a pigmentált rétegbe ágyazott gazdag érhálózat táplálja a szem struktúráit.  A choroidea hátsó 2/3-át a retina (ideghártya), a receptorokat tartalmazó idegszövet béleli. Az a hely, ahol a n. opticus elhagyja a szemet, és ahol a retinalis erek belépnek a szembe, a polus posteriortól 3 mm-re medialisan a pólusnál kissé magasabban található.  Ez a terület szemtükörben mint discus nervi optici látható, mely felületet nem fedik receptorok, így itt látás nincs (vakfolt).  Egy másik

jellegzetes pontja a retinának a fovea centralis, ami a szemtengely hátsó fali pontja. Ezen a területen nincsenek pálcikák, azonban csapok fokozott sűrűségben találhatók. Ezen a területen ér egyáltalán nincsen; ezen a ponton legnagyobb a látásélesség.  A szemlencse áttetsző képlet, amelyet a körkörös ligamentum, a zonula Zinnii rostjai tartanak a helyén. Ezek a rostok a choroidea elülső megvastagodott részéhez, a sugártesthez (corpus ciliare) tapadnak.  A sugártest körkörös izmokat tartalmaz, valamint a cornea és a sclera határának közelében tapadó hosszanti izomrostokat.  A lencse előtt a szem színét meghatározó pigmentált, átlátszatlan szivárványhártya (iris) helyezkedik el. Az irisben a pupillát szűkítő, illetve tágító körkörös, illetve sugárirányú izomrostok találhatók (m. sphincter pupillae, m dilatator pupillae)  A lencse és a retina közötti teret elsősorban az üvegtestnek (corpus vitreum)

nevezett, gélszerű anyag tölti ki.  A cornea belső felszíne, és a szemlencsének az iris által szabadon hagyott elülső felszíne, valamint az iris elülső felszíne között helyezkedik el az elülső szemcsarnok (camera oculi anterior), míg az iris hátsó felszíne és a lencsefüggesztő rostok elülső felszíne között a hátsó szemcsarnok (camera oculi posterior).  A sugártest által diffúzió és aktív transzport útján a hátsó szemcsarnokban elválasztott világos folyadék, a csarnokvíz a pupillán átjutva az elülső szemcsarnokot tölti ki. A csarnokvíz normális körülmények között egy trabekuláris hálózaton keresztül, a corneoscleralis határon, az elülső csarnokzugban lévő, vénás csatornába, a Schlemm-csatornába szívódik fel.  A csarnokvíz szekréciója az elsődleges Na+-aktív transzporton alapul, melyet követ a víz és egyéb anyagok mozgása.  Összetétele a plazmáéhoz hasonló, de fehérjetartalma 1/200-ad

része a plazmáénak, ozmolalitása 0,96% NaCl oldatnak megfelelő, glukóz-koncentrációja alacsonyabb, bikarbonátkoncentrációja magasabb a plazmánál, jelezvén, hogy tápláló folyadékról van szó.  Tekintettel arra, hogy a szekréció során a passzív transzport jelentősen a háttérbe szorul az aktív transzporttal szemben, kvázi „vér-csarnokvíz” gátról beszélhetünk.  A folyadék turnovere kb. 2 óra, áramlásában termikus hatások is szerepet játszanak  A csarnokvíz szerepe többszörös: alacsony fehérjetartalma miatt fénytörő képessége alacsony, így a fény útjába esve optikai szerepet tölt be; tekintettel az összetételére, és a nem vascularizált részekkel való érintkezésére tápláló szerepe van; a megfelelő intraocilaris nyomás fenntartásán keresztül geometriai stabilizáló szerepe van.  A szem vér- és oxigénellátása háromszorosa a vesének, amennyiben a szövettömegre vonatkoztatott normalizált

értékeket tekintjük, ugyanakkor a csarnokvíz relatíve magas laktát tartalma arra utal, hogy a szem állandóan relatív ishaemiában van. Ennek megfelelően a szem „locus minoris resistentiae”-nek tekinthető.  A retina két helyről kapja a vérellátását: a retinális erek látják el a bipoláris sejteket és a ganglionsejteket, a receptorokat azonban leginkábba a choroidea hajszálérhálózata táplálja. Ez az oka annak, hogy a retinaleválás miért olyan káros a retinasejtekre.  A szem védelme több komponensből áll össze. Egyrészt szerepet játszik benne az anatómiai elhelyezkedés, miszerint az orbitában helyezkedik el. Így az elölről érkező tompa behatásoktól az orbita csontos szélei védik a szemgolyót.  A következő védelmi vonal a szemhéj, amely egyrészt reflexesen záró (védő) réteget von a szemgolyó elé (corbea-reflex), másrészt a pislogással könnyfilmet von a szemgolyó elé.  A pislogás (és hunyorítás) izmai

a m. orbicularis oculi, mely a n facialistól kap innervációt, és a m. levator palpebrae, amit a n oculomotorius idegez be Mindkét ideg bénulása a szem védelmét gyengíti.  A harmadik komponens a könny, ami önmagában több ponton védi a szemet. A könny a külsőfelső szemzug területén elhelyezkedő glandula lacrimalisban termelődik, és a belső-alsó szemzug területén található puncta lacrimalia útján vezetődik a ductus nasolacrimalisba, majd az orrüregbe.  A könny összetétele szintén hasonló a plazmáéhoz, de a glukóz kevés benne, lipidtartalma magasabb, s kissé hypertoniás.  A hypertonia miatt ozmotikusan dehidrálja a corneát, megakadályozva ennek vízduzzadását, ami a transzparenciáját csökkentené.  Szerepet játszik a könny a cornea táplálásában is, ugyanakkor lizozim-tartalma révén baktericid hatásával járul még hozzá a szem védelméhez.  Éjszaka nincs könnytermelés. 2. Optikai képalkotás a szemben

 A látás feltétele, hogy a nézett kép megjelenjen a szemben, a retina érzékelő elemein. A szem optikai apparátusa a külvilág fordított állású, kicsinyített, valódi képét vetíti a retinára.  A fény, amíg a retináig eljut, többször is iránytörést szenved. Köszönhető ez annak, hogy a fény útjába eső közegeknek más és más a törésmutatója, illetve a sok irányból érkező fénysugarak legtöbbje a törőközegek optikai tengelyével szöget zár be.  A szembe jutó fénysugarak a retináig négy egymást követő, optikailag átlátszó közegen haladnak keresztül, melyek törésmutatóját a levegőhöz viszonyítva adjuk meg, hol n levegő = 1,000. Kívülről befelé haladva ezek a következők:  cornea (n = 1,376);  csarnokvíz (n = 1,336);  szemlencse (n = 1,416);  üvegtest (n =1,336).  Látható, hogy legnagyobb a fénytörés a levegő-cornea, a csarnokvíz-lencse és a lencse-üvegtest határon.  A legfőbb

törőközeg a cornea. Igaz ugyan, hogy a lencsének nagyobb a törésmutatója, de in situ a lencse előtti és mögötti közegek csökkentik a fénytörés mértékét ahhoz képest, amit a levegőre kitett lencsénél tapasztalnánk.  A cornea párhuzamosan görbült, a szemlencse bikonvex. Optikai funkciójukat tekintve mindkettő gyűjtőlencse.  A törésmutatók és a görbület sugarak alapján a távolba néző szemen a cornea kb. 43 D, a lencse kb. 17 D törőképességet képvisel Így a távolra néző szemnek, mint lencserendszernek összességében kb. 60 D a törőképessége, tehát kb 0,017 m a fókusztávolsága  A távolba néző szem fénytörő rendszere akkor alkot éles képet a retinán, ha a nézett tárgy távolsága a szemtől több mint 6 méter távolságnyira van.  Ha a tárgy ennél közelebb van, a tárgy egyes pontjairól érkező fénysugarak a retina mögött egyesülnek, így a retinán pont helyett folt keletkezik, a kép életlenné

válik.  Ahhoz, hogy a 6 méternél közelebb lévő tárgyról is éles kép keletkezzen, a szem törőképességét meg kell növelni, tehát a fókusztávolságot kell csökkenteni.  Az emberi szemben erre egyetlen fénytörő közeg képes, ez pedig a lencse. A lencse görbületi sugarának változtatását a közeli tárgyról kialakuló éles kép érdekében akkomodációnak nevezzük.  Az akkomodáció nem más, mint az elmosódott retinaképre adott reflexválasz. Nyugalomban a lencsét a körkörösen megfeszül lencserostok ellapult állapotban tartják. Az akkomodáció során paraszimpatikus ingerületre a III. agyidegtől (n oculomotorius) innervált m ciliaris összehúzódik, ezzel csökkentve a sugártest körperemének átmérőjét.  A csökkent átmérő miatt a lencsefüggesztő rostok passzívan ellazulnak, ami megengedi, hogy a lencse a saját rugalmasságánál fogva domborúbbá váljék.  Az rostok ellazulása egyrészt a körkörös ciliaris

izomrostok sphincter szerű összehúzódása, másrészt a corneoscleralis határ előtt eredő hosszanti izomrostok összehúzódásának az eredménye. Amikor az utóbbi rostok kontrahálnak, az egész sugártestet előre és befelé húzzák. Ez a mozgás egymáshoz közelíti a sugártest peremeit.  Tekintettel arra, hogy az akkomodációs reflex kolinerg paraszimpatikus innerváción, és m-ACh receptorokon keresztül valósul meg, atropinnal a képesség gátolható, pilokarpinnal pedig serkenthető.  Közeli tárgy nézésekor az akkomodáción kívül a két szem optikai tengelye is konvergál (mindkettő ugyanazt a közeledő tárgyat nézi), és a pupillák is szűkülnek (a közelebbi tárgyról egyre több fény jut a szembe).  Ezt a hármas választ (akkomodáció + konvergencia + miosis) akkomodációs triásznak nevezzük.  Azt a szemhez legközelebb eső pontot, amelyet akkomodációval még élesre lehet állítani, a látás közelpontjának

nevezzük. Ez fiziológiásan kb 10 cm, ennek megfelelően az alkalmazkodási képesség 10 D.  A közelpont távolsága az élet dolyamán nő, eleinte lassan, majd a kor előrehaladtával gyorsabban, a 10 éves kori kb. 9 cm-ről a 60 éves kori kb 83 cm-ig Ezt főleg a lencse merevségének a fokozódása, vagyis a görbíthetőség mértékének folyamatos csökkenése okozza.  Amire egy egészséges személy eléri a 40-45 éves kort, akkomodációs képességének romlása általában olyan fokúvá válik, hogy az már nehezíti az olvasást és a finomabb munkát igénylő feladatok végzését.  Ezt nevezzük presbyopiának, amit domború lencséjű szemüveg viselésével lehet kiigazítani. 3. Fénytörési hibák és korrekciós lehetőségei  A normális szemet, amely mind távol-, mind közelnézéskor a tárgy képét élesen képez le a retinán, emmetrop szemnek nevezzük.  Amennyiben az optikai rendszer vagy a retina elé, vagy a retina mögé

vetíti a tárgy képét, a szem ametrop.  Ha a távoli tárgy képe a retina elé kerül, myopiáról beszélünk: ennek leggyakrabban az az oka, hogy a szem túlságosan hosszú.  Ebben az esetben távolra nézve a kép elmosódott, közelre nézve éles, akkomodáció nélkül. A korrekciós lehetőség szórólencsés spheroid szemüveg, amely mellett a kép hátrébb alakul ki, így kompenzálja a nagyobb hossztengelyt. Ilyen szemüveg mellett távolra nézéskor a kép éles, kölre nézéskor ugyan nem, de az szem normális akkomodációja ezt kiegyenlíti, tehát mégis.  Ha az optikai rendszer a tárgyakat a retina mögé vetíti, hypermetropia jön létre: ennek vagy az az oka, hogy a szem túl rövid, vagy az, hogy a fénytörő képessége a normálisnál kisebb.  Ebben az esetben távolra nézve a kép éles, bár a lencse akkomodál, mert csak így tudja a rövidebb szemben előrébb elhelyezkedő retinára fókuszálni a képet. Közelre nézve a kép

homályos, mert a maximális akkomodáció mellett is a retina mögött alakul ki a kép.  Ennek veszélye, hogy korrekció nélkül az állandó jelleggel fenntartott akkomodációhoz társuló konvergencia kancsalsághoz (strabizmus) vezethet.  A korrekciós lehetőség gyűjtőlencsés spheroid szemüveg, amely mellett távolra nézve akkomodáció nélkül is élesen lát a szem, közelre nézve pedig akkomodációval alakul ki éles kép.  Presbyopiáról beszélünk abban az esetben, ha a lencse rugalmatlanná válása miatt az akkomodációs képesség csökken, és a közellátás pontja egyre távolabb kerül a szemtől.  Ebben az esetben távolra nézve semmi probléma nem jelentkezik, hiszen amúgy sem akkomodálna a szem, anatómiai eltérés pedig nincsen. Korrekcióra nincsen szükség  Közelre nézéskor azonban az akkomodáció hiánya miatt a kép a retina mögött keletkezik, így ez gyűjtőlencsés spheroid szemüveggel korrigálható.  Az

ideális szemben a cornea elülső felszíne tökéletes gömb, vagyis minden egyes meridián görbületi sugara azonos.  Gyakori szemhiba az astigmia, amikor a cornea görbülete nem teljesen szabályos, van egy kisebb, és egy nagyobb meridián görbületi sugara.  Ennek eredménye, hogy a képnek egy része a retinára, más része a retina elé vagy mögé vetül mind közelre, mind pedig távolra nézéskor.  Korrekciós lehetőségként olyan cilinderes gyújtőlencsés szemüveget használunk, amelynek a nagyobb görbületi sugara a cornea kisebb görbületi sugarával megegyező irányú, és fordítva.  A látásélességet (azt a legkisebb távolságot, amelyre egymástól elhelyezkedő két pont még külön észlelhető) a Snellen-féle betűtáblák 5 m távolságából való olvastatásával határozzuk meg. Az eredmény egy tört, aminek a számlálója 5, vagyis a távolság; a nevező pedig egy szám, ami azt a maximális távolságot adja meg, amelyről a

vizsgált személy által leolvasott legkisebb jelet egy egészséges szemű egyén még leolvasni képes.  A normális látásélesség 5/5; az 5/4 látásélességű személy az átlagosnál jobb (tehát nem távollátó); akinek viszont a látásélessége 5/25, annak a látása szubnormális.  A Snellen-táblák úgy készülnek, hogy a legkisebb sorban a betűk magassága akkora, hogy azokat egy normális egyed 5 m távolságból le tudja olvasni, és a betű által bezárt látószög nagysága 5’. A betűkön belül minden egyes vonal vastagsága α = 1’ látószög alatt látható, és a vonalakat a betűn belül ugyancsak 1’ látószöget bezáró közök választják el.  Ily módon a minimum separabile normál egyedben kb. 1’-es látószögnek felel meg 4. A fényérzékelés mechanizmusa a fotoreceptorokban  A retina előrefelé csaknem a sugártestig terjed. Szerveződése tíz rétegű, tartalmazza a fotoreceptorsejteket (pálcikákat és

csapokat), valamint még négy neurontípust:  bipoláris sejteket;  ganglionsejteket;  horizontális sejteket;  amacrin sejteket.  A retinában fény hatására AP-t kiváltó potenciálváltozásokat a receptorsejtekben található fényérzékeny vegyületek gerjesztik. A fény elnyelésekor ezek szerkezetváltozást szenvednek, és ez a változás idegi aktivitást eredményező események sorozatát indítja el.  Csak a szemre jellemző, hogy a fotoreceptorsejtek receptorpotenciáljai és a retinában található idegi elemek többségének elektromos analóg válaszai lokális potenciálok, és csak a ganglionsejt generál számottevő távolságra tovaterjedő „minden vagy semmi” jellegű AP-t.  Mindkét típusú fotoreceptorban a külső szegmentumban lokalizált az adott fotoreceptorra jellemző fotoszenzitív pigment. A pálcikákban egyféle pigment van, a csapok háromféle lehetséges pigment valamelyikét tartalmazzák.  A pigment egy 7 TM

fehérje, melyet rodopszinnak hívunk. A rodopszinban az egyik specifikus aminosavhoz kovalens kötéssel kapcsolódik a retinal, ami az A-vitaminnak az aldehidje.  A fény hatására a retinálon következik be a fotokémiai reakció: a molekula az addig 11-cisz konfigurációból 11-transz konfigurációba megy át. Ez a szetereokémiai változás vonja maga után a rodopszin konformációváltozását.  A különböző színekre érzékeny csapokban a fotopigment fehérjerésze különbözik: az eltérés eredményezi a színszelektivitást.  Az aktivált rodopszin (teljesen hasonlóan más 7 TM típusú fehérjékhez) a megfelelő heterotrimer G-proteint, a transzducint aktiválja: az addig α-GDP alegység α-GTP alegységgé változik, disszociál, és a specifikus cGMP-foszfodiészteráz enzimet aktiválja.  A sejten belüli cGMP-szintet a guanilát-cikláz és a cGMP-foszfodiészteráz enzimek aktivitásának aránya határozza meg. A fotoreceptorsejtekben igen

aktív a guanilát-cikláz, és sötétben sokkal kisebb a cGMP-foszfodiészteráz aktivitása, így a cGMP-szint magas.  Fény hatására a fentiek szerint a cGMP-szint csökken, ami a látási folyamat esszenciális feltétele.  A transz-retinal a reakciót követően leválik a fehérjéről, és egy speciális retinálkötő transzportfehérje segítségével elhagyja a sejtet, majd a szomszédos pigmentsejtekhez kerülve azok felveszik, és az retinál-aldehidet retinollá, azaz A-vitaminná redukálják, majd továbbalakítják 11cisz retinállá. Ez ismét bejut a fotoreceptorsejtbe, és a szabad fotopigment fehérjéhez kötődik  Mivel a szervezet nem képes A-vitamint szintetizálni, ezért ez esszenciális vitamin, a táplálékkal fel kell venni. Hiányában a fotoreceptorsejtek funkciója zavart szenved; kezdetben csak szürkületi vakság („farkasvakság”), jelentkezik, később azonban állandósulhat a teljes vakság.  A fotopigment inaktiválása nem a

retinál disszociációjával történik, ez ugyanis túl lassú folyamat. Valószínű, hogy a fény hatására metastabilis állapotba került fehérje először enzimatikusan foszforilálódik, majd a foszforilált fehérje egy inaktiváló fehérjéhez kapcsolódik.  Sötétben a fotoreceptorsejtek depolarizált állapotban vannak, membránpotenciáljuk a megszokott neurális -70 mV helyett -40 mV.  A depolarizáció oka a „sötétáram”, ami a sötétben nyitott kationcsatornák révén alakulhat ki.  A belső szegmentum tartalmazza az idegsejtek szokásos állandóan nyitott szivárgó K+-csatornáit, melyek a membránpotenciál létrehozásáért felelősek. (Ha csak ezek lennének nyitva, a membránpotenciál a K+ egyensúlyi potenciáljával egyezne meg.)  A külső szegmentumban cGMP-dependens kationcsatornák vannak, így tehát sötétben, amikor a cGMP-szint magas ezek nyitott állapotuk miatt Na+-ot és Ca2+-ot áramoltatnak be („sötétáram”). 

Fény hatására a cGMP-szint csökken, a külső szegmens cGMP-dependens kationcsatornái zárnak, így a fotoreceptorsejt hiperpolarizálódik; a maximális hiperpolarizáció értéke -70 mV.  A fotoreceptorsejt transzmitterleadás tekintetében ugyanúgy működik, mint minden más idegsejt: depolarizációra a tranzsmitterleadás fokozódik, hiperpolarizációra pedig csökken.  Mivel azonban a fotoreceptorsejtek glutamát transzmittert szabadítanak fel, ami köztudottan gátló transzmitter, a fény hatására bekövetkező hiperpolarizáció, a csökkent gátló transzmitter felszabadulás révén gátlásoldás, azaz aktiválás alakul ki. 5. A szem fény- és sötétadaptációja  A szem fény- és sötétadaptációja négy mechanizmuson alapszik:  pupillareflex;  fotopigmentkoncentráció;  térbeli szummáció;  időbeli (temporális) szummáció.  Pupillareflex.  A pupilla 16-szoros szorzótényezővel képes reflexesen megváltoztatni

a szembe jutó fény mennyiségét. Sötétben a pupilla tágabb, mint világosban  A pupilla fő feladata azonban a megvilágítás intenzitásának hirtelen megváltozásához történő alkalmazkodás biztosítása.  A reflexet a bbeső fénysugarak intenzitásának hirtelen növekedése váltja ki. Az efferens jel a n oculomotorius parasympatikus rostjaival éri el az irist és miozist okoz.  Mindkét pupilla egyidejűleg reagál, akkor is, ha a fényinger csak az egyik szemet éri (konszenzuális pupillareflex).  Fotopigmentkoncentráció.  A csapok és pálcikák rodopszintartala nem állandó. A pálcikák mindenkori rodopszintartalma a fény hatására való lebomlás és a sötétben végbemenő regeneráció egyensúlyától függ: tartós nappali megvilágítás mellett a pálcikákban a rodopszintartalom lecsökken.  Ha valaki erősen megvilágított környezetben tölt hosszabb időt, majd gyengén kivilágított környezetbe megy át akkor, akkor ahogyan

„hozzászokik a sötéthez”, úgy válik retinája fokozottan fényérzékennyé.  A vizuális küszöbnek ez a csökkenése a sötétadaptáció. Ez kb 20 perc alatt maximális szintet ér el, de még hosszabb ideig tapasztalható valamelyes további küszöbcsökkenés.  Másrészt, amikor valaki gyengén kivilágított környezetből hirtelen erősen kivilágítottba lép, akkor a fény intenzíven, sőt kellemetlenül világosnak tűnik mindaddig, amíg a szem nem alkalmazkodik a fokozott megvilágításhoz, és a vizuális küszöb nem emelkedik.  Ezt a kb. 5 perc alatt lejátszódó alkalmazkodást fényadaptációnak nevezzük, holott csupán a sötétadaptáció megszűnéséről van szó.  A sötétadaptációs válasznak két összetevője van. A vizuális küszöb első gyors, de kisfokú csökkenése a csapok sötétadaptációjának tulajdonítható, mert ha csak a retina foveális szakaszát vizsgáljuk, akkor ott már további küszöbesést nem

tapasztalhatunk.  A retina perifériás részében azonban a pálcikák adaptációja miatt a küszöb tovább csökken.  A fényadaptált és a teljesen sötétadaptált szem teljes küszöbeltolódása nagyon nagy.  A sötétadaptációhoz szükséges időt részben az az idő határozza meg, amely a rodopszinkészletek feltöltéséhez szükséges.  Világosban a pigment jelentős része folyamatosan lebomlik, és bizonyos idő kell ahhoz, hogy a gyenge fényben az optimális pálcikafunkcióhoz szükséges rodopszinmennyiség felhalmozódjék.  A csapokban is van sötétadaptáció, amelyben azonban nyilvánvalóan még egyéb tényezők is szerepet játszanak.  Tekintettel arra, hogy a sötétadaptációnak rodopszinkészletek feltöltése a feltétele, érthető, hogy A-vitamin-hiány miért okoz farkasvakságot.  Mivel az elhasználódott retinál a fotoreceptorok mögötti pimentsejtekben a 11-cisz-retinál szintézisének egyik intermediere az A-vitamin

(lásd 4. kérdés), érthető, hogy hiányában csökken a 11-cisz-retinál szintézis, tehát csökken a rodopszin mennyisége, ami akadályozza a sötétadaptációt.  Ezenkívül a krónikus A-vitamin-hiány a fotoreceptorok anatómiai degenerációját is okozza, így az irreverzibilis vaksághoz vezethet.  Térbeli szummáció.  Széles sávban változhat a szem érzékenysége azáltal is, hogy változhat a receptorfelület (receptorszám), amelyből az ingerület egy látóidegrostra konvergál.  Ez a térbeli szummáció sötétben nő, világosban csökken.  Időbeli (temporális) szummáció.  Rövid, küszöb alatti ingerek az ingerbehatás idejének növelésével („rámeredés”) küszöb felettivé válhatnak, és akciós potenciált válthatnak ki.  Az AP-t generáló inger intenzitásának és tartamának szorzata konstans.  Szukcesszív kontraszt.  Ebben „lokális” adaptáció mutatkozik meg. Ha az ember egy fekete-fehér

mintázat közepét kb 20 másodpercen keresztül nézi, és azután hirtelen átviszi a tekintetét a mellette lévő fehér körre, akkor a mintázat eredetileg sötét részei környezetüknél világosabb sávokként jelennek meg, mivel a megfelelő retinaterületek érzékenyebbé váltak. 6. A retinális receptív mezők felépítése és válasza a különféle fényingerekre  A fényinger hatására a retina receptoraiban ún. szekunder receptorpotenciál keletkezik, ami a cGMP-dependens kationcsatornák csökkent permeabilitása talaján alakul ki.  A membránpotenciál – 40 mV-ról még negatívabbá válik, tehát hiperpolarizálódik. (A receptorfiziológia egyedüli példája a retina arra a jelenségre, hogy a receptorban az adekvát inger hiperpolarizációt, s nem depolarizációt vált ki.)  A receptorpotenciál nagysága a relatív ingerintenzitás logaritmusával arányos.  A szekunder receptorpotenciál kialakulását megelőzi a primer

receptorpotenciál-ingadozás, ami a fényhatás után kb. 1 ms-mal jelentkezik, s alapja a fotopigmentek konformációváltozása  Kellően nagy receptorpotenciál a retina egymással összekapcsolt sejtjeinek közvetítésével a retina ganglionsejtjeiben (tehát a látóidegben) akciós potenciálokat vált ki, amely frekvenciája a receptorpotenciál nagyságával arányos.  Ha mikroelektródok segítségével elvezetjük a ganglionsejtek AP-jait, akkor megfelelő fényingerekkel meghatározhatjuk azt a retinafelületet, ahonnan az AP-ok frekvenciáját serkentő és gátló befolyások származnak. Ez a terület a ganglionsejt receptív mezője  A retina ganglionsejtjeinek receptív mezői koncentrikus szerveződésűek, és bennük fényadaptált állapotban két terület különíthető el: egy kör alakú centrum és egy gyűrű alakú periféria.  Ha megvilágítjuk a centrumot, az AP-ok frekvenciája nő (B1). Ha viszont a perifériát világítjuk meg, az

gátolja az AP-ok generálását; az inger megszűnte azonban excitációt vált ki (B2).  Az ilyen típusú receptívmezőt „ON” (centrális) mezőnek nevezzük, mert a központ megvilágításának bekapcsolása hoz létre ingerületet.  A retinának vannak „OFF” (centrális) mezői is, amelyek éppen fordítva működnek (B4; B4).  A receptív mezők funkcionális szerveződéséért funkcionális szerveződéséért főleg a retina harántkapcsolatai, a horizontális és az amakrin sejtek felelősek.  A horizontális sejtek a külső hálózatos rétegben (stratum plexiforme externum) a receptorsejteket egymással kapcsolják össze.  Az amacrin sejtek a belső hálózatos rétegben (stratum plexiforme internum) a ganglionsejtek között teremtenek kapcsolatot. Ezeknek a sejteknek axonjuk nincsen, nyúlványaik egyaránt képeznek pre- és posztszinaptikus kapcsolatokat a szomszédos idegelemekkel.  A retinális receptív mezők centrumának és

perifériájának ellentétes reakciói az ingerek kontrasztozását eredményezik.  Sötét és világos területek határán a sötét sötétebbnek, a világos világosabbnak látszik. Ezt nevezzük szimultán kontrasztnak.  Fekete-fehér rácsot nézve a kereszteződésekben a fehér rács sötétebbnek, a fekete világosabbnak látszik. Ezt a benyomást a kontrasztosodás lokális csökkenése okozza, amit a receptív mezőn belüli eltérő fokú ingerület („ingerösszeg”) magyaráz.  Sötétadaptáció esetén a receptív mező centruma a periféria rovására nő, amíg az utóbbi végül el is tűnik. Ezáltal fokozódik a térbeli szummáció (lásd 5 kérdés), ami a kontrasztosodás (és ezáltal a látásélesség (visus)) egyidejű csökkenésével jár.  A receptív mezők területe (a kör átmérője) lényegesen kisebb a fovea centralis területén, mint attól perifériásan elhelyezkedő retinaterületeken, ennek megfelelően a fovea

felbontóképessége sokkal jobb.  Az „on”-centrum neuronok akkor aktiválódnak maximálisan, ha a receptív mező közepe megvilágított, a periféria viszont sötétben van, vagyis fény-árnyék kontraszt jelenik meg a centrum-periféria határon.  Ha viszont a receptív mező perifériáját éri a fény, akkor az AP-frekvencia csökken: a periféria gátolja a centrumot ért inger hatását.  Az „off”-centrum neuronok esetében a centrum megvilágítására a spontán AP-sorozat frekvenciája csökken, a megvilágítás kikapcsolására a nyugalmi fölé emelkedik.  A periféria megvilágítására azonban a bekapcsoláskor az AP-frekvencia növekszik, a kikapcsolásra pedig a nyugalmi frekvencia áll helyre.  Az „off”-centrum neuronok aktivitása akkor a maximális, ha a centrum sötét, a periféria viszont megvilágított, a fényárnyék kontraszt fordítva jelentkezik, mint az „on”-centrum neuronok esetében.  Amennyiben a centrumot és

a perifériát egyenletes megvilágítás éri, akkor az AP-frekvencia csak kis mértékben változik a nyugalmihoz képest.  Nem minden ganglionsejtnek van centrális és perifériás receptív mezője: egyes ganglionsejtek a receptív mező általános megvilágítására érzékenyek. Ezek közvetítik a pupilla fényreflexeit 7. A vizuális ingerek retinális feldolgozása  A retinában a fotoreceptorok mellett a következő neuronális elemeket lehet megkülönböztetni:  bipoláris sejtek;  horizontális sejtek;  amakrin sejtek;  ganglionsejtek.  A fényingerek hatására egyes ganglionsejtekben (melyek axonjai a nervus opticusként egyesülve a retina kimenetét alkotják) az akcióspotenciál-frekvencia nő, másokban pedig éppen ellenkezőleg, csökken.  A ganglionsejtek szintjén kialakuló retinális ingerületi mintázat alapja a fotoreceptorsejtekez és a ganglionsejteket összekötő interneuronok, tehát a bipoláris-, a horizontális-

és az amakrin sejtek összeköttetése.  Az interneuoronok közötti kommunikációban elektromos- (gap junction) és kémiai szinapszis vesz részt, melyek csupán az esetek kisebb százalékában alakítanak ki AP-t, jellemzően a transzmitterek hatására propagált, AP nélküli de- vagy hiperpolarizáció alakul ki.  A fotoreceptoroktól a ganglionsejtekig az információátadásnak két fő útja van. A direkt vagy vertikális pálya a fotoreceptor bipoláris sejt ganglionsejt útvonal. Az indirekt vagy laterális pálya a fotoreceptor horizontális és/vagy amakrin sejt útvonalon fut.  A csapok két bipoláris sejthez csatlakoznak, melyek közül az egyik „on-neuron”, a másik „offneuron”. Az előbbi akkor továbbít ingerületet, amikor a csapot fény éri, az utóbbi akkor, amikor a fényhatás megszűnik.  Mindkét típusú neuront a fotoreceptorból származó glutamát ingerli, ám eltérő receptorokkal rendelkeznek, amin miatt a glutamát-hatás

is eltérő. Mindkét bipoláris sejt egy-egy ganglionsejthez csatlakozik.  „On”-bipoláris sejtek.  Sötétben a csapok folyamatosan adnak le glutamátot, ami hiperpolarizálja az „on”-sejteket. Ez vagy a depolarizációért felelős kationcsatornák zárva tartásán, vagy a K+-csatornák nyitva tartásán keresztül valósul meg.  Fény hatására a csapok hiperpolarizálódnak, glutamát leadásuk csökken, így a kapcsolódó „on” neuronban a tónusos hyperpolarizáló hatás csökkenése depolarizációt vált ki.  A fény kikapcsolásakor a helyzet visszaáll, és az „on”-sejt hiperpolarizálódik.  Ennek megfelelően az „on” neuronban előjelváltás történik.  Az „on” neuron intracelluláris szignáltranszdukciója valószínűleg hasonló a fotoreceptoroknál leírt G-protein cGMP jelpályához.  „Off”-bipoláris sejtek.  Ezekben a sejtekben a glutamát kationcstornákat nyit, tehát sötétben, amikor a csapok tónusosan

adnak le glutamátot, az „off”sejtek depolarizált állapotban vannak.  Fény hatására a csapok hiperpolarizálódnak, glutamát leadásuk csökken, így a kapcsolódó „off” neuronban a tónusos deperpolarizáló hatás csökkenése hiperpolarizációt vált ki.  A fény kikapcsolásakor a helyzet visszaáll, és az „off”-sejt depolarizálódik, sőt a depolarizáció mértéke nagyobb lesz, mint a megelőző állapotban, tehát ezek a sejtek fényhatás megszűnésekor jelentős mértékben adnak le neurotranszmittert.  Mindkét típusú bipoláris sejt aktiváló hatású transzmittert ad le, tehát a hozzájuk csatlakozó ganglionsejtek követik aktivitási állapotukat. Ennek megfelelően beszélhetünk „on” és „off” típusú ganglionsejtekről is.  Megvilágítás hatására az „on”-ganglionsejt axonjáról elvezetett akcióspotenciál-frekvencia növekszik.  Az „off”-ganglionsejt axonján az AP-frekvencia a megvilágítás

időszaka alatt csökken, a fény kikapcsolására azonban az akcióspotenciálok frekvenciája jelentősen nagyobb lesz, mint a sötétben volt.  Az „on” és „off”-sejteknek köszönhetően a csapok a látási információt két paralell pályán keresztül juttatják el a retinából a központok felé.  Az eddigi információátadási mechanizmus a retinális receptív mező centrális részéből származó direkt vagy vertikális pályának fele meg.  Az indirekt vagy laterális pálya, ami nagyjából a receptív mező perifériás eseményeinek felel meg, a következő módon írható le.  A retina jellegzetetssége, hogy egy adott csaphoz közvetlenül csatlakozó bipoláris sejt ingerületét a távolabbi csapok megvilágítása jelentősen módosítja.  A periférián elhelyezkedő csap megvilágítása csökkenti a centrum „on”-bipoláris sejtjének depolarizációját, amely hatást a gátló hatású horizontális sejtek közvetítik. 

Végigkövetve a de- és hiperpolarizációs viszonyokat, a gátló- és serkentő hatású transzmittereket, logikai úton belátható, hogy a receptív mező perifériáját érő fény antagonizálja a centrum ingerületét, hiába éri a centrális csapot fény, az arról elvezetődő „on”-sejt nem aktiválódik. Ez nem más, mint széli gátlás.  Végeredményben a nervus opticus rostjait adó ganglionsejtek receptív mezeje tükrözi a velük kapcsolódó ganglionsejtek receptív mezejét, bár ezt még valamelyest módosítják a különböző amakrin sejtekből közvetlenül a ganglionsejtekhez menő ingerületek.  A két részből álló receptív mezőnek azért van nagy jelentősége, mert a látási percepcióban valószínűleg nem az abszolút fényintenzitás a meghatározó tényező, hanem az egyes részletek fénykülönbségeinek, a vizuális kontrasztoknak az elkülönülése.  Az „on” és „off” neuronoknak a látási ingerek jobb időbeli

felbontásában, továbbá a mozgások követésében van szerepe.  A ganglionsejtek (tehát a n. opticus rostjait adó sejtek) morfológiai jellemzőik, receptív mezőik nagysága valamint összeköttetéseik alapján két csoportba oszhatók.  Az „M”-sejtek receptív mezeje nagyobb, a CGL magnocelluláris részével szinaptizálnak, és valószínűleg a nagyobb kontúrok felismerésében van szerepük.  A „P”-sejtek receptív mezeje kisebb, a CGL parvocelluláris részével állnak összeköttetésben, és szerepük a színlátásban, a részletek felismerésében van.  Ellentétben a fox csatlakozású csapokkal, a pálcikák funkcionális összeköttetése a retina többi idegelemével attól függ, hogy milyen fényviszonyok uralkodnak, és ha az általános megvilágítás nagyon gyenge, akkor az milyen hosszú ideje tart.  Gyenge fényviszonyok mellett a fényingereket a pálcikák veszik fel. A mérsékelten sötétadaptált szemben a pálcikák a

velük szomszédos csapokon keresztül továbbítják az ingerületet, melyre a két sejtféleség közti réskapcsolatok teremtenek lehetőséget.  Mivel innen a csapok továbbítják az ingerületet, ebben az esetben is két részre különül el a receptív mező.  Teljesen sötétadaptált szemben fokozódik a ganglionsejtek érzékenysége, mivel a perifériáról nem fut be gátló ingerület.  A réskapcsolatok bezárulnak, így a pálcikák a csapok helyett a saját bipoláris sejtjeiken, majd az amakrin sejteken keresztül küldik el információikat az érzékenyített ganglionsejtekhez. 8. Jeltovábbítás a retinától a primér látókéregig (topológia, látótérkiesések)  A látótér a külvilágnak az a szelvénye, amelyet rögzített fej és mozdulatlan szemállás mellett egy szemmel látunk.  A n. opticus kilépésének megfelelő vakfolt területén a normális látótérben sincs fényérzékelés A binokuláris látótérben a vakfoltot a

másik szem mindig kompenzálja.  A ganglionsejtek axonjai a nervus opticusban és a tractus opticusban haladnak, végződéseik a thalamus részét képező corpus geniculatum lateraleban (CGL) vannak.  A nazális retinafél (tehát a temporális látótér) rostjai a chiasma opticumban kereszteződnek. Így a CGL-ben az ellenkező oldali retina nazális feléből, illetve az azonos oldali retina temporális feléből érkező rostok végződnek.  Ezek a rostok itt szinaptizálnak azokkal a neuronokkal, amelyek majd az agykéreg occipitalis lebenyéhez vezető tractus geniculocalcarinust képezik.  A CGL-ben a neuronok 6 réteget képeznek, melyek közül kettő magnocelluláris, négy pedig parvocelluláris neuronokat tartalmaz.  A CGL-ben a már két oldalról származó optikus rostok átrendeződnek. Az „M”- és a „P”ganglionsejtek a retinában elkeveredve helyezkednek el A CGL-ben az „M”-sejtekből jövő rostok a két magnocelluláris, a „P”-rostok

pedig a négy parvocelluláris rétegben csatolódnak át.  Az azonos és az ellenkező oldali retinából származó axonok megtartják különállásukat, és különkülön magnó- és parvocelluláris rétegben végződnek.  Ennek megfelelően a CGL-ben a lokalizálható, hogy mely lamina tartalmaz ipsi- (2,3,5), és mely lamina tartalmaz kontralaterális (1,4,6) információt.  A CGL szintjén alig van konvergencia, az átkapcsolódás csaknem 1:1 arányú. A CGL sejtjeinek receptív mezője a ganglionsejtekéhez hasonlóan koncentrikus, „on” vagy „off” centrummal és „off” vagy „on” perifériával rendelkeznek.  Érdekes, hogy noha a CGL a látópálya egyetlen átkapcsolódási helye, a bemeneti rostoknak csupán 20%-a származik a retinákból. A többi cortikális, illetve formatio retikularis eredetű  A primer látókéreg (Brodmann 17) főleg a sulcus calcarinus oldalain helyezkedik el. A Brodmann 18 és 19 mezők a vizuális asszociációs

kéregterületek.  A ganglionsejt-axonok a tractus opticusból kollaterálisokat adnak a középagy praetectalis területéhez (nucleus accessorius nervi oculomotorii; pupilla tágasságának szabályozása), és a colliculus superiorhoz, ahol azok vizuális reflexeket közvetítő kapcsoltokat képeznek (pl. szakkádikus szemmozgások).  Más axonok a chiasma opticumból közvetlenül a hypothalamus nucleus supraopticusához (NSO) mennek át, és ott a megvilágítás változásaival összefüggő endokrin és más cirkadián ritmusok beállítását közvetítő kapcsolatokat létesítenek.  Szintén érkezik a tractus opticusból afferentáció a kisagyba, és a szemmozgató izmok idegeinek agytörzsi magvaiba.  A látópályán bekövetkező sérüléseket igen pontosan lehet lokalizálni azoknak a hatásoknak az alapján, amelyek a sérülés eredményeként a két szem látóterében bekövetkeznek.  Amennyiben a chiasma opticum előtti nervus opticus

területén történik a sértés, az azonos oldali teljes látótér kiesik (1). Ez az állapot az anopsia  A chiasma opticum centrális régiójának sértése esetén csak a keresztezett rostok, tehát a nazális retinafél, illetve a temporális látótér esik ki (2). Ez a bitemporalis (heteronym) hemianopsia.  A tractus opticus sértése, tekintettel arra, hogy a hemidecussatio után vagyunk, az azonos oldali temporalis retinafél, és az ellenkező oldali nazális retinafél, tehát az azonos oldali temporális látótér, és az azonos oldali nazális látótér kiesését okozza (3). Ez az állapot a homonym hemianopsia.  A CGL teljes állományát érintő sérülés következménye megegyezik az azonos oldali tractus opticus sérülésével.  A felső retinanegyedekből eredő látóidegrostok, vagyis azok, amelyek a látótér alsó felét szolgálják ki, a CGL mediális felében, az alsó retinanegyedekből eredő rostok pedig a CGL laterális felében

végződnek.  A CGL mediális feléből induló rostok a radiatio opticum felső felében futnak, míg a CGL laterális feléből induló rostok a radiatio optica alsó felében futnak.  Továbbá a CGL macularis látást kiszolgáló rostjai elkülönülnek a perifériás látást kiszolgálóktól, és a sulcus calcarinus peremének hátsó szakasziban végződnek.  Fentieknek megfelelően, amennyiben a radiatio optica olyan területe sérül, amely csupán valamelyik quadráns információit hordozza, akkor a kereszteződés miatt az azonos oldali temporális retinaquadráns és az ellenkező oldali nazális retinaquadráns, azaz az azonos oldali nazális látótér quadráns és az ellenoldali temporális látótér quadráns esik ki (4). Ez az állapot a homonym quadrantanopsia.  Amennyiben a primér látókéreg területén van a sértés, gyakori, hogy a macularis terület ép marad. (Ahhoz, hogy ez az elkülönült terület is kiessen, a sértésnek igen nagy

kiterjedésűnek kell lennie.) Ezekben az esetekben csak a perifériás látómezők esnek ki (lehet homonym quadrant- vagy hemianopsia), amelyhez a maculáris látótér megmaradása társul (5;6) (macular sparing).  A praetectalis régióba futó rostok, amelyek a szem megvilágítására bekövetkező reflexes pupillaszűkület létrejöttének szolgálatában állnak, a CGL közelében hagyják el a tractus opticust. Ezért az olyan vakságot, amely mellett a pupillareflex megmarad, rendszerint valamilyen tractus opticuson túli sérülés okozza.  A primér látókéregben (a somatosensoros és somatomotoros régiók analógiájára) „retinahomunculust” lehet felrajzolni. 9. A vizuális ingerek központi feldolgozása  Primer látókéregnek, V 1 -nek nevezzük az occipitális lebenyben a fissura calcarina körül elhelyezkedő területet, amely a Brodmann 17 mezőnek felel meg: szövettanilag kimutatható csíkoltsága miatt szokás area striatának is nevezni.

 Az e körül elhelyezkedő mezőket eredetileg magasabb rendű látókéregnek nevezték; jelenleg az egyes részek elnevezése V 2 , V 3 , V 4 és V 5 . A V 2-3 a Brodmann 18-nak, míg a V 4-5 a Brodmann 19-nek felel meg.  Ahogy a retinális ganglionsejtek a retina részletes térbeli reprezentációját a CGL-be vetítik, ugyanúgy ez utóbbi is pontról pontra megfelelő reprezentációt vetít a látókéregbe.  A neocortex más részeihez hasonlóan a látókéreg is hat laminából épül fel. A CGL-ből jövő axonok a IV. lamina pyramissejtjeire érkeznek; ezek viszont a III lamina simplex sejtjeibe látszanak vetülni, azok pedig a II., III, V és VI réteg komplex sejtjeibe  A II. és III lamina sejtjeinek axonjai a kéreg egyéb részeibe vetítenek, az V rétegből jövő axonok a colliculus superiorba, a VI. rétegből jövők a CGL-be (Ez utóbbi funkciója ismeretlen)  A simplex sejtek érdekessége, hogy receptív mezőjük álló téglalap alakú

„on”-centrumból, és az ezt szimmetrikusan körülvevő kör alakú „off”-perifériából áll.  A simplex sejtekről akkor vezethető el a legnagyobb frekvenciájú AP-sorozat, ha a megvilágítás alakzata éppen „belepasszol” a centrumba. Amennyiben a vílágító alakzat valamely szögben ettől eltér, az AP-frekvencia csökken, illetve az eltérés mértékétől függően meg is szűnhet.  Az alakzat azért jöhet össze, mert a simplex sejtek több, megfelelően elhelyezkedő CGL neuronról, azaz több ganglionsejtről gyűjtik össze az információt, és csak akkor válaszolnak maximálisan, ha ezek mindegyike ingerületet ad le hozzájuk.  A komplex sejtek az egyszerű sejtek felől érkező továbbított nagyobb geometriai alakzatokat érzékelik.  A primer látókéreg tehát a retinában érzékelt fénypontokból egyszerű geometriai alakzatokat épít fel, és a további analíziseket ez alapozza.  A látókéreg kolumnáiban a bemenetet

képező 4C réteg sejtjeinek kivételével, valamennyi neuron azonos receptív mezővel rendelkezik, tehát a látótérnek azonos részén elhelyezkedő, azonos orientációjú téglalapra reagál. Az ilyen jellegű columnákat nevezzük orientációs columnának  Az egymás melletti kolumnákban az orientáció szabályosan változik, mindenegyes idom tengelye kb. 10o-kal tér el az előzőtől  Elszórtan találhatók olyan kolumnák, melyeknek 2-3. rétegében „blob”-nak („pacni”) nevezett régiók vannak. Ezek nem a IV laminán keresztül, hanem a CGL-től közvetlenül kapnak információt. Szerepük a színlátásban van  A kéreg IV. rétegében a két szemből jövő információ elkülönül Ezt nevezzük ocularis dominentia columnának. A CGL-ben az ipszi- és kontralaterális elkülönülés egymás alatti lemezekben történt, míg az innen eredő kérgi projekció a kéreg IV. laminájában jobb-bal alternáló elrendezést eredményez. 

Hypercolumnának nevezzük azt a virtuális neuronláncot, amelyben a két szem látóterének egy részlete minden lehetséges orientációja képviselve van: ez a hypercolumna tűnik a primer látókéreg funkcionális egységének.  Egymás melletti hypercolumnák a látótér egymás melletti pontjait reprezentálják, de az általuk lefedett retinarészlet mérete különböző (a periférián nagyobb, mint a fovea területén).  Mind az orientációs-, mind az oculáris dominancia-, mind pedig a hypercolumnák között van intracorticális összeköttetés.  Az eddigiek szerint a primer látókéreg  a vizuális környezetet különböző orientációjú rövid vonaldarabokra bontja szét, mely szükséges a formák és mozgások feliserésében;  szétválasztja a színre vonatkozó információkat az alaktól és mozgástól;  a két szemből jövő információkat kombinálja és ezzel válik lehetővé a tér mélységének (3D) érzékelése. 10. A

színlátás mechanizmusai  A színeknek három tulajdonságuk van: tónus, intenzitás és telítettség (a fehér hozzákeveréstől való mentesség foka.)  Minden színnek van komplementer színe, amely az adott színnel együtt, megfelelési keverési arány mellett fehéret ad.  A fekete a fény hiányának érzete, amely azonban valószínűleg pozitív érzet, ugyanis a vak szem nem feketét lát, hanem egyszerűen semmit.  Fontos tulajdonsága a színeknek, hogy a fehér, valamint bármely spektrális szín érzetét, sőt a spektrumon kívüli bíbor szín érzetét is ki lehet váltani a vörös (723-647 nm), a zöld (575-492 nm) és a kék (492-450 nm) különböző arányú keverésével. Ezért ezt a három színt alapszíneknek nevezzük.  A színekkel kapcsolatos harmadik fontos tulajdonság, hogy a kiváltott színérzet részben attól függ, hogy a látótérben milyen más színű egyéb tárgyak vannak.  A Young-Helmolz-elmélet szerint a

retinában háromféle csap van. Ezek mindegyike valamelyik alapszínre maximálisan érzékeny fotopigmentet tartalmaz, s a színérzet az egyes csaprendszerekből érkező ingerületek szummációjából adódik, amely „érték” az egyes komponensektől érkező relatív impulzusgyakoriságtól függ.  Az elmélet némi eltéréssel beigazolódott: a csapok között valóban háromfélét lehet megkülönböztetni. Az egyik a kék tartományában mutat abszorbciós maximumot, a másik a zöldben, a harmadik a sárgában.  Noha a sárga nem alapszín, ez a csap kellően érzékeny a vörös tartományra is ahhoz, hogy alacsonyabb küszöb mellett reagáljanak a vörösre, mint a zöldre.  A vörös és zöld csappigment a X kromoszóma q karján, tandem elrendeződésű gének formájában öröklődik. Ezek aminosavszekvenciája egymással 96%-os homológiát mutat, míg a kékérzékeny pigmenttel csupán 43%-os, és mindhárom csappigment kb. 41%-ban homológ a

rodopszinnal  A csapok színspecificitása nem azt jelenti, hogy adott csap adott színre, tehát adott hullámhosszú fotonra reagál, hanem azt, hogy az egyes csapok a nekik megfelelő hullámhosszúságú fényből több fotont nyelnek el, mint a két másik csaptípus. Ennek megfelelően ezek hiperpolaritása is nagyobb.  A háromféle csap színszelektivitása viszonylagos; pl. a „zöld-csap” is ingerelhető vörös fénnyel, csak sokkal intenzívebb „vörös foton-áram” szükséges hozzá.  A színmegkülönböztetés alapja, hogy a háromféle csap (de legalább két féle) adott hullámhosszon eltérő mértékben kerül ingerületbe.  Ennek megfelelően, ha csak egyféle csap van a retinában, akkor semmilyen színmegkülönböztetés nem lehetséges. Kétféle csap jelenlétében már bizonyos korlátok között lehetséges a színérzékelés  Mivel a csapok ingerületbe kerülésének feltétele, hogy az őket ért fénymennyiség elérjen egy

bizonyos értéket, ezért a színlátás meghatározott fényintenzitáshoz kötött.  A különböző színekre érzékeny csapok ganglionsejtekre konvergálnak, mely ganglionsejtek nagyon hasonlóak a CGL sejtjeihez.  A vörös és zöld csapokhoz kapcsolódó, egyszeresen opponáló, koncentrikus receptív mezővel rendelkező sejtek a legegyszerűbb működésű ganglionsejtek.  Ezeknek vagy vörös érzékeny centrumok és zöld érzékeny perifériájuk, vagy fordítva, zöld érzékeny centrumuk és vörös érzékeny perifériájuk van. Ezen belül az „érzékenység” jelenthet „on” vagy „off” működést, tehát összesen négy variáció lehetséges, ami meg is valósul.  Ez a leírás egyaránt érvényes a retina ganglionsejtjeire és a CGL sejtekre.  Ez a rendszer párhuzamosan szolgálja mind a színérzékelést, mind pedig az opponálást. Ennek megfelelően egy vörös centrumú sejt centrumát vörös fénnyel megvilágítva enyhe

aktiválással reagál, míg zölddel megvilágítva nem reagál. Ha a teljes receptív mezőt világítjuk, az aktivitás nagyobb, zölddel megvilágítva gátlás alakul ki.  A koncentrikus, egyszeresen opponáló sejtek a parvocelluláris (P-ganglion) blob rendszerhez projíciálnak.  A kék érzékeny csapok más sejtekhez, a koextenzív, egyszeresen opponűló sejtekhez csatlakoznak, melyekre nem jellemző a koncentrikus, kétkomponensű receptív mező.  A kék-csapok ingerületét a ganglionsejteken konvergáló vörös és zöld csapok kombinált ingerülete kioldja.  A koextenzív ganglionsejtek ritkábbak, mint a koncentrikusak, hiszen a kék érzékeny csapok száma is eleve kisebb a retinában, mint a másik kettőé.  A CGL-ből a sejtek a V 1 kéreg blob-areájába projíciálnak. A blob-area sejtjei koncentrikus, kétszeresen opponáló sejtek , ami azt jelenti, hogy a receptív mezőjüknek mind a centruma, mind pedig a perifériája két-két

bemenettel rendelkezik, melyek közül az egyik ingerlő, a másik gátló.  Ezek között a sejtek között több csoport állítható fel aszerint, hogy mely csapok ingerületete opponálódik. Az egyik ilyen csoport vörös-zöld opponáló sejtek csoportja, melyeknek centrumát a vörös ingerli, a zöld gátolja, ugyanakkor a perifériát a zöld ingerli és a vörös gátolja.  Egy másik csoport kissé bonyolultabb bemenetet kap. Ezek centrumát a kék ingerli, a vörös és zöld együtt gátolja, a perifériát a kék gátolja, a vörös és zöld együttesen ingerli. Ezekben a maximális ingert a kék szín sárga alapon váltja ki, tekintettel, hogy a vörös és zöld csapok együttes ingerülete sárga érzetet kelt.  A kétszeresen opponáló sejtek magyarázzák azt, hogy az opponens párok egymás színét kiemelik (pl. kék-sárga), vagy hogy a piros rózsa, különböző összetételű fényben mindig piros: a színeltolódás ugyanis nagyjából azonos

mértékben érinti a receptív mező centrumát és perifériáját.  Ugyanakkor a tárgy színe változik, ha a háttér színe változik: az agykérgi analízis ugyanis a látótérben észlelt színek összehasonlításával állapítja meg az egyes látható tárgyak színét.  Ennek megfelelően Young-Helmoltz-féle trikromatikus teória csak a retina fotoreceptorainak szintjén igaz.  E. Hering vezette be az opponencia elméletet, három opponens-párt feltételezve Ezek a vöröszöld, kék-sárga és fehér-fekete 11. Térlátás és távolságérzékelés  A térlátás és a távolságérzékelés elsősorban a két szem közös teljesítménye és ezért főleg a binokuláris (két szemmel látott) látótérre korlátozódik.  Valamely tárgyról eredő fénysugarak által a két retinában keltett impulzusok kérgi szinten egyetlen képbe olvadnak össze (fúzió).  A retina korrespondeáló pontjainak nevezzük azokat a pontokat, amelyekre a

binokulárisan egyetlen tárgynak látott tárgy képe vetül.  Amennyiben a két szem egy pontra fixál, akkor a megrajzolható a látótérben egy olyan gömbszeletnek a burkológörbéje, amelynek egyes pontjairól érkező fénysugarak a két retina ugyanazon pontjaira (korrespondeáló) vetül. Ezt a burkológörbét horopter körnek nevezzük  Egy elképzelt cyclops-szemben a két retina egymással fedésbe kerül. Ha egy pont a horopteren kívülre esik, akkor az erről érkező pontok a retinának különböző pontjaira (nem korrespondeáló) esik, s ennek megfelelően erről a tárgyról két kép alakul ki. Az egyik az egyik szemben, a másik a másikban keletkezik.  Ha a horopteren kívül elhelyezkedő tárgy (D), és a horopteren elhelyezkedő tárgy (A) egymástól nincsenek túl messze, akkor a kettőskép központi feldolgozásának eredményeképpen az a benyomás keletkezik, hogy „D” az „A” mögött van (mélységpercepció).  Hasonló a helyzet,

ha egy adott tárgy (E) a horopter előtt van, csak ebben az esetben a kettőskép kissé „megfordul”: amely kép előbb a jobb szemből származott, az most a balból származik és fordítva. Ez esetben „E”-t közelebb lévőnek érezzük  Kancsalság esetén, amikor a két szem tengelye egymástól túlzottan elhajlik, akkor a horopter praktikusan nem rajzolható fel, hiszen nincsenek korrespondeáló pontok. Ebben az esetben az egyik szemből érkező képet a központi feldolgozás elnyomja, ami krónikus esetben az adott szemben a látás elvesztését eredményezheti.  Messzire nézés, vagy monokuláris látás esetén a mélységérzékelésben szerepet kapnak az egymást metsző kontúrok, a távolabbi pontok párába borulása, az árnyékvetés, a nagyságbeli különbségek. 12. A vizuális információk (kontraszt, forma, mozgás, szín) integrációja a vizuális percepció során  A látórendszernek három paralell része különböztethető meg,

mely részek a retinától a CGL-en keresztül a primer látókéregig vezető projekciónak részei.  Az „M”-projekció, a magnocelluláris rendszer, a V1 4Cα rétegébe fut be, majd a továbbiakban a V1-ből a V2-n keresztül a V3-ba, majd onnan a V5-be fut.  Ez a rendszer felelős a mélységi (3D), valamint a mozgási érzékletért, de alig érzékeny a színekre.  Ennek a pályának a sérülése a mozgási percepció szelektív hiányához, valamint a tárgyat követő szemmozgás kieséséhez vezet.  A magnocelluláris rendszer csak a fényintenzitás-különbségek alapján képes észlelni a mozgást és a mélységet; amennyiben a mozgó tárgy és a háttér között csak színkülönbség van, de fényintenzitás különbség nincsen, akkor a mozgás nem érzékelhető.  A „P”-projekciónak egyik része a parvocelluláris-interblob rendszer a forma és korlátozottan a színek felismerésében játszik szerepet.  A pálya a CGL-en keresztül a V1

4Cβ rétegébe projíciál, és innen mennek a rostok a II és III rétegben a „blob”-ok közötti interblob-területre. A V1-ből a pálya a V2-n keresztül a V4-be, amjd az alsó temporalis kéregbe vezet.  Ez a rendszer analizálja a mozdulatlan objektumokat; sérülése a felismerési képesség elvesztésével jár. Az arc felismerés elvesztése is jelentkezhet  A „P”-projekció másik része, a parvocelluláris-blob rendszer a színek felismerésére szakosodott.  Ez a pálya a CGL parvocelluláris laminájából megy a V1 II. és III rétegének blob-jaihoz, majd onnan a V2-n keresztül a V4-be, amelyben színérzékeny sejtek találhatók. Ez a pálya is a temporalis cortexben végződik.  Ezeknek a párhuzamos projekcióknak kilinikai, illetve pathológiai jelentőségük van. Izolált kérgi defektusok izolált funkciókieséssekkel járnak.  A vizuális felismerési zavarokat vizuális agnosiáknak nevezzük. Az egyes kérgi defektusok izolált

mozgási agnosiával (elmozdulás fel nem ismerése), achromatopsiával (színlátás elvesztése), formák felismerésének képtelenségével, vagy prosopagnosiával (arcfelismerési képtelenség) járnak. Hallás Rövid kérdések 1. Az audiometriában mit értünk 0 db (decibel) hangnyomásszinten? A decibel skála a hangnyomás [Pa] logaritmikus alakja. A hangnyomást decibelben a következő összefüggés alapján adhatjuk meg: [dB]  20  log px po ahol p x az aktuális hangnyomás [Pa]-ban, p 0 pedig egy viszonyítási alap, ami konvencionálisan 2×10-5 Pa (0,000204 dyn/cm2). Az egyenletből látható, hogy a hangnyomásszint értéke akkor 0 dB, ha p x = p 0 , azaz az aktuális hangnyomás 2×10-5 Pa (0,000204 dyn/cm2). 2. Milyen hangfrekvencia tartományban a legalacsonyabb az emberi fül hallásküszöbe? Legalacsonyabb az 500 – 4000 Hz tartományban, melyben a legmélyebb értéket 4000 Hz-nél veszi fel. 3. Mitől függ egy hanghullám a) magassága és

b) hangossága? a) a hanghullám frekvenciájától b) a hanghullám amplitúdójától (de tulajdonképpen a frekvenciától is, lásd hallásküszöb) 4. A hangpercepcióval kapcsolatban, mit értünk a maszkírozás jelenségén? Azt, hogy egy adott hang hallásküszöbe jelentősen megnő, ha egyidejűleg más hangok is szólnak. Ez a maszkírozás teszi pl. erős háttérzajban nehézzé a beszélgetést 5. Milyen irányban és milyen típusú hullám formájában terjed tova a hanghullám a membrana basilarison? Haladó hullám formájában, melynek terjedési iránya csiga bázisától a helicotrema felé mutat, a kitérések iránya pedig váltakozva a scala vestibuli és scala tympani felé. 6. Szignáltranszdukció lépései a szőrsejtekben Mechanikai esemény (ciliumok kitérése) tip-linknek köszönhetően mechanosenzitív kationcsatornák nyílása befelé irányuló K+-áram depolarizáció feszültségfüggő Ca2+-csatornák megnyílása a basolateralis oldalon

kontrakció/transzmitterleadás. 7. Ismertesse a Corti-szerv külső szőrsejtjeinek fő morfológiai és funkcionális jellegzetességeit! A szőrsejt „testje” nagyjából téglatest idomú. A bázisa a perilymphával, az apikális régiója az endolymphával érintkezik. Az apikális membránon meghatározott irányban (modiolus stria vascularis irány) növekvő méretű stereociliumok helyezkednek el. A stereociliumokat a csúcsokon keresztül a tiplink köti össze, amely a nagyobb cilium felé való elhajláskor nyitja, ellenkező irányban csukja a mechanoszenzitív kationcsatornákat (főleg K+). A ciliumok a membrana tectoriába vannak beágyazódva A basolateralis oldalon feszültségfüggő Ca2+-csatornák vannak. Nyugalmi membránpotenciálja -70 mV Három sorban helyezkednek el, összesen oldalanként kb. 20 000 db Fő funkciója a Ca2+-jel indukálta alakváltozás révén (elektromechanikus transzdukció) a membrana tectoria „lehúzása”, ami az

amplitúdómaximum helyén növeli a kitérés nagyságát, ezzel élesebbé teszi a hangolást. Ez a folyamat bidirekcionális transzdukciós mechanizmus, ami kvázi előerősítést jelent 8. Ismertesse a Corti-szerv belső szőrsejtjeinek fő morfológiai és funkcionális jellegzetességeit! A szőrsejt „testje” nagyjából téglatest idomú. A bázisa a perilymphával, az apikális régiója az endolymphával érintkezik. Az apikális membránon meghatározott irányban (modiolus stria vascularis irány) növekvő méretű stereociliumok helyezkednek el. A stereociliumokat a csúcsokon keresztül a tiplink köti össze, amely a nagyobb cilium felé való elhajláskor nyitja, ellenkező irányban csukja a mechanoszenzitív kationcsatornákat (főleg K+). A ciliumok a membrana tectoriába nincsenek beágyazódva. A basolateralis oldalon feszültségfüggő Ca2+-csatornák vannak Nyugalmi membránpotenciálja -70 mV. Egy sorban helyezkednek el, összesen oldalanként kb 3 500

db Mivel nincs összekötve a membrana tectoriával, a ciliumok elmozdulását a körülvevő endolympha mozgása teszi lehetővé. Fő funkciója a Ca2+-jel indukálta transzmitterleadás (glutamát), amivel a hallás közvetlen szolgálatában áll. A belső szőrsejtek ingerülete a nervus acusticus rostjain AP-okat generál 9. Létrejöhet-e állóhullám a membrana basilarison? Miért? 10. Miért változik a hanghullámok okozta nyomás a dobhártya és a fenestra ovalis között? A hallócsontok mint impedanciatranszformátor működnek, és összeköttetést képeznek az alacsony hullámimpedanciájú levegő és a nagy hullámimpedanciájú perilympha között. Nélkülük a hang visszaverődne az ovális ablakról. Az impedanciaillesztés két komponensből tevődik össze: egyrészt az energia nagy felületről (dobhártya) kis felületre (ovális ablak) tevődik át, másrészt a hallócsontok emelőkarrendszere az ovális ablakra ható erőt 1,3szeresre növeli. 11. A

csiga mely részén legnagyobb a membrana basilaris kitérése és milyen frekvenciájú hangok hozzák ezt létre? A helicotremához közeli, végi részén, mivel itt a membrana basilaris szélessége nagyobb, a membrán pedig lazább. Épp ezért az alacsony frekvenciájú, mély hangok hozzák létre a legnagyobb kitérést. 12. Mit értünk cochlea tonotop lokalizációján? Azt, hogy a Corti szervből (ganglion spiraléból) elvezetődő axonokon a cochlea bázisától a helicotrema irányába haladva egyre mélyebb hangok váltják ki az AP-frekvencia növekedését. 13. Mi a belsőfül frekvencia-diszkrimináló működésének lényege? A membrana basilaris a cochlea bázisától a helicotrema felé haladva egyre szélesebb, és egyre kevésbé feszes. Ezek miatt egy adott pontján egy adott frekvencia okozza a legnagyobb kitérést, így a különböző frekvenciájú hangok által keltett rezgés amplitúdómaximuma különböző helyekre lokalizálódik. A bázishoz

közel a magas frekvenciák, a helicotremához közel a mély frekvenciák 14. Milyen tényezők játszanak szerepet abban, hogy a hangforrás irányát és helyét meg tudjuk állapítani (akusztikus lokalizáció) ? Két oldal közötti időkülönbség és intenzitáskülönbség, valamint ép halló apparátus és hallópálya, különös tekintettel az oliva superiorra és colliculus inferiorra. 15. Emberen az egyik oldali hallókéreg kiesése (sérülése) okoz-e halláskiesést? Miért? Lényeges halláskiesést nem okoz. Ennek oka, hogy a hallópályának a nucleus cochlearis fölötti szakaszában nagymértékű, több szinten létrejövő kereszteződések vannak. 16. Milyen hiánytünetek jelentkeznek az egyik oldali hallókéreg sérülése esetén? A hangforrást lokalizáló képesség sérül, akár meg is szűnhet. 17. Mit értünk a hanghullámok “légvezetésén”? A hallószerv mely részeinek betegsége okozhat vezetéses halláscsökkenést? Azt, hogy a

membrana tympani rezgései a hallócsontok közbeikatatása nélkül, a középfület kitöltő levegőn keresztül rezgésbe hozzák a kerekablakot lezáró membrana tympani secundariát is. Vezetéses halláscsökkenést okozhat a külsőfülben vagy a középfülben történő hangátvitel megromlása (fülzsír, idegentest, dobhártya hegesedése vagy vastagodása, légritkulás a középfülben (zárt Eustach-kürt), otosclerosis, kengyel ovális ablakra való illeszkedésének elmerevedése). 18. Mely képletek sérülése okozhat percepciós típusú nagyothallást? Szőrsejtek (pl. endolymphában felhalmozódó streptomycin vagy gentamicin hatására beinduló degeneráció; krónikus zajártalom) Hallópálya (pl. n vestibulocochlearis daganata; kisagy-híd szögleti daganat; nyúltvelő ischaemiája) Ízlelés és szaglás Rövid kérdések 1. Az ízérzékelés fiziológiai szerepe Az ízérzékelés minőségi kontrollt jelent, elsősorban annak eldöntésében van

szerepe, hogy mi jusson a tápcsatornába. Az ízérzet alapján lehet elkülöníteni az értékeset az értéktelentől, az ártalmatlant az ártalmastól, illetve veszélyestől. 2. Sorolja fel az ízminőség alapvető fajtáit! Sós Édes Keserű Savanyú (Umami) (Víz) 3. Milyen mechanizmussal jön létre generátor potenciál a) savanyú és b) keserű ízérző receptorban? a) H+-ok lépnek be az apikális membrán Na+-csatornáin, ezzel depolarizálva a sejtet b) apikális K+-csatornák zárásával depolrizálnak, vagy membránreceptorhoz kötődve G-protein PLC IP 3 Ca2+ transzmitterleadás (itt nincs depolarizáció) vagy egyéb G-fehérjék receptorokon keresztül, vagy bejutva a sejtbe közvetlenül és transzmitterleadás 4. Milyen mechanizmussal jöhet létre generátor potenciál a) sós és b) édes ízérző receptorokban? a) Na+-ionok lépnek be az apikális membrán Na2+-csatornáin, ami depolarizálja a sejtet b) a cukrok: receptor G s -protein

adenilát-cikláz cAMP PKA bazolaterális K+-csatornák foszforiláció miatt záródnak depolarizáció a nem-cukrok: más receptor G q -protein PLC IP 3 ER-Ca2+ transzmitterleadás 5. Milyen jelentőséget tulajdonít a keserű ízű anyagok igen alacsony ingerküszöbének? A természetben előforduló toxikus anyagok (pl. sztrichnin) igen keserű izűek, ugyanakkor igen erős mérgek. Ennek megfelelően már kicsiny mennyiség is elég a kellemetlen ízérzet kialakulásához, ami segít a méreg korai felismerésében. 1 6. Hogyan történik az ízek kódolása? Két elmélet is van rá. A specifikus vonal teória szerint az egyes ízérzetet kiváltó ingerületek dedikált pályákon haladnak. A mintázatteória szerint valamennyi ízérző receptorból származó ingerület központim idegrendszeri összehasonlítása, az ízérző receptorokból a központba futó mintázat adja meg az ízérzetet. 7. Mi az élettani jelentősége annak, hogy az

ízérzékeléssel kapcsolatos információk eljutnak a laterális hipotalamuszba és az amigdalába? Az, hogy az ízérzések a limbikus rendszerrel is kapcsolatba kerülnek. Ez az alapja annak, hogy egyes ízeket kifejezetten szeretünk, másokat nem, vagy éppen averzió alakul ki vele szemben. 8. A szagérzékelés fiziológiai szerepe A szaglás is minőségi kontroll szolgálatában áll; ennek alapján dönthető el, hogy adott étel fogyasztható-e vagy ellenkezőleg, el kell kerülni. Ugyanakkor a környezet felismerésében, értékelésében is szerepe van Állatokban szerepe van a fajfenntartási magatartásban, párválasztásban, anya-utód kapcsolatban is, mely funkció emberben elcsökevényesedett. (Bár egyesek szerint a csecsemő anyafelismerésében szerepet játszik) Szintén az állatvilágban van szerepe a hazatalálásban, vagy ellenség közelettéről való tájékozódásban. 9. Sorolja fel a bulbus olfactoricus működésének fő jellegzetességeit! A

beérkező afferentáció a primer érzéksejtből származik, ami maga is bipolaris neuron. A jellegzetes szinaptikus kapcsolat glomurus olfactoriusokban történik, ahol egy bipoláris érző neuron, egy mitralis sejt, egy pamacsos sejt és egy periglomerularis neuron szinaptizál. Egy glomerulus olfactorius csak egy receptorsejttől kap afferentációt, s mivel az csak egyféle epitópspecificitású receptorral rendelkezik, epitóptérkép rajzolható fel a bulbus olfactoriuson belül. További projíciót a mitrális sejtek alkotnak, a többi neurontípus reciprok kapcsolatokat alkot a bulbuson belül. A bulbus olfactorius a szaglóhámtól jövő afferensen kívül három efferens bemenetet is kap, melyek jelentősége az, hogy más érzékszervekhez hasonlóan gátló neuronok is elérik a bulbust, továbbá hogy a commissura anterioron keresztül az ellenoldali szaglóközpontok kapcsolatba állnak egymással. 10. Hogyan lehetséges a szaginger forrásának lokalizációja? A

valószínű mechanizmus hasonló a hanginger lokalizációjához. Tekintettel arra, hogy a szaganyag a levegőben hő- és mechanikai mozgások által terjed, idő- és intenzitáskülönbséggel érkeznek a kétoldali szaglóhámhoz. A különbségek központi analízise a lokalizáció alapja 11. Mik az epitópok? Az egyes szagingert kiváltó kémiai vegyületek azon részletei, melyek a receptorok által felismerésre kerülnek, s melyek felelősek a tényleges szaglási ingerület kialakításáért. 2 12. Mi az epitóp térkép? A bulbus olfactoriusban található glomerulus olfactorius mintázat, tekintettel arra, hogy egy glomerulus csak egy receptorsejttől kap afferentációt, s az csak egyféle epitópspecificitású receptorral rendelkezik. 13. Hogyan történik a szaginger érzékelése? A levegőben lévő kémiai anyagok, melyek szaglási epitópot tartalmaznak, a regio olfactoriához jutva kötődnek a receptorsejtek ciliumainak receptorfehérjéihez, mely

cAMP-dependens kationcsatornák nyílásához, így depolarizációhoz vezet. A kódolásban szerepet játszik az epitópmintázat, a neuronmintázat és a frekvenciakód. 14. Mi a legalapvetőbb különbség a központi szaglópálya és az összes többi érzésmodalitás központi pályáinak lefutása között? 15. Miért nem hozható létre egyoldali szaglókéreg kiirtással féloldali teljes szagláskiesés? 16. Miért szükséges “szippantani” ahhoz, hogy a szagérzékelést elősegítsük? Azért, mert a szaglóhám az orrüreg tetején, a felső orrkagyló fölötti területe helyezkedik, és normális orrlégzés során a levegő áramlási iránya jobbára elkerüli ezt a területet. Szippantás esetén, amikor a levegő áramlása fokozottá válik, az áramlási irány a regio olfactoria felé vezet. Ugyanakkor szippantáskor a beszippantott levegő mennyisége, így az epitóphordozó kémiai anyagok mennyisége is nagyobb. 3 Látás Rövid kérdések 1.

Mely sejtek vesznek részt a retinális képfeldolgozásban? Fotoreceptorsejtek Horizontális sejtek Bipoláris sejtek Amakrin sejtek Ganglionsejtek 2. Sorolja fel a pálcikák és csapok közötti alapvető különbségeket! Már morfológiailag is különbözik a két sejt egymástól. Míg a csapok külső szegmense rövidebb, háromszög idomú és a korongok a plazmamembrán befűződéseiből jönnek létre, addig a pálcikák külső szegmense hosszabb, téglalap idomú, a korongok a membránról leválva külön „organellumokat” alkotnak. A csapok kevéssé érzékenyek, tehát ingerküszöbük magas. Ennek megfelelően a nappali, photópiás látásban szerepelnek, sötétben az ingerületleadásuk megszűnik. A pálcikák ingerküszöbe alacsony, tehát érzékenyebbek. Így azok az éjszakai, szkotópiás látás szolgálatában állnak A csapok háromféle fotoszenzitív pigmentet tartalmaznak, pontosabban ezek valamelyikét. Ezek közti különbség az, hogy

más-más hullámhossz tartományú spektrumban mutatnak abszorbciós maximumot, tehát más-más színű fényre érzékenyítettek. A pálcikák csak egyféle fotopigmentet tartalmaznak, a rodopszint, így azok nem képesek színlátásra, csupán a fényintenzitás különbségeket látják. A fotopigment mennyisége a pálcikákban nagyobb, mint a csapokban A csapok nem reagálnak a szórt fényre, és kis konvergencia jellemzi őket. Mindkét jellemző a nagy látásélességet eredményezi. A pálcikák minden irányból detektálnak, nagyobb konvergencia jellemző, így a látásélesség kisebb. 3. A retina milyen sejtrétegein halad keresztül a fény a) a fovea centralisban és b) a foveától perifériásan? a) csapok rétege (minden más sejtes elem a fovea szélére szorul; a retina itt elvékonyodik) b) ganglionsejtek amakrin sejtek bipoláris sejtek horizontális sejtek fotoreceptorsejtek (csapok és pálcikák vegyesen) 4. Mi a jelentősége a melaninnak a retina

pigment rétegében? Elnyeli a fénysugarakat, és ezzel elejét veszi annak, hogy azok a retinán át visszaverődjenek, mely reflexió elmosódottá tenné a vizuális képet. A pigmentált sejtek ezenkívül az elhasznált retinált is felveszik, és visszaalakítják A-vitaminná, majd 11-cisz retinállá. 5. Milyen szerepe van a pupilla tágasságának a látási érzékelésben? A pupilla átmérőjének változtatásával a szembe kerülő fény mennyisége szabályozható. Ennek szerepe van a fény- illetve sötétadaptációban is, és az akkomodációban is. 6. Milyen reflexfolyamatok szabályozzák a pupilla átmérőjét? (említsen legalább 3-at!) Fényreflex, melyben a szemet érő fény mennyisége a reflexet kiváltó tényező. Akkomodációs reflex, ahol a fixált pont közelítése váltja ki a pupilla szűkületét. Stressz-reakció, melyben a generalizált sympathicus tónus fokozódása váltja ki a pupilladilatációt. 7. Hogyan váltható ki a

pupillaszűkület? (soroljon fel legalább 3 erre vezető tényezőt!) A szem megvilágításával (pupillalámpa). Fixált pont közelítésével. Pilocarpin szemcsepp adásával. 8. Milyen hatása van a fényingernek a retina pálcikák a) Na+-permeabilitására b) membrán potenciáljára? a) Csökken, mivel a cGMP csökkenése miatt záródnak a cGMP-dependens Na+-csatornák. b) Csökken, mert a befelé irányuló Na+-áram gátolt, de a kifelé irányuló K+-áram nem; a sejt hiperpolarizálódik. 9. Sorolja fel azokat a folyamatokat, melyek során az aktivált rodopszin a pálcika hiperpolarizációját hozza létre! Rodopszin konformációváltozása G-protein aktiváció α-GTP disszociáció cGMPfoszfodiészteráz aktiváció cGMP-koncentráció csökkenése cGMP-dependens kationcsatornák (Na+) záródása hiperpolarizáció a K+-áram miatt. 10. Mi a szerepe a retina horizontális sejtjeinek a látás mechanizmusában? Kapcsolatot tart a fotoreceptorok között,

mely kapcsolat gátló hatást fejt ki. Ennek megfelelően alakulhat ki a receptív mező, melyben a perifériás csap megvilágítása a horizontális sejten keresztül kifejtett gátló hatás révén képes a centrális csap hiperpolarizációját csökkenteni. Ez valójában széli gátlás 11. A laterális gátlás jelentősége a retinában 12. Mely retinasejt-típusok játszanak szerepet a sötéthez való alkalmazkodás a) első gyors fázisában és b) ezt követő lassú fázisában? a) csapok b) pálcikák 13. Hogyan változik a retina pigment rétegének A vitamin tartalma a) erős fényben b) sötétségben? a) csökken b) nő 14. Miért és milyen mechanizmussal jön létre a szürkületi vakság? Ebben az állapotban kevés a retinában az A-vitamin, így természetesen a rodopszin működéséhez szükséges 11-cisz retinál is. Ennek megfelelően, sötétedéskor, amikor a pálcikák rodopszintartalma normálisan nő, ez nem következik be, ami a

sötétadaptációt gátolja. Világosban a látásért főleg a csapok felelősek (photopiás látás), ezért ilyenkor nem jelentkezik semmilyen zavar. Sötétedéskor azonban, ahogy vennék át a pálcikák a szerepet (szkotópiás látás), a retinál hiány miatt látási zavar jelentkezik. 15. Mi a corpus geniculátum laterale látásban betöltött szerepe? A CGL a thalamus része. A CGL-ben végződnek a retina ganglionsejtjeinek axonjai, tehát ez az első retinán kívüli szinaptikus hely a látópályában. A CGL sejtjei sokban hasonlítanak a retina ganglionsejtjeihez. Így a CGL parvo- és magnocelluláris részei ugyanazokkal a receptív mezőkkel rendelkeznek, mint a retinális ganglionsejtek. Egy-egy oldali CGL információt kap mindkét oldali retinából: az azonos oldali temporalis és az ellenoldali nasális retinafélből. A CGL-ben a rostok hat laminába rendeződnek; a rostok topológiája a retinális viszonyoknak megfelelő, a színek is pontos topológiával

reprezentálódnak. 16. Mit értünk a kérgi képfeldolgozás a) soros és b) párhuzamos mechanizmusán? a) b) 17. Hol van a látás primer kérgi reprezentációja? Az occipitális lebenyben, a fissura calcarina két oldalán, ami a Brodmann 17 areának felel meg. 18. Milyen irányban és mennyit változik az egészséges fiatal szem törőképessége maximális akkomodáció esetén? Maximális akkomodáció esetén a törőképesség nő, aminek a fiziológiás értéke 10-12 D. 19. Képes-e fiatal, egészséges szemű ember –2D-ás (konkáv) szemüveggel távoli tárgyakat tisztán látni? Ha nem, miért? Ha igen, hogyan? Igen, képes. Ha -2D-ás konkáv lencsét teszünk a szem elé, akkor a kép a retina mögött keletkezik majd. Ezzel kvázi hypermetrop szemet hoztunk létre, mely esetben a távolra látás éles képet eredményez, mert a lencse akkomodációjával a csökkent fénytörés korrigálható. Mivel a maximális akkomodációs képesség +10-12 D, ezért a

-2D konkáv lencse okozta hibát a szem korrigálni képes. 20. Hol található a fiatal, felnőtt ember szemének közelpontja és hány dioptria az akkomodációs képessége? A közelpont a szemtől kb. 10 cm-re van, a maximális akkomodációs képesség +10-12 D 21. Hol van az egészséges fiatal szem közel-és távolpontja? A közelpont a szemtől kb. 10 cm-re van, a távolpont normálisan a végtelenben van 22. Mi a presbyopia és mi okozza? „Öregkori távollátás”. A lencse rugalmasságának csökkenésével az akkomodációs szélesség csökken, a közelpont egyre távolabb kerül. 23. Hogyan korrigálható a presbyopia? Távolra nézéskor nincsen látászavar, azonban a közelre akkomodáció nem tökéletes. Ezért olvasáshoz gyűjtőlencsés szemüveg szükséges. 24. Mi a rendellenes a myop szem fénytörésében és ezt hogyan korrigáljuk? Ez általában akkor jön létre, ha a szem átmérője nagyobb a normálisnál. Ebben az esetben a kép a retina

előtt képződik le, a retinális kép elmosódott. Ebben az esetben távolra nézéskor a kép homályos, közelre nézéskor azonban nem. Szórólencsés szemüveg adása mellett a távoli kép éles lesz, a közeli pedig akkomodáció mellett marad éles. 25. Mi a rendellenes a hypermetrop szem fénytörésében és azt hogyan korrigáljuk? Ez általában akkor jön létre, ha a szem átmérője kisebb a normálisnál. Ebben az esetben a kép a retina mögött keletkezik, a retinális kép homályos. Ebben az esetben távolra nézéskor is akkomodál a szem, de a közelre nézéshez már a maximális akkomodáció is kevés. Gyűjtőlencsés szemüveg adása mellett távolra akkomodáció nélkül is élesen lát a beteg, közelre pedig eléggé válik az akkomodáció. 26. Honnan kapja vérellátását a retinában a) a csapok és pálcikák rétege és b) a bipoláris- és ganglionsejtek rétege? a) ciliáris vérkeringési rendszertől b) retinális vérkeringési rendszertől

27. A retina leválásakor miért kerül veszélybe a fotoreceptorok vérellátása? Azért, mert a fotoreceptorok a ciliáris rendszer, tehát a choroidea felől kapják a vérellátást, ugyanakkor a retinaleválás tipikus helye a fotoreceptorok és a choroidea között van, tehát retina ablatio esetén a fotoreceptorok vérellátása zavart szenved. 28. Mennyi a szem normális belnyomása ülő helyzetben? Az intraokuláris nyomás normálértéke 15-22 Hgmm. 29. Mi a csarnokvíz funkcionális jelentősége? Optikai jelentősége van, hiszen a fény útjában lévén azt megtöri; Tápláló jelentősége van, mivel érintkezik a nem vascularizált részekkel, és azokba glukóz diffundál belőle (RQ = 1); Geometriai stabilitást biztosít, hiszen a kellően magas intraoculáris nyomást fenntartva a szemgolyó alakját, a fénytörő és leképező rendszerek távolságát állandó értéken tartja. 30. Miért veszélyes a szem belnyomásának emelkedése (glaukoma)?

Azért, mert az emelkedett a intraocularis nyomás a corpus vitreumot a retinához nyomja, és a kialakuló retinacompressio látászavarhoz, retinapusztuláshoz vezethet. 31. Milyen károsodás következik be a látásban, ha a hipofizisdaganat a chiasma opticum közepén kereszteződő nazális retinafélből felszálló rostokat roncsolja? Mindkét oldali szem nazális retinafele, tehát temporális látótere kiesik. Ezt az állapotot heteronym hemianopsiának nevezzük. 32. Milyen látótérkiesés jön létre a szemben chiasma opticum saggitalis irányú átmetszés esetén? Heteronym hemianopsia; bitemporális látótérkiesés. 33. Mi a szkotóma? Szigetszerű látótérkiesés. Negatív szkotómáról beszélünk, ha a beteg látását a szkotóma nem zavarja, pozitívról, ha a beteg a látótérben sötét vagy fekete foltot lát. 34. Miért nincs látáskiesés a vakfolt területén? Azért, mert a vakfolt területén egyáltalán nincsenek fotoreceptorok; itt a

ganglionsejtek axonjai hagyják el a szemet. Ezért ezen terület ablatioja nem okozza a fotoreceptorok vérellátási zavarát 35. Mit nevezünk „scotopiás” és „fotopiás” látásnak? Scotópiás látásnak a sötétlátást nevezzük, melyért az alacsony ingerküszöbű pálcikák a felelősek. Scotópiás látásban nincsen színfelismerés, csupán alak, mozgás, és kontraszt érzékelhető. Fotópiás látásnak a világosban látást nevezzük, amiért a magas ingerküszöbű csapok a felelősek. Ebben az esetben már a színlátás is lehetséges. 36. Melyik látótér a nagyobb és miért a) szines b) fekete-fehér? A fekete-fehér látótér a nagyobb. Ennek oka, hogy 37. Mi a színlátás (Young-Helmholtz) trichromatikus elméletének lényege? Az, hogy a retinában lévő csapok háromféle fotoszenzitív pigment valamelyikét tartalmazzák, ennek megfelelően vagy a vöröshöz, vagy a zöldhöz, vagy a kékhez közeli hullámhossztartományban mutatnak

abszorpciós maximumot. A Young-Hlemoltz elmélet szerint a színérzékletet az dönti el, hogy milyen ezen csapok egymáshoz viszonyított aktuális ingerületi állapota. 38. Mi a színlátás opponens-színpár elméletének a lényege? Az elméletet Heringtől származik, aki három opponenciát tételezett fel: vörös-zöld, kék-sárga és fehér-fekete; ez utóbbi nem a színérzékeny mechanizmusok révén valósul meg. A kérgi feldolgozásban részt vevő opponáló sejteknek köszönhetően egy adott vizuális objektum felismert színe a körülötte lévő színek kontrasztjából alakul ki. 39. Mi a protanopia? Mi a veszélye a köznapi életben? Vörös színtévesztés; a vörös szín iránt érzékeny csap hiánya a retinában. Gyomor-bélrendszer Demonstrációkérdések 1. Milyen körülmények szükségesek az alapanyagcsere méréséhez? Standard körülmények: - 273 K - 760 Hgmm - P H2O 0 Hgmm Mivel nulla celsius fokon kéne mérni, és a többi

kritérium sem mindig teljesíthető, ezért a mérési körülmények standardizálhatók (STPD = Standard Temperature, Pressure, Dry), és így a standard körülmények között fogyasztott oxigéntérfogathoz számítással jutunk: V0  V m  PB  PH 2O 760  273 273  t ahol V 0 a standardizált O 2 -térfogat, V m a mért O 2 -térfogat, P B az aktuális barometrikus nyomás, P H2O az aktuális vízgőznyomás, t pedig az aktuális hőmérséklet oC-ban. 2. Melyek az alapanyagcsere meghatározásának feltételei? - 3. A mérést reggel, legalább 12 órával az utolsó fenntartó mértékű táplálkozás után kell végezni. Normális testhőmérséklet, fekvő testhelyzet, teljes motoros, mentális és szellemi nyugalomban, de éber állapotban kell lenni. A mérés helyén termoneutrális körülmények kellenek. Vizsgálat előtt nem lehet fizikai- és szellemi és emocionális terhelésnek kitenni az alanyt. Mérést megelőzően nem lehet gyógyszert

szedni. Nők nem menstruálhatnak a mérés idején, illetve nem lehetnek közvetlenül menstruáció előtt. Mi az alapanyagcsere? Mekkora az értéke felnőtt férfi és nő esetében? Az alapszükségletet (légzés, vérkeringés, kiválasztás, belső elválasztás, nyugalmi izomtónus és idegműködés) biztosító bazális állapot közben mért anyagcsere, a fogyasztott O 2 -térfogatból, annak energiaegyenértékéből számolható. Férfiaknál ez 170 kJ/m2/h, míg nőknél 150 kJ/m2/h 4. Mi az indirekt kalorimetria lényege? A hőtermelés meghatározása az oxigénfogyasztás alapján. 5. Melyek a szervezet alapanyagcseréjét meghatározó legfőbb élettani tényezők? 1 6. Életkor Testfelület (testtömeg-testmagasság összefüggés) Nem Endokrin státusz Mennyi az alapanyagcsere normál értéke? 7100 kJ/nap (70 kg; felnőtt férfi) 7. Mire következtet, ha az RQ = 1? Arra, hogy az anyagcsere folyamán kizárólag szénhidrát égett el. 8. Mi a

respirációs kvóciens? Az RQ az egységnyi O 2 -fogyasztásra leadott CO 2 mennyisége. 9. Milyen esetekben lehet az RQ nagyobb, mint egy? - Hyperventillátió (kimossa a CO 2 -t) › nehéz fizikai munka. Tápanyagok egymásba átalakulása (pl. CH › zsír; a zsírok O 2 -tartalma kisebb, ezért az átalakulás során O 2 szabadul fel, és csökken a felvett O 2 ). 10. Hogyan és miért változik meg a szervezet légzési hányados (RQ) értéke testgyakorlás közben és azu- tán a nyugalmi szinthez képest? Nő, mert a fokozott légzés CO 2 -t mos ki. 11. A központi idegrendszer mely részei vesznek részt a táplálkozás szabályozásában? - Hypothalamikus magvak (ventromedialis, lateráis hypothalamus). Agytörzsi magvak (mucleus parabrachialis, NTS, nucleus n. vagi dorsalis) Limbikus rendszer (amygdala, globus pallidus). 12. Milyen mechanizmus vesz részt a testsúly állandó szinten tartásában? 13. Milyen körülmények között lehet a respirációs

hányados 0,6-nál kisebb? 2 - Extrém hypoventillatio Éhezés (csökkent glukóz felhasználás) Diabetes (csökkent glukóz felhasználás) 14. Mit értünk az „oxigén energia egyenértékén”? Mennyi ez átlagosan? Azt az energiamennyiséget, ami 1 liter O 2 felhasználása során szabadul fel. Átlagos értéke: 21,2 kJ/l 15. Mire fordítja a szervezet a tápanyagokkal bevitt energiát? Belső munkavégzésre: - kémiai munka (a nagy celluláris kémiai energiát szolgáltatja) - elektromos munka (hővé alakul) - ozmotikus munka (hővé alakul) - mechanikus munka (hővé alakul) Külső munkavégzésre: - izommunka eredménye 16. Milyen körülmények között jöhet létre a K-vitamin-hiány? Zavart epetermelés esetén, vagy ha az epesavas sóknak a bélbe ürülése akadályozott. 17. Mi a tápanyagok specifikus-dinámiás hatása? Mekkora az értéke fehérje esetére? Az egyes tápanyagokra jellemző olyan specifikus extra hőleadást, amit akkor mérhetünk,

ha az alapanyagcsere körülményeihez képest csak az változott, hogy az alany evett az adott tápanyagból. Az SDH értéke fehérjékre 25-30%. 18. Milyen alapadatokat kell ismernie ahhoz, hogy ki tudja számítani (éhező szervezetben) az égetett tápanyagok mennyiségét? - Egyes tápanyagok energia-egyenértékét Oxigénfogyasztás mértékét CO 2 -leadás mértékét N-ürítés mértékét (vizeletben) 19. Mely tényezők figyelembevételével kell az emberi szervezet napi kalóriaszükségletét kiszámítani? Életkor, nem, aktuális státusz (endokrinológia, terhesség, tumorok, túlsúly, stb.), életmód (fizikai munka) 20. Mekkora a fő tápanyagok szervezetben történő elégetésekor szolgáltatott energia? 3 Szénhidrátok: Fehérjék: Zsírok: Etilalkohol: 17,2 kJ/g 17,2 kJ/g (de kaloriméterben 23,7 kJ/g › urea! 39 kJ/g 30 kJ/g 21. Mi a szénhidrátok táplálkozás-élettani szerepe? A legfontosabb, hogy az elfogyasztott szénhidrátok döntő

többségében a glukóz áll, vagy olyan CH-ok, amelyek becsatlakoznak a glukóz-metabolizmusba. Ezek szerepe olyan szervek tápanyagellátásban szerepel, melyek főként, vagy kizárólag glukózfelhasználással működnek (agy, vörösvértest, szemlencse, cornea, stb.) 22. Táplálkozás-élettani szempontból mik az ún „elsőrendű” és „másodrendű” fehérjék? 23. Mit nevezünk esszenciális aminosavnak? Soroljon fel néhányat! Olyan aminosavakat, amelyeket az emberi szervezet nem képes előállítani. Ilyen pl: hisztidin, leucin, izoleucin, lizin, fenilalanin, triptofán, valin, metionin, treonin. 24. Mit értünk a fiziológiás fehérjeminimum fogalmán és ez mekkora fehérjebevitelnek felel meg? Azt a fehérjeszükségletet, ami a minimális nitrogénegyensúly fenntartásához szükséges. Ez napi 0,5 g/ttkg. 25. Egészséges emberben milyen tényezők változtathatják meg a testhőmérsékletet? Bevitt táplálék hőmérséklete Fizikai munkavégzés

Külső hőmérséklet Ovuláció 26. Mi az ún „fiziológiás fehérjeminimum”? 0,5 g/ttkg/nap 27. Mennyi energia szabadul fel 1 gr fehérje kaloriméter bombában és a szervezetben történő elégetése- kor? Mi a különbség oka? Kalomitéter bombában 23, 7 kJ, a szervezetben 17,2 kJ. A különbség oka, hogy a szervezetben ureává alakul a nitrogéntartalom, amely még jelentős energiatartalommal rendelkezik. Így fehérjék élettani haszonértéke kisebb, mint az energia-egynsúlyértéke 28. A gyomor-bél rendszer mely működési zavara vezethet B 12 vitamin-hiányos állapothoz? 4 A gyomor fedősejtjei által elválasztott glikoprotein, az instrinsic faktor hiánya, illetve az elégtelen pancreas proteolítikus enzim szekréció, mely esetben a nyálból és gyomorszekrétumból származó Rproteinnel alkotott kobalamin-R-protein komplex nem bomlik el, és az intrinsic faktor így nem fér hozzá. 29. A D-vitamin milyen irányban befolyásolja a kalcium

bélből történő felszívódását? Milyen mecha- nizmussal? Fokozza a felszívását. Ennek mechanizmusa olyan fehérjék expressziójának fokozása, amelyek az enterocytában mind az apikális, mind pedig a bazális membránban elősegítik a lumen › interstitium irányú kalciumtranszportot. 30. Mi az LPS (bakteriális endotoxin) élettani szerepe? Antigenitást jelentő epitópként „funkcionál” a makrofágok számára. Az LPS aktiválja a makrofágokat 31. Mekkora a nyomás a felső özofágus-szfinkterben és a nyelőcső közepén nyugalomban? A felső sphincterben a pharynx alatt 100-200 Hgmm, ami a neurogén tónusnak köszönhető, a közepén subatmoszférikus, a mindenkori intrapleurális nyomásnak megfelelő (-15 › +5 Hgmm). 32. Mi a gyomorban a pace maker központ szerepe? Itt generálódik a bazális elektromos ritmus (BER), ami a gyomorperisztaltikát vezérli. Ez pedig alapja a disztális gyomor örlő és továbbító funkciójának. 33. Az ENS

milyen sejteket innervál, amelyek a gyomor savszekrécióját fokozzák! Fedősejtek közvetlenül (kolinerg) G-sejt az antrumban (bombezinerg) › gasztrin 34. A tápcsatorna mely szakaszán alakul ki antiperisztaltika fiziológiás körülmények között? A colon transversum kezdeti szakaszán. Az ileumból bejutott chymust a caecum és a colon ascendens néhány erőteljes kontrakcióval caudális irányba tolja, majd a colon transversum kezdeti szakaszán kontrakciós gyűrűk keletkeznek, melyek orális irányba a caecumig haladnak. 35. Milyen nem pancreas eredetű fehérje-és szénhidrátbontó enzimek találhatók a vékonybélben? Oligoszacharidázok, diszacharidázok (maltáz, szukráz, laktáz), enteropeptidáz (a pankreas eredetű zimogéneket aktiválja limitált proteolízissel). 36. Milyen mechanizmussal lazul el az alsó özofagusz-szfinkter nyeléskor? 5 A nyelés megkezdése után 2-3 másodperccel, a corpusz perisztaltikával egyidőben kezdődik egy

nyúltvelői kolinerg vagusaktiváció, ami simaizomellazulást vált ki az alsó szfinkterben. 37. Milyen mechanizmussal alakul ki a vékonybél perisztaltika során a kontrakciós gyűrű? A lokális körülírt tágítás váltja ki, ami beindítja az ENS-ben kódolt programot. Ennek megfelelően a distensió helyétől orálisan kontrakció, aboralisan előbb ellazulás, majd a hosszanti izmok összehúzódása miatt rövidülés jön létre (kolinerg). A kontrakció gátlás gátlása talaján alakul ki (opioid internuron gátolja a VIPerg gátlást). 38. Mi a szerepe az enterális idegrendszer állandó kisülést mutató (“burst type”) neuronjainak? 39. Mi az ún lassú hullám szerepe a tápcsatorna működésének szabályozásában? A lassú hullám egy elektromos jelenség, ami a gyomor PM-potenciálú sejtjeiben keletkezik. A depolarizáció caudális irányban haladva egyre nő, és főként az antrum területén AP-t is generál Ez az alapja a gyomor

perisztaltikájának, a disztális gyomor örlő és továbbító funkciojának. Hasonló lassú hullám észlelhető a duodenumból kiindulva a vékonybél körkörös simaizomzatában is, ahol funkciója hasonló. 40. Melyek a tápcsatorna fő mozgásformái? Perisztaltikus mozgás Szegmentációs mozgás Tömegperisztaltika (colon sigmoideum és rectum) 41. Mi a perisztaltikus mozgások élettani szerepe? A chymus továbbítása, rendszerint oral › aboral irányban. 42. Mi a szegmentáló mozgások élettani szerepe a tápcsatornában? A béltartalom ide-oda mozgatása egyrészt keveri a béltartalmat, másrészt pedig megnöveli a mucosa felszínével való érintkezést. 43. Mi a hatása a vagus, ill sympatikus ingerlésnek a vékonybél mozgásaira, ill a cardia szfinkter álla- potára? A vagus ingerlés a bélmozgásokat fokozza, a szimpatikus ingerlés csökkenti. A cardia sphinctert a vagus ellazítja, a sympathicus fokozza a tónusát. 44. Mi a szfinkterek szerepe a

tápcsatornában? 6 A sphincterek általában zárt állapotban találhatók, amelynek jelentősége az, hogy az előtte illetve mögötte lévő lumentartalmakat egymástól elválassza. Ezzel egyrészt egyirányúsítja a lumentartalom mozgását, másrészt pedig időhöz köti a lumentartalom tartózkodási helyét. 45. A tápcsatornában található receptoroktól hova futnak afferens idegrostok? Nyúltvelőbe (általában agyidegeken keresztül, főleg vagus › NTS) ENS-ben belül végződő afferensek 46. Hol találhatók szfinkterek a tápcsatornában? Felső oesophagus sphincter Alsó oesophagus sphincter (cardia) Pylorus (gyomor › duodenum határ) Anus (külső és belső) 47. Milyen fázisai vannak a gyomornedv elválasztásának? Melyik fázisban vesznek részt feltételes reflex mechanizmusok? Cephalicus fázis (ebben vannak feltételes reflex elemek) Gastricus fázis Intestinalis fázis 48. A gyomornedv elválasztás kefalikus fázisának hol lehetnek

receptorai? Ízlelő és szaglóreceptorokban, de pszichés tényezők is beindíthatják. 49. Milyen emésztő enzimek találhatók a gyomornedvben? Pepszinogének (különböző aminosavszekvenciákkal) Gelatináz 50. Hol termelődik az intrinsic faktor és mi a szerepe? A gyomornyálkahártya fedősejtjeiben. Szerepe a B 12 vitamin megkötése, ami után a komplexet az ileum elülső szakaszában endocytózissal veszik fel az enterocyták. 51. A szimpatikus aktivitás fokozódása milyen mechanizmussal vezet az emésztőnedvek szekréciójának a csökkenéséhez? 7 Az emésztőnedvek szekréciója, amennyiben külső beidegzés arra hatással van, az paraszimpatikus kolinerg. Mivel a paraszimpatikus és szimpatikus beidegzés reciprok tulajdonsága itt is fennáll, a szimpatikus aktivitás növekedése a paraszimpatikus aktivitás csökkenésével jár együtt ezért csökken a szekréció 52. Ábrázolja sémásan a gyomor sósav szekréciójának sejtszintű

mechanizmusát! 53. Rajzolja le a gyomor sósav szekréció humorális és neurális szabályozásának mechanizmusát, beleért- ve az ECL, a G-sejtek, a D-sejtek és az enterális idegrendszer sejtjeinek egymásra hatását. 54. Hogyan lehet a gyomor savszekrécióját csökkenteni? (Legalább 3-at) Atropin adása Vagotómia Szénsav-anhidráz gátlása H+/K+-pumpa gátlása H 2 -receptor blokkolás Gasztrinreceptor blokkolása 55. Milyen mechanizmussal csökkentik a H 2 receptor antagonisták a gyomor sósav szekrécióját? Ennek hatására csökken az a cAMP szint, amit a hisztamin váltott ki, és így csökken azoknak a csatornáknak a megjelenése, amelyek közreműködtek a H+ és a Cl- szekréciójában. 56. A gasztrin milyen módon fokozza a gyomor savszekrécióját? 8 A fedősejt membránjában lévő gasztrinreceptor ligandkötése az intracelluláris Ca2+ emelkedése révén fokozza a sósavszekréciót, ugyanakkor az enterokromaffin típusú sejtek (ECL)

serkentése révén közvetett módon hisztaminon (cAMP) keresztül. 57. A fedősejt mely receptorainak aktiválódása vezet fokozott sósav szekrécióhoz? m-ACh H2 CCK B (gasztrin) 58. Hogyan változik a gyomor RQ-ja, ha fokozódik a savszekréció? Negatív értéket is fel vehet, annyira csökken. Ekkor az gyomor artériás vérében több a CO 2 , mint a vénásban 59. Milyen negatív feed-back mechanizmus csökkenti a gastrin szekrécióját a gyomorban? Az emelkedő H+-koncentráció szomatosztatin felszabadulást okoz, ami gátolja a gastrin szekrécióját. 60. Milyen gasztrointesztinális hormonok csökkentik a gasztrin szekrécióját? Szomatosztatin 61. Mi a szerepe a gyomor nyálkahártyájában lévő kemoreceptoroknak? 62. Milyen mechanizmussal jön létre értágulat a gyomor-bélrendszerben? Jellemző a funkcionális hyperaemia, ami azokon a területeken alakul ki, ahol a mirigyszekréció és a felszívódás aktív. A vasodilatáció metabolikus

autoreguláció révén jön létre 63. Milyen transzmitter anyagok találhatók a tápcsatorna „saját idegrendszerében”? ACh, NA, Serotonin, VIP, Substance-P, szomatosztatin, enkefalin, CCK, GRP, neurotenzin, AII 64. A karboanhidráz enzim bénítása milyen mechanizmussal csökkenti a sósavszekréciót? Ebben az esetben nem történik meg vízdisszociációból származó OH- -k szénsavvá alakítása, tehát nem keletkezik aztán bikarbonát, így nem működik a bikarbonát-Cl- csere. 65. Mi a gyomor szerepe a vészes vérszegénység kialakulásában? 9 Az intrinsic faktor a fedősejtekben termelődik, amely nélkülözhetetlen a B 12 -vitamin vékonybélben történő felszívódásához. A B 12 pedig a normális vérképzéshez kell Így ha nen termelődik intrinsic faktor, nem szívódik fel a B 12 , kialakul a betegség. 66. Milyen mechanizmusok védik a gyomornyálkahártyát az önemésztődéstől? Két mechanizmus. Egyrészt a hámsejtsort fejlett

glikoprotein réteg fedi, másrészt pedig a felületi epithelréteg bikarbonátot szekretál a környezetébe, amivel közvetlenül maga körül semlegesíti a H+-okat. 67. Hogyan jön létre a bélben a H+ szekréció? 68. Milyen értékhatárok között változik a gyomorban a pH érték? 0,87 › 4,0 69. Miért válik hipozmotikussá a nyál a plazmához képest? Azért, mert az elsődleges nyál a kivezetőcsövekben módosul: Na+ és Cl- szívódik vissza, ugyanakkor K+ és HCO 3 - szecernálódik. Mivel a NaCl visszaszívása van túlsúlyban, ezért válik hipozmotikussá a nyál 70. Milyen mechanizmusok biztosítják, hogy nyelés alkalmával a falat ne kerülhessen a légcsőbe? - A belégzést létrehozó neuroncsoport reflexes gátlás alá kerül, és ezzel a nyelés idejére légzésszünet áll be. A hangrést szabályozó izmok összehúzódnak, és ezzel a glottis záródik. A gége felemelkedik, aminek következtében az epiglottis eltereli a falatot vagy a

kortyot a gégebemenettöl. 71. Melyek a nyál főbb élettani funkciói? - Szájüreg nedvesen tartása, öblítése. Baktericid hatás (lizozim és IgA). Kenési funkció (mucin). Ízanyagok oldószere. CH-ok megkezdődő emésztése › α-amiláz. Artikulált beszédhez szükséges. 72. Hogyan változik a nyálmirigy véráramlása  1 adrenerg receptor antagonista, és a nyálmirigy szekré- ciója adrenerg  2 receptor agonista adásakor? 10 A véráramlás α 1 -blokkolásra fokozódik, a nyál pedig a β 2 ingerlésre kevés, sűrű, mucosus, fehérjegazdag lesz. 73. Hogyan változik a nyál pH-ja és ozmolalitása lassú nyálfolyás esetén? A pH és az ozmolalitás is csökken. Ha a nyálfolyás nagymértékűvé válik, ezek a változások kevésbé látványosak. 74. Hogyan változik a primer nyálszekrétum anorganikus összetétele a kivezető csatornában? A Na+ és Cl- tartalom csökken, a H+ és K+ tartalom nő. 75. Milyen mechanizmusok fokozzák a

nyálmirigyek vérellátását? Paraszimpatikus fokozódás (VIP), és α 1 -gátlás. 76. Hogyan lehet igazolni, hogy a nyálelválasztást a paraszimpatikus efferensek szabályozzák? A nyálelválasztás atropinnal felfüggeszthető. 77. Hogyan változik a nyálmirigyek szekréciója és véráramlása paraszimpatikus ingerlés hatására? Mindkettő fokozódik. 78. Mi a nyálelválasztás fiziológiás ingere? A táplálékfelvétel valamely mozzanata. A feltétlen reflexek receptorai az ízérző és machanoreceptorok a szájban, a feltételes reflexé elsősorban a látási és hallási receptorok. 79. Mi a mucin élettani szerepe a tápcsatornában? Egyrészt a nyelést teszi könnyebbé, mert síkosítja a felületeket, másrészt pedig bizonyos fokú védelmet nyújt a bevont felületek számára különböző kémiai ingerekkel szemben. 80. Milyen összefüggés van a nyálelválasztás sebessége és a nyálmirigyek vérellátása között? 81. Mely GI hormonok

csökkentik a gyomor motoros és szekréciós működését? 11 82. Mely hormonok felelősek az antrum gastrin szekréciójának csökkentéséért? GIP Szomatzosztatin 83. Melyek a GIP legfontosabb élettani hatásai? 84. Mi a szekretin elválasztás fiziológiás ingere? 85. Mi a CCK (cholecystokinin) elválasztásának fiziológiás ingere? 86. A pancreas által termelt primer szekrétumban vagy a ductus pancreaticusban nagyobb a HCO 3 – koncentráció? 87. A tápcsatorna melyik részében találhatók legnagyobb mennyiségben a gasztrointesztinális hormo- nok? 88. Milyen sejtekre hat a szekretin? 89. Mi a gastrointesztinális hormonok alapvető kémiai szerkezete? 90. Mi a különbség az endokrin és a parakrin hatások között? 91. Milyen gasztrointesztinális hormonoknak van trófikus hatása és hol? 92. Mi a gasztrin szekréció reflexíve? 93. Hogyan igazolhatjuk, hogy a gyomornedv elválasztását nemcsak a paraszimpatikus hatás fokozza? 12 94.

Miért nagy a májban termelődött nyirok fehérjetartalma? 95. Milyen + feed back mechanizmus fokozza a gyomornedv elválasztását? 96. Hol találhatók a gyomorban a „G” sejtek, és mi az élettani szerepük? 97. Hogyan változik a pancreas Cl és HCO 3 – szekréciója az elválasztás sebességének függvényében? 98. Milyen mechanizmussal változtatja az aminosavak transzportját a bélben a luminális Na+ tartalom növelése? 99. A bél lumenében található tápanyagoknak felszívódáskor milyen rétegeken kell átjutniuk ahhoz, hogy a mucosa intersticiális terébe jussanak? 100. A bél hámsejtjeiből a lipidek milyen formában tudnak a nyirokrendszerbe jutni? 101. A bélben a nyálkahártya sejtekbe bejutott glukózmolekulák hogyan jutnak át a bazolaterális memb- ránon? 102. Milyen mechanizmussal szívódnak fel a bélben a Ca és Fe ionok? 103. Milyen tápanyagok szívódnak fel kapcsolt (co  ) transzporttal a vékonybélben? 104. A

vékonybélben (jejunum – ileum) melyik rétegben találhatók emésztő enzimek? 105. Körülbelül mekkora a vékonybélnek a felszívásra alkalmas teljes felszine? 13 106. Mit tartalmaz a kilomikron? 107. Mennyi a kilomikron lipid tartalma? 108. Honnan származik egészséges emberben a székletben ürített fehérje? 109. Hogyan változik a glukózfelszívódás a vékonybélben, ha a béltartalom Na+ koncentrációja csökken? Miért? 110. A VIP hogyan és milyen mechanizmussal változtatja meg a bélnedvek szekrécióját? 111. A trigliceridek milyen formában szívódnak fel a vékonybélben? 112. A tápcsatorna melyik szakaszán termelődik mucin? Mi az élettani szerepe? 113. Milyen mechanizmussal befolyásolja a bélben a floridzin a glukóztranszportot? 114. Miért csökken a glukóztranszport, ha a bél epiteliális sejtjeiben a bazolaterális membrán Na+ transzportját bénítjuk? 115. Mely sejtek termelik a CCK-t? 116. Milyen anyagok fokozzák a CCK

szekrécióját? 117. Vagus ingerlés hogyan befolyásolja a pancreas nedvtermelését? 14 118. Milyen sejtekre hat a CCK? 119. Hogyan befolyásolja a pancreas nedvtermelését a szénsavanhidráz enzim bénítása? 120. Mi a trypsin inhibitor feladata és hol termelődik? 121. Milyen emésztő enzimek termelődnek előanyagaik formájában és mi ennek a fiziológiai jelentősége? 122. Milyen tápanyagok felszívódása változik meg elsősorban, ha a bélben a Na pumpát bénítjuk? 123. A lipidek a bélben hogyan képesek oldatba jutni, és a nyálkahártyát borító nem keveredő folyadék- filmen áthatolni? 124. Melyek a pancreasnedv fő fehérjebontó enzimjei? 125. Hogyan változik a pancreasnedv összetétele a CCK felszabadulásakor? 126. Mi a szekretin élettani szerepe? 127. Milyen mechanizmussal növelik a bélnedvek szekrécióját és okoznak hasmenést bakteriális toxinok? 128. Mi a pancreas-nedv legnagyobb koncentrációban előforduló anionja?

129. Hogyan változik a pancreas RQ-ja a nedvtermelés fokozódásakor? 15 130. Milyen mechanizmus fokozza a leghatékonyabban az epeszekréciót? 131. Melyek az epesavas sók fő fiziológiai funkciói? 132. A májműködés elégtelenségekor miért válhat szükségessé az, hogy a bél baktériumflóráját csökkent- sük? 133. Mi a fiziológiai jelentősége annak, hogy az epehólyagból bekoncentrálódott epe ürül a duodenumba? 134. Miért képes az epehólyag akár 12 órás epetermelést is tárolni? 135. Nevezze meg a májban termelődő epesavakat! 136. Milyen szerepe van a májnak a vitamin-háztartásban? 137. Melyek az epe fő organikus összetevői? 138. Mit értünk az epesók enterohepaticus körforgásán? 139. Az epe mely alkotórésze biztosítja a koleszterin oldatban tartását? 140. A máj vagy a hólyagepe tartalmazza-e az epesavas sókat nagyobb koncentrációban? 141. Hogyan értelmezzük azt a megállapítást, hogy a máj jelentős

immunszerv? 16 142. Hol termelődik az epe és milyen az epetermelés és az epeürítés időbeli lefolyása? 143. Milyen formában ürülhetnek epefestékek a vizelettel? 144. Mi a szerepe a májnak a szervezet vas-anyagcseréjében? 145. Milyen formában találhatók az epesavak a bélben? 146. Az epe mely alkotórészei oldódnak rosszul vízben? 147. Mi a szerepe a májnak a véralvadásban? 148. A májműködés zavara a hipertireózist miért súlyosbítja? 149. Mely anyagoknak van jelentős enterohepatikus körforgásuk? 150. Miért tartjuk kórosnak, ha a vizeletben egyáltalán nem ürül urobilinogén? 151. Epeútelzáródás milyen mechanizmussal okoz sárgaságot? 152. A bilirubin milyen formában található meg a vérben? 153. Az epeszekréciót milyen tényezők szabályozzák? 154. Foglalja össze röviden az epe szerepét a zsíremésztésben! 17 155. Milyen irányban változik az epefestékek koncentrációja a vérben, bélben-és vizeletben

hemolyticus icterus esetén? 156. Milyen irányban változik az epefestékek koncentrációja a vérben, bélben és vizeletben obstructios icterus esetén? 157. Mely hormonok inaktivációja folyik a májban? Általában milyen módon történik az inaktiválás? 158. Sorolja fel az epe fő összetevőit! 159. Milyen idegi és humorális tényezők fokozzák a) az epe termelését b) az ürülését? 18 Ideg – izom fejezetek Esszé kérdések 1. A carrier mediált transzport típusai, jellegzetességei                 Carrier-mediált transzportról beszélünk, ha a transzporter aktívan részt vesz a folyamatban, a transzporter és az anyag között kölcsönhatás alakul ki. Ilyen lehet facilitált diffúzió vagy aktív transzport. A két folyamat kinetikailag hasonló, ám a facilitált diffúzió nem igényel energiát, és a koncentrációgrádiensnek megfelelően transzportál, míg az aktív transzport

energiaigényes és a koncentrációgrádiens ellenében történik. Mivel a transzportereket kémiai specificitás jellemzi, hasonló szerkezetű anyagok versenyezhetnek a transzporterért  kompetitív gátlás lehetséges. A transzporterek működése szaturációs kinetikát mutat, tehát a szubsztráttal telíthető, így K M -értékkel jellemezhetők. Facilitált transzport a koncentráció grádiens irányában mutat. Ebben az esetben az anyag hozzá kötődik a transzporterhez, majd annak konformációváltozása következtében az anyag az IC területen ledisszociál. Ez jellemző pl a glukózra, galaktózra, aminosavakra Van, ahol ez a folyamat regulált, pl. adipocytákban és izomban az inzulindependens GLUT-4. Aktív transzport ugyanolyan, mint a facilitált diffúzió, de ez a koncentráció grádiens ellenében zajlik, és energiaigényes funkció. Attól függően, hogy az energia honnan származik, az aktív transzportnak két változatát különböztetjük meg.

Primer aktív transzportról beszélünk, ha a transzporter fehérje közvetlenül ATP hidrolíziséből fedezi az energiaigényét. Ilyen pl a Na+/K+-ATP-áz, ami foszforilált állapotban Na+-ra nyit, és abból 3-at pumpál ki a sejtből, defoszforlilált állapotban pedig K+-ra nyit, és abból 2-t pumpál be a sejtbe. Ezért a Na+/K+-pumpára azt mondjuk, hogy az elektrogén, mert nettó + töltést pumpál ki a sejtből, így növeli az i.c tér negativitását A Na+/K+-pumpa gátolható szívglikozidokkal, ouabainnal. Hasonló primer aktív transzoprter a Ca2+-pumpa (SER, SR, sarcoplazma), aminek szintén fontos feladata az i.c Ca+-szint nyugalmi állapotban tartása; illetve a gyomorban a H+/K+ pumpa, ami H+-t pumpál ki és K+-ot pumpál be sejtbe, a sósav szekréciót szabályozva. Secunder aktív transzportról beszélünk, amikor a munkavégzés a koncentrációgrádiens terhére történik, így az energia nem közvetlenül ATP hidrolíziséből származik, hanem az

elektrokémiai potenciálból. Így ebben a folyamatban mindig két anyag szállítódik, miből az egyik az, ami a koncentrációgrádiens irányába azt csökkenti, a felszabaduló energia pedig egy másik anyag szállítását fedezi. Synport-ról beszélünk, ha a két anyag azonos irányba transzportálódik (pl. SGLT), és antiportról, ha ellenkező irányban (pl. Na+-Ca2+ exchanger) Epithel (pl. bél, vese) sejtek jellemzője, hogy a membrán polarizált a transzporterek tekintetében, így ún. vektoriális vagy transcelluláris transzport alakul ki a lumenből az interstitium felé. A laterális paracelluláris térben akkumulálódnak az ozmotikus anyagok, aminek hatására a tight junction-n keresztül víz szívódik át. 1 2. A nyugalmi membránpotenciál kialakulásáért felelős mechanizmusok  A nyugalmi membránpotenciált négy tényező tartja fenn:  egyenlőtlen ionmegoszlás a két oldal között  elektrokémiai potenciálgrádiens  a membrán

szelektív permeabilitása a különböző ionokra nézve K >> Na  i.c jelenlévő negatív töltésű fehérjeanionok fokozzák a belső negativitást  Na+/K+-pumpa direkt (elektrogén) és indirekt hatása, amivel az egyenlőtlen ionmegoszlást tartja fenn; az indirekt hatás viszi a dolog nagyobb részét  Egyenlőtlen ionmegoszlás:  Az extra- és intracelluláris tér ionmegoszlása egyenlőtlen.  A sejten kívüli tér [K+]-ja a sejten belüli térhez képest nagyságrendekkel alacsonyabb.  A sejten kívüli tér [Na+]-ja a sejten belüli térhez képest nagyságrendekkel magasabb.  Az ionok koncentrációgrádiense mindkét iont áthajtja a membránon, a passzív („szivárgó”) ioncsatornákon keresztül, a koncentrációgrádiensnek megfelelő irányban.  Az iondiffúzió addig tart, amíg a koncentrációkülönbségből származó erőt ki nem egyenlíti az elektromos erő.  A kialakuló potenciálkülönbség az ion egyensúlyi

potenciálja. A két erő összege az elektrokémiai potenciálgrádiens; ez hajtja az ionok áramlását.  Nyugalomban annyi ion áramlik, amennyi mellett F e = F k . Ekkor dinamikus equilibrium áll fenn.  A Nernst-egyenlet segítségével kiszámítható a Na+ és K+ egyensúlyi potenciálja, majd az összehasonlítható a mért valóságos potenciállal. R  T  ln [K  ] A  z  F  EK  0 [K  ]B ebből: EK   [K  ] A  60  lg  [K ]B Szelektív permeabilitás  A membrán nem egyformán áteresztő az ionokra nézve. A membrán adott ionra vonatkozó permeabilitását a konduktancia (g) mutatja meg.  Ezért a nyugalmi membránpotenciál számításánál a két fontos ion egyensúlyi potenciálnak összegét súlyozni kell a két ion konduktanciájával (cord konduktancia egyenlet): I Na   I K   0 ( E m  E Na  )  g Na   ( E m  E K  )  g K  Em  gK g K   g Na  Em 

  EK   g Na  g K   g Na   E Na  100 1  EK  E  100  1 100  1 Na Az első tétel azért igaz, mert nyugalomban nincsen nettó ionáram. 2  A P K >> P Na , ezért a nyugalmi membránpotenciál értéke közelebb van az E K értékéhez. A permeabilitásbeli különbség 100-as nagyságrendű  Intracelluláris fehérjeanionok  Egyrészt fokozzák az intracelluláris tér negativitását, másrészt pedig ezeknek köszönhető, hogy a kifelé vándorló K+-ionokra egy idő után két ellentétes irányú erő hat: a koncentrációs erő kifelé, ugyanakkor a fehérjeanionok állandósága és a fogyatkozó kationok miatt egyre erősebb elektromos erő befelé.  A fehérje anionok számára a membrán impermeábilis.  Na+/K+-pumpa  Direkt hatása abban áll, hogy elektrogén működésű: amíg 3 Na+-ot pumpál ki, addig 2 K+-ot pumpál be, így a nettó töltés mindig eggyel negatívabb.  Indirekt

hatása abban áll, hogy a szivárgó ioncsatornákkal ellentétes transzportja fenntartja az egyenlőtlen ionmegoszlást. 3 3. Az idegsejt membránjának elektromos modellje. Időkonstans és térkonstans     A membrán nagy elektromos ellenállást jelent, dielektrikumként működik. Ezzelszemben a sejt belsejében és az e.c folyadékban az elektrolitok jó vezetők Az e.c elektrolit ellenállása a nagy volumen miatt elhanyagolható, amivel szemben az ic folyadék a sejtek geometriája, a citoplazma nagy fehérjetartalma miatt már nagyobb ellenállást jelent, de még mindig lényegesen kisebb, mint a membrán ellenállása. A két vezetőteret elválasztó, dielektrikumot jelentő (lipidkontinuum) sejtmembránnak jól mérhető elektromos kapacitása, valamint ellenállása van: ez az ún. magvezető modell A membrán időkonstansa (τ) az az időtartam, ami szükséges ahhoz, hogy az áram bekapcsolását követően a membránpotenciál elérje a végleges

változás 1/e részét, azaz a 63%-át.   R m  Ri  C  A membrán térkonstansa (λ) az a távolság, amely alatt a kiváltott hyper- vagy depolarizáció az eredeti 1/e értékére, tehát 63%-ára csökken. Rm Ri   Az idő- és térkonstans egyaránt a neuronmembrán elektromos paramétereitől, ellenállásától és kapacitásától függ. Az idő- és térkonstans fogalmának az ingerületvezetés, valamint a gyorsan lezajló synaptikus jelenségek értelmezésében van szerepe. 4 4. Az akcióspotenciál kialakulásának ionális alapjai         A küszöbpotenciált elérve a feszültségfüggő gyors Na+-csatornák robbanásszerűen megnyílnak, a membrán Na+-permeabilitása rövid időre a nyugalmi érték több százszorosára emelkedik. (Pozitív feed-back; Hodgkin-ciklus) A nátriumionok az elektrokémiai potenciálgrádiensnek megfelelően áramlanak a sejtbe, és pozitív töltésükkel kialakítják a

csúcspotenciált. A csúcspotenciál számítható, elméleti értéke megegyezik az E Na +-értékével, ám azt praktikusan soha nem éri el, aminek két oka van:  amilyen gyorsan nő a nátriumionkoncentráció, olyan gyorsan le is csökken  valamennyi késéssel a K+ konduktanciája is nő, megnyílnak a késői típusú feszültégfüggő K+-csatornák, aminek hatására K+-áramlik ki a sejtből ellensúlyozva a depolarizációt A fenti folyamat tulajdonképpen már a repolarizáció. A hyperpolarizációs utópotenciál alatt a Na+ permeabilitása már a nyugalmi értéknek felel meg, de a K+ permeabilitása még emelkedett, tehát folytatódik a K+ kifelé való áramlása. Ezért a membránpotenciál a nyugalmi potenciál alá csökken, átmenetileg elérheti az E K +-t is. A g K + értékének lassú helyreállásával (ekkor csökken) a membránpotenciál visszaemelkedik a nyugalmi potenciál értékére. Az akciós potenciál alatt csak passzív áramlás történik.

Radioaktív izotóppal mérve kiderült, hogy elhanyagolható az az ionmennyiség a nyugalmi koncentrációviszonyokhoz képest, ami az áramlásban részt vesz. Sok-sok (kb. 100000 db) akcióspotenciált generálva persze már mérhető a koncentrációváltozás. Ebben az esetben az eredeti koncentráció viszonyokat a Na+/K+pumpa aktív munkával állítja vissza  Összefoglalva az akcióspotenciált két tényező alakítja ki:  gyors feszültségfüggő Na+-csatorna  lassú feszültségfüggő K+-csatorna  A TTX (tetrodotoxin) nevű mérget néhány egzotikus, a Csendes-óceánban élő halfajta belső szervei tartalmazza, ami bénulást okoz, az axonális vezetést teljesen megszünteti. A gyors Na+-csatornákat nanomoláris koncentrációban specifikusan gátolja. Mivel nincsen Na+-koncentráció emelkedés, nincs depolarizáció és K+-csatorna aktivitás sem. Az akcióspotenciál „görbéje” vízszintes egyenes, nem alakul ki akcióspotenciál.   

  A TEA (tetraetilammonium) millimoláris koncentrációban blokkolja a lassú feszültségfüggő K+-csatornákat. Ennek eredményeképpen a csúcspotenciál magasabb, a repolarizációs görbe kevéssé meredek, az akcióspotenciál időbeli lecsengése lassúbb, a hyperpolarizációs utópotenciál elmarad. A lassú repolarizáció két okból történik meg mégis:  a Na+/K+-pumpa működik  passzív szivárgó K+-csatorna működik 5 5. Az akcióspotenciál terjedésének mechanizmusa. A terjedési sebességet meghatározó tényezők.                 Myelinhüvely nélküli roston az akcióspotenciál depolarizációs fázisa elektrotónusosan ráterjed a szomszédos membránszakaszra, és azt depolarizálja  ott egyre több feszültségfüggő Na+-csatorna nyílik meg  további depolarizációt okoz. Ha a gerjesztett depolarizáció eléri a küszöbértéket, akcióspotenciál keletkezik. Ezzel a

mechanizmussal végigterjed az akcióspotenciál az axonon. Minél nagyobb a belső átmérő, az ellenállás annál kisebb, tehát a vezetőképesség nő. Myelinhüvelyes roston ún. szaltatorikus ingerületterjedéssel találkozunk. Ahol az axont Schwann-sejt veszi körül (internodium), ott a membránlemezek elektromos ellenállása nagy, így hatékony szigetelőréteg keletkezik. A Ranvier-befűződések területén az axoinális membrán közvetlenül érintkezik az e.c folyadékkal Az internodium területén az axolemmában alig van Na+-csatorna, ezek csaknem mind a Ranvier-területeken vannak, ugyanakkor a velőhüvelyes rostokban nem találunk feszültségfüggő K+-csatornákat A szigetelő velőhüvely megakadályozza a lokális áramok kialakulását, s mivel nincsen érdemleges áramveszteség ezen a területen, az internodium határához érkező akcióspotenciál a teljes internodiumot egyszerre hozza depolarizált állapotba. A Ranvier-területeken van egyedül

lehetőség feszültségfüggő Na+-csatornák nyitására, ezért az akciós potenciál kizárólag itt alakul ki. Ez a fajta ingerületvezetés sokkal gyorsabb, mint a velőtlen rostokon, arról nem is beszélve, hogy egyszerre több internodium is depolarizált állapotban lehet Az akciós potenciál lokális áramok formájában terjed, mely folyamatban a membrán nem más, mint passzív elektromos áramkör. A membrán elektromos modelljéből kitűnik, hogy a lipid kontinuum dielektrikumként szigetel, tehát kapacitása van. Ezzel párhuzamos kapcsolásba helyezhető a transzmembrán ellenállás. Az ilyen kicsi, lokális áramköröket a citoplazma belső ellánállása kapcsolja össze. Az ec folyadéktér ellenállása elhanyagolható az óriási volumen, és a minimális proteinkoncentráció miatt. Ebben a kapcsolásmodellben a kapacitás az az elem, ami tárolja a nyugalmi membránpotenciált. Ha a modellt végig felállítjuk egy axon hosszára, szerepet kap a tér- és

időkonstans. A térkonstans azért merül fel, mert a küszöb alatti elektrotonusos potenciál dekrementummal terjed, ami azt jelenti, hogy a terjedése során folyamatosan csökken az amplitúdó. Ennek oka, hogy az elektronáram kettéválik egy-egy membránterület kisütésekor (egy rész kisüti az RC-kört, egy rész pedig tovaterjed). 6 6. Az akcióspotenciál áttevődése a neuromusculáris junkcióban.  A neuromuszkuláris szinapszis működésének fázisai a következők: (1) akcióspotenciál a motoneuron axonján haladva eléri az preszinaptikus axonterminálist (2) preszinaptikus membránon feszültségfüggő Ca2+-csatornák nyílnak meg, és Ca2+influx történik a preszinaptikus végződésbe (3) a Ca2+-influx hatására a preszinaptikus végbunkón az Ach-vezikulák exocytózissal a szinaptikus résbe ürülnek (4) az Ach a postszinaptikus membránhoz diffundál, és eljut a nikotinos achreceptorokhoz (5) ligand-receptor kombinációra megnő a

postszinaptikus membrán permeabilitása a Na+ és K+ ionokra nézve és ionáram keletkezik (6) az ionáram hatására a postszinaptikus membrán depolarizálódik és kialakul a véglemezpotenciál (EPP), ami elektrotónusos potenciál jellegű (7) az EPP végighalad a véglemezt körülvevő sarcolemma felé, ahol találhatók feszültségfüggő Na+-csatornák (8) a feszültségfüggő Na+-csatornák megnyílása következtében akcióspotenciál generálódik 7 7. Az EPP és a MEPP jellemzői        A postszinaptikus potenciál neve a „véglemez (end-plate) potenciál (EPP)”. Az EPP már a motoros véglemez területén kialakul, és ez terjed a „normál” sarcolemma felé. Az EPP az ACh-receptor ligandkötése következtében megemelkedő permeabilitásnak köszönhetően alakul ki. A permeabilitás mindkét ionra nézve megnő, az N-ACh-receptor minden egyértékű kationra növeli a permeabilitást. Az EPP csak depolarizáló irányba

fejlődik ki, tehát ecxitatorikus postsynaptikus potenciál (EPSP). A preszinaptikus axonon végigfutó akcióspotenciál mindig küszöb feletti EPP-t vált ki a postsynaptikus membránon. A szinaptikus transzmisszió kvantális természetű. Egyetlen vezikula egy ún miniatűr EPP-t (MEPP) vált ki. A vezikulák spontán is ürülnek, a MEPP-ek folyamatosan regisztrálhatók. Mivel az ACh-receptor ingerlésére mind a P Na +, mind a P K + fokozódik, az EPP „egyensúlyi potenciálja” az E K + és az E Na + között helyezkedik el. Ez voltage-clamp kísérlettel bizonyítható, és a chord-conductantia egyenlettel számítható. 8 8. A transzmitter anyagok főbb csoportjai és funkciójuk 1) ACh 2) Biogén aminok:  dopamin (DA)  csökkent (SN)  Parkinson sy  fokozott  skizofrénia  noradrenalin (NA)  sympathicus postggl. terminálok  locus coeroleus  hangulat, álom   adrenalin (A)  mellékvesevelő  sympathicus serkentő serotonin

(S-HT)  étvágy  alvás, hangulat  szenzoros percepció szabályozása  termoreguláció 3) Aminosavak  glutamát, aszpartát  aktiváló transzmitter  természetes metabolit  glycin  gátló hatás, főleg gv-ben  GABA  gátló hatás a szinapszisok egyharmadában  hiányában  Huntington-chorea  antidepresszánsok (benzodiazepin) fokozzák hatékonyságát 4) Neuropeptidek (szómában termelődnek  axonális transzport)  bél-agy:  VIP  CCK  Substance-P  neurotensin  motilin  inzulin  glukagon  hypothalamikus releasing hormonok:  TRH  LHRH  Somatostatin  hypofízis:  ACTH  endorfin  hangulat, fájdalomcsillapítás  egyéb:  oxytocin  simaizom (méh) kontrakció  enkefalin  fájdalomcsillapítás  dinorfin  fájdalomcsillapítás 5) Opioid peptidek  endorfin, enkefalin, dinorfin 9 9. A posztszinaptikus membrán receptorainak két fő típusa és működésük

mechanizmusa (egyegy példa alapján).  Ioncsatorna:  A KIR-ben az ingerlő receptorok legtöbb esetben glutamát- vagy ACh-receptorok, melyek mindketten nem specifikus kationcsatornák is egyben.  A megfelelő ligandjuk hatására megnyílnak, és a koncentrációgrádiensnek megfelelően Na+ áramlik be, így a membrán depolarizálódik.  Kialakul az excitatorikus postszinaptikus potenciál (EPSP).     Más receptorok, amiknek a ligandjai leggyakrabban GABA vagy glycin, szintén ioncsatornák is egyben, ám nem aspecifikus kationcsatornák, hanem specifikus kloridcsatornák. Ezek a receptorok ligandkötésre Clinfluxot indítanak be, így a membrán hyperpolarizálódik. Kialakul az inhibitoros postszinaptikus potenciál (IPSP). G-protein mediált receptor:  Adrenerg receptorok:  α 1 : PLC – IP 3  α 2 : cAMP ↓  β 1 és β 2 : cAMP ↑  Muscarinerg receptorok:  M 1 : PLC  PK ↑  M 2 : cAMP ↓  PK ↑ 

Szerotoninerg receptorok 10 10. A transzmitter anyag sorsa a felszabadulás után   A felszabadulás után a transzmitter a szinaptikus résbe kerül. A résből az útja több irányba vezethet:  kapcsolódhat a postszinaptikus membrán receptorához  kapcsolódhat a preszinaptikus membrán receptorához  eldiffundálhat a szinaptikus résből és megjelenhet a keringésben  visszavevődhet a preszinaptikus végződésbe (reuptake)  lebontásra kerülhet a preszinaptikus végzősédben, a posztszinaptikus végződésben vagy kapcsolódhat a post- és preszinaptikus membránban található lebontóenzimhez a szinaptikus résben, ami azt elbontja (ACh esetében a cholin visszakerül a preszinaptikus membránon át a végbunkóba a Na+-grádiens által hajtott másodlagos aktív transzporttal) 11 11. Elektromechanikus kapcsolás a harántcsíkolt izomban               Emlősökben a T-tubulusok

(sarcolemmabetűrődések) az A- és I-csík határán vannak. (Békában a Z-lemeznél.) A T-tubulusok szerepe abban áll, hogy a sarcolemmáról az akciópotenciálokat az izom belsejébe vezesse, így lehetővé téve a vázizomrost teljes keresztmetszetének gyakorlatilag egyidejű aktivitását. A longitudinális tubulusok kiszélesedett végei, a terminális ciszternák egészen közel kerülnek a rost belsejébe nyomuló T-tubulusokhoz. Egy T-tubulushoz emberben két oldalról „csatlakozik” egy-egy terminális ciszterna, mely képletet triádnak nevezzük. A terminális ciszternák képezik az izomrost kalciumraktárát. Bennük a Ca2+ részben szabadon, részben fehérjéhez kötötten (calsequestrin) található. A triád központjában lévő T-tubulus membránjában ún. DHP-receptorok (DiHidroPiridinnel gátolható) találhatók, melyek feszültségfüggő konformációváltozásra képesek. A T-tubulshoz mintegy 10-15 nm közelségben elhelyezkedő terminális

ciszternák membránjában rianodin-receptorok vannak (rianodinnal gátolható), mely receptorok Ca2+-csatornaként működnek. Ezen receptorok négy alegységből állnak, és nagyobb részük a sitoplazma oldalán helyezkednek el, a közeli T-tubulus felé nyúlva. A feszültségfüggő DHP-receptor konformációváltozása nyitja meg a terminális ciszterna rianodinérzékeny Ca2+-csatornáit. A két receptor kölcsönhatásának molekuláris természetére vonatkozóan több elképzelés létezik (mechanikus kapcsolat, allosztérikus kölcsönhatás, kémiai transzmisszió). A kalcium a myoplzmába a koncentrációgrádiensnek megfelelő irányban lép ki. A nyugalmi [Ca2+] 100 nmol/l körüli érték, míg a kontrakció kiváltásához mintegy 1 mol/l szükséges. A repolarizáció során visszaáll a feszültségfüggő DHP-receptorok eredeti konformációja, így megszűnik a terminális ciszternák rianodinérzékeny Ca2+-csatornáinak aktivációja, így az SR-ből

történő Ca2+-outflux leáll. A Ca2+ azáltal indítja el a kontrakciót, hogy a troponin Chez kötődik. Nyugvó izomban a troponin I erősen rögzül az aktinhoz, a tropomiozin pedig lefedi azokat a helyeket, ahol a miozinfejek az aktinhoz kötődni képesek. Így a troponin-tropomiozin komplex egy relaxáló fehérjét alkot, ami meggátolja az aktin és a miozin kölcsönhatását. Amikor az akcióspotenciál által felszabadított Ca2+ a troponin C-hez kötődik, meggyengül a troponin I kötődése az aktinhoz, és ez lehetővé teszi, hogy a tropomiozin oldalirányban elmozduljon. Ez a mozgás felfedi a miozinfej-kötő helyeket az aktinon, az ATP elhasadhat és kontrakció keletkezik. Egy troponinmolekula 4 Ca2+-t köt meg és minden egyes Ca2+-t kötött troponinmolekula 7 miozin-kötőhely felszabadulását eredményezi. 12 12. A kereszthíd ciklus szabályozása simaizomban Gyors ciklus és lassú ciklus           A kontrakció

molekuláris mechanizmusa hasonló simaizomban és harántcsíkolt izomban. Jellemző a csúszó filamentum modell, ami a miozinfej ATP-áz aktivitásán alapszik. Ám az aktomiozin komplex kialakulásában különbség van harántcsíkolt és simaizom között, hiszen ez utóbbi nem tartalmaz troponint. A Ca2+ indirekt módon szabályozza a kontrakciót, az esetek többségében a simaizomban is Ca2+ szükséges az összehúzódáshoz. A myoplazmatikus Ca2+ a kalmodulin nevű fehérjéhez kötődik 4 : 1 sztöchiometriával. Ettől a kalmodulin aktiválódik. A kalciummal aktivált kalmodulin az ún. miozin könnyűlánc kinázhoz kötődik és így kialakul egy aktív komplex. Az aktív komplex a miozin egyik könnyűláncát foszforilálja, miközben egy ATP-hasít. A foszforilált miozinfejnek megnő az affinitása az aktinhoz, így kialakul az aktomiozin komplex. Innen ugyanaz, mint a harántcsíkolt izomban: a miozin fej ATP-áz aktivitással egy ATP-t hidrolizál, ami

konformációváltozással jár  sliding. Nyugalmi állapotban a miozin könnyűlánc defoszforilált, mely állapotban az affinitása igen kicsi az aktinhoz, ezért nem alakul ki aktív kereszthíd. Ez az ún. gyors ciklus a simaizomban, ami még mindig rendkívül lassú a harántcsíkolt izomhoz képest. A gyors ciklus fázisos kontrakciót vált ki A folyamat addig tart, amíg a myoplazmatikus Ca2+-szint csökkenni nem kezd. Ekkor az ledisszociál a kalmodulinról, szétesik az aktív komplex az kalmodulin és a miozin könnyűlánc kináz között, miközben a miozin foszfatáz defoszforilálja a miozin könnyűláncot, szétesik az aktomiozin-komplex.  A működő kereszthidak számát az aktuális myoplazmatikus Ca2+-szint határozza meg. Ez lényeges különbség a harántcsíkolt izomtól, ahol a myoplazmatikus kalcium hozzákötődve a troponin C-hez egyértelmű kontrakcióhoz vezető molekuláris átalakulásokat indukál.  A tónusos kontrakciót a simaizomban

a lassú ciklus váltja ki. Ennek lényege abban áll, hogy a miozin foszfatáz az aktomiozin-komplexről is le tudja hasítani a foszfátcsoportot, ebben az esetben a komplex disszociációja rendkívül lassú. A lassú disszociáció miatt a kontrakció több ideig fennáll. A lassú ciklus sebességmeghatározó lépése az aktomiozin-komplex disszociációja.         Azt, hogy a sejtben melyik ciklus működik, a myoplazmatikus Ca2+-koncentráció határozza meg. Ha a kalciumkoncentráció magas, az aktivált miozin könnyűlánc kináz és –foszfatáz arány a kináz felé billen el, tehát a foszforilációs, gyors ciklus zajlik. Amennyiben a kalciumkoncentráció visszaesik a nyugalmi szintre, az aktív komplexek disszociációja és a defoszforiláció révén relaxáció következik be. Ha a kalciumkoncentráció kezdeti emelkedés után közepes szinten áll be, a kináz:foszfatáz arány a foszfatáz oldalára billen, kvázi a foszfatáz

aktivitás relatíve megemelkedik. Ennek eredményeképpen egyre több aktomiozin-komplexben disszociál P i , beindul a lassú ciklus, a kontrakciós erő magas tónusos szintre áll be. Ennek a ciklusnak egy másik elnevezése a Latch-Bridges – ciklus. Természetesen tónusos körülmények között is szükség van a beinduláshoz ATP-re, aminek hidrolízise folytán foszforilálja a miozin könnyűlánc kináz a miozin könnyűláncot, ám a simaizom tónusos kontrakciója kb. háromszázszor kevesebb ATP-t fogyaszt, mint a harántcsíkolt izom működése. 13 13. Az izomkontrakció molekuláris mechanizmusa Az aktomiozin ciklus          Az a folyamat, amelynek során az izom kontraktilis elemeinek megrövidülése végbemegy, a vékony filamentumok elcsúszása a vastag filamentumok mentén (sliding). Az összehúzódás alkalmával a filamentumok tényleges hossza nem változik, hanem a vékony filamentumok csúsznak jobban a vastagok közé,

tehát a sarcomer hossza rövidül, a Z-vonalak közelednek egymáshoz. A sliding az aktin és a miozin közötti keresztkötések felbomlása és újraképződése révén jön létre. A miozin molekulák fejei 90o-os szögben állnak az aktin filamentum irányába, miközben ATP-t köt. Az ATP hidrolízisekor megnő a miozinfej affinitása az aktin filamentumra nézve és keresztkötéssel kapcsolódik az aktinhoz. Kialakul az aktomiozin komplex, melyben a miozin fej még köti az ADP- és a P i -t. Az ADP + P i disszociációja után a miozinfej konformációváltozás következtében 45o-os szöggel elbicsaklik, amivel az aktin filamentumot mintegy 10 nm-el elmozdítja. Ezután a miozinfej ismét ATP-t köt, az aktinra nézve az affinitása csökken így az aktomiozin komplex szétválik. A kontrakció kivitelezéséhez szükséges, hogy a fenti ciklus egymás után többször ismétlődjék. A ciklus két esetben állhat le:  a reguláló rendszer nem engedi az aktomiozin

komplex kialakulását  elfogy az ciklus fenntartásához szükséges ATP 14 14. Az erő-hossz összefüggés harántcsíkolt izomban           Ha a kontrakció ereje nem elegendő a megrövidülés akadályának leküzdéséhez, a kontraktilis fehérjék és az ATP kölcsönhatása csak az izom feszülésének fokozódását eredményezi. Ez az izometriás kontrakció Mind az izometriás kontrakcióra késztetett izomban ébredő teljes feszülés, mind az ingereletlen izomban fellépő passzív feszülés változik az izomrost hosszának függvényében. Kísérletesen az izom hosszát a két rögzítőpont közötti távolság változtatásával lehet beállítani. Minden egyes hossznál megmérjük a passzív feszülést, majd az izmot elektromosan ingerelve a teljes feszülést is. A két érték különbsége az aktív feszülés értéke, ami arányos a működő kereszthidak számával. A passzív feszülés lassan nő, majd az izom

megnyújtásakor gyorsan fokozódik. Az izom szakadása akkor következik be, ha az egyensúlyi hosszának háromszorosára nyújtjuk. Egyensúlyi hossznak nevezzük a csontos tapadásaitól megfosztott izom hosszát. A teljes feszülés egy maximális értékig emelkedik, majd egészen a passzív feszülési görbe szintjéig csökken, amikor is további ingerlésre újabb fezülés már nem következik be. Azt az izomhosszúságot, amelynél az aktív feszülés mértéke maximális, nyugalmi hossznak nevezzük, mivel a nyugalomban lévő test számos izmának hossza éppen ez a hosszúság Az izometriás kontrakcióban kialakuló fezsülés az aktin- és miozinmolekulák közötti keresztkötések számával arányos. Az izom megnyújtásakor az aktin és miozin közötti átfedés –és ezáltal a keresztkötések száma is– csökken. Ha az izom jelentősen rövidebb, mint a nyugalmi hossz, akkor a vékony filamentumok átlapolódnak, ami szintén csökkenti a keresztkapcsolatok

számát. 15 15. A sebesség-terhelés összefüggés harántcsíkolt izomban    Ebben az esetben a megrövidülésnek nincsen akadálya, az tehát változatlan feszülés (izotónia) következhet be. Jól ismert megfigyelés, hogy a megrövidülés sebessége annál nagyobb, minél kisebb erővel szemben megy végbe (tehát minél kisebb aktív feszülést hoz létre az izom). Az izomerő (ill. egységnyi izomkeresztmetszetre számítva a feszülés) és a megrövidülés sebessége közötti összefüggést tapasztalati képlet, az ún. Hill-egyenlet írja le: ( F  a)  (V  b)  ( F0  a)  b  állandó ahol F = izomerő, V = a megrövidülés sebessége, F 0 = az izom maximális izometriás ereje, a és b olyan állandól, melyek értéke az adott izomra jellemző   Tehát a feszülés és a rövidülési sebesség fordítottan arányos, azaz a leggyorsabb a hosszváltozás akkor, ha az izom terhelés nélkül kontrahál, a legnagyobb

feszülés pedig izometriásan hozható létre (v = 0). Minden izom esetében megállapítható az optimális izomerő és az optimális rövidülési sebesség, mely két érték szorzata adja az izom elméletileg elérhető maximális teljesítményét: Pmax  Fopt  v opt    Kísérletesen különböző terhelés mellett mérjük az összehúzódás idejét. A rövidülés ideje az ATP-áz aktivitástól függ, mely szerint a szervezetben megkülönböztetünk gyors és lassú izomrostokat. A sebességmeghatározó lépés a miozinfej konformációváltozása. Maximális teljesítmény a maximális teher 30%-ánál történik, mely állapot mellett a kémiai energia 40-45%-át alakítja át az izom mechanikai energiává, ez tehát a hatásfoka. A grafikonon látszik, hogy a terhelés növelésével (vízszintes tengely) az összehúzódás sebessége (függőleges tengely) csökken, majd a v = 0 elérésekor az izotóniás összehúzódás izometriásba megy át. 16

16. A sebesség-terhelés összefüggés simaizomban     A sebesség – terhelés összefüggés tekintetében elmondható, hogy a simaizom sokkal lassabb, mint a harántcsíkolt. Ez azért van, mert a simaizomban található miozin izoforma sokkal kisebb ATP-áz aktivitással rendelkezik. Terhelésre ugyanúgy lassul a miozinfej konformációváltozása, tehát lassul az összehúzódás sebessége. Egy ugyanazon izomra nézve egy sor görbét lehet felrajzolni a fenti összefüggésben, melyek helyzete attól függ, hogy hány aktív kereszthíd van. A kontrakció sebességét tehát befolyásolja a  miozinfej ATP-áz aktivitása  a terhelés  és simaizomban az aktív kereszthidak száma 17 17. A harántcsíkolt izom kontrakciójának szabályozása; a Ca2+ szerepe             A harántcsíkolt izomban a kontrakció szabályozását két fehérje végzi. Ezek a tropomiozin és a troponin. A tropomiozinmolekulák

hosszú filamentumok, amelyek az aktinláncok közötti barázdákban helyezkednek el. A troponinmolekulák a tropomiozinmolekulák mentén szabályos közökben elhelyezkedő kis, globuláris egységek. A troponin T a többi troponinegységet kapcsolja a tropomiozinhoz, a troponin I gátolja a miozin és az aktin közötti kölcsönhatást, a troponin C pedig a kontrakció kiváltásához szükséges Ca2+ számára tartalmaz kötőhelyet. Nyugalomban a tropomiozin-troponin rendszer mechanikailag elfedi az aktinon a miozinkötő-helyet, ezáltal gátolja az aktomiozin-komplex kialakulását. Az elektomechanikai kapcsolás révén megemelkedik a myoplazmatikus Ca2+-koncentráció. A Ca2+ azáltal indítja el a kontrakciót, hogy a troponin C-hez kötődik. Nyugvó izomban a troponin I erősen rögzül az aktinhoz, a tropomiozin pedig lefedi azokat a helyeket, ahol a miozinfejek az aktinhoz kötődni képesek. Így a troponin-tropomiozin komplex egy relaxáló fehérjét alkot, ami

meggátolja az aktin és a miozin kölcsönhatását. Amikor az akcióspotenciál által felszabadított Ca2+ a troponin C-hez kötődik, meggyengül a troponin I kötődése az aktinhoz, és ez lehetővé teszi, hogy a tropomiozin oldalirányban elmozduljon. Ez a mozgás felfedi a miozinfej-kötő helyeket az aktinon, az ATP elhasadhat és kontrakció keletkezik. Egy troponinmolekula 4 Ca2+-t köt meg és minden egyes Ca2+-t kötött troponinmolekula 7 miozin-kötőhely felszabadulását eredményezi. A vázizomrostra jellemző a „minden vagy semmi” törvény, ám a több rostból álló izomzat már tud különböző erőt generálni. Az izomzat kontrakciójának fokozása a motoros egység növelésével és az akcióspotenciál frekvenciájának emelésével fokozható. 18 18. Az intracelluláris Ca2+-koncentráció szabályozása simaizomban                A simaizom kontrakciójához szükséges Ca2+ kettős eredetű.

Egyaránt származhat intracelluláris Ca2+-raktárakból és az extracelluláris térből. A SR-ban a Ca2+ részben szabad, részben fehérjéhez (calsequestrin) kötött formában raktározódik. A sarcolemma és a SR között a harántcsíkolt izommal ellentétben nem elektromos, hanem kémiai kapcsolat van. A sarcolemmában elhelyezkedő receptorhoz kötődő neurotranszmitter vagy hormon aktiválja a receptort, aminek az intracelluláris oldala egy G-protein. Az aktiválódott G-protein foszfolipáz C-t hoz működésbe, ami PIP 2 -t hasít, és keletkezik az IP 3 és a DAG. A SR membránjának citoplazmai oldalán IP 3 -receptorok helyezkednek el, melyek egyben ligandfüggő Ca2+-csatornák is. A csatorna aktivitása a SR-ből Ca2+-outfuxot eredményez, ami kontrakcióhoz vezet. Kalcium bejuthat az extracelluláris térből is a myoplazmába. A sarcolemma extracelluláris oldalán ligandfüggő Ca2+-csatornák helyezkednek el, melyeket aktiválhat neurotranszmitter, hormon,

drog. Bejuthat a kalcium feszültségfüggő Ca2+-csatornákon át is akcióspotenciál alkalmával. Lényeges momentum, hogy a simaizom membránjában nincsenek feszültségfüggő Na+csatornák, így a depolarizációt L-típusú (Long lasting) Ca2+-csatornák aktivitása okozza, melyek ligandfüggőek. A repolarizáció kétféle képen alakulhat ki:  Ca2+-aktivált K+-csatornák megnyílása  késői típusú feszültségfüggő K+-csatornák megnyílása A simaizomsejt akcióspotenciálja kisebb amplitúdójú, mint a harántcsíkolt izomé, de hosszabb folyamat. Potencírozza a hatást, hogy további Ca2+-csatornák nyílnak meg a sarcolemmában, illetve a SR-ban ún. Ca2+-függő Ca2+-csatornák Az intracelluláris Ca2+-raktárakból származó outflux általában fázisos kontrakcióhoz vezet, míg az extracelluláris térből történő kalcium-influx általában tónusos kontrakcióhoz. 19  A myoplazma Ca2+-koncentrációjának csökkentése három úton

valósítható meg:  primer aktív transzportot végző Ca2+-ATP-áz a sarcolemmában  primer aktív transzportot végző Ca2+-ATP-áz a SR membránjában  másodlagos aktív transzportot végző Na+/Ca2+-exchanger a sarcolemmában, aminek sztöchiometriája 3 : 1 20 19. A lassú és gyors izmok felépítésének és működésének összehasonlítása; energiaforrások                    Mivel a kontakció sebessége az ATP-hidrolízis sebességével arányos, ezért elmondható, hogy gyors az az izom, amelyikben az ATP-ellátottság gyors, és lassú az, ahol ez a folyamat lassabb. Az emberi izomzatban a sebesség és energiaellátottság szempontjából háromféle izomcsoportot különböztetünk meg: I., IIA és IIB típusú izmokat A különbözőségek abból adódnak, hogy az izomrostokban található fehérjék különböznek. A miozin, az aktin és a tropomiozin meglehetős heterogenitást mutat a

különböző vázizmokban. A különböző izoformák különböző energetikai és sebességjellemzőkkel bírnak. A különböző rosttípusok nem alkotnak önállóan különböző izomkötegeket, hanem egyes izomcsoportokban keverten vannak jelen. Az izomcsoportra jellemző tulajdonságokat a különböző izoformákat tartalmazó izomrostok aránya határozza meg. A lassú izmokra jellemző a vörös szín, aminek eredete kettős. Egyrészt a főleg aerob anyagcserét végző izomrostok tartalmaznak mioglobint, amely hemprosztetikus csoportjának vas-tartalma adja a vöröses színt. Másrészt viszont éppen az aerob anyagcsere miatt ezen izmoknak bő kapillárishálózata van, így a keringő vér miatt is vörös. A lassú izomzat „lassabb”, ám kevésbé fáradékony az aerob anyagcsere miatt. A gyors izmokra jellemző a fehér szín, mivel ezek anaerob anyagcserét folytatnak, nincsen bennük mioglobin. Szintén az anaerob anyagcsere miatt kevésbé hálózott

kapillárisoktól. Működése gyors, hiszen az anaerob glikolízis gyorsan szolgáltat ATP-t; ám fáradékonyabb, mert az anaerob glikolízis kevesebb ATP-t szolgáltat. Az energiaellátotság több komponensen keresztül valósul meg. Egyrészt minimális mennyiségű ATP található a myoplazmában, amelyet azonnal fel tud használni az izomrost. A legjelentősebb energiaraktár a kreatin-P, amiről a kreatin-foszfokináz tudja a P i -t ADPre átvinni, így ATP keletkezik. A mikoináz enzim a 2 ADP  ATP + AMP reakciót katalizálva szintén ATP-t szabadít fel. Aerob körülmények között a glikolízis végigmegy a sejtben (oxidatív foszforiláció  3638 ATP), ám amikor kialakul a relatív hypoxia, a folyamat csak a laktátig jut el, de így is keletkezik 2 ATP. Szükség esetén a glikogenolízisből nyert glukóz-6-P be tud lépni a glikolízisbe. Pathológiás esetben az izomzat az alternatív tápanyagok (zsírok, ketontestek) oxidációjával is képes ATP-t

termelni. 21 20. Az O 2 -adósság fogalma és kialakulásának mechanizmusa        A munkavégzés befejeztével extra-O 2 -fogyasztás alakul ki; az extra O 2 -fogyasztás mennyisége arányos az oxigénadóssággal, vagyis azzal a mértékkel, amellyel a munkavégzés energiaigénye az energiaraktárak aerob szintézisének kapacitását meghaladja. Kísérletesen úgy határozzuk meg az értékét, hogy mérjük a munkavégzés utáni oxigénfogyasztást a bazális értékek beállásáig, majd ezt a mért értéket kivonjuk a teljes oxigénfogyasztásból. A különbözet megadja az oxigénadósság mértékét, ami akár hatszorosa is lehet az alapfogyasztásnak. Az oxigénadósság kialakulhat gyorsan és lassan is. Általában elmondható, hogy a munkavégzés minél nagyobb, és az minél rövidebb idő alatt történik, tehát minél intenzívebb, az oxigénadósság annál nagyobb. Kialakulásának magyarázata a következő: egy adott szintig

az O 2 -fogyasztás növekedése arányos az energiaszükséglettel, és a teljes energiaigényt aerob folyamatok elégítik ki. Igen erős munkavégzés során azonban az energiaraktárak aerob reszintézise nem tud sebességet tartani az energiaigénnyel, ilyenkor a kreatinfoszfát használható az ATP reszintézisére. A glukóz laktáttá történő anaerob lebontása is szolgáltat némi ATP-t, ám ez az út önkorlátozó, ugyanis a laktátból elegendő akkumulálódik az izomban ahhoz, hogy a szöveti pufferek kapacitását kimerítő, enzimgátló pH-csökkenés okozzon. Azonban a hirtelen, nagy izommunka energiaigényének jelentős részét mégiscsak anaerob reakciók szolgáltatják. A munkavégzés utáni extra O 2 -fogyasztás arra fordítódik, hogy eliminálódjék a myoplazmából a laktát, visszatöltődjenek az ATP-készletek (kreatin-P), illetve rendeződjék az oxi-mioglobin szint. 22 Ideg – izom fejezetek Rövid kérdések A sejtmembrán.

Transzportfolyamatok 1. Milyen kémiai összetevőkből épülnek fel a biológiai membránok? A membrán fő vegyületei lipidek és fehérjék. A lipidek javarészt foszfolipidek, de tartalmaznak koleszterint és glikolipideket is. A lipidekben a foszfátcsoporthoz kis nitrogén tartalmú poláros vegyület kapcsolódhat  foszfatidilkolin, foszfatidilszerin, foszfatidiletanolamin. A glikolipidek oligoszacharid oldalláncai extracellulárisan helyezkednek el, és főleg antigéntulajdonságokat kódolnak. A koleszterint a lipidkontinuum zsírsavláncai közé ékelődve a membrán fluiditását csökkentik. A fehérjék lehetnek integráns és perifériás fehérjék (csatornák, receptorok, enzimek). 2. Hogyan helyezkednek el a lipidek a biológiai membránokban? A lipidek kettős réteget alkotnak, amelyben az apoláros zsírsavoldalláncaikat egymás felé irányítják. A citoplazma és az extracelluláris tér felé a poláros glicerintartalmú feji részek orientálódnak. 3.

Melyek a facilitált diffúzió jellegzetességei? A facilitált diffúzió carrier-mediált transzportfolyamat, iránya a koncentrációgrádiensnek megfelelő. Energiát nem igényel, kinetikája megegyezik az aktív transzportéval. A transzporter az anyagra specifikus, kompetitív gátlás lehetséges. A transzporterek működése szaturációs kinetikát mutat, K M -értékkel jellemezhető. 4. Nevezze meg a facilitált diffúzió és az aktív transzport 1-1 közös és eltérő jellemzőjét! Közös: carrier-mediált transzport; kémiai specificitás, az anyag és a transzporter között kölcsönhatás van. Eltérő: a facilitált diffúzió nem igényel ATP-t, az aktív transzport igen; a facilitált diffúzió a koncentráció-grádiens irányában, az aktív transzport ezzel ellentétes irányban zajlik. 5. Írjon a Na+-K+-ATP-ázon kívül 2 példát primer aktív transzportra! Ca2+-pimpa a SER-ben, SR-ben, sarcoplazmában, H+/K+-pumpa a gyomor nyálkahártya sejtjeiben.

6. Írjon 2 példát szekunder aktív transzportra! Na+/Ca2+-kicserélő a simaizom sarcolemmájában, SGLT a vékonybélhám sejtjeinek apikális felszínén. 23 7. Az inzulin milyen mechanizmus révén fokozza a sejtmembránon keresztül a glükóz transzportot? Milyen szöveteken érvényesül ez a hatás? Az inzulin receptor ligandkötésének hatására bizonyos sejtekben olyan szignáltranszdukció indul meg, aminek következtében az intracelluláris vezikulákba csomagolt GLUT-4 exocytózissal a sejtmembránba kerül, így fokozva a glukózfelvételt. A GLUT-4 facilitált diffúziót végez Ez a jelenség zsírszövetben és harántcsíkolt izomszövetben figyelhető meg. 8. Milyen mechanizmussal jut át a bél epithelsejt membránján a glukóz? Az apikális felszínen az SGLT-1 típusú transzporter vezi fel a glukózt, másodlagos aktív transzporttal, a [Na+]-grádiens által hajtottan. A bazális membránon át a plazmába a GLUT-2 típusú transzporter szállítja,

facilitált diffúzióval. 9. Hogyan állapítható meg, hogy a nátrium aktívan transzportálódik a sejtmembránon keresztül? A nátriumion sejtbe jutása többféle képen is megtörténhet: szimportban szekunder aktív transzporttal (SGLT), passzív és aktív ioncsatornákon keresztül. A nátrium eliminálását a sejtből aktív folyamattal a Na+/K+-ATP-áz végzi. Ennek működése enzimatikus funkciónak tekinthető. Kísérletesen, ha az enzimfolyamatot hűtéssel kikapcsoljuk, az intracelluláris [Na+] növekszik. (A szivárgó csatornákat a hűtés nem befolyásolja.) Ugyanezt tapasztaljuk, ha a citoszólból kivonjuk az ATP-t. 10. Milyen folyamatokból tevődik össze a nátrium-ionoknak egy sejtrétegen keresztüli transzportja (transzepithelialis transzport)? Az apikális felszínen leggyakrabban szivárgó csatornákon keresztül, illetve másodlagos aktív transzporttal (szimport: SGLT, Na-AS-transzporter; antiport: Na+/Ca2+-exchanger) jut be, míg a basolaterális

membránon a Na+/K+-pumpa transzportálja kifelé a grádiens ellenében. A nyugalmi- és az akcióspotenciál. 1. Írja fel a Nernst-egyenletet! Pl. K+-ra nézve: EK   [K  ]e R T  ln F  zK [ K  ]i Tízes alapú logaritmusra áttérve, és az állandókat behelyettesítve: E K   61,5  log 24 [ K  ]e [ K  ]i 2. Írja fel a „chord conductance”-egyenletet! Em  gK g K   g Na   EK  g Na  g K   g Na   E Na  3. Mekkora a nyugalmi potenciál értéke emlős harántcsíkolt izomsejtben? Melyek a nyugalmi potenciált meghatározó tényezők? –70 mV, amit következők határoznak meg: - egyenlőtlen ionmegoszlás (Na+, K+); - a membrán szelektív permeabilitása; - intracelluláris fehérjeanionok jelenléte; - Na+/K+-pumpa elektrogén működése. 4. Egy idegsejt nyugalmi állapotában hogyan adható meg a Na+ -ra illetve a K+ - ra ható elektrokémiai gradiens? 1. Megmérjük az aktuális

intracelluláris és extracelluláris ionkoncentrációkat 2. A Nernst-egyenlet segítségével kiszámítjuk a koncentrációk ismeretében az ionokra vonatkozó egyensúlyi potenciált. 3. Megmérjük a tényleges membránpotenciált 4. A mért membránpotenciál értékéből kivonjuk a számított nyugalmi potenciál értékét 5. A különbség ha pozitív értéket ad, az elektrokémiai gradiens a sejtből kifelé mutat, ha negatív, akkor befelé. A szám értéke megmutatja, hogy az erő mekkora 5. Egy sejtben E K + = - 90 mV, E Na + = 60 mV A K+ konduktanciája négyszerese a Na+ -énak Számolja ki a nyugalmi potenciál értékét! A Chord-konduktantia egyenletet használjuk (lásd 2. kérdés): 4 1  (90)   60 4 1 4 1 E m  72  12  60mV Em  6. A Na+-koncentrációváltozások miért nem befolyásolják jelentősen a nyugalmi membránpotenciált? Azért, mert a membrán Na+-permeabilitása kicsiny, százszor kisebb, mint a K+-é. 7. Mi a

küszöbpotenciál? A membránpotenciál-érték, amely mellett megnyílnak az akcióspotenciál kialakításáért felelős gyors feszültségfüggő Na+-csatornák. 25 8. A „minden-vagy-semmi”-törvény lényege az akciós potenciál szempontjából A küszöbpotenciál alatti depolarizáció nem indít el AP-t, a küszöbpotenciál feletti viszont a tényleges depolarizáció mértékétől függetlenül ugyanolyan AP-t indít el. 9. Ábrázolja az idegsejt akciós potenciálját az idő függvényében! Léptékezze a tengelyeket! 10. Ábrázolja az akciós potenciál és a konduktanciaváltozások időbeli viszonyát! 11. Írja le a feszültség-érzékeny Na+ csatorna működését! A csatorna egy olyan integráns membránfehérje, amely két kapuval rendelkezik: egy extracelluláris aktivációs kapura, és egy intracelluláris inaktivációs kapura. Az előző nyugalmi helyzetben zárva van, az utóbbi nyutva. A küszöbpotenciál megjelenése esetén a külső,

aktivációskapu konformációváltozás következtében gyorsan megnyílik, így maximális Na+-influxot enged meg. A csúcspotenciál elérésekor a belső inaktivációs kapu szintén konformációváltozás hatására záródik, így a Na+-fluxus leáll. 26 12. Miért nem éri el a csúcspotenciál a Na+ egyensúlyi potenciálját? Két okból: egyrészt a Na+ ugyanolyan gyorsan eliminálódik az intracelluláris térből, mint ahogyan oda került, másrészt pedig még mielőtt kialakulhatnak a Na+ egyensúlyi potenciálja, megnyílnak a lassú feszültségfüggő K+-csatornák, amelyek repolarizálják a membránt. 13. Mi jellemzi az elektrotónusos potenciálváltozásokat? - Vagy serkent, vagy gátol, ami azt jelenti, hogy vagy depolarizál, vagy hiperpolarizál. - Analóg jellegű: nincs „minden vagy semmi” törvény; kis inger kis potenciál, nagy inger nagy potenciál. - Tónusos jellegű: a inger alatt végig fennáll. - Kialakulását τ jellemzi (időkonstans).

- Nincs refrakter fázisa. - Terjedése dekrementummal jellemezhető. 14. Mit értünk az ingerlékeny membrán időkonstansán? (képlet és magyarázat) Azt az időt, ami ahhoz szükséges, hogy az áram bekapcsolását követően a membránpotenciál elérje a végleges változás 1/e részét, azaz 63%-át:   R m  Ri  C ahol R m a transzmembrán-ellenállás, R i a citoplazma ellenállása, C a membrán kapacitása. 15. Mit értünk az ingerlékeny membrán térkonstansán? (képlet és magyarázat) Azt a távolságot, amely megtétele alatt a kiváltott elektromos potenciál az eredeti 1-1/e részére, azaz 63%-ra csökken:  Rm Ri ahol R m a transzmembrán-ellenállás, R i a citoplazma ellenállása. 16. A membrán elektromos tulajdonságai közül melyik játszik szerepet abban, hogy az elektrotónusos potenciálváltozás dekrementummal terjed! (???) A transzmembrán-ellenállás (R m ). 17. Hogyan befolyásolja az ingerület terjedési sebességét a) a

membránrezisztencia b) a kapacitancia változása? a) egyenes arányosság van közöttük b) fordított arányosság van közöttük 27 18. Hogyan befolyásolja az ingerület terjedési sebességét az axoplazma rezisztenciájának változása? (???) Fordított arányosság van közöttük, tehát minél nagyobb az axoplazma ellenállása, annál kisebb a terjedési sebesség. 19. Mi a jelentősége az ingerületvezetésben a myelinhüvelynek? Szigetelőként funkcionál, így a membrán nem érintkezik közvetlenül az extracelluláris térséggel. Ennek következtében lokális áram nem alakul ki, az áramveszteség minimális. Ennek köszönhetően az ingerületterjedés felgyorsul. Ehhez járul hozz az is, hogy az internodium területén nagyon kevés gyors feszültségfüggő Na+-csatorna található, ugyanakkor lassú feszültségfüggő K+-csatorna pedig egyáltalán nem. 20. Mit nevezünk szaltatorikus ingerületvezetésnek? A Schwann-hüvelyes axon vezetését. Ebben

az esetben AP csak a Ranvier-befűződések területén alakul ki, hiszen csak itt van elegendő mennyiségű gyors feszültségfüggő Na+-csatorna. Ennek megfelelően az AP gyorsan, befűződésről befűződésre ugrálva terjed. Az internodiumok alatt a potenciál dekrementummal terjed, de az internodium végén mindig elég ahhoz, hogy a befűződésben AP-t generáljon. 21. Hogyan terjed az ingerület egy internodiumon belül? Mi történik a Ranvier-féle befűződésekben? Dekrementumal, ami azt jelenti, hogy az amplitúdója (a potenciálérték) egyre csökken. Elérve a Ranvier-befűzódést, még elégséges ahhoz, hogy megnyissa a gyors feszültségfüggő Na+-csatornákat, így AP-t generáljon. 22. Miért nem terjed vissza a neuritben az akciós potenciál arra a helyre, ahol már lezajlott az ingerületi folyamat? Azért, mert az előttes terület refrakter stádiumban van, így nem ingerelhető. 23. Mit értünk abszolút refrakter periódus alatt? Mi a jelenség

ionális mechanizmusa? Azt az időszakot, amig a membrán az AP után egyáltalán nem depolarizálható újra. Ez kb az AP első 1/3-a. Oka, hogy az összes gyors feszültségfüggő Na+-csatorna aktív, nyitott konformációt vesz fel, így nincs ami újabb potenciálemelkedést alakítson ki. 28 A szinapszis. 1. Mivel magyarázható a szinapszis egyenirányító működése? Azzal, hogy csak a posztszinaptikus membrán rendelkezik olyan receptormintázattal, ami képes a preszinaptikus membránból felszabadult transzmitter hatására jeltovábbításra. 2. Nevezze meg az elektromos szinapszis 2 olyan tulajdonságát, amelyben eltér a kémiai szinapszistól! - Kétirányú is lehet. Közvetlenül elektromos áram terjed az egyik sejtről a másikra. Közvetlen kapcsolat van a két sejt citoplazmája között. Nincsen szinaptikus késés. 3. Mit értünk az elektromos szinapszis rektifikációján? (???) A rektifikáció tisztítást, helyesbítést, finomítást jelent.

Talán azt, hogy a sejtet potenciálisan károsító ionális változásokra protektív módon bezár (Ca2+, H+). 4. Hogyan változik a kémiai szinapszis működése Ca2+-mentes extracelluláris tér esetén? Miért? Megszűnik a működése. Ennek oka, hogy a transzmitterfelszabaduláshoz az extracelluláris térből származó Ca2+-jelre van szükség. 5. Hol szintetizálódnak az a) biogén amin b) a neuropeptid transzmitter anyagok? a) a preszinaptikus végbunkóban b) a szómában, ahonnan axonális transzporttal jut a végbunkóba 6. Hol és hogyan szintetizálódik az acetilkolin a neuromuscularis junkcióban? Az axonterminálisban. A szintézist a kolin-acil transzferáz (CAT) katalizálja, amikor is a glukózmetabolizmusból származó acetil-KoA-ból és a többnyire extracelluláris eredetű kolinból képez ACh-t Az acetol-KoA a mitokondriumban piruvátból származik, és citrátként transzportálódik a citoplazmába, ahol az ATP:citrát-liáz alakítja ki az ACh-t. 7.

Hogyan reagál a neuromuscularis szinapszisban a posztszinaptikus membrán elektromos ingerlésre? Mi a jelenség magyarázata? Nem alakul ki akcióspotenciál. Ennek magyarázata, hogy a neuromuszkuláris junkcióban posztszinaptikus membrán nem rendelkezik gyors feszültségfüggő Na+-csatornákkal, így az csak kémiai úton ingerelhető. 29 8. Hogyan alakul ki az EPP? End Plate Pontial = véglemez potenciál. A neuromuszkuláris junkció posztszinaptikus membránjában lévő N-ACh receptor egy aspecifikus kationcsatorna, ami ligandkötésre nyílik. Ennek hatására minden egyértékű kationra nézve fokozódik a membrán permeabilitása, tehát Na+ áramlik be a sejtbe (és K+ ki), ami depolarizálja a posztszinaptikus membránt. Ez az EPP 9. Mi a MEPP? Miniatűr EPP. Az ACh vezikulákból szabadul fel, így a legkisebb ACh-mennyiség éppen egy vezikulányi, tehát kvantált. Az olykor spontán exocytozisra kerülő ACh mennyiség váltja ki a MEPP-t 10. Hogyan

befolyásolja az EPP nagyságát a) a kolinészteráz bénítása b) a kuráre? a) növeli, mert az ACh nem bomlik el a szinaptikus résből b) csökkenti (akár nuillára), mert lefoglalja az N-ACh receptorokat 11. Mi történik a neuromuscularis junkcióban exocitózisra került acetilkolinnal? Az acetlikolin-észteráz elbontja acetátra és kolinra. Az acetátot a posztszinaptikus sejt (izom) veszi fel, míg a kolint a preszinaptikus ideg veszi vissza (Na+-kotranszport), és újra felhasználja ACh szintézisére. Ezenkívül el is diffundálódhat a szinaptikus résből, és megjelenhet a keringésben. 12. Mi a denervációs hiperszenzitivitás? Értelmezze a jelenséget! Denerváció után sokkal kisebb mennyiségű transzmitter is képes ugyanazt a posztszinaptikus választ kiváltani. Ennek az az oka, hogy denerváció után természetesen megszűnik a transzmitterfelszabadulás, amire a posztszinaptikus membrán a receptorok up-regulációjával válaszol. Így legközelebbi

ligand expozícióra több „antenna” álla a rendelkezésre, a posztszinaptikus hatás kifejezettebbé válik. 13. Az EPSP definíciója Milyen ionkonduktancia-változással jár együtt az EPSP? Excitátoros Post Synaptikus Potenciál. Ez egy elektrotonusos jelenség, ami a posztszinaptikus membránon alakul ki. Az EPSP mindig depolarizációt jelent, tehát aktivál; a kialakulás mechanizmusa hasonló az EPP-nél leírtaknál, tehát Na+-influx, K+-efflux. 14. Az IPSP definíciója Hogyan változhat a posztszinaptikus membrán ionpermeabilitása az IPSP kifejlődése alatt? Inhibitoros Post Synaptikus Potenciál. Ez egy elektrotonusos jelenség, ami a posztszinaptikus membránon alakul ki. Az IPSP mindig hiperpolarizációt jelent, tehát gátol; a kialakulása hátterében Clpermeabilitás emelkedése miatti Cl--influx, vagy K+-permeabilitás emelkedése miatti K+-efflux állhat. 30 15. Hogyan alakul ki időbeli ingerszummáció? Úgy, hogy ha posztszinaptikus potenciál

lecsengése előtt újabb PSP érkezik ugyanarra a helyre, akkor a kialakuló újabb potenciál amplitúdója magasabb lesz. Az időkonstans határozza meg, hogy a membrán elektromos válasza meddig áll fenn, így tehát azt a frekvenciát is, amelynél az egyetlen bemenetre érkező synaptikus potenciálok hatásosan, azaz küszöbszintet elérő módon szummálódnak. 16. Hogyan alakul ki térbeli ingerszummáció? Úgy, hogy két különböző helyre egyidejűleg beérkező szinaptikus potenciálok szummálódnak, egy nagyobb amplitúdójú membránpotenciált elérve. A térkonstans határozza meg, hogy az egyidejűleg beérkező két szinaptikus bemenet milyen távol lehet egymástól ahhoz, hogy az egyes helyeken kialakuló szinaptikus potenciálok hatékonyan szummálódjanak. 17. Hogyan magyarázza azt a jelenséget, hogy a motoneuron membránpotenciálja – 70 mV körüli érték, ugyanakkor axonjában – 90 mV-os nyugalmi potenciál mérhető? A magyarázat a következő:

a gerincvelői motoneuron szómáján körülbelül 6000 szinapszis végződik, melyek javarésze facilitáló EPSP-t vált ki rajta. Így a térbeli és időbeli szummációnak köszönhetően a szóma részlegesen depolariált állapotban van. 18. Mi a facilitáció? Olyan EPSP-k hatása a membránon, amelyek a különböző szummációk hatására AP-t ugyan még nem alakítanak ki, a posztszinaptikus membrán részlegesen depolarizált állapotban tartják. 19. Mi az oka a szinapszis fáradékonyságának? Az, hogy a transzmitter szintézise nem képes tempót tartani a felszabadulással, így az kimerül. 20. Hozzon 2-2 példát a) biogén amin b) aminosav c) peptid d) egyik előző csoportba sem sorolható neurotranszmitterre! a) b) c) d) dopamin, adrenalin glutamát, glycin VIP, Substance-P ACh, NO 21. Melyik a központi idegrendszer 2 leggyakoribb inhibitoros neurotranszmittere? GABA Glycin 31 22. Mi a neuromodulátor? Olyan mediátor, amely a neurotranszmitter hatását

befolyásolja. Általában hosszabb ideig tart a hatásuk, mint magának a neurotranszmitternek. A peptid neurotranszmittereket és a neuromodulátorokat közösen neuropeptideknek szokás nevezni. 23. Mi a transzmitter és milyen típusú receptoron hat a) a szimpatikus ganglionban b) a paraszimpatikus posztganglionaris rostokban? a) acetilkolin, és N-ACh-receptoron hat (aspecifikus kationcsatorna) b) acetilkolin, és M-ACh-receptoron hat (G-protein mediált jelpálya) 24. Mit értünk passzív és aktív ioncsatorna alatt? A passzív ioncsatornák az állandóan nyitva lévő, „szivárgó” csatornák, míg az aktív csatornák valamilyen stimulus hatására szenvednek konformációváltozást, és válnak nyitott csatornává. Az aktív ioncsatornán keresztül is passzív diffúzióval jutnak át az ionok! 25. Milyen fajtái vannak az aktív ioncsatornáknak? 1–1 példát hozzon rájuk! - Feszültségfüggő ioncsatornák: gyors feszültségfüggő Na+-csatorna a

sarcolemmában; Ligandfüggő ioncsatorna: N-ACh-receptor; Mechanosenzitív ioncsatorna: Na-csatorna a belsőfül szőrsejtjeiben. 26. Mit értünk feszültségvezérelt kapun az ioncsatornák esetében? Az integráns membránproteinnek azt a részletét, amely a membránon érkező potenciál hatására konformációváltozást szenved, így pórust nyitva az ec. és ic Tér között, melyen keresztül az ionok az elektrokémiai grádiensüknek megfelelően áramolhatnak. Ezek a szekvenciák általában töltéssel rendelkező aminosavakból állnak. 32 Harántcsíkolt izom, simaizom. 1. Sorolja fel a vázizom kontrakciójában szerepet játszó kontraktilis és regulátor fehérjéket! - Aktin (kontraktilis) Miozin (kontraktilis) Troponin (szabályozó) Tropomiozin (szabályozó) 2. Ismertesse a vázizomban és a simaizomban található vékony filamentum molekuláris szerkezetét! A vázizomban a vékony filamentum tengelyében az F-aktin áll, amit globuláris aktin

homodimérek, két egymás körül csavarodó lánca alkot. A lánc barázdáiba fekszik bele az tropomiozin, ami szintén két, csavarodott lánc, de az aktinnál jóval vékonyabb. A tropomiozinhoz meghatátorozott közönként kapcsolódik a három globuláris egységből álló troponin. Simaizomban a vékony filamentum felépítése hasonló, azzal a különbséggel, hogy ott nincsen troponin. 3. Rajzoljon fel egy sarcomer modellt relaxált és kontrahált izomban! Jelezze a kereszthidak helyzetét! 4. Rajzolja le keresztmetszeti képben, hogy a vékony és vastag filamentumok hogyan helyezkednek el egymáshoz viszonyítva az „A”-zóna területén! Egy vastag filamentumot hat vékony filamentum vesz körül, melyek szabályos hatszög elrendezést mutatnak. 33 5. Mi a T-tubulus és a szarkoplazmás retikulum terminális ciszternáinak funkciója? A T-tubulus a sarcolemma ujjszerű benyúlásai az izomrostok közé. Feladata az AP-ok rostközelbe juttatása. A SR

terminális ciszternái az A- és I-csík határokon merőlegesen találkoznak a T-tubulusokkal A centrálisan elhelyezkedő T-tubulus és a két oldalról közelítő terminális ciszterna alkotja a triádot. A terminális ciszternák és a T-tubulusok között történik meg az elektromechanikai csatolás; a terminális ciszternákból Ca2+ áramlik a sarcoplazmába (DHP-rianodin). 6. Mi a troponin-tropomiozin komplex szerepe az izomkontrakcióban? Relaxált izomban elfedi az aktinon a miozinkötő-helyeket, így megakadályozza az aktomiozin-komplex kialakulását. Kontrakció kezdetén az troponin-tropomiozin komplex kimozdul a helyéről, és „megengedi” az aktin-miozin asszociációt. 7. Milyen alegységekből áll a troponin, mi az egyes alegységek funkciója? - T: a többi troponin alegységet rögzíti a tropomiozinhoz. C: Ca2+-kötőhely. I: elfedi az aktinon a miozinkötő helyet. 8. Hol szakad meg a kereszthíd-ciklus ATP hiányában? Milyen következménnyel jár

ez? Az aktomiozin komplex asszociált állapotban marad, amikor is a sliding már megtörtént. Most kellene disszociálniuk, hogy az új ciklus elkezdődhessen. A következmény az izom rigiditása (lásd hullamerevség) 9. Mi az izom-kontrakció „csúszó filamentum” elméletének lényege? Az, hogy a kontrakció során a sarcomerhossz úgy rövidül meg, hogy a kontraktilis filamentumok tényleges hossza nem változik. Ez úgy lehetséges, hogy a vastag miozin fliamentumok feji része lépegetve az aktin filamentumokon, mintegy maguk közé húzzák azokat. Ezzel a Z-vonalak közelednek egymáshoz 10. Mely lépéseknél van szükség ATP-re az izomkontrakció - relaxáció során? A kontrakciós ciklusban szükséges az ATP az aktomiozin kompex disszociációjához. A ráta további lépéseinél már az ADP illetve a P i játsza a szerepet. A relaxáció is aktív folyamat, ATP nélkül az sem megy végbe, tekintettel arra, hogy a sarcoplazmából való Ca2+-eliminálás

ATP-függő folyamat. 34 11. Sorolja fel, hogy a vázizom relaxációjában a molekuláris mechanizmust tekintve, melyek a fő lépések! 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Megszűnik a motoneuron AP-ja. Nincs ACh-leadás. Repolarizálódik a sarcolemma. A T-tubulus DHP-receptorai visszaállnak a nyugalmi konformációjukba. A terminális ciszternák rianodin-receptorai bezárulnak. A SERCA ATP-hidrolízisének terhére visszaveszi a Ca2+-t a SR-ba. A SR-ban a Ca2+ a calsequestrinhez kötődik. 12. Milyen típusú Ca2+-csatornák vannak a simaizomsejt membránjában? - feszültségfüggő ligandfüggő 13. Honnan ered a növekvő intracelluláris szabad Ca2+-tartalom a simaizom aktivációjakor? Először extracelluláris eredetű, trigger Ca2+ érkezik, amely nem minden esetben szükséges a simaizom összehúzódásához, de ha van, akkor sem vált ki kontrakciót. A kontrakciót kiváltó Ca2+ minden esetben a sarkoplazmás retikulumból származik. 14. Milyen lépéseken keresztül

mobilizálódik a Ca2+ a simaizomsejt szarkoplazmás retikulumából specifikus receptoringerlés hatására? A receptor ligandkötésére G q -protein mediáción keresztül aktiválódik a membrán PLC enzime, amely a membránban lévő arachidonsavból IP 3 -t és DAG-t hasít. A SR membránjában IP 3 érzékeny Ca2+-csatornák vannak, melyek IP 3 jelenlétében nyitnak, és megtörténik a Ca2+-kiáramlás. 15. Milyen mechanizmussal indítja el a Ca2+ a kereszthíd-ciklust a simaizom-kontrakció aktivációja esetén? A Ca2+ a kalmodulinhoz kötődik (egy kalmodulin molekula 4 Ca2+-t köt), mire az aktiválódik. A Ca2+kalmodulin komplex a miozin könnyűlánc kinázhoz kapcsolódik, és így kialakul egy aktív komplex Ez a komplex a miozin egyik könnyúláncát foszforilálja, mitől annak megnő az affinitása az aktinhoz, és kialakul a az aktomiozin komplex. 16. Mi a kalmodulin szerepe a simaizom működésében? A SR-ból felszabaduló Ca2+-t megkötve aktiválja a

miozin-könnyűlánc-kinázt, ami elindíthatja a kontrakciót. 17. Mi a calsequestrin funkciója? A calsequestrin a SR lumenében elhelyezkedő Ca2+-kötő fehérje, ami a sejten belüli Ca2+-raktározást teszi lehetővé. 35 18. Mit nevezünk az izom a) aktív b) passzív feszülésének? a) azt a feszülést, ami a kereszthídciklus sliding útján, aktív energiafogyasztó mechanizmuson keresztül alakul ki b) azt a feszülést, ami az izom előterhelése miatt annak rugalmas elemeiben keletkezik 19. Mi az izometriás izomösszehúzódás? Mikor maximális az izometriás összehúzódás ereje? Az az összehúzódás, amikor a kontrakció alatt az izom hossza nem változik, csak a benne ébredt feszülés fokozódik. Az összehúzódás ereje akkor maximális, amikor az aktív kereszthidak száma maximális. 20. Mi az izotóniás izomösszehúzódás? Mikor nyújt maximális teljesítményt az izotóniásan összehúzódó izom? Az az összehúzódás fajta, amikor az

izomban ébredt erő a kontrakció alatt állandó, ellenben a hossza csökken. Az izotóniásan összehúzódó izom maximális teljesítménye a kontrakció sebességében mutatkozik meg, ami a leggyorsabb akkor, ha az előterhelés zérus. 21. Egy sarcomer esetében milyen tényezőktöl függ az összehúzódás sebessége? - az aktív kereszthidak számától a miozinfej ATP-áz aktivitásától 22. Milyen izom-rosthosszúságnál érhető el a legnagyobb aktív feszülés? 2 – 2,5 μm közötti rosthossznál, ugyanis ekkor alakulhat maximális számú kereszthíd. 23. Harántcsíkolt izomban, izometriás kontrakció esetén milyen tényezők határozzák meg a kontrakció során fellépő feszülést? Rosthossz kereszthidak száma. 24. A tetanusz definíciója, kialakulásának módja Tetanusz alatt az izom folyamatos kontrakcióját értjük. Komplett a tetanusz, ha a kontrakció alatt egyáltalán nem tapasztalható realxációs tevékenység, inkomplett a tetanusz, ha az

egyes kontrakciók között részleges repolarizáció alakul ki. Tekintettel arra, hogy az izom akcióspotenciálja már a rerfakter fázison túl van, mire a kontrakció egyáltalán beindul, az akcióspotenciálok megfelelő frekvenciában alkalmazott ismétlése a Ca2+szekvesztrációt gátolja, így a kontrakció folyamatossá válik. 36 25. Milyen simaizom-típusokat ismer? Írjon példát, melyik hol található a szervezetben! Egyegységes vagy single-unit: erek, légutak izomzata, húgyutak, méhkürt, gyomor-bél rendszer. Többegységes vagy multi-unit: belső szemizmok, ductus deferens, pilomotor izomzat, de a legnagyobb artériás és vénák fala is tartalmaz ilyet. 26. Nevezzen meg 2 szempontot, melyben az egyegységes és a többegységes simaizom különbözik egymástól! - A kontrakció minősége az egyegységes simaizomban jellemzően fázisos, míg a többegységesben tónusos. Az egyegységes simaizomzatot elektromos szinapszisok funkcionális

szincíciummá egyesítik, míg a többegységes simaizomnál ilyen nincsen. Az egyegységes simaizomban az akcióspotenciál nélkülözhetetlen a kontrakció kiváltásához, míg a többegységes simaizomnál ez nem esszenciális. 37 Keringés-szabályozás Esszékérdések 1. Vázolja a lokális véráramlás szabályozás mechanizmusait!                  Bazális tónus. Az arteriolák és prekapilláris sphincterek falának felépítésében olyan simaizmok vesznek részt, melyeknek spontán miogén tónusa van. A szerv prekapilláris rezisztenciaerenik a nyugalmi állapotában érvényesülő endogén simaizomtónusát nevezzük bazális (ér)tónusnak, mely az egyes érterületek között rendkívül eltérő. A bazális értónusra épül rá a neurogén értónus. A bazális értónus mértéke lokálisan infiltrált papaverinnel mérhető, amely a szimpatikus tónust kiiktatja. Amennyiben ekkor az ér

átáramlása jelentősen megemelkedik, akkor a bazális értónus kicsiny volt. Miogén autoreguláció. Egyes szervekben bizonyos nyomáshatárok között aránylag független a nyomásfőtől. Ez azt jelenti, hogy a jellemző tartományban a perfúziós nyomás emelkedése az érellenállás növekedésével (simaizom összehúzódással) jár. A perfúziós nyomástól való részbeni függetlenséget nevezzük egy adott érterület áramlási autoregulációjának. Az autoreguláció a prekapilláris rezisztenciarek szakaszán érvényesül. Az autoreguláció következtében a rezisztenciaereket követő érszakaszban, a kapillárisokban a nyomás nem követi a szisztémás artériás nyomás változásait, ezért a kapillárisfiltráció is viszonylag független az artériás nyomásváltozásoktól, mely tény az autoreguláció fiziológiai lényege. Amely szerveken ez látványosan érvényesül, azt mondjuk, hogy „jól autoreguláló szerv”. Ilyen pl. a vese, melynek

vérátáramlása 90 és 180 Hgmm között közel konstans, de jó autoreguláció jellemzi az agyat is. „Rosszul autoregulál” ellenben a bőr Az autoreguláció miogén komponense abban valósul meg, hogy az ér simaizomzata a falfeszülésre reagálva kontrahál, az ér kalibere csökken (Bayliss-effektus), így a Laplacetörvényben megfogalmazott feszülés (S) állandó mértéken marad. A feszülést valószínűleg a kötőszövetes elemek érzékelik. Metabolikus autoreguláció. Azokban a szövetekben, amelyekben a teljesítmény aktuálisan az alapszint fülé emelkedik, párhuzamosan megnövekszik a vérellátás, csökken a prekapilláris rezisztencia (funkcionális vagy munkahyperaemia). Ez megfifyelhető a munkát végző vázizomban, a nyugalminál nagyobb teljesítményt nyújtó szívben, az emésztő/felszívó vékonybélben vagy a KIR aktív területein. A folyamat lényege, hogy a vazodilatáció az O 2 -kínálatot összehangolja az O 2 szükséglettel. A

hyperaemiát kiváltó tényezők a bazális értónust csökkentik Ebből következik, hogy azokban a szövetekben, ahol a bazális értónus eleve csekély, funkcionális hyperaemia alig jelentkezik, míg viszonylag nagy bazális tónussal jellemezhető érterületeken a metabolikus autoreguláció jelentősebb. A vazoldilatációt helyi kémiai tényezők okozzák: ebben szerepe lehet a nagyobb O 2 -igényt követően kialakuló lokális hypoxiának, a pCO 2 emelkedésének, a pH-nak, a sejtekből kilépő vazodilatátor metabolitoknak, K+-nak, adenozinnak és más anyagcseretermékeknek. Reaktív hyperaemia akkor alakul ki, ha egy érterületet bizonyos időre leszorítjuk, majd felengedjük. Felengedés után hyperaemia jelentkezik, amelynek ideje nagyjából megegyezik a leszorítás idejével. Ez a felhalmozódó anyagcseretermékeknek tulajdonítható, mert a lokális hypoxia ennél rövidebb idő alatt rendeződne. Ezt erősíti az, hogy a leszorított érterület

ellátási régiójába tartozó izmok munkája a leszorítás ideje alatt megnyújtja a reaktív hyperaemia idejét.      Endotheliális autoreguláció. Az endotheliális szabályozás 1980 óta ismert. Az érben az áramlás kapcsán kialakuló nyírási sebesség az endothelsejtek felszínére hatással van. Ennek hatására Ca2+-csatornák nyílnak meg az endothel luminális felszínén. A megemelkedett intracelluláris Ca2- aktiválja az endotheliális NO-szintáz enzimet (E-NOS), ami L-arginin-ből képez citrzulint és NO-t. A NO (ami megegyezik az EDRF-fel) a simaizomsejtbe jut, ahol cGMP-rendszert aktivál. Ennek köszönhetően a simaizomsejtben az intracelluláris Ca2+-koncentráció csökken, így az aktív kalmodulin-szint csökken, az izom relaxál, a lumen tágul, az áramlás fokozódik. Az endothelium közvetett módon a metabolikus autoregulációban is részt vesz, a vazoaktív anyagok termelése folytán. Ezek között vannak vazokontrikciót

kialakító anyagok is (endothelin, prosztaglandin, tromboxán). 2. Az endothelium szerepe a lokális véráramlás szabályozásában  Az endothelim szerepe a lokális véráramlás szabályozásában két szinten valósul meg: egyrészt az endotheliális autoregulációban közvetlenül, másrészt hozzájárul a metabolikus autoregulációhoz vazoaktív anyagok szintézisével.   Endotheliális autoreguláció. Az endotheliális szabályozás 1980 óta ismert. Az érben az áramlás kapcsán kialakuló nyírási sebesség az endothelsejtek felszínére hatással van. Ennek hatására Ca2+-csatornák nyílnak meg az endothel luminális felszínén. A megemelkedett intracelluláris Ca2- aktiválja az endotheliális NO-szintáz enzimet (E-NOS), ami L-arginin-ből képez citrzulint és NO-t. A NO (ami megegyezik az EDRF-fel) a simaizomsejtbe jut, ahol cGMP-rendszert aktivál. Ennek köszönhetően a simaizomsejtben az intracelluláris Ca2+-koncentráció csökken, így

az aktív kalmodulin-szint csökken, az izom relaxál, a lumen tágul, az áramlás fokozódik.                Vazoaktív anyagok szintézise. Kiemelkedő jelentősége van az endothelsejtek nitrogénmonoxid (NO vagy EDRF) produktumának. Az E-NOS állandóan jelen van; aktivitása az intracelluláris Ca2+koncentráció függvénye A NO rendkívül könnyen diffundál, kilép a sejtből, és a környező simaizomban fejti ki a a hatását; minthogy azonban szabadgyök, a vérben oxihemoglobin jelenlétében rendkívül gyorsan nitrátionra bomlik. A NO a környező simaizomsejtekben a cGMP-aktivitást fokozza, aminek következtében a simaizom ellazul, vazodilatáció alakul ki. A arteriolákban a NO-hatás állandóan érvényesül, ezt bizonyítja, hogy emberben az a. brachilisba fecskendezett L-NMMA (N-monometil-L-arginin; az E-NOS-t gátolja) helyi érszűkületet okoz, és ezalatt mindazok az anyagok, amelyek a NO-on keresztül

fejtik ki a hatásukat, hatástalanok. Állatksérletben az L-NMMA szisztémás adása esetén a generalizát TPR emelkedés 30%-os vérnyomásemelkedést eredményez. A tónusos (állandó) NO-hatás mellett a molekulának van fázisos aktivitása is, amilyen pl. az endotheliális autoregulációban szereplő nyíróerők által indukált hatás. Számos más anyag, a keringésben felszabaduló peptidek is a NO-n keresztül fejtik ki hatásukat. Ilyen pl a bradikinin, amelynek hatása csökken endothelium károsodás esetén A gyógyszerként használt nitroglicerin (glicerin-trinitrát) is azáltal fejti ki a hatását, hogy belőle az érfalban NO keletkezik. Gyulladásos folyamatokban a Ca2+-szinttől független enzim indukálódik a sejtekben, ami Ca2+-független NO produktumot eredményez. Az endothelsejtekben a foszfolipáz A 2 a membránlipidekből arachidonsavvat szabadít fel, és ebből a vazodilatátor prosztaciklin (PGI 2 ) keletkezik, ami a thrombocyták

aggregációjának legfontosabb inhibitora. A prosztaciklin esetében is vannak olyan anyagok, amelyek rajta keresztül fejtik ki a hatásukat. Ilyen pl a NO-rendszert is használó peptid, a bradikinin, valamint a biogén amin, a hisztamin. A prosztaciklin az adenilát-cikláz aktivitásán keresztül fejt ki vazodilatációt. Az endothel érszűkítő hatású peptideket is szintetizál, amelyek közül az endothelinek szerkezete ismert. A leghatásosabb cazokonstriktor endothelin az endothelin A, amely kisebb koncentrációban fejt ki vazokonstrikciót, mint bármely más endogén vazokonstriktor. 3. A lokális véráramlás metabolikus és miogén szabályozása              Metabolikus autoreguláció. Azokban a szövetekben, amelyekben a teljesítmény aktuálisan az alapszint fülé emelkedik, párhuzamosan megnövekszik a vérellátás, csökken a prekapilláris rezisztencia (funkcionális vagy munkahyperaemia). Ez megfifyelhető a

munkát végző vázizomban, a nyugalminál nagyobb teljesítményt nyújtó szívben, az emésztő/felszívó vékonybélben vagy a KIR aktív területein. A folyamat lényege, hogy a vazodilatáció az O 2 -kínálatot összehangolja az O 2 szükséglettel. A hyperaemiát kiváltó tényezők a bazális értónust csökkentik Ebből következik, hogy azokban a szövetekben, ahol a bazális értónus eleve csekély, funkcionális hyperaemia alig jelentkezik, míg viszonylag nagy bazális tónussal jellemezhető érterületeken a metabolikus autoreguláció jelentősebb. A vazoldilatációt helyi kémiai tényezők okozzák: ebben szerepe lehet a nagyobb O 2 -igényt követően kialakuló lokális hypoxiának, a pCO 2 emelkedésének, a pH-nak, a sejtekből kilépő vazodilatátor metabolitoknak, K+-nak, adenozinnak és más anyagcseretermékeknek. Reaktív hyperaemia akkor alakul ki, ha egy érterületet bizonyos időre leszorítjuk, majd felengedjük. Felengedés után hyperaemia

jelentkezik, amelynek ideje nagyjából megegyezik a leszorítás idejével. Ez a felhalmozódó anyagcseretermékeknek tulajdonítható, mert a lokális hypoxia ennél rövidebb idő alatt rendeződne. Ezt erősíti az, hogy a leszorított érterület ellátási régiójába tartozó izmok munkája a leszorítás ideje alatt megnyújtja a reaktív hyperaemia idejét. Miogén autoreguláció. Egyes szervekben bizonyos nyomáshatárok között aránylag független a nyomásfőtől. Ez azt jelenti, hogy a jellemző tartományban a perfúziós nyomás emelkedése az érellenállás növekedésével (simaizom összehúzódással) jár. A perfúziós nyomástól való részbeni függetlenséget nevezzük egy adott érterület áramlási autoregulációjának. Az autoreguláció a prekapilláris rezisztenciarek szakaszán érvényesül. Az autoreguláció következtében a rezisztenciaereket követő érszakaszban, a kapillárisokban a nyomás nem követi a szisztémás artériás nyomás

változásait, ezért a kapillárisfiltráció is viszonylag független az artériás nyomásváltozásoktól, mely tény az autoreguláció fiziológiai lényege. Amely szerveken ez látványosan érvényesül, azt mondjuk, hogy „jól autoreguláló szerv”. Ilyen pl. a vese, melynek vérátáramlása 90 és 180 Hgmm között közel konstans, de jó autoreguláció jellemzi az agyat is. „Rosszul autoregulál” ellenben a bőr Az autoreguláció miogén komponense abban valósul meg, hogy az ér simaizomzata a falfeszülésre reagálva kontrahál, az ér kalibere csökken (Bayliss-effektus), így a Laplacetörvényben megfogalmazott feszülés (S) állandó mértéken marad. A feszülést valószínűleg a kötőszövetes elemek érzékelik. 4. Elemezze a vérkeringés-szabályozás központi idegrendszeri struktúráit!  A cardiovascularis szabályozásban közvetlenül szereplő központi idegrendszeri neuronokat négy csoportba osztjuk:  praeganglionaris

szimpatikus és paraszimpatikus motoros neuronok  premotoros nuronok, amelyek az előbbi praeganglionaris neuronokat látják el serkentő vagy gátló információkkal  promer afferens neuronok, amelyek a perifériás mechano- vagy chemoreceptoroktól jövő információt közvetítik  interneuronok, amelyek a felsorolt neuronok között tartanak kapcsolatot  A KIR cardiovascularis központja (és a szorosan mellette elhelyezkedő légzőközpont) az agytörzs területén helyezkedik el, a medulla oblongata-ban a formatio retikularis magcsoportjaiként hosszan elnyúlva.  A vazomotor központ pressor része a rostro-ventrolateralisan található. Az erről a területről kiváltott ingerületek a vérnyomást, a szívfrekvenciát, a kontraktilitást és a PTF-ot emelik. A perifériára a truncus sympatikuson keresztül halad, melyen belül a pre- és postganglionáris neuronok a ganglion stellatumban szinaptizálnak. Ezt a területet C 1 areanak is nevezik, mely

területen lévő integráló sejtek egy halmaza PMaktivitással rendelkezik, mely lokális metabolitoknak köszönhető. Ezen a területen konvergálódnak a perifériás receptoroktól, illetve a felsőbb régióktól (limbikus lebeny, cortex, hypothalamus) érkező afferentációk.         A depressor terület ettől caudo-mediálisabban helyezkedik el. Itt található az ún „szívgátló” központ is Ennek a területnek az ingerlése vérnyomás- és szívfrekvenciacsökkenést okoz. A caudális sejtcsoportoknak (A 1 és A 2 ) spontán aktivitásuk nincsen, kizárólag vagy a perifériás receptorzónákból a glossopharyngeuson és a vaguson keresztül, illetve a felsőbb központok felől aktiválódnak. A sejtcsoport két részből áll: a rostralisabban elhelyezkedő A 1 a vazodilatátor központ, melyben típusos inhibitoros transzmitterek vannak (GABA, glicin). Ezek a spontán vagy reflexesen kiváltott C 1 ingerületeket gátolják, így mind

a szívhez, mind a rezisztenciaerekhez menő szimpatikus akcióspotenciálok számát csökkentik. A caudálisabban elhelyezkedő A 2 area tulajdonképpen nem más, mint a nucleus tractus solitarii, ahová a glossopharyngeus és vagus érzőrostjai futnak. Innen projició van A 1 , C 1 valamint a felsőbb régiók felé, de közvetlenül a gerincvelői szimpatikus neuronokhoz is mennek gátló neuronok. 5. A baroreflex működése           Szenzor: feszülésérzékeny receptorok a szignifikánsan a sinus caroticusban, az aortaívben de tulajdonképpen minden nagy artériában, mely területeken típusos „spray”idegvégződések találhatók. Afferens pálya: az aortaívből a nervus vagus rostjai vezetik el az afferentációt, míg a sinus caroticusból a Hering-ideg, ami később csatlakozik a n. glossophyaryngeus (IX) rostjaihoz. Központi feldolgozó terület: A 2 (nucleus tractus solitarii), majd átkapcsolás után a megfelelő

területekre projiciál (pl. C 1 ; A 1 ) Efferens pálya: az erekhez a truncus sympathicuson keresztül érkezik a sympatikus tónus, míg a szívhez a n. vaguson keresztül a döntően parasympathicus efferentatio Effektor: rezisztencia erek, nagyvénák, nagyerek, szív. Válasz: depresszor. A carotissinus a carotisvillában, a C 4 magasságában található, melynek falában deformálásra, feszülésre érzékeny baroreceptorok helyezkednek el. Az receptoroktól elvezető axonok a Hering-idegen keresztül a n. glossopharybgeusszal vannak összeköttetésben, melyek a nyúltvelőbe futnak be. Az aortívből és egyéb nagyerekből származó hasonló afferentációt hozó rostok a n. vaguson keresztül érik el a nyúltvelőt. A receptorok adekvát ingere az éren belüli nyomás emelkedése, tehát a pulzáló vérnyomás. Tekintettel arra, hogy nincs elég deformitásváltozás 50 Hgmm alatt, illetve 200 Hgmm felett, ezért azt mondhatjuk, hogy a baroreceptor reflex 50-200 Hgmm

között működik. A működés grafikus megjelenítése esetén a görbe meredeksége legnagyobb a fiziológiás középnyomás (100 Hgmm) érték körül.  Kísérletes körülmények között végzett vizsgálatokból kiderült, hogy az artériás nyomás emelkedése alatt az elvezető afferens idegek akcióspotenciál-sorozatokat produkálnak, míg a nyomás csökkenése alatt alig-alig jelenik meg akcióspotenciál. Ráadásul az emelkedő vérnyomással szinkronban az akcióspotenciálok frekvenciája is emelkedik, kb. 200 Hgmm-ig, ahol aztán maximumot ér el. Ebből arra következtetettek a vizsgálók, hogy a receptoroknak két fajtája működik:  dinamikus (fázisos) receptorok, melyek a nyomás változására érzékenyek  tónusos receptorok, melyek a vérnyomás DC-szintjét érzékelik.  Az afferentáció a nucl. tractus solitariiba kerül, mely mag a formatio reticularis caudális sejtcsoportjának része. A rostok kollaterálisokat adnak a dorsalis

vagusmaghoz, melyek közül kerülnek ki a szívhez menő parasympathicus praeganglionáris neuronok. A nyugalmi vagustónus tehát az állandó baroreceptorafferentáció következménye.      Ha a receptorzónában emelkedik a nyomás, akkor a szíven fokozottan érvényesül a vagus negatív kronotróp és dromotrop hatása, a szívfrekvencia lecsökken (depresszor válasz). Ezzel párhuzamosan az afferentáció gátolja a rostro-ventrolaterális sejtcsoportok aktivitását, és leszálló pályák útján valószínűleg közvetlenül is gátolják a szimpatikus paraeganglionáris idegsejtek kisüléseit; ennek következtében a baroreceptorok ingerületére a rezisztenciaerekhez menő szimpatikus efferens aktivitás csökken. Mégis az a legtalálóbb hasonlat, hogy a baroreceptor reflex egy olyan autónak a fékpedálja (A 2 és ezen keresztül az A 1 ), amelyen a gáz (C 1 ) mindig padlóig van nyomva. A magas nyomású receptorok működése rövid távon

szabályozza a vérnyomást: a vérnyomás emelkedése fokozza a visszakapcsolódó parassympathicus gátlást, míg a tensiócsökkenés gátolva azt, emeli a vérnyomást. Ennek alapján nevezték el a receptorokból a központba futó afferenseket puffer idegeknek.    A pufferideket átvágása esetén a „fék” megszűnik, extrem hypertonia alakulhat ki. (Kísérleti állatban 250 Hgmm-t is elérő, rendkívül ingadozó vérnyomásértékeket regisztráltak.) A magas vérnyomás azonban csak napokig, esetleg egy-két hétig áll fenn, ezután más mechanizmusok visszaállítják a vérnyomást, ám a nagy amplitúdójú vérnyomásingadozás jellemző marad a denervált állatban. A fentiek alapján felmerül a kérdés, hogy a szabályozás mellett miért lehetséges a hypertonia kialakulása? Azért, mert ezekben az esetekben a baroreceptor-reflex munkapontja állítódik el e fiziológiás 100 Hgmm-es középnyomás-értékről. 6. Elemezze a baroreflex

jelentőségét a vérnyomás szabályozásában!         A receptorok adekvát ingere az éren belüli nyomás emelkedése, tehát a pulzáló vérnyomás. Tekintettel arra, hogy nincs elég deformitásváltozás 50 Hgmm alatt, illetve 200 Hgmm felett, ezért azt mondhatjuk, hogy a baroreceptor reflex 50-200 Hgmm között működik. A működés grafikus megjelenítése esetén a görbe meredeksége legnagyobb a fiziológiás középnyomás (100 Hgmm) érték körül. Az afferentáció a nucl. tractus solitariiba kerül, mely mag a formatio reticularis caudális sejtcsoportjának része. A rostok kollaterálisokat adnak a dorsalis vagusmaghoz, melyek közül kerülnek ki a szívhez menő parasympathicus praeganglionáris neuronok. A nyugalmi vagustónus tehát az állandó baroreceptorafferentáció következménye. A magas nyomású receptorok működése rövid távon szabályozza a vérnyomást: a vérnyomás emelkedése fokozza a visszakapcsolódó

parassympathicus gátlást, míg a tensiócsökkenés gátolva azt, emeli a vérnyomást. Ennek alapján nevezték el a receptorokból a központba futó afferenseket puffer idegeknek. A pufferideket átvágása esetén a „fék” megszűnik, extrem hypertonia alakulhat ki. (Kísérleti állatban 250 Hgmm-t is elérő, rendkívül ingadozó vérnyomásértékeket regisztráltak.) A magas vérnyomás azonban csak napokig, esetleg egy-két hétig áll fenn, ezután más mechanizmusok visszaállítják a vérnyomást, ám a nagy amplitúdójú vérnyomásingadozás jellemző marad a denervált állatban. Élettani jelentősége még a baroreflex működésének, hogy a munkapontja „állítható”. Valamely okból kialakult kóros hypertonia esetén a munkapont átállítása (baroreflex resetting) lehetőséget nyújt arra, hogy a vérnyomás szélesebb tartományok között legyen szabályozható. Fontos tudni, hogy a barroreflex kb. 50-60 Hgmm alatti vérnyomás esetén nem

működik, tehát kivérzett sokkos betegnél ez a reflex ki van iktatva. Ilyenkor előtérbe kerülnek a kompenzáció szempontjából, a glomusokban elhelyezkedő chemoreceptorok, melyek a csökkent O 2 -átáramlás miatt emelik a vaguson keresztül a vérnyomást. 7. Neuralis és lokális mechanizmusok kölcsönhatása a lokális véráramlás szabályozásában           Az erek bazális miogén tónusára rakódik rá a szintén tónusos jellegű szimpatikus neurális aktivitás. Szimpatikus postganglionáris noradrenerg idegek úgyszolván valamennyi párhuzamos érterülethez futnak. A sorba kapcsolt érterületek szimpatikus beidegzése azonban rendkívül különböző: a beidegzés anatómiailag és funkcionálisan a prekapilláris rezisztenciaerek szakaszán a legjelentősebb, míg a nagy artériákban mind morfológiailag, mind funkcióját tekintve a szimpatikus innerváció csak szerényen prezentált. A prekapilláris

rezisztenciaerek beidegzésében nagy különbség van az egye párhuzamosan kapcsolt elemek között: az agy ereinek beidegzése kisebb, a vázizom, a bőr és a zsigerek szimpatikus vazomotor beidegzése sokkal nagyobb méretű. A neuronok közti átkapcsolódás az erektől távol vannak, így az erekhez már csak kizárólag posztganglionáris rostok jutnak el. A lokális szabályozás mechanizmusában a vegetatív idegrendszer paraszimpatikus része nem vesz részt (kivétel a piális és medencei erek). A prekapilláris rezisztenciaerekhez futó rostokban állandó tónusos aktivitás van, amelyet az akcióspotenciálok frekvenciájával jellemezhetünk. A perifériás keringés centrális szabályozásának fő eszköze a prekapilláris rezisztenciaerek vazokonstriktor aktivitás módosítása: az AP-refvencia fokozása vagy csökkentése. Az erekhez futó szimpatikus rostok végződéseinek fő neurotranszmittere a NA. A szimpatikus noradrenerg érszűkítő hatás a

simaizmokon lévő α 1 -receptorokon keresztül érvényesül. A szimpatikus tónus kikapcsolását követően néhány érterületen feltűnő vasodilatáció alakul ki (ezeknek az ereknek a bazális miogén tónusa kicsi). Szisztémás szimpatikus kikapcsolás esetén a vérnyomás hirtelen kb. 50 Hgmm-es értékre csökken Az ér simaizmaiban a szimpatikus denerváció nagyon kifejezett hypersenzitivitást fejt ki. A postganglionárisan denervált erek a keringésben lévő minimális szintű katekolaminokra is olyan vasokonstrikcióval válaszolnak, amelye az ép beidegzéssel rendelkező erekre nem jellemző.  A szimpatikus noradrenerg vasomotor szabályozásnak van egy beépített negatív visszacsatoló eleme is. Az idegvégződésekből felszabadult noradrenalin nem csak közvetlenül az α 1 receptorokon hat, hanem az endothelsejtekből NO-felszabadulást is kivált. Így a szimpatikus ingerület magát a vazokonstriktor hatást is korlátozza NO-szintáz bénítása

során a szimpatikus tónus kifejezettebb.  A szervek egy részében a funkcionális hyperamiát elsősorban lokális anyagcserehatások, feltételezett metabolitok (metabolikus autoreguláció) hozzák létre. Egyes érterületeken azonban a funkcióval párhuzamosan külön vazodilatátor beidegzés is érvényesül, amelyben nem adrenerg, hanem kolinerg neurotranszmitterek váltják ki a prekapilláris rezisztenciaerek tágulatát. Legrégebben ismert ilyen terület a nyálmirigy, ahol a szekretoros ideg ingerlése nemcsak nyálszekrécióval, hanem értágulattal, véráramlás fokozással is jár. A nyálszekréciót atropin gátolja, ugyanakkor az ingerléssek kiváltott véráramlás fokozódásra az atropin hatástalan. A nyálmirigyek mellett NO és VIP váltja ki a vazodilatációt a GI-rendszerben és a nemi szervekben is. Az agy ereiben neurogén vasodilatatio mutatható ki. A neurotranszmitter nagy valószínűséggel NO. A szervezet általános „védekezési

reakció”-jában szerepel egy egyedülálló mechanizmus, a vázizomzat általános vasodilatátiója, amelyek a szimpatikus kolinerg vazodilatátor idegek váltanak ki, ami nincs összefüggésben a munkahyperaemiával.      8. A perifériás ellenállás idegi és hormonális szabályozása               A TPR 40%- a prekapilláris rezisztenciaereken valósul meg, ahol a leggazdagabb a vegetatív szimpatikus idegvégződés. A prekapilláris rezisztenciaerek kalibere meghatározza az előtte álló érterület átáramlását, valamint a mögötte álló területre kifejtett ellenállását. Az idegi szabályozás képes szelektíven szabályozni az áramlást, de általános noradrenerg érszűkítéssel a teljes perifériás ellenállást is növelheti. A hormonális mechanizmusok, a katekolaminok, az angiotenzin II ls a vazopresszin többnyire általános vazomotor hatásokat váltanak ki. A TPR idegi

szabályozása. Az erek bazális miogén tónusára rakódik rá a szintén tónusos jellegű szimpatikus neurális aktivitás. A perifériás ellenállás nyugalmi értékét a folyamatos szimpatikus tónus tartja fenn. Szimpatikus postganglionáris noradrenerg idegek úgyszolván valamennyi párhuzamos érterülethez futnak. A sorba kapcsolt érterületek szimpatikus beidegzése azonban rendkívül különböző: a beidegzés anatómiailag és funkcionálisan a prekapilláris rezisztenciaerek szakaszán a legjelentősebb, míg a nagy artériákban mind morfológiailag, mind funkcióját tekintve a szimpatikus innerváció csak szerényen prezentált. A prekapilláris rezisztenciaerek beidegzésében nagy különbség van az egye párhuzamosan kapcsolt elemek között: az agy ereinek beidegzése kisebb, a vázizom, a bőr és a zsigerek szimpatikus vazomotor beidegzése sokkal nagyobb méretű. A neuronok közti átkapcsolódás az erektől távol vannak, így az erekhez már csak

kizárólag posztganglionáris rostok jutnak el. A lokális szabályozás mechanizmusában a vegetatív idegrendszer paraszimpatikus része nem vesz részt (kivétel a piális és medencei erek). A prekapilláris rezisztenciaerekhez futó rostokban állandó tónusos aktivitás van, amelyet az akcióspotenciálok frekvenciájával jellemezhetünk. A perifériás keringés centrális szabályozásának fő eszköze a prekapilláris rezisztenciaerek vazokonstriktor aktivitás módosítása: az AP-refvencia fokozása vagy csökkentése. Az erekhez futó szimpatikus rostok végződéseinek fő neurotranszmittere a NA. A szimpatikus noradrenerg érszűkítő hatás a simaizmokon lévő α 1 -receptorokon keresztül érvényesül. A szimpatikus tónus kikapcsolását követően néhány érterületen feltűnő vasodilatáció alakul ki (ezeknek az ereknek a bazális miogén tónusa kicsi). Szisztémás szimpatikus kikapcsolás esetén a vérnyomás hirtelen kb. 50 Hgmm-es értékre csökken

 Tekintettel arra, hogy a prekapilláris rezisztenciarek tónusáról elmondható, hogy állandó szimpatikus tónusa van, amelyek a KIR-ben elhelyezkedő depresszor központotn keresztül a perifériás cardiovascularis receptorok afferentációjának megfelelően fékez a paraszimpatikus aktivitás, elmondható ez a TPR idegi szabályozásáról is.   A TPR hormonális szabályozása. A mellékvesevelő két katecholamint választ el, adrenalint és noradrenalint. Ezek szekréciója akkor fokozódik, ha a szervezetet valamilyen megterhelés éri. A szekréció túlnyomó része adrenalin, és csak kisebb hányadban NA. A katekolaminoknak az erek simaizomzatára kifejtett hatásait α 1 és β 2 receptorok közvetítik. A keringési rendszer hotmonális szabályozása úgy alakult az idők során, hogy az egyes érterületeken az α 1 és β 2 receptorok megjelenése eltér.                A mellékvesevelő hormonok

a receptoroknak megfelelően váltanak ki vazokonstrikciót vagy vazodilatációt. A hormonális NA hatása prekapilláris rezisztenciaereken megegyezik a szimpatikus végkészülékekből felszabaduló NA-al: a simaizmokban lévő α 1 -receptorokhoz kötődve a legkisebb artériákat és arteriolákat szűkíti, a perifériás ellenállást fokozza. A NA kevésbé hat a β 2 receptorokra. Az adrenalin már kis koncentrációban reagál a β 2 -receptorokkal: ezek a receptorok vazodilatációt közvetítenek. A β 2 receptorok megoszlása az egyes párhuzamos érszakaszokon rezisztenciaereiben nem egyenletes: jelen vannak a váz- és szívizom legkisebb arterioláiban, valamint a májban, másutt azonban hiányoznak. A kis dózisú adrenalin a TPR-t azért nem csökkenti, mert a β 2 receptorokon kifejtett vazodilatációt kompenzálja a többi érterület α 1 receptorain kifejtett vazokonstriktor hatás. Az izomzat nagy tömege esetén azonban a vazodilatátor hatás előtérbe

kerülhet, így itt okozhat a kis dózisú adrenalin TPR csökkenést, így vérnyomáscsökkenést. A kis dózisú adrenalin az egyes szervek vérellátását „szervez át”, redistribúciót valósít meg. Nagyobb adagban a β 2 receptorok mellett jelentősebben fejt ki hatást az α 1 receptorokon, ezért az átrendeződés mellett a TPR és a vérnyomás is emelkedik. Az angiotenzin II az összes kis artériát és arteriolát általánosan szűkíti. A vese juxtagglomeruláris apparátusának sejtjei szecernálják a renin nevű proteolítikus enzimet, ami a plazma egyik globulinjából, az angiotenzinogénből egy dekapeptidet, az angiotenzin I-et hasít le. Az angiotenzin I szubsztrátja az endothelsejtek felszínén működő angiotenzin konvertáló enzimnem (ACE), és ez oktapeptiddé, angiotenzin II-vé alakítja. A folyamat sebességét a plazma reninkoncentrációja szabja meg, a konvertáló enzim ehhez képest jelentős feleslegben van. A renintermelésre jellemző,

hogy az a vesén átfolyó volumen csökkenésére, nyomásának csökkenésére fokozottan szecernálódik, így az angiotenzin II része a hypovolaemia kompenzáló mechanizmusainak. Ugyanakkor a renális hypertoniában felszaporodó renin miatt az angiotenzin II okozza a betegséget, ami ACE-gátlóval kezelhető. Az angiotenzin II az egyik leghatásosabb TPR és vérnyomásemelő anyag. A hypothalamusban (NSO és NPV) szintetizált és a neurohypophysisből szecernált peptidnek, a vazopresszinnek (ADH) vazokonstriktor hatása van. A prekapilláris rezisztenciaerek simaizomzatára hat, koncentrációja a vérben azonban csak ritkán (erős stressz, bagyobb vérzés utáni hypotenzio) érhet el érhatást előidéző mértéket. Így a keringés fiziológiás szabályozásában a szerepe vitatott, a vérvesztést követő állapotban azonban valószínűleg része a kompenzációs mechanizmusnak. 9. Elemezze a vérkeringési rendszerben található receptorokat!    

     Pitvari volumenreceptorok. Ezek alacsony nyomású receptorok, melyek tulajdonképpen baroreceptorok. Az alacsony nyomású receptorok a vérkeringési rendszer teltségi állapotát jelzik (pl. a bal pitvar ezen receptorai a CVP, illetve a preloadot érzékelik). Mind a vena caváknak, mind a vena pulmonalisoknak a megfelelő pitvarba való beszájadzásánál mechano- (nyújtási) receptorok (alacsony nyomású, volumen- vagy pitvari receptorok) helyezkednek el. Ezen receptorok afferentációja a nervus vaguson keresztül érik el a nyúltvelőt. Hasonló receptorok helyezkednek el az arteria pulmonalis fő ágaiban is; a receptorokat közös néven cardiopulmonalis receptoroknak nevezzük. A receptorok az érrendszert kitöltő vér mennyiségéről tájékoztatják az agytörzsi központokat. Míg az artériás baroreceptorok az artériás vérnyomás pillanatról pillanatra való szabályozásához adnak információt, addig a cardiopulmonalis receptorok a

vérnyomás hosszú távú szabályozásának szolgálatában állnak. A reflex célja, hogy ne torlódjon a vér a pitvarokban. A receptorok között itt is kettő fajtát találunk. Az A-típusú receptorok összehúzódáskor aktiválódnak, míg a B-típusú receptorok alapfeszülést érzékelnek. Hasonlóan működő receptorok helyezkednek el a bal kamrában is, az apexnek megfelelően. Ezen a receptorok ingerülete reflexesen hormon-szekréciók gátlása/serkentése révén befolyásolják a vérnyomást, a volumen szabályozásán keresztül (renin-angiotenzin II, ADH illetve aldoszteron rendszer). A receptorok izgalma (tehát a volumenszaporulat) olyan mechanizmusokat indít be, ami az ADH és az aldoszteron szekrécióját csökkenti, így a vizelet és Na+-ürítés fokozódik.  A pitvari receptorok külön csoportját képezik egyes, a bal pitvarfalban elhelyezkedő receptorok, melyek a bal pitvar tágulata esetén reflexes pulzusszaporulatot váltanak ki

(Bainbridge-reflex).   Baroreceptorok. A carotissinus a carotisvillában, a C 4 magasságában található, melynek falában deformálásra, feszülésre érzékeny baroreceptorok helyezkednek el. Az receptoroktól elvezető axonok a Hering-idegen keresztül a n. glossopharybgeusszal vannak összeköttetésben, melyek a nyúltvelőbe futnak be. Az aortívből (sinus aorticum) és egyéb nagyerekből származó hasonló afferentációt hozó rostok a n. vaguson keresztül érik el a nyúltvelőt A receptorok adekvát ingere az éren belüli nyomás emelkedése, tehát a pulzáló vérnyomás. Tekintettel arra, hogy nincs elég deformitásváltozás 50 Hgmm alatt, illetve 200 Hgmm felett, ezért azt mondhatjuk, hogy a baroreceptor reflex 50-200 Hgmm között működik. A működés grafikus megjelenítése esetén a görbe meredeksége legnagyobb a fiziológiás középnyomás (100 Hgmm) érték körül.        Kemoreceptorok. A glomus caroticum és glomus

aorticum kemoreceptorait elsősorban az O 2 -hiány ingerli. Ezen területek érdekessége, hogy a méretükhöz képest a relatív vérellátásuk borzalmasan nagy, így hatékonyan tudják az artériás vért „szondázni”. Az ezen területen található receptorsejtek nem a hemoglobinon transzportált O 2 -t használják az anyagcseréjükhöz, hanem a vérben fizikailag oldott O 2 -t, tehát a jel, amiz érzékelnek a pO 2 . Ezenkívül érzékelik a vér pCO 2 -t, és pH-t Nyugalmi esetben a receptorok felől érkező mérsékelt frekvenciájú ingerületeknek nincsen szerepük a szimpatikus és a vagus tónusának beállításában    Jelentősebb O 2 -hiány esetén a kemoreceptorokból kiinduló ingerület már kivált keringési reflexet: a perifériás ellenállás növekszik (rezisztencia erek), az artériás nyomás jelentősen emelkedik. Különösen nagymértékű vérnyomásemelkedés jelentkezik, ha a pO 2 csökken és mellette a pCO 2 emelkedik

(asphyxia, fulladás). A nagyobb artériás nyomás megnövekedett véráramlást biztosít a szívnek és az agynak. Ugyanakkor kifejezett hypoxiás vasokonstrictio és áramlás-csökkenés jelentkezik a vesében. 10. A pitvari volumen-receptorok szerepe a pulzusszám és a vérnyomás szabályozásában            Pitvari volumenreceptorok. Ezek alacsony nyomású receptorok, melyek tulajdonképpen baroreceptorok. Az alacsony nyomású receptorok a vérkeringési rendszer teltségi állapotát jelzik (pl. a bal pitvar ezen receptorai a CVP, illetve a preloadot érzékelik). Mind a vena caváknak, mind a vena pulmonalisoknak a megfelelő pitvarba való beszájadzásánál mechano- (nyújtási) receptorok (alacsony nyomású, volumen- vagy pitvari receptorok) helyezkednek el. Ezen receptorok afferentációja a nervus vaguson keresztül érik el a nyúltvelőt. Hasonló receptorok helyezkednek el az arteria pulmonalis fő ágaiban is; a

receptorokat közös néven cardiopulmonalis receptoroknak nevezzük. A receptorok az érrendszert kitöltő vér mennyiségéről tájékoztatják az agytörzsi központokat. Míg az artériás baroreceptorok az artériás vérnyomás pillanatról pillanatra való szabályozásához adnak információt, addig a cardiopulmonalis receptorok a vérnyomás hosszú távú szabályozásának szolgálatában állnak. Mivel a receptorok afferentációja a vaguson keresztül a NTS-ba érkezik, így a vérkeringésszabályozó hatása megegyezik a baroreceptorokéval: fékezi az agytörzsi szimpatikus tónust, így a vérnyomást és a szívfrekvenciát csökkenti. A reflex célja, hogy ne torlódjon a vér a pitvarokban. A receptorok között itt is kettő fajtát találunk. Az A-típusú receptorok összehúzódáskor aktiválódnak, míg a B-típusú receptorok alapfeszülést érzékelnek. Hasonlóan működő receptorok helyezkednek el a bal kamrában is, az apexnek megfelelően. Ezen a

receptorok ingerülete reflexesen hormon-szekréciók gátlása/serkentése révén befolyásolják a vérnyomást, a volumen szabályozásán keresztül (renin-angiotenzin II, ADH illetve aldoszteron rendszer). A receptorok izgalma (tehát a volumenszaporulat) olyan mechanizmusokat indít be, ami az ADH és az aldoszteron szekrécióját csökkenti, így a vizelet és Na+-ürítés fokozódik. A pitvari receptorok külön csoportját képezik egyes, a bal pitvarfalban elhelyezkedő receptorok, melyek a bal pitvar tágulata esetén reflexes pulzusszaporulatot váltanak ki (Bainbridge-reflex). 11. A szimpatikus és paraszimpatikus rendszer szerepe a fiziológiás pulzusszám beállításában – a két rendszer kölcsönhatása.        Az erek és a szív vegetatív beidegzése abban a lényeges momentumban tér el egymástól, hogy egyaránt rendelkezik szimpatikus és paraszimpatikus beidegzéssel. Ezenkívül a szívfrekvencia és a TPR idegrendszeri

beállításában is van egy lényeges különbség: a szívfrekvenciát ugyanis a szimpatikus és paraszimpatikus aktivitás egyidejű és ellentétes irányú változása szabályozza. A szimpatikus rostok a truncus sympathicuson keresztül érkeznek az agytörzsi cardiovascularis központ preszzor (C 1 ) régiójából, és β 1 receptorokon ható noradrenalin a transzmitter. A paraszimpatikus rostok a nervus vagus útján érik el a szívet, központa a cardiovascularis központ depresszor (A 2 ) régiója, a hatást m-ACh receptorokon fejti ki, a transzmitter ACh. A szívműködés frekvenciáját és az aktuális TPR-t a két KIR-magcsoport együttese szabja meg. Egészséges fiatal egyének frekvenciája 70/perc, mely közös szimpatikus és paraszimpatikus hatás eredménye, azonban a két részhatás nem egyenlő. A nyugalmi tónusos szimpatikus hatást β-blokkolókkal (propranolol) lehet kiiktatni, ekkor a szívfrekvencia 10-zel csökken. Ha atropinnal a m-ACh receptorokat

blokkoljuk, a vagushatás kiiktatása után a frekvencia 40-45-tel emelkedik. Ebben az esetben vagotóniáról beszélünk. A populáció 15-20%-ban a propranolol okoz a nyugalmi értéktől való nagyobb eltérést a frekvenciában, és az atropin kisebbet. Ezek az egyének sympathicotóniásak Náluk a nyugalmi szívfrekvencia 70 fölött, és hajlamosabb az infrctusra.  Propranolol és atropin egyidejű hatása „denerválja” a szívet. Ezt alkalmazzák a diagnosztikában az endogén ingerképzési frekvencia, a sinuscsomó épségének vizsgálatára. Transzplatált szívű egyéneknek a szíve valóságosan denervált. Ebben az esetben a nyugalmi frekvencia 100 körüli, és a PTF szabályozásában a frekvenciaszabályozás így nem tud részt venni (bár lassan itt is kialakul denervációs hypersenzitivitás).  A szívfrekvenciát fokozó válasz esetén a szimpatikus akciós potenciálok frekvenciája nő, a vagus frekvenciája csökken, míg a frekvenciát

csökkentő válaszban a szimpatikus-AP csökken és a vagusé emelkedik. A szimpatikus és paraszimpatikus impulzusok koordinációja, a reciprok beidegzés agytörzsi szintű.  12. A szívizom heterometriás autoregulációja     A perctérfogat két paraméteren, a szívfrekvencián és a pulzustérfogaton keresztül szabályozható. A pulzustérfogat szabályozása megtörténhet instrinsic és extrinsic eredettel is. A heterometriás, tehát változó rosthossz mellett történő autoreguláció a pulzustérfogat instrinsiv szabályozása, és nem más, mint a Frank-Starling-féle szívtörvényben leírt megfigyelés. A végdiasztolés rosthosszúság növelésével egy ideig nő a kamra kontrakciós ereje, majd egy bizonyos megnyúlás fölött csökken. A végdiasztolés rosthossz a vénás beáramlás mennyiségétől, tehát a preloadtól függ. A vénás beáramlás pedig a CVP-vel jellemezhető, aminek nagy klinikai jelentősége van.  A

szívizomban a megnyújtás hatására a következő molekuláris változások mennek végbe:  a SR Ca2+-permeanilitása fokozódik  az üres troponin egységek is Ca2+-ot kötnek ( több aktív kereszthíd)  a troponin C Ca2+-affinitása megemelkedik  az AM-komplex ATP-áz aktivitása fokozódik.  Mérések alapján kiderült, hogy a sarcomerhossz 70%-os nyújtásakor kezd a fentiek módon reagálni, mely jelenség 90-95%-os hossz mellett a legkifejezettebb Tehát a sarcomer 2-2.4 m között nyújtással „erősíthető”; nem működik azonban ez tovább 2.4 m fölött mert ekkor már csökken az aktív kereszthidak száma. 13. Perctérfogat meghatározása – elmélet, gyakorlat     Fick-féle módszer. A nagyvérkörben és a kisvérkörben az áramlás megegyezik, így a kisvérkör átáramlása megadja a nagyvérkör perctérfogatát is. A tüdőben felvett O 2 -mennyiség egyenlő a vv. pulmonalesen keresztül a tüdőből távozó

és az a. pulmonalison keresztül a tüdőbe érkező vér O 2 koncentrációja közötti különbség és a tüdő véráramlásának szorzatával. Átrendezés után a PTF-ot kifejezve azt kapjuk, hogy az egyenesen arányos a tüdő egy perc alatti O 2 -felvételével és fordítottan arányos a vv. pulmonalesben lévő vér és az a pulmonalisban lévő vér O 2 -koncentrációjának különbségével: PTF  O2  felv. / perc . [O2 ] vv. pulm  [O2 ] a pulm  A vv. pulmonalis vérének O 2 -koncentrációja közelítőleg megegyezik az artériás O 2 koncentrációval, az a pulmonalisé pedig a kevert vénás vérével  A gyakorlatban a tüdő percenként O 2 -felvételét technikailag nehéz mérni; számítógépes mérőegységgel ellátott hermetikusan zárható légzés-kamra szükséges hozzá. Artériás vér bármely perifériás artériábaól vehető, ellenben kevert vénás vért szívkatéterezéssel kell az arteria pulmonalisból, esetleg a jobb

kamrából venni.       Indikátor dilutiós eljárás. Valamely alkalmas indikátoranyag ismert mennyiségét bolusban juttatjuk be valamelyik nagyobb vénába vagy szívkatéteren keresztül a jobb kamrába. Az indikátor koncentrációját valamelyik artériában mérjük. Az indikátor az artériás keringésben olyan mértékben hígul fel, amennyire az artériás keringés továbbviszi. Az indikátoranyag koncentrációja az artériás rendszer adott pontján ennek megfelelően:  egy rövid ideig nem emelkedik (ameddig a vénától vagy a szívtől a tüdőkeringésen keresztül eljut a mérési ponthoz), ezt követően  gyorsan emelkedik, majd  exponenciálisan csökken, a csökkenés sebessége az áramlástól függ, végül  ismét emelkedik, mert az indikátor recirkulál. Ha a recirkuláció nem lenne, az indikátor koncentrációja nullára csökkenne, amely kijelölné az egyszeri átáramlási időt. Így azonban ezt az időpontot

grafikusan kell meghatározni: féllogaritmikus ábrázolásban az exponenciális csökkenés egyenest, amely egyenes meghosszabbítása az abszcisszát az egyszeri átáramlás elméleti idejében metszi. A görbe alatti területből kiszámítva az indikátor átlagos koncentrációját, kiszámítható a perctérfogat: PTF    indikátorbeadott . [ind ] átlagos  t áthaladás Indikátoranyagként a gyakorlatban könnyen kimutatható festéket (Evans-kék; Cardiogreen) alkalmaztak. Jelenleg azonban felváltotta ezt a módszert a termodilutiós eljárás Ekkor az arteria pulmonalis proximális szakaszába vezetett állandó katéteren keresztül bolusban szobahőmérsékletű („hideg”) fiziológiás sóoldatot fecskendezünk, és hőérzékelő elektród segítségével ettől néhány cm-re mérjük a vér rövid ideig tartó lehűlését. A beavatkozás korlátlanul ismételhető, gyakorlatilag lehetővé teszi a perctérfogat folyamatos monitorizálását.

14. Kamrafunkciós görbe: definíció, változása szívelégtelenségben és izommunka alatt    A kamrafunkciós görbével a szív (bal kamra) pumpafunkciós állapotát tudjuk megítélni. A görbe gyakorlatilag nem más, mint a hossz-feszülés összefüggés görbéjének felszálló szakasza. Ebben az esetben azonban az abszcisszán a CVP-t ábrázoljuk, ami a Frank-Starling szívtörvény értelmében következtet a végdiasztolés rosthossza. Az ordinátán a PTF-ot ábrázoljuk, amely következménye a feszülés által létrehozott kontrakciós erőnek. Lényegében a kamrafunkciós görbe a PTF grafikus ábrázolása a CVP függvényében.  A jobb és bal kamra funkciósgörbéje nem egyezik meg, tekintettel arra, hogy a jobb kamra kisebb „preload” mellett dolgozik.  Szívelégtelenségben, amikor a pumpafunkció csökken, következményesen csökken a PTF is, azonban a CVP emelkedik. Így klinikailag manifesztáló tünet a vénás pangás és az

artériás hypotensio. Ebben az esetben a görbe jobbra tolódik, tehát ugyanazt a PTF-ot magasabb preload mellett produkálja, illetve lejjebb tolódik, tehát ugyanakkor a preload mellett kisebb a PTF. Izommunkában, amikor a pumpafunkió fokozódik, a CVP is emelkedik, tehát a görbe jobbra tolódik, ugyanakkor a keringésben, valamint szimpatikus idegvégződésekben felszabaduló katekolaminok hatására a szív kontraktilitása is fokozódik, tehát a görbe felfelé tolódik (kvázi ugyanakkora CVP mellett nagyobb PTF-ot képes biztosítani.  15. Vaszkuláris funkciós görbe: definíció, mely tényezők befolyásolják?   Szív-tüdő készítményen végzett vizsgálatok fényt derítettek arra, hogy a „motorfunkció”, illetve az ezt prezentáló perctérfogat befolyással van a teljes keringési rendszer véreloszlására: minél kisebb a PTF, a keringő vérmennyiség annál inkább helyezkedik el a vénás oldalon, míg az artériás oldalon a

nyomás csökken. Ennek klinikai relevanciája a szívelégtelenségben észlelhető artériás hypotonia mellett kialakuló magas CVP (vénás pangás).  A vaszkuláris funkciós görbe első megközelítésben a fentiek alapján nagyon hasonlít a kamrafunkciós görbére, csak annak éppen a fordítottja: a CVP grafikus ábrázolása a PTF függvényében.  A görbének van egy jellegzetes szakasza: 0 Hgmm alatti CVP nem képzelhető el, abben az esetben a vénák ugyanis kollabálnak.  A vaszkuláris funkciós görbe, hasonlóan a kamrafunkciós görbéhez nem konstans, a vérkeringés aktuális állapota befolyásolja a lefutását. A két legfontosabb paraméter, ami befolyásolja, a keringő vérmennyiség és a teljes perifériás rezisztencia.   A keringő vérmennyiség a következőképpen befolyásolja a görbét: infúzió/transzfúzió hatására a az egész görbe jobbra tolódik, tehát a görbe végpontjaiban nő mind a CVP, mind a PTF.

Kivérzés ezzel éppen ellentétes A perifériás ellenálllás a következő képen befolyásolja a görbét: a CVP végpontja állandó marad. Vazodilatáció hatására, amikor a TPR csökken, a görbe meredeksége is csökken, ami azt prezentálja, hogy a csökkenő artériás vérnyomás mellett emelkedő CVP észlelhető, ami hatás mindinkább fokozódik a magasabb PTF értékeknél. Vazokonstrikció, tehát a TPR növekedése ezzel éppen ellentétes. 16. Ábrázolja a kamrafunkciós és a vaszkuláris funkciós görbét egy koordinátarendszerben! Mely tényezők, hogyan befolyásolják a rendszer munkapontját?  A rendszer munkapontját befolyásolja a szív kontraktilitása, amennyiben fokozott kontraktilitás esetén a kamrafunkciós görbe feljebb tolódik, tehát azonos CVP mellett nagyobb perctérfogat lesz mérhető (AB). A nagyobb perctérfogat és a CVP között kezdetben diszkrepancia áll fenn, amelyet a rendszer szívciklusonként, mintegy

lépcsőzetesen korrigál: a az artériás vérnyomás emelkedik, a CVP pedig csökken (BCD). A kontraktilitás csökkenése ezzel nyílván ellentétes munkapont re-settinget okoz, ami újból egybevág a szívelégtelenségben tapasztalható artériás hypotenzióval és az emelkedett CVP-vel.  A perifériás ellenállás szintén befolyásolja a munkapontot. A TPR emelkedése miatt a kamrafunkciós görbe meredeksége csökken, azonos CVP mellett a szív kisebb PTF-ot tud csak biztosítani. Ebben az esetben a CVP nem változik, így a vaszkuláris funkciós görbe meredeksége is csökken, végeredményben a PTF csökken.  A keringő volumen is befolyással van a munkapontra. Transzfúzió adásakor a kamrafunkciós görbe nem változik, de a megemelkedett CVP nyílván magasabb PTF-ot eredményez, amely magasabb munkapont-értékre áll be a vaszkuláris funkciós görbe. Keringés-szabályozás Rövid kérdések 1. Milyen irányban és mértékben változik

a pulzusszám a) szimpatikus b) vagus blokkolásra? Szimpatikus blokkolás: 8-10-zel csökken. Vagus blokkolás: 40-45-tel emelkedik. 2. Hogyan befolyásolja a baroreceptor reflex aktiválása a pulzusszámot? Glossopharyngeus, vagus  NTS  A 1 , C 1  szimpatikus aktivitás csökken, ezenkívül direkt vagus fokozódás az efferens oldalon. Beidegzés előtt még preszinaptikus gátlás is van Végeredményben csökkenti. 3. Mi a Bainbridge-reflex? Szívbe kerülő folyadékmennyiség növekedésének hatására a szívfrekvencia emelkedik. A receptorok a bal pitvarban vannak, melyek nem egyeznek meg a cardiopulmonalis volumenreceptorokkal, melyek izgalma frekvenciacsökkenést okoz. 4. A vérkeringési rendszer mely részében találhatók ún alacsony nyomású receptorok? A vena cava illetve a vv. pulmonales megfelelő pitvari beszájadzásánál szignifikánsan, de elszórva a bal kamra csúcsi részében is. 5. A szívizom gyors – „beat to beat” szabályozására

mely rendszer, miért képes? A szívet közvetlenül beidegző vagus, melynek ingerületátvitele gyorsabb, mint a szimpatikusé. 6. Mi a respiratorikus sinus arythmia jelensége? Belégzéskor nő, kilégzéskor csökken az EKG-n az RR-távolság, ami a mellkasi nyomástól függően változó vagus tónus miatt van. 7. Hogyan befolyásolja egymás működését a vagus ill a szimpatikus rendszer? Eltérő a hatásuk, reciprok módon szabályoznak. Leginkább a vagus „fékezi” a szimpatikus tónust. 8. Mit értünk postextrasystolés potenciáció jelenségen? ES-t követő következő sinus-összehúzódás ereje nagyobb. Ez köszönhető kompenzációs pauza alatti effektívebb Ca2+-sequestratiónak és kamratöltődésnek. 9. Hogyan befolyásolja a szimpatikus ingerlés a bal kamrai végdiasztolés nyomást A szimpatikus ingerlés pozitív ionotrop hatás, tehát a végdiaszolés nyomást emeli (azonos CVP mellett). 10. Definiálja a preload fogalmát! Az a vénás

beáramlás a szívbe, ami a diasztolé alatt a rosthosszúságot növeli. Ez gyakorlatilag a centrális vénás nyomás. 11. Definiálja az afterload fogalmát! Mértéke az a feszülés, amelyet az izomnak rövidülés megkezdése előtt kell kifejtenie, hogy leküzdje az aorta nyomását. Gyakorlatilag az artériás vérnyomás 12. Nevezzen meg olyan érterületeket, ahol a) a bazális értónus nagy, b) a bazális értónus kicsi! Bazális értónus nagy: agy, vázizom, vese. Bazális értónus kicsi: bőr 13. Vázolja a lokális véráramlás szabályozó mechanizmusait! (Bazális értónus) Miogén autoreguláció Metabolikus autoreguláció Endotheliális autoreguláció (Bővebben lásd: 1. esszé kérdés) 14. Az endothelium szerepe a lokális véráramlás szabályozásában Endotheliális szabályozás (bővebben lásd: 1. esszé kérdés) Vazoaktív anyagok szintézise. 15. A lokális véráramlás metabolikus és miogén szabályozása Lásd: 1. esszé kérdés 16. Hogyan

befolyásolja a prosztaciklin és az EDRF a) az erek átmérőjét b) a thromobiták aggregációját? Az erek átmérőjét növelik. A thrompcyták aggregációját gátolják. 17. Milyen vazodilatátor mechanizmusok révén vesz részt az endothelium az értónus lokális szabályozásában? Nyíró erők  Ca2+-influx az endotheliumba  E-NOS aktivitás  L-arginincitrulin+NO  NO diffúzió a simaizomsejtbe  cGMP-aktivitás  Ca2+-szint csökkenés a simaizomban  aktív kamlodulin száma csökken  relaxáció. Ezenkívül számos olyan anyag szintézise, ami az NO-n keresztül hat. A prosztaciklin (eikozanoid) az adenilát-cikláz rendszeren keresztül fejti ki a hatását. 18. Soroljon fel legalább 4 fiziológiás értágító anyagot! NO (=EDRF) prosztaciklin bradikinin hisztamin acetilcholin 19. Mi a vérkeringési autoreguláció miogén elméletének lényege? Az elmélet lényege az, hogy a simaizom nyújtásra kontrakcióval válaszol. Így az

átáramlás csökken (HP-tv.) 20. Milyen szöveteknek van szimpatikus vazodilatátor beudegzésük? Mi a transzmitter? Harántcsíkolt vázizom, nyálmirigyek. A transzmitter acetilkolin. 21. Mely erek kapnak paraszimpatikus beidegzést? Kismedencei és piális erek. 22. Hogyan befolyásolja a tromboxán az erek átmérőjét és a thrombocyták aggregációját? Az érátmérőt csökkenti. A thrombocyta-aggregációt serkenti. 23. Hogyan lehet kísérletesen kimutatni egy szerv bazális értónusát? Megmérjük a szerv átáramlását, majd papaverint injectálunk a szervbe, és újra mérjük az átáramlást. A papaverin a szimpatikus tónust lokálisan feloldja Ha a az átáramlás jelentősen megnőtt, a szervnek kicsiny volt a bazális tónusa. 24. Milyen lokális humorális szabályoz molekulákat ismer? NO, prosztaglandin, prosztaciklin, bradikinin, hisztamin, tromboxán, angiotenzin II. 25. Milyen a vérkeringési autoregulációs képessége az alacsony és a magas

oxigénfogyasztású szerveknek? Miért? 26. 100 g-ra számított nyugalmi véráramlás nagysága szerint állítsa sorrendbe a következő szerveket: agy, vese, izom. 1. vese (legtöbb) 2. agy 3. izom (legkevesebb) 27. Mi a „mikrocirkuláció autoregulációjának” mechanizmusa? A prekapilláris sphincterek működése. 28. Milyen tényezők játszanak döntő szerepet az értónus kialakításában? Bazális miogén tónus. Autoreguláció. Szimpatikus tónus. 29. Milyen vazodilatációs mechanizmusokat ismer? Autoreguláció vazodilatátor mechanizmusai. Szimpatikus tónus csökkenése a paraszimpatikus hatás miatt. Szimpatikus kolinerg vazodilatáció (vázizom). Közvetlen paraszimpatikus hatás (ahol ilyen van). 30. Mi értünk az erek bazális tónusán? A simaizomsejtek miogén aktivitásából származó „alapkontrakciót”. 31. Mely érterületeknek legnagyobb a bazális tónusa? 32. Mi az EDRF a) keletkezésének és b) simaizomhatásának mechanizmusa?

Keletkezés: nyíró erők  Ca2+-influx az endotheliumba  E-NOS aktivitás  L-arginincitrulin+NO Simaizomhatás: NO diffúzió a simaizomsejtbe  cGMP-aktivitás  Ca2+-szint csökkenés a simaizomban  aktív kamlodulin száma csökken  relaxáció 33. Sorolja fel a lokális vazodilatátor hatású tényezőket (legalább 5-öt)! paraszimpatikus beidegzés (kismedence, piális erek) szimpatikus kolinerg beidegzés nyíróerők hatása (endotheliűális autoreguláció) lokális szimpatikus denerváció humorális vazodilatátor anyagok 34. Milyen vérkeringési hatásai vannak a presszorközpont ingerlésének? generalizált kontrakció TPR emelkedés artériás vérnyomás emelkedés PTF fokozódás (HR és SV is!) 35. Milyen mechanizmusok teszik lehetővé a vérkeringési rendszer gyors „átállását” a fizikai munkavégzés kezdetén? corticohypothalamicus ingerület  szimpatikus kolinerg vasodilatatio a vázizomban vénás izom-pumpák működése

36. Mi a chemoreceptorok (glomus caroticum et aorticum) adekvát ingere? pO 2 csökkenés (pCO 2 emelkedés) (pH csökkenés) 37. Változik-e a teljes nagyvérköri nyomásfő gravitáció hatására? Miért? 38. Hogyan hat a terápiás dózisú noradrenalin a vérkeringésre? α-receptorokon keresztül fejt ki generalizált vazokonstrikciót, TPR emelkedést, kontraktilitás fokozódást, PTF emelkedést, HR emelkedést. β-receptorokon kevésbé hat. 39. Hogyan változik az artériás vérnyomás a súlyosan véreztetett állatban, ha tiszta oxigénnel lélegeztetjük be? Mi a jelenség magyarázata? Tovább csökken. 50 Hgmm alatt a baroreceptorok nem működnek, marad a kompenzációra a chemoreceptorok működése, melyek a csökkenő áramlás miatt kevesebb fizikailag oldott O 2 -t detektálnak, így előtérbe kerül a szimaptikus kompenzáló tónus. Az O 2 belélegeztetésével kvázi becsapjuk a kemoreceptorokat, elmarad a kompenzáció. 40. Hogyan változik a sinusideg

akcióspotenciál-frekvenciája egy pulzus alatt? Milyen receptorok a felelősek a hatásért? A pulzusnyomás felszálló szakasza alatt nagy frekvenciájú AP-sorozat jelentkezik. A csökkenő pulzusnyomás ideje alatt a frekvencia csökken, gyakorlatilag AP nem detektálható. A sinus caroticus és sinus aorticus baroreceptorai. 41. Milyen artériás vérnyomásszint mellett aktiválódnak az aortaív és a carotissinus chemoreceptorai? ??? (60 Hgmm) 42. Hogyan változik a kísérleti állat vérnyomása, ha mindkét oldali sinus és depresszor idegeket átmetsszük? Mi a jelenség magyarázata? Extrém magas artériás vérnyomás jelentkezik (250 Hgmm), ráadásul a vérnyomás nagy amplitúdóval fluktuál, széles tenzio-hisztogramm jellemző. A magas vérnyomás 1-2 hét alatt visszaáll, ám a fluktuáció továbbra is nyomon követhető. ? 43. Milyen mechanizmussal és hogyan változik az artériás vérnyomás, ha az artériás vér pH-ja 7.40-ről 731-re csökken? Miért?

Vazokonstrikció a prekapilláris rezisztenciaerek területén, ami a TPR fokozódását vonja maga után. Így az artériás vérnyomás emelkedik ezemkívül fokozódik a PTF is A chemoreceptorok pH-csökkenésre az agytörzsi presszor központ működését fokozzák. 44. Milyen hatása van a bulbaris depresszor központ ingerlésének a vérkeringési rendszerre? A szimpatikus tónus csökken, így a HR csökken, vazodilatáció történik, a TPR csökken. 45. Mi a glomus caroticum funkciója? Chemoreceptor. 46. Hogyan hat az egyik oldali sinusideg átmetszése a kísérleti állat vérnyomására? Mi a jelenség magyarázata? 47. Hogyan hat a hypothalmicus defenzív area ingerlése a cardiovascularis rendszerre? PTF emelkedik (HR és SV egyaránt) kontraktilitás fokozódik korai nagymértékű vazodilatáció a harántcsíkolt izomban nagymértékű vazokonstrikció más érrendszeri területeken (vese, splanchnikus terület, bőr) Artériás vérnyomás emelkedés 48. Hogyan

változik az 50 Hgmm-es artériás középnyomásra véreztetett állat vérnyomása a pufferidegek átmetszése után? Mi a jelenség mechanizmusa? Magasan megemelkedik, mert a beinduló kompenzációs mechanizmusoknak nem szab határt a baroreceptoroktól kiinduló vagus afferens-AP, mivel a pufferidegek át vannak metszve. 49. Honnan kapják afferentációjukat a cardiocascularis központok? cortex hypothalamicus régió limbikus rendszer (insula, cingulum, orbitális lebeny) n. glossopharyngeus n. vagus 50. Hol találhatók a periférián a vér O 2 és CO 2 tenziójának változására érzékeny receptorok? glomus caroticum  carotis-villa a C 4 magasságában glomus aorticum  arortaív 51. Hol helyezkedik el a depressorközpont? A nyúltvelő caudális részének közepén. 52. Miért csökken noradrenalin beadását követően a szív perctérfogata? 53. Hogyan változik a perifériás chemoreceptor mezőből eredő idegrostok aktivitása, ha az artériás vérnyomás 50

Hgmm vagy annál alacsonyabb és az artériás vérgáztenziókat normálszinten tartjuk? ??? Az aktivitás fokozódik, mivel a receptorok az O 1 -áramlását mérik, nem pedig a térfogategységben oldott O 2 -t. Alacsony vérnyomás mellett az átáramlás pedig csökken 54. Melyek a corticohypothalmicus vérkeringési hatások fő efferens mechanizmusai? Védelmi reakció (HR emelkedik, kontraktilitás fokozódik, PTF emelkedik, korai sympatikus kolinerg vazodilatáció a vázizomban, vazokonstrikció a bőrben splanchnikus területen, vesében, artériás vérnyomás emelkedése). 55. Hogyan változtatja a szisztémás vérnyomást a kétoldali a carotis communis leszorítása? Extrém magas vérnyomás emelkedés. A carotis sinusból nem érkezik gátló afferentáció, mivel a leszorítás ettől proximálisan történt, itt nincs nyomásemelkedés. Így a presszor központ aktivitás fokozódik. 56. Milyen humoralis tényező tartja fenn a vérkeringési presszor központ

spontán aktivitását? A központi magban elhelyezkedő PM-sejtek kemoszenzitív tulajdonsággal rendelkeznek: a lokális [H+] illetve a pCO 2 hatására aktiválódnak. Hyperventilláció csökkenti a szimpatikus tónust 57. Hogyan hat az artériás középnyomás csökkenése a) sinusideg aktivitására? b) presszor-központ aktivitására? c) depresszor-központ aktivitására? d) vérnyomásra? a) b) c) d) csökkenti fokozza csökkenti emeli 1. Szívciklus eseményei 2. Preload, afterload, kontraktilitás, PV-hurok és változásai Laplace-törvény: T Preload A végdiasztolés rosthosszúságot meghatározó tényezők összessége. (CVP, LVEDP, LVEDV) Frank-Starling kontraktilitás (SV, PTF) is nő „diastolés rezerv”. SR Ca2+-permeabilitása ↑ Ic. [Ca2+] ↑ Troponin C Ca2+ affinitása ↑ AM-kompl. ATPáz aktivitása ↑ Pr 2h Tágult kamra (r↑) növeli az afterloadot kompenzációs hypertophia. Preload Minél nagyobb a preload, annál nagyobb

a LVEDV annál nagyobb a T annál nagyobb az afterload. Kontraktilitás A szívizomnak az preload és afterload változásaitól független összehúzódó képessége. (dP/dT, EF, CVP-PTF összefüggés kamrai funkciós görbe) A: normális; B: mérsékelt szívelégtelenség; C: súlyos szívelégtelenség Afterload A kamrai kontrakció és ejekció ellen ható tényezők összessége. Az a falfeszülés, amit izovolumetriásan ki kell a kamrának fejtenie. (TPR, falfeszülés, preload) Vaszkuláris rezisztencia: Kamrai funkciós görbe (hossz-feszülés összefüggés felszálló szakasza): PV-hurok és változásai Preload növekedése Afterload növekedése Kontraktilitás fokozódása Sinus csomó Maximális diasztolés potenciál Pacemaker potenciál Akcióspotenciál Repolarizáció PM-potenciál: 1. csökken a repolarizáló I K 2. háttérben szivárgó I Na 3. „funny”-áram (aspecifikus kationcsatorna; főleg Na+) Funny-áram: 1. adott negatív

membránpotenciál (ACh ligandfüggő K+-csatorna hiperpolarizáció bradycardia) 2. cAMP ↑ (katekolaminok tachycardia; ACh M-AChR cAMP ↓ bradycardia) Nifedipin (L-Ca2+-csatorna bokker) 3. Akcióspotenciálok és ionális hátterük Kamraizomzat 0 gyors depolarizáció 1 átmeneti repolarizáció 2 platou-fázis 3 repolarizáció 4 nyugalmi fázis 4. Elektromechanikai kapcsolás, β-adrenerg aktiváció, szívglikozidok G s adenilát cikláz cAMP ↑ PKA Foszforilálódik: membránban lévő Ca2+-csatornák trigger Ca2+ nő phospholamban SERCA működése fokozódik troponin I troponin C Ca2+ affinitása nő Elektromechanikai kapcsolás 1. AP (Na+) membránban feszültségfüggő Ca2+-csat („trigger”) 2. trigger Ca2+ SR rianodinérzékeny Ca2+-csatornái 3. a SR-ból származó jelentős mennyiségű Ca2+ kötődhet troponin Chez, de nem az összeshez 4. troponin-tropomiozin konformációváltozás aktinon felszabadul a miozin kötőhelye

AM-komplex 5. ATP jelenlétében működik az aktomiozin-ciklus β-adrenerg aktiváció Szívglikozidok hatásmechanizmusa 1. 2. 3. 4. Na+/K+-pumpa gátlás nő az intracelluláris [Na+] csökken a Na+:Ca2+-exchanger működése nő az intracelluláris [Ca2+] 5. EKG Légzés Esszé kérdések 1. Az anatómiai és a physiológiás holttér meghatározásának módszere (grafikon, képlet)       A légzőrendszer anatómiai felépítéséből következik, hogy az egy légvétellel beszívott levegő, a V T utolsó részlete nem jut le a gázcsere helyére, az alveolusokba, hanem a légutaknak abban a felső szakaszában marad, amelyik nem vesz részt a gázcserében. Ez a szakasz az orr- és szájüregből, a gégéből és a tracheából, a fő- és alsóbbrendű bronchusokból és bronchiolusokból, azaz a felső légutakból és az 1-től a 17-ig terjedő oszlási generációkból áll. Ez a levegő az anatómiai holttér, melynek gázösszetétele nem

változik kilégzésben a belégzéshez képest. Térfogata átlagos felnőtt férfiban 150 ml Jele: V D Fiziológiás körülmények között valamennyi szellőztetett alveolus részt vesz a gázcserében, az anatómiai holttér nagyrészt megegyezik a gázcserében részt nem vevő légutak méretével, a fiziológiai holttérrel. Ha az alveolusok egy része nem kellően perfundált, akkor a fiziológiai holttér valamivel nagyobb, mint a légutak vezető zónájából adódó anatómiai holttér. Az anatómiai holtteret nitrogén-kimosásos módszerrel határozzuk meg:  a vizsgált személy tiszta O 2 -gázból végez egyetlen mély belégzést  azt követő kilégzett gáz N 2 -koncentrációját és a kilégzett gáz térfogatát követjük  mivel a be- és kilégzési ciklus során a holttéri és az alveoláris gáz között kis keveredés is fellép, a kilégzett N 2 -koncentrációját jelző függvény a N 2 megjelenése után nem merőlegesen, hanem rézsutosan

emelkedik  a görbe grafikus analízisével meghatározható az az időpont, amikor a kilégzett gázban a N 2 koncentrációja félmaximális, továbbá az is, hogy ez alatt az idő alatt mennyi gáz hagyta el a légutakat HTanat  F1   F2 2 A fiziológiai holttér hígításos módszerrel határozható meg:  A vizsgált személlyel ballonon keresztül olyan levegőt lélegeztetünk be, melynek CO 2 koncentrációja elhanyagolható.  A kilégzett respirációs levegőben lévő CO 2 az alveoláris térből származik, amely a gázcserének köszönhető. Ahol nincsen gázcsere, ott nem keletkezik CO 2  A kilégzett alveoláris térből származó CO 2 -t a mintavétel és az azt kísérő keveredés során felhígítja a holttéri CO 2 -mentes levegő.    A légzési térfogat (V T ) a holttérnek (V D ) és az alveoláris térfogatnak (V A ) az összege. Mivel a tüdőben az alveoláris térben keletkezett CO 2 keveredik a holttér CO 2 mentes

levegőjével, ezért a V A ×P ACO2 szorzat megmutatja, hogy mennyi CO 2 van a tüdőben. A mindenkori teljes gáztérfogat (V A + V D ) és az ahhoz tartozó frakcionális CO 2 koncentráció (F CO2 ) szorzata megadja a CO 2 térfogatot. Ugyanakkor a kilégzett levegő (V T ) CO 2 térfogata egyenlő az alveoláris és a holttéri CO 2 -térfogatok összegével. VT  FECO  (VT  V D )  FACO 2   2 A teljes holttér kiszámításához három értéket kell mérni: V T (spirométerrel mérhető), F ECO2 -t és F ACO2 -t (IR-tartományú abszorpciós spektrofotométer). A fenti egyenlet kifejezhető V D -re: V D  VT  VT  FECO FACO 2 2 . 2. A reziduális volumen meghatározásának módszere (rajz, számpélda)  A reziduális volumen (RV) az a térfogat, ami maximális kilégzést követően a tüdőben marad, melynek értéke kb. 1,5 liter  A vizsgált személyt maximálisan kilélegeztetjük, majd ismert térfogatú (pl. 2 liter)

ballonból lélegeztetjük, amelyben 10% He, és 90% O 2 van. Ekkor a vizsgált személy tüdeje és a ballon közös teret alkot, melynek térfogata a ballon térfogatának és a reziduális volumennek az összege.       A vizsgált személyt néhányszor a ballonba lélegeztetjük ki és be, amíg a tüdőtérfogat és a ballontérfogat között a gáz keveredik. Ezután a ballon térfogatában megmérjük a He-koncentrációt, ami nyílván kisebb lesz, mint a kiindulási érték, hiszen az felhígult a reziduális volumennel. A számolást a C 1 ×V 1 = C 2 ×V 2 képlet felhasználásával végezhetjük el. Ismert a C 1 , a V 1 , megmérjük a C 2 -t és kiszámítjuk a V 2 -t. V 2 a hígítási térfogat lesz, ami éppen annyival lesz több, mint a ballontérfogat (V 1 ), amekkora a RV. Legyen a ballontérfogat (V 1 ) 2 liter, a kiindulási He-koncentráció (C 1 ) 10%. A vizsgálat végén a ballonban mért He-koncentráció (C 2 ) legyen 6%: V2  C1 

V1 10  2  3,33  C2 6 3,33  2  1,33 RV  1,33liter 3. A surfactant három fő funkciója                   Felületi feszültség csökkentése. Az alveolusok luminális felszínén vékony folyadékfilm helyezkedik el, melynek legfelső molekularétegében (folyadék-gáz fázishatáron) az adhéziós erők eredője az alveolus középpontja felé mutat. A középpont felé mutató eredő erő az egyik komponense a tüdő kollapszus tendenciájának. Az alveolus vékony hámja nem tudna ellenállni az erőnek, ha a surfactant nem volna. A surfactant-ot a II-es típusú pneumocyták termelik. A molekula főleg foszfolipidből és fehérjéből áll össze, melynek lipidkomponense a folyadékrétegbe ékelődik. Ahogy több surfactant molekula egymással párhuzamosan illeszkedik a fázishatár felületére, mintegy földarabolja a folyadékfilm felszínét, ezzel csökkentve az eredő adhéziós erő

komponenseit, tehát magát a felületi feszültséget. Ezzel végeredményben a surfactant a tüdő kollapszus tendenciáját csökkenti. Tüdőoedema elleni hatása. Ez a hatás közvetett, a felületi feszültség csökkentése révén valósul meg. Kiszámították, hogy surfactant nélkül a felületi feszültségből származó, az alveolus középpontja felé mutató erő mintegy 20 Hgmm-nyi hajtóerőt képviselne a kapilláris oldalról a plazmának az alveolus lumene felé. A felületi feszültség csökkenése révén azonban ez a hajtóerő oly mértékben lecsökken, hogy a tüdőoedema fiziológiásan nem alakul ki. Nyomáskiegyenlítő funkció. Szintén a felületi feszültség csökkentése révén valósul meg. Az alveolusok nem egyforma méretűek. A Laplace-tv értelmében az alveolusban uralkodó nyomás megadható a kétszeres falfeszülés (felületi feszültség) és a sugár hányadosaként. Ezek szerint a kisebb sugarú alveolusban a nyomás nagyobb, így

nyomásgrádiens alakul ki a kis alveolus felől a nagyobb felé. Ez a grádiens surfactant hiányában a levegőt a nagyobb alveolusba hajtaná, mire a kisebben még inkább csökkenne a sugár. Végeredményben egy kitüntetett alveolus összegyűjtené a többitől a levegőt, emphysema alakulna ki. Tekintettel arra, hogy a kisebb alveolus belfelülete is kisebb, ezen a felszínen a surfactant sűrűbben tud elhelyezkedni, jobban tudja a felületi feszültséget csökkenteni. Végeredményben a kisebb sugárhoz kisebb feszülés is tartozik surfactant jelenlétében, így a nyomás lényegesen nem változik kis és nagy alveolus között. 4. Szerkessze meg a tüdő, a mellkasfal és a teljes légzési szervrendszer compliance görbéjét; nevezze meg a tengelyeket, jelölje be az RV és az FRC szintjét! RV 5. Rajzolja fel a légzési ciklus alatt bekövetkező nyomás és térfogat változásokat (3 db görbe) Léptékezze az ordinátát! 6. Rajzolja fel a

volumen-áramlás (V-F) hurkot növekvő légzési intenzitások esetén! 7. Határozza meg az „equal pressure point” teóriát!            Az EPP-nek kilégzésben van szerepe. A belégzés végén (kilégzés kezdetén) nincsen nyomásgrádiens a légutakban, hiszen ebben a pillanatban éppen nincsen légzőmozgás, a légúti nyomás megegyezik az atmoszférikus nyomással. Ekkor a pleurális nyomás subatmoszférikus, mely negatív nyomásérték a tüdő compliance-től függ. Kilégzéskor a mellkaskosár átmérőinek csökkenése révén az alveoláris nyomás az atmoszférikus nyomás fölé emelkedik. Az így kialakult nyomságrádiens kihajtja a levegőt a tüdőből. Ekkor a pleurális nyomás közel atmoszférikus. A kilégzési nyomásgrádiens kiegyenlítődik a légutak hosszán. Azt a pontot, ahol a légúti nyomás egyenlővé válik a pleuranyomással, equal pressure point-nak nevezzük. Az EPP fölött az áramlás

sebessége függetlenné válik a kilégzési efforttól. Fiziológiás körülmények között az EPP a légutak kijáratánál helyezkedik el. Amennyiben a légúti ellenállás fokozott (pl. asthma bronchiale) az EPP egyre lejjebb helyezkedik el, a kilégzési nyomásgrádiens egyre hamarabb kiegyenlítődik a pleurális nyomással. Erőltetett kilégzésben, a pleurális nyomás pozitív értéket vesz föl. Ezzel az értékkel a léguti nyomás gyorsabban egyenlítők ki, a kilégzési áramlás sebessége alsóbb légúti szakasztól kezdve válik függetlenné az efforttól. Ehhez járul hozzá az is, hogy a pleurális nyomás értéke alá csökkenő légúti nyomástól (EPP-től) disztálisan a légutak komprimálódnak, a légúti ellenállás (R aw ) emelkedik. 8. Ismertesse képlet formájában valamint grafikusan a légzési munkát, ismertesse az egyes komponensek változását a compliance csökkenésével, illetve a légúti ellenállás fokozódásával járó

kórképekben!      A légzési munka két komponensből tevődik össze. Egyrészt az elasztikus (vagy compliance) munkából, másrészt a rezisztív munkából. A grafikon nem más, mint a légzőrendszer compliance-grafikonjának FRC körüli szakasza. „A” pontban vagyunk az FRC-nél, amikor is a tüdő kollapszus tendenciáját kiegyelíti a mellkas disztenziós tendenciája, a rendszer nyugalomban van. Az AEF háromszög által bezárt terület mutatja meg azt a munkát, amit a mellkas tágításakor végeztünk, tehát a compliancemunkát. Ebben már szummázva van a tüdő kollapszus tendenciája ellenében végzett tágító munka, és az ugyanilyen irányba mutató mellkasi disztenziós tendencia, ami rásegít a végzett munkára, tehát azt némileg csökkent. Látszik, hogy az FRC-től távolodva a V-tengelyen, egyre inkább nő az a nyomás (Xtengely), amit a mellkas képvisel.  Az A(B)E(C) hurok által bezárt terület a belégzés során

felemésztett rezisztív munka, aminek a maximum értéke a belégzés közepén van, hiszen itt a legnagyobb az áramlás.  A kettő összege adja a teljes belégzési munkát.  Az E(D)A(C) hurok által bezárt terület a kilégzési munkát, ami nem energiaigényes, mivel csak rezisztív munkát kell fedezni. Fiziológiásan ez nem jelentkezik, mint munkavégzés, mert a tüdőben tárolt „rugóenergia” fedezi, amikor az a kollapszus tendenciájának megfelelően zsugorodik.   Compliance csökkenésével járó kórképekben (fibrózis) a compliance görbe laposabb lesz, tehát a grafikon Epontja távolabb kerül az X-tengelyen, az elasztikus munka megemelkedik. A rezisztív munka nem változik.  Obstruktív tüdőbetegségekben (asthma bronchiale) a compliance közel normális, de a megemelkedett légúti ellenállás miatt a rezisztív munka nagyobb, ami főleg kilégzésben jelentkezik. 9. Az O 2 szállítás mechanizmusa a vérben    

           Felnőtt emberben nyugalomban a szervezetben lévő 5 - 5,5 liter vérnek percenként mintegy 250 ml O 2 -t kell a tüdőből a szövetekhez szállítania. Az O 2 szállítás két módon történik a vérben: fizikailag oldott állapotban illetve hemoglobinhoz kötve. Arányait tekintve a fizikailag oldott O 2 mennyisége elenyésző a Hbban kötött O 2 -hez képest A hemoglobin a vvt-ben helyezkedik el. A Hb négy alegységből (α 2 β 2 ) álló hemoprotein. Minden alegysége tartalmaz egy hem prosztetikus csoportot, melyekben két vegyértékű ferro vas foglal helyet. A ferro vas feladata a molekuláris oxigén kötése, így egy hemoglobin molekula 4 molekula O 2 -t képes kötni. A hemoglobin oxigénaffinitását egyrészt maguknak a polipeptidláncoknak az elsődleges szerkezete, másrészt pedig a polipeptidláncoknak az aktuális konformációs állapota szabja meg (kooperativitás, allosztérikus reguláció). A vér O 2

tartalmát két paraméter határozza meg. Az egyik a Hb-tartalom a vérben, amelynek normálértéke 150 g/L; illetve a Hb O 2 kötő képessége, aminek normálértéke 1.34 ml/g. A Hb O 2 telítődése a pO 2 függvényében szigmoid görbét ad. A görbének három nevezetes pontja van:  a 100 Hgmm-es pO 2 -höz tartozó 100%-os szaturáció, ami az artériás értékeknek felel meg;  a 40 Hgmm-es pO 2 -höz tartozó 75%os szaturáció, ami a vénás értékeknek felel meg;  az 50%-os szaturációhoz tartozó 26 Hgmm-es pO 2 , ami az ún. p 50 -et jelöli ki. Külön jelentősége van annak, hogy a magas pO 2 mellett a görbe lapos. Ez azt jelenti, hogy magas pO 2 tartományban mérsékelt pO 2 csökkenés nem okoz jelentős szaturáció csökkenést. Ennek enyhébb tüdőbetegségekben van jelentősége, valamint abban, hogy ezen tartományban nagyobb a Hb O 2 -affinitása, így megvalósulhat a tüdőkapillárisban az O 2 felvétel. Szintén jelentőséggel bír, hogy a

40 Hgmm-es pO 2 érték körül a göbe meredek, tehát a Hb O 2 affinitása csökken, így az O 2 -t épp olyan területek disszociálja, ahol az alacsonyabb pO 2 miatt arra szükség van. Az, hogy a nyugalmi vénás vér szaturációja 75% körüli, magában rejti annak lehetőségét, hogy megnövekedett O 2 -igény esetén legyen miből kiszolgálni a szöveteket. A disszociációs görbe lefutását a H+-koncentráció/CO 2 -tenzió, a hőmérséklet és a vvt-ek 2,3-BPG koncentrációja határozza meg. A fenti körülmények a görbét jobbra tolják, aminek a következőkben van jelentősége: a megemelkedett H+-koncentráció, CO 2 -tenzió és hőmérséklet fokozott anyagcserére utaló jelenségek. Mivel a görbe jobbra tolódott, ez azt jelenti, hogy az O 2 már magasabb pO 2 mellett disszociál, így ki tudja szolgálni a megemelkedett igényeket (Bohr-effektus). A 2,3-BPG-effektusnak a magzati Hb (HbF) van jelentősége, mivel ennek tetramer szerkezete eltér a

felnőttétől (α 2 δ 2 ), mely szerkezet nem teszi lehetővé a 2,3-BPG kötését. 2,3-BPG nélkül a HbF nagyobb affinitást mutat az O 2 -hez, mint a HbA, aminek az a jelentősége, hogy a placentáris milliőben, ahol az anyai HbA már disszociálja az O 2 -t, ott a magzati HbF még azt felvenni képes. 10. A CO 2 szállítása a vérben   A vérben a CO 2 három, egymással egyensúlyban lévő formában van jelen, és amikor a vér felvesz vagy lead széndioxidot, akkor a három forma mindig új egyensúlyt alakít ki. Az artériás vérben a CO 2 -tenzió átlagosan 40 Hgmm, míg a vénás vérben a szervek CO 2 termelését követően 46 Hgmm-re emelkedik. Ez az érték mérhető a jobb kamrában Innen a vér a tüdőbe kerül, és a 40 Hgmm-es pCO 2 értékkel rendelkező alveoláris gázkeverékkel ekvilibrálódik.   Fizikailag oldott CO 2 (5%). A CO 2 oldékonysága a vérben mintegy 20-szor nagyobb az O 2 -ének, úgyhogy egyenlő parciális

nyomások mellett jóval több CO 2 van fizikailag oldva, mint O 2 .   Bikarbonát (90%). A vérben fizikailag oldott CO 2 egyenletesen oszlik meg a plazma és a vvt-ek között. Az oldott CO 2 vizes közegben megfordítható reakcióban szénsavvá alakul, mely folyamat a plazmában rendkívül lassú, az egyensúly balra tolt. A vvt-ben azonban a szénsavanhidráz hatására az átalakulás jelentősen felgyorsul, és szénsav keletkezik. A szénsav (H 2 CO 3 ) mint közepesen erős sav H+-ra és bikarbonátra disszociál, ily módon a bikarbonát a vvt-ekben termelődik. A jelentősebb bikarbonátképződést az tesz lehetővé, hogy a H+-okat a hemoglobin megköti, így a tömeghatás törvénye értelmében a H+-ok folyamatos megkötése biztosítja a folyamatos szénsavképződést. A nagy CO 2 -tenziójú szövetekben a vvt-ek intracelluláris bikarbonát-koncentzrációja növekszik, és ez megváltoztatja az intra-/extracelluláris bikarbonát arányát. Ennek

következtében a membrán anionkicserélő transzportere az intracelluláris bikarbonátionokat a plazma kloridionjaival kicseréli, így az eredetileg a vvt-ben képződött bikarbonát a plazmába kerül, és így jut el a tüdőbe. Ez a jelenség a klorid-shift vagy Hamburger-shift.             A CO 2 bikarbonáttá való átalakulását segíti, hogy a szöveti kapillárisokban az oxiHb disszociál, és a deoxiHb sokkal gyengébb sav (erősebb bázis), nagyobb protonaffinitással rendelkezik, mint az oxiHb. A bikarbonátképződés a hemoglobin deoxigenálásától függ, ha bármely okból a kapillárisok vérében a hemoglobin nagy része oxiHb formájában marad, zavar keletkezik a CO 2 szállításában. A tüdőkapillárisokban ezek a folyamatok ellentétes irányban játszódnak le. Az oxigenálódó Hb savi karaktere erősödik, H+-okat disszociál, melyek a bikarbonátokból szénsavat képeznek, ami ismét a szénsavanhidráz

hatására vízzé és CO 2 -vé bomlik. A CO 2 átdiffundál a vvt-, majd az alveolo-kapilláris membránon, és az alveolusba kerül. Mivel közben az intracelluláris bikarbonátkoncentráció csökken, az anionkicserélő most a plazmából fog bikarbonátot felvenni, míg intracelluláris kloridionokat juttat a plazmába. Az így a vvt-be juttatott bikarbonát is CO 2 -dá bomlik és az alveolusba diffundál. Karbamino-Hb (5%). Az oldott CO 2 enzimes katalízis nélkül kémiai kötést létesít a Hb szabad NH 2 csoportjaival: Hb-NH 2 + CO 2 ↔ Hb-NH-COO- + H+. A reakció reverzibilis és egyensúlyra vezet, ami egyrészt a CO 2 -tenzió függvénye: a vénás vérben a karbaminovegyület irányába, a tüdőben a CO 2 irányába mutat. Másrészt a Hb oxigenáltságától is függ: a deoxiHb nagyobb, az oxiHb kisebb mértékben képez karbaminoHb-t. 11. A hypoxia fajtáinak értékelése a Hb O 2 disszociációs görbéje alapján Jelölje be az artériás és vénás vér

pO 2 értékeit és O 2 tartalmát!                            Hxpoxiás hypoxia. Okai közé tartozik a légköri pO 2 csökkenése, az elégtelen vagy megszűnt légzésaktivitás, az O 2 -diffúzió csökkenése különböző betegségekben (asthma, oedema, stb.) A Hb O 2 disszociációs görbéje normál lefutású, a Hb tartalom normális, a Hb O 2 kötő képessége normális. Az artériás pO 2 csökkent, akár a vénás szintet is elérheti (40 Hgmm), ennek megfelelően az artériás O 2 tartalom is csökkent. A vénás pO 2 szintén csökkent, hiszen a szervek az elve csökkent pO 2 -jű artériás vérből veszik ki az O 2 -t, ennek megfelelően a vénás O 2 tartalom is csökkent. Az O 2 tartalom csökkenése jobban érinti a vénás oldalt, hiszen a vénás pO 2 értékhez tartozó O 2 tartalom a görbe meredekebb szakaszán található. Ebben a hypoxia mechanizmusban van értelme O 2

lélegeztetésnek, hiszen az artériás pO 2 ezzel emelhető, amivel együtt jár az O 2 tartalom emelkedése is. Ischaemiás (stagnáló) hypoxia. Kialakulását perfúziós elégtelenség magyarázza. Csökken a vérellátás, bár a vér abszolút O 2 tartalma normális. A Hb O 2 disszociációs görbéje normál lefutású, a Hb tartalom normális, a Hb O 2 kötő képessége normális. Az artériás pO 2 normális, 100 Hgmm körüli, amihez normális O 2 tartalom (20 ml/ 100 ml) tartozik. A vénás pO 2 csökkent, hiszen a csökkent keringésből kell a szerveknek az anyagcseréhez szükséges O 2 -t kivenniük, így adott vértérfogatból a csökkent keringés miatt több O 2 extrakció történik. A csökkent vénás pO 2 csökkent vénás O 2 tartalmat is jelent. Az arteriovenosus O 2 különbség kiszélesedik. O 2 adása nem sokat segít, mert az artériás pO 2 100 Hgmm fölé emelése nem okoz nagyobb O 2 tartalmat, a disszociációs görbe ezen szakasza vízszintes.

Anaemiás hypoxia. Oka a csökkent Hb-tartalom, ami lehet abszolút csökkenés, illetve relatív csökkenés (pl. CO-mérgezés). A Hb O 2 disszociációs görbéje laposabb lefutású, a 100 Hgmm-es artériás pO 2 mellett csökkent az O 2 tartalom, mivel kevesebb a Hb. A kisebb O 2 tartalom miatt az anyagcsere fenntartásához a szervek adott vértérfogatból több O 2 -t vesznek ki, tehát a vénás pO 2 és O 2 tartalom is csökken. Az arteriovenosus pO 2 különbség kiszélesedik, míg az O 2 tartalom különbsége kevésbé. O 2 adásának csak relatív anaemiában van értelme (CO-mérgezés), ekkor a túlnyomásos O 2 terápia hatásos lehet. Hisztotoxikus hypoxia. Oka olyan mérgek hatása, amelyek a szervek O 2 -felhasználását akadályozzák. Pl cianid a mitokondriális légzési lánc citokrómoxidázát mérgezi. A Hb O 2 disszociációs görbéje normál lefutású, a Hb tartalom normális, a Hb O 2 kötő képessége normális. Az artériás pO 2 normális, 100 Hgmm

körüli, amihez normális O 2 tartalom (20 ml / 100 ml) tartozik. Mivel a szervek az O 2 -t nem tudják a szöveti mérgezés miatt felhasználni, az O 2 -extrakció csökken, így magasabb vénás pO 2 és O 2 tartalom jellemző. Az arteriovenosus O 2 -különbségek beszűkülnek. 12. A gravitáció hatása a tüdőkeringésre A perfúziót meghatározó tényezők a három tüdőzónában.                    A tüdőkeringés kis nyomású keringési rendszer, ami azt jelenti, hogy a gravitáció jelentősen befolyásolja a tüdőerekben uralkodó transzmurális nyomást. A tüdő mintegy 30 cm magas szerv, így az apikális és a bazális transzmurális nyomás között 30 H 2 Ocm-nyi nyomáskülönbség is fennálhat. Így függőleges testhelyzetben a bazális részen a transmurális nyomás nagyobb, mint az apikális részeken, így itt a perfúzió is nagyobb. A felső részeken az alacsony transzmurális

nyomás diasztoléban egyes ereket teljesen le is zárhat, a perfúzió itt szegényes (ellentétben a ventillációval). Tekintettel arra, hogy a tüdőkapillárisok szorosan az alveolusok között futnak, az alveoláris nyomás mindig meghatározó szereppel bír a kapilláriskeringést illetően. A gravitáció hatásai miatt a tüdő teljes magassága három zónára osztható (West-féle zónák). Az I-es zóna az apikális régió, a szív szintje fölött helyezkedik el. Itt disztolé alatt az alveoláris nyomás (P A ) nagyobb, mint az artériás nyomás (P a ), ezért a kapillárisokban nincs pozitív értékű transmurális nyomás, a kapilláris zárt, perfúzió nincsen. Ebben a régióban a nyomásviszonyok tehát a következő: P A > P a > P v . Szintén a gravitáció miatt a pleurális nyomás ezen a területen negatívabb, mint lejjebb, így az alveolusok „mindig” nyitva vannak. Ennek megfelelően az apikális területről elmondható, hogy a

ventilláció/perfúzió arány nagyobb egynél, tehát túlventillált, alulperfundált terület. A II-es zóna a hilus magasságában helyezkedik el, tehát nagyjából a szív magasságában. Itt diasztolé alatt az artériás nyomás már nagyobb, mint az alveoláris nyomás, de az még mindig nagyobb, mint a vénás nyomás, a kapillárisok itt részben nyitottak. Ebben a régióban a nyomásviszonyok a következők: P a > P A > P v . Szisztoléban a vér átjut az alveoláris kapillárisokon, mivel a nyomás ekkor meghaladja az alveoláris nyomást. De az alveoláris nyomás itt még mindig annyival nagyobb, mint a vénás nyomás, hogy a vénák oldalára mintegy „átzúdul” a vér. Ezt nevezzük „vízeséseffektus”-nak Szintén a gravitáció miatt ebben a régióban a pleurális nyomás már pozitívabb az apikálisnál, de negatívabb a bazálisnál. Kb a 3 borda szintjében normálisan a ventilláció/perfúzió arány 1. A III-as zóna a bazális

tüdőterület, a szív szintje alatt található. Itt még diasztolé alatt is az alveoláris nyomás a legkisebb, tehát a kapillárisokon a vér a teljes szívciklus ideje alatt akadálytalanul átáramolhat. Ebben a régióban a nyomásviszonyok a következők: P a > P v > P A . Szintén a gravitációnak megfelelően a pleurális nyomás ebben a régióban a legpozitívabb, tehát nyugalomban nincs minden alveolus nyitva. Így viszont ez az a tüdőterület, ahol a belégzés hatására az alveolusok nagyobb térfogatváltozásra képesek, tehát végeredményben jobban perfundált. Ezenkívül a perfúzió annyira jelentős ezen a területen, hogy az alveoláris gáztérből mintegy „elfogyasztja” az alveolusokban lévő O 2 -t, ezért az onnan elfolyó vérben a pO 2 alacsonyabb, mint az apikális részben. Így a bazális területen a ventilláció/perfúzió arány kisebb, mint egy; a terület alulventillált, túlperfundált.  A teljes tüdőre nézve

elmondható, hogy az I-II területek a pefúziót az arterioalveoláris nyomásgrádiens növekedése fokozza, míg a III zónában már a keringési ellenállás csökkenése. 13. A nyomás, áramlás és ellenállásértékek összehasonlítása a kis- és nagyvérkörben                          Nyomás. A kisvérköri keringés a jobb kamrából indul ki, a tüdőn halad át, majd a bal pitvarban végződik. A jobb kamrában a szisztolés/diasztolés nyomásértékek 25/0 Hgmm. A truncus pulmonalisban a szélkazánfunkció miatt a vérnyomás 25/9 Hgmm, a pulzusnyomás 16 Hgmm. A truncus pulmonalis proximális területén a középnyomás 13 Hgmm, a vv. pulmonales beszájadzási területénél (bal pitvar) 8 Hgmm, így a nyomásfő kb. 5 Hgmm A kisvérköri kapillárisokban a nyomás kb. 9-10 Hgmm A nagyvérköri keringés a bal kamrából indul ki, ellátja a szisztémás területeket, majd a jobb

pitvarban végződik. A bal kamrában a szisztolés/diasztolés nyomásértékek 120/0 Hgmm. A proximális aortában a szélkazánfunkciónak köszönhetően a vérnyomás 120/80 Hgmm, a pulzusnyomás 40 Hgmm. Az aortában a középnyomás 93 Hgmm, a vena cava beszájadzási területénél (jobb pitvar) 2 Hgmm, így a nyomásfő kb. 91 Hgmm A nagyvérköri kapillárisokban a nyomás kb. 25 Hgmm Áramlás. A kisvérkörben a PTF megegyezik a nagyvérköri PTF-tal, ami 5,5 liter. A kisvérkör hosszán végighaladva itt is jellemző, hogy a proximális területen az áramlás pulzáló jellegű, a pulzusnyomás 16 Hgmm. A kapillárisok területén ez nem szűnik meg homogén módon, leglátványosabb a pulzálás az apikális régióban, ahol diasztole alatt nincs is áramlás. A kisvérkörben nincsenek prekapilláris szfinkterek, a prekapilláris arteriolák nem funkcionálnak, mint rezisztenciaerek. A nagyvérkörben a PTF megegyezik a kisvérköri PTF-tal, ami 5,5 liter. A

nagyvérkör hosszán végighaladva itt jellemző, hogy a proximális területen az áramlás pulzáló jellegű, a pulzusnyomás 40 Hgmm. A kapillárisok területére ez normálisan megszűnik. A nagyvérkörben a mikrocirkulációt szabályozó prekapilláris szfinktereket találunk, a prekapilláris arteriolák rezisztenciaerekként funkcionálnak. Ellenállás. A kisvérkörben nincsenek rezisztenciaerek, tehát a keringési ellenállás nem szabályozódik szimpatikus hatással. A keringési ellenállás nem más, mint a nyomásfő és az áramlás hányadosa. Tekintettel arra, hogy a kisvérköri nyomásfő kisebb, az áramlás (PTF) pedig ugyanakkora, mint a nagyvérkörben, a keringési ellenállás is jóval kisebb. Értéke 1,5 Hgmm/liter. A Hagen-Poisseuille egyenlet felhasználásával kifejezett ellenálláson is látszik, hogy a kisvérköri kisebb, hiszen a kisvérkör hossza (l) kisebb. A kisvérköri ellenállás más körülmények között változik, mint a

nagyvérköri. Az ellenállás értéke normál pH mellett 100 és 60 Hgmm-es pO 2 között változatlan, míg 60 Hgmm alatt meredeken nő. Ha viszont a terület nem ventillálódik (ezért alacsony a pO 2 ), akkor a pCO 2 emelkedik, ami pH csökkenést eredményez. Alacsonyabb pH mellett viszont magasabb pO 2 értékhez magasabb keringési ellenállás tartozik:  A kisvérköri ellenálllás függ az artéria pulmonalis nyomásától (tüdőkeringés preloadja): emelkedő nyomás csökkenő ellenállást eredményez. Más-más értéket vesz föl az ellenállás azonos a. pulmonalis nyomás mellett is, ha a bal pitvari nyomás (tüdő keringés afterloadja) változik. Magasabb LAP mellett (pl mitrális stenosisban) alacsonyabb a tüdőkeringés ellenállása.  A nagyvérkörben prekapilláris rezisztenciaereket találunk, melyen keresztül az ellenállás a szimpatikus idegrendszer által szabályozható. A keringési ellenállás nagyobb, mint a kisvérkörben, hiszen a

számlálóban szereplő nyomásfő is nagyobb, ugyanakkor a nevezőben lévő PTF ugyanakkora. Értéke 16,5 Hgmm. Onnan is látható a nagyobb érték, hogy az érrendszer hossza nagyobb.    14. A ventilláció és perfúzió aránya a tüdőben Az apikális és bazális viszonyok összehasonlítása Arányváltozások egy adott területen a tüdőerek illetve a bronchusok elzáródásakor.              Ventilláció/Perfúzió arány. Ventilláció alatt a tüdőterület (alveolusok) szellőzöttségét értjük. Ez a gravitáció miatt nem egyforma a teljes tüdőterületen, aminek az oka a pleurális nyomás változása a tüdőrész magasságának függvényében. Perfúzió alatt a szorosan az alveolusok között elhelyezkedő kapillárisok véráramlását értjük. A gravitáció hatására ez sem homogén a teljes tüdőterületen A két érték egymással szemben változik, tehát a kettőt összehasonlítva egy olyan

aránygrádienst kapunk, ami a tüdő magasságával változik. Az apikális és a bazális viszonyok összehasonlítása. A gravitáció miatt a pleurális nyomás az apikális területen negatívabb, mint lejjebb, így az alveolusok „mindig” nyitva vannak. Szintén a gravitáció miatt az alveoláris nyomás diasztoléban nagyobb, mint az artériás nyomás, így nem alakul ki pozitív transzmurális nyomás, diasztoléban nincs perfúzió. Összességében az apikális alveolusok O 2 tartalma kevésbé csökken a bazális területhez képest, hiszen diasztoléban nincsen gázcsere. Így ez a terület hyperoxiássá válik Ennek megfelelően az apikális területről elmondható, hogy a ventilláció/perfúzió arány nagyobb 1-nél, tehát túlventillált, alulperfundált terület. Ugyanígy a gravitációnak köszönhetően a bazális területen a pleurális nyomás nagyobb, kilégzett állapotban nincs minden alveolus nyitva. Szintén a gravitáció miatt a kapilláris

hidrosztatikai nyomás mindig fölötte van az alveoláris nyomásnak, tehát az áramlás folyamatos. Tekintettel arra, hogy a véráramlás ezen a területen olyan jelentős, hogy „elfogyasztja” az alveoláris pO 2 -t, a bazális régióban a folyamatos perfúzió mellett a ventilláció (pO 2 ) kissé csökkenhet a 100 Hgmm-hez képest, tehát hypoxiássá válhat. Ennek megfelelően elmondható, hogy a bazális terület ventilláció/perfúzió aránya kisebb, mint 1, tehát alulventillált, túlperfundált terület.  A hilusi területen (3. borda magasságában) a perfúzió/ventilláció arány nagyjából 1  Az ábrán látszik, hogy a ventilláció/perfúzió arány a tüdő hosszában nem lineárisan változik. Sokkal intenzivebb a változás a felső régiókban mint a bazális területen           Embolia pulmonum. Abban az esetben, ha egy tüdőterületnek azon artériájában keletkezik embolizáció, amelyik a gázcserére

érkező vért szállítja, az érintett területen a ventilláció/perfúzió arány megváltozik. Ha az érelzáródás teljes, nem történik gázcsere ezen a területen. Ebben az esetben az alveolus pO 2 -je 150 Hgmm marad (megegyezik az atmoszférikussal), mivel nincs perfúzió, ami kivenné. Ilyenkor a ventilláció perfúzió arány (tekintettel a zérus perfúzióra) értéke végtelen. Bronchus elzáródás. Abban az esetben, ha egy tüdőszegmentum bronchus elzáródik (pl. idegentest), az érintett területen a ventilláció/perfúzió arány megváltozik. Ha a bronchuselzáródás teljes, nem történik gázcsere ezen a területen. Ebben az esetben az perfúziós vér hiába kerül ide, nincs olyan oxigénnel telt alveoláris gáztér, amivel ekvilibrálódhatna. Ebben az esetben a ventilláció/perfúzió arány értéke zérus. 15. A központi légzésszabályozó neuronhálózat elvi felépítése; aktiváló és gátló hatások        

         A légzés szabályozásával kapcsolatos központi idegrendszeri struktúrák még nem teljesen feltérképezettek, bár kétségtelen, hogy a központok az agytörzsben helyezkednek el. A nyúltvelőben elhelyezkedő dorsalis respiratolrikus group (DRG) neuronjai belégzés alatt mutatnak aktivitást, míg a ventrálisan elhelyezkedő neuroncsoport tagjai között „beés kilégző neuronok” is vannak. Az bizonyított, hogy a normál nyugalmi légzésben csak a belégzés aktív folyamat, a kilégzés passzívan a mellkas és tüdő rugalmassága miatt történik. Történek vizsgálatok, melyek során az agytörzs caudális részén különböző magasságban ejtettek harántmetszéseket, s figyelték hatását a légzésre. A következő eredmények születtek: Amennyiben a gerincvelő-nyúltvelő határán történt a metszés, tehát még a vagus magoktól caudálisan, azonnali teljes légzésleállás történt. Ha a nyúltvelő-híd

határán történt, többé-kevésbé szabályos, ritmusos légzés volt detektálható. Ha a híd alsó részében történt a harántlaesio, akkor belégző görcs alakult ki, tehát kell, hogy legyen a metszés fölött egy gátló struktúra, ami kilégzést eredményez. Amennyiben a híd fölötti területeken történt a metszés, akkor szintén normális, szabályos légzés volt. Igazából a kérdés, hogy mi tartja fenn, illetve mi vet véget a belégzésnek? A ma elfogadott elvi felépítés a következő: „A”-neuroncsoport tagjai (szinte biztosan a DRG) a baroreceptorok felől kapnak afferentációt. Ebből a magból egyrészt leszálló efferens rostok indulnak a phrenicus idegekhez és az intercostalis motoros neuronokhoz, másrészt aktiváló átkapcsolódás a „B”-neuroncsoporthoz. „B”-neuronok az „A”-tól kapott afferentáción kívül a vaguson keresztül a tüdő feszülési receptoraiból is kapnak rostokat, amelyek aktiválnak.

„C”-neuroncsoporthoz szintén aktiváló rostokkal kapcsolódik a „B”-mag, ezen kívül a hídi pneumotaxikus központ is. A „C”-mag gátolja az „A”-neuroncsoportot, ami miatt a belégzés leáll és kilégzés következik. Az „A” neuroncsoport tehát mintegy a bemenete a központi légzésirányító magrendszernek. Az afferentáció a kemoreceptoroktól érkezik (központi és perifériás egyaránt). A központi kemoreceptorok a nyúltvelő ventrális felszínén három neuroncsoport, közvetlenül a felszín alatt.  Adekvát ingerük a pCO 2 emelkedése lokálisan, illetve a pH csökkenése. Az inger oly erős és hatásos, hogy míg normális alveoláris 40 Hgmm-es pCO 2 áll fenn, a normál légzéstérfogat 6-7 liter, ám 46 Hgmm-es alveoláris pCO 2 mellett már 18 liter.  A perifériás kemoreceptorok a glomusokban helyezkednek el (glomus caroticum et aorticum). Az itt elhelyezkedő sejtek adekvát ingere a pO 2 csökkenése, mely afferens

aktivációt indít el a glossapharyngeuson és a vaguson keresztül a NTS-ba („A”neuroncsoport).  A pCO 2 /légzés-PTF arány a kemoreceptorok érzékenységére jellemző adat, ami fiziológiásan éjszaka lecsökken. Ezen kívül egyes gyógyszerek, drogok szintén csökkentik, így légzésdeprimáló hatást fejtenek ki. Szintén befolyásolja a pCO 2 /ventilláció arányt a plazma pH-ja. Acidózisban azonos pCO 2 értékhez sokkal magasabb ventilláció tartozik, mint a fiziológiás pH-hoz (Kussmaul). Alkalózisban viszont a ventilláció csökken.      Az „A”-neuroncsoportból kiinduló efferens rostok a n. phrenicushoz és az intercostalis motoros neuronokhoz futnak. A phrenicusról a légzési ciklus alatt elvezetett AP-ok jellegzetes képet adnak: A „B”-neuroncsoporthoz a vagus felől beérkező afferentáció aktiváló ingerület, ami tekintettel az átkapcsolódások további mechanizmusaira, végeredményét tekintve gátolni

fogják a C  A kapcsolaton keresztül a belégzést. Ez az afferentáció a tüdő feszülésérzékelő receptoraiból kiinduló ingerület, amely megakadályozva a túlfeszülést, leállítja a belégzést, és kilégzés kezdődik (Hering-Breuer reflex). 16. A cardiorespiratorikus rendszer válasza fizikai terhelésre               Keringési válasz. A szívfrekvencia a terheléssel közel lineárisan emelkedik. Ez oly annyira jellemző, hogy gyakran a terhelés megállapítására a szívfrekvencia monitorozását alkalmazzák (sportolók, terheléses vizsgálat, stb. A pulzustérfogat szintén lineárisan emelkedik, bár 120/min pulzus felett csökkenni kezd. Ennek oka, hogy a diasztolé annyira lerövidül, hogy a telődés csökken. A PTF szintén emelkedik, még lineárisabb, mint a többi adat. A PTF akkor is emelkedik, amikor a pulzusvolumen kissé csökkenni kezd. Ennek magyarázata, hogy ez idő alatt a

HR-emelkedés meredekebbé válik. A vérnyomás szintén emelkedik, bár ez nem minden komponensre igaz. A szisztolés nyomás a terheléssel majdnem lineárisan nő, emelkedésének meredeksége a frekvenciához hasonlóan 60 kg/m/min terhelés fölött emelkedik. A diasztolés vérnyomás ellenben eddig a terhelésig szinte változatlan, e fölött kissé emelkedik. A két adatból következik, hogy az átlagnyomás szintén emelkedik, bár meredeksége jóval a szisztolés nyomás alatt van. A TPR látványosan csökken a terheléssel. Ennek magyarázata vazodilatátor metabolitok kiszabadulása a szövetekből. Az O 2 -felhasználás szintén emelkedik a terheléssel, ami ugyanolyan jellemző lineárisan változó paraméter, mint a HR, így a klinikumban sokkal jellemzőbb a terhelés, terhelhetőség jellemzésére. A nyugalmi 5 ml/dl értékű O 2 -kivét, ami 25%-ot jelent, elérheti a 15 ml/dl (75%) értéket is. A fentiek értelmében az AV-O 2 különbség (AVO 2 D)

szintén emelkedik, az fokozódó artériás O 2 -extrakció miatt. Légzési válasz. A légzési válasz grafikonjának egy fontos pontja az ún. anaerob küszöb, ami adott O 2 fogyasztás értékhez tartozik, mivel az O 2 fogyasztás a terhelést prezentálja. A küszöb alatt az aerob energiatermelő anyagcserefolyamatok jellemzőek. A terheléssel az aerob szakaszban a légzési PTF lineárisan emelkedik, a fokozott anyagcsere miatt a CO 2 termelés szintén. Nem változik viszont az alveoláris pO 2 , pCO 2 , tehát a tüdő normoventillált. Mivel a jellemző anyagcserefolyamatok aerobok, így a változatlan laktát koncentráció miatt (és pCO 2 miatt) a plazma pH-ja szintén nem változik. Tehát a fizikai terhelés fokozott légzését nem az alveoláris gáztenziók szabályozzák, hiszen azok ebben a szakaszban konstans értéken vannak. A légzést központi parancs indítja be, ami szükséges a tudatos fizikai munkavégzéshez. A terhelés alatt a munkát végző

izmokból különböző receptorok afferentációja tartja fenn a fokozott légzést.       Az anaerob küszöb fölött az aerob anyagcsere már nem tudja biztosítani az energiát a fizikai terheléshez, így előtérbe kerül az anaerob glikolízis, aminek végeredménye a laktát. A felhalmozódó laktát miatt a légzési paraméterek markánsan megváltoznak. A laktátkoncentráció emelkedése miatt a bikarbonát-puffer rendszer aktiválódik, mely mellett a pH csak kis mértékben azért csökken. A pH csökkenés a kemoreceptorokat aktiválja, aminek hatására légzésfokozódás intenzívebbé válik. Ennek eredménye az anyagcseréhez képest „túlzottan” megemelkedő alveoláris pO 2 , és csökkenő pCO 2 , tehát hyperventilláció. Végül a kialakuló acidózis véget vet az izommunkának, amiben fáradás jelentkezik. Az anaerob küszöb meghatározása fontos a cardiorespiratorikus állapot felmérése céljából. A csökkent érték a

légzési vagy keringési rendszer elégtelenségére utal. Légzési funkció 1. Hogyan működik a pneumotachometer? Elsődlegesen a levegőáramlás sebességét méri és az áramlási jel integrálása útján történik a térfogat változásának meghatározása. A pneumotachographban a légáramba van iktatva egy mesterséges szűkület (Fleisch-cső), melyen keresztül nyomásesés (ΔP) lép fel. Mivel az áramlás linearis marad, a felhasznált energia leginkább a súrlódás legyőzésére fordítódik, az áramlás és a nyomás közötti összefüggés a HP-egyenlet alapján írható fel. P  K  Q 128    l K  d4 ( P  P2 )    r 4 . Q 1 8  l  Tehát a szűkület két oldalán lévő nyomáskülönbség arányos az áramlás intenzitásával. A szűkületben az áramlási ellenállás lényegesen nem változik, a nyomásesés a legnagyobb áramlási intenzitás mellett sem több, mint 2 vízcm. Az áramlási jel

(pneumotachogram) idő szertinti integrálja a légzési volumen időbeli változását (spirogram) adja meg. A görbe nem szimmetrikus, hiszen a belégzés aktív, a kilégzés passzív folyamat; a belégzés rövidebb, a kilégzés hosszabb ideig tart. 2. Mi az összefüggés az áramlási és a térfogat jel között? t  Q  dt  V 0 3. Hogyan történik a pneumotachometer kalibrációja? Az áramlásmérőhöz légszűrőn keresztül kalibráló pumpát csatlakoztatunk. A kalibráció a pumpa dugattyújának kihúzott állapotában kezdődik. Az áramlásmérő függőleges, és stabilan rögzített. Kalibráció alatt először a sugár végigfut a képernyőn, miközben a dugattyú nem mozog. Ekkor zérus áramlásra kalibrál. Ezután ötször be-ki mozgatjuk a dugattyút úgy, hogy egy-egy mozgás kb. 1 s-ig tartson, közöttük 2-2 s szünet 4. Melyek a meghatározandó átlagértékei? TV IRV ERV FEV 1 TLC VC RV FRC MVV LPTF légzési  légzési volumen

(tidal volume)  belégzési reziduális volumen  kilégzési reziduális voumen  forszírozott kilégzési volumen (1 sec)  teljes tüdő kapacitás  vitál kapacitás  reziduális volumen  funkcionális reziduális kapacitás  maximális akaratlagos ventillácio  légzési perctérfogat perctérfogatok, és mekkorák azok  500 ml  2000-3000 ml  800-1200 ml  >FVC 75%  4200-6000 ml  3200-4800 ml  1000-1200 ml  1800-2400 ml  40×FEV 1  7000-8000 ml 5. Mit értünk hyperventilláció alatt? Olyan tachypnoét, amely mellett az oxigenizáció meghaladja az aktuális anyagcsere igényeit. Ebben az esetben a vér pO 2 a fiziológiás fölé emelkedik, a pCO 2 pedig a fiziológiás alá csökken. 6. Kialakul-e hyperventilláció intenzív fizikai munkavégzés alatt? Nem feltétlenül, de kialakulhat. Adott O 2 fogyasztás felett (ami a terhelés mértékét prezentálja) az anaerob küszöb fölé emelkedve a légzési

gázok parciális nyomásgörbéje típusos hyperventillációs képet mutat. 7. Mit értünk MVV alatt? Maximális Voluntáris (akaratlagos) Ventilláció. 15-20 secundumon keresztül tartó maximális mélységű és frekvenciájú akaratlagos légzés. 8. Miért léphet fel szédülés az MVV kivitelezése során? Az MVV hyperventillációt jelent. A kialakuló hypocapnaemia és hyperoxaemia miatt a chemoreceptorok a vérnyomást csökkentik (???). 9. Mi a jelentősége az FRC-nek? Funkcionális reziduális kapacitás. Megmutatja, hogy a normál légzési tevékenység mellett a kilégzés végén mekkora a tüdőben maradó reziduális volumen, ami ebben az esetben a RV és az ERV összege. Az FRC egyensúlyi állapotot jelöl, amikor is a mellkas disztenziós tendenciája és a tüdő kollapszus tendenciája egyenlő, de ellentétes irányban ható. Ebben az állapotban a transzmuralis (transorgan) nyomás zérus. A tüdő compliance változása az FRC változásával együtt

jár, így emphysemában magasabb, fibrózisban alacsonyabb értéket vesz fel. 10. Meghatározható-e az RV pneumotachométerrel? Igen. 11. Mi a FEV 1 ? Maximális belégzést követő erőltetett kilégzés első másodperce alatt kilégzett térfogat. 12. Miért adjuk meg a FEV értéket a VC százalékában? Azért, mert a paraméter a légúti ellenállásra prezentáns. Amennyiben a FEV 1 nem éri el az FVC 75%-át, ez emelkedett R aw értékre, végeredményben légúti obstrukcióra utal. 13. Rajzolja le az áramlás-volumen összefüggést mind a be-, mind a kilégzés során! 14. Miért aszimmetrikus összefüggés? a kilégzés során meghatározott áramlás-volumen Az Equal Pressure Point teoria miatt. Az EPP elérése után a kilégzési áramlás nem függ a légzési efforttól. Fiziológiás körülmények között az EPP éppen a légutak kijáratánál van 15. Mikor hosszabb az apnoe időtartam: közvetlenül a hyperventilláció vagy közvetlenül a

hypoventilláció után? Közvetlenül a hyperventilláció után. 16. Milyen tényezőket veszünk figyelembe a prediktált VC meghatározása során és miért? 17. Lehet-e egy vizsgált alany esetében a VC értéke normális, a FEV 1 pedig nem? Miért? Igen, lehet. A VC a maximális belégzés és maximális kilégzés közötti volumenkülönbséget jelenti, ami praktikusan a tüdőnek egy paramétere, és független az időtől. A FEV 1 függ az időtől, és amennyiben a felsőbb légutakban olyan szűkület található, ami a tüdő térfogatát nem csökkenti, ám a kilégzésben emeli az R aw értékét, akkor a változatlan (normális) VC mellett csökkent FEV 1 -et regisztrálunk. 18. Hogyan befolyásolja a légutak szűkülete a VC, FEV 1 és az MVV értékeket? VC  A szűkület helyétől függ. Minél lejjebb van a szűkület, annál inkább csökkenti, de jelentősen nem változik, csak súlyos szűkület esetén. FEV 1  Csökkenti, a szűkület mértékével

egyenes arányosságban. MVV  Csökkenti, a szűkület mértékével egyenes arányosságban. Légzés Rövid kérdések 1. Milyen tényezők vezethetnek a légzési gázok diffúziójának csökkenésére? diffúziós felület csökkenése (RDS) diffúziós távolság növekedése (oedema pulmonum, fibrosis) perzfúzió csökkenése (szívelégtelenség) 2. Milyen körülmények között működnek a belső bordaközi izmok? Összehúzódásuk a felső bordát lefelé húzza, csökkentve a mellkas AP-átmérőjét, ezzel segítve a kilégzést. Továbbá köhögésnél, tüsszentésnél vagy hányásnál, amikor a hasizmok összehúzódnak és ezért az intrapulmonális nyomás emelkedik, segítenek megtartani a mellkas alakját. 3. A kilégzett levegő pCO a -jének mérése alapján hogyan számítható ki a fiziológiás holttér? A Bohr-egyenlet segítségével, miszerint a respirációs levegő (V T ) szorozva a kilégzett gáz pCO 2 -jével egyenlő az alveolaris pCO 2

szorozva a respirációs levegő és a holttér (V D ) különbségével: PECO 2  VT  PACO  (VT  V D ) 2 V D  VT  PE CO2  VT PA CO2 4. Mi a FEV 1 ? Erőltetett, gyors kilégzés mellett 1 másodperc alatt kilégzett volumen. Normálisan a VC 80%a 5. Hogyan történik a FEV 1 meghatározása? Maximális belégzés után erőltetett kilégzésben mérjük 1 másodperc alatt kilégzett volument. 6. A centrális és perifériás chemoreceptorok közül melyek érzékenyebbek a pCO 2 növekedésére, illetve a pO 2 csökkenésére? A pCO 2 növekedésére a centrális, a pO 2 csökkenésére a perifériás kemoreceptorok az érzékenyebbek. 7. Mi a hatása a hypoxiának a ventillációra denervált glomusok mellett? 8. Hogyan vizsgálhatjuk kísérletesen a centrális kemoreceptorok érzékenységét? A kemoreceptorok érzékenységét az alveoláris pCO 2 /ventilláció arány jellemzi. Ha az alanyt a vizsgálat ideje alatt meghatározott pCO 2 értékű

levegőből lélegeztetjük, és mérjük a ventillációt, az arány, így a kemoreceptorok érzékenysége meghatározható. 9. Hogyan működik a Hering-Breuer reflex? A receptorok a tüdőben elhelyezkedő feszülés érzékelő receptrorok, melyek akkor aktiválódnak, ha a tüdő megfeszül. Az aktiváció a vagus efferensen keresztül jut fel a NTS-ba, ahol többszörös átkapcsolódás után gátló szinapszist képez a belégző neuroncsoporttal, tehát kilégzést indít. 10. Milyen hatásra aktiválódik a Hering-Breuer reflex? A tüdő feszülésére (illetve vagus efferens ingerlésre). 11. A központi idegrendszer mely területének sérülése vezet a légzőmozgások azonnali és végleges megszűnéséhez? Gerincvelő-nyúltvelő határon történő harántlaesio. 12. Miért kisebb az artériás vér O 2 tenziója az alveoláris levegőnél? A gravitáció miatt a bázishoz közeli tüdőrészekben a nagy perfúzió „elfogyasztja” az alveolusokban lévő O 2 -t,

ezért az onnan elfolyó vérben a pO 2 alacsonyabb, mint az apikális vérben. Tekintettel arra, hogy a tüdőt elhagyó vér nagyobb része származik az a bazális területből, az artériás vér jobban kihígul. Ezen kívül a nagyvérköri artériákba kerülő vér közel 2%-a elkerüli a tüdőkapillárisokat (aa. bronchialesek egy része a tüdőparenchyma táplálása után a pulmonalis vénákon át jutnak vissza). 13. Hogyan változik az arteriovenosus pO 2 és O 2 tartalom különbsége hypoxiás hypoxiában? Az AV pO 2 különbség csökken, csökken az artériás pO 2 és a vénás pO 2 is. Az AV O 2 tartalom különbsége is csökken, szintén csökken mind az artériás, mind a vénás O 2 tartalom. 14. Hogyan változik az arteriovenosus pO 2 és O 2 tartalom különbsége anaemiás hypoxiában? Az AV pO 2 különbség megemelkedik, mert az artériás pO 2 normális, de a vénás pO 2 csökken. Az AV O 2 tartalom különbsége lecsökken, mind az artériás, mind a

vénás O 2 tartalom csökken. 15. Hogyan változik az arteriovenosus pO 2 és O 2 tartalom különbsége hystotoxikus hypoxiában? Az AV pO 2 különbség csökken, mert az artériás pO 2 normális, de a vénás pO 2 magasabb. Az AV O 2 tartalom különbsége csökken, mert az artériás O 2 tartalom normális, de a vénás O 2 tartalom emelkedett. 16. Hogyan változik az arteriovenosus pO 2 és O 2 tartalom különbsége stagnáló (ischaemiás) hypoxiában? Az AV pO 2 különbség megemelkedik, mert az artériás pO 2 nomrális, de a vénás pO 2 csökkent. Az AV O 2 tartalom különbsége szinté megemelkedik, mert az artériás O 2 tartalom normális, de a vénás O 2 tartalom csökkent. 17. Milyen módon szállítja a vér a széndioxidot? Fizikailag oldott forma: a fizikailag oldott CO 2 koncentrációja kizárólag a gáz oldékonyságától, valamint a CO 2 -tenziótól függ. Bikarbonátion formájában kötött CO 2 . Karbaminovegyületet alkotva a Hb

aminocsoportjaival. 18. Mi a következménye a hemoglobin tetramer szerkezetének az O 1 kötés mechanizmusában? A Hb 4 alegységből áll (α 2 β 2 -tetramer). Ezek mindegyike polipeptidláncból és az ahhoz kötött hemből áll. A hemben a vas kétértékű, ferrovas; ennek funkciója a molekuláris O 2 megkötése Az α 2 β 2 Hb oxigéntelítési görbéje szigmoid, ami az alegységek közötti kooperativitásra utal, valamint arra, hogy a Hb allosztérikus protein. 19. Egy molekula hemoglobin hány molekula oxigént képes megkötni? Négyet. Azért, mert a Hb négy alegységből áll (α 2 β 2 -tetramer), s mind a négy alegységhez kötődik egy hem prosztetikus csoport. A hem csoport a ferrovas molekulával képes egy-egy molekuláris O 2 -t kötni. 20. Mely adatok ismerete szükséges ahhoz, hogy pl 10 térfogat százalék O 2 tartalom esetén megmondjuk a vérpróba oxigén szaturációját? Vér Hb tartalma, illetve a Hb O 2 kötési képessége. (Végül is a Hb

disszociációs görbéjének meredeksége, lásd anaemiás hypoxia). 21. Milyen reakciót katalizál a szénsavanhidráz, melyik irányba és hogyan befolyásolja a rerakciót? Az enzim a vvt-ben katalizálja az oldott CO 2 szénsavvá (H 2 CO 3 ) alakulását, amely reakciónak az egyensúlya rendkívüli mértékben a CO 2 felé van eltolva, tehát a szénsavképződés rendkívül lassú. A reakció a szénsavanhidráz hatására gyorsul fel. A szénsav, mint közepesen erős sav, H+-ra és bikarbonátra disszociál, ilyen módon a bikarbonát a vvt-ben képződik. Az egyensúly úgy változik, hogy a bikarbonát disszociációjában keletkezett H+-okat a vvt folyamatosan megköti, így lehetővé téve a tömeghatás értelmében a folyamatos bikarbonátképződést. 22. Adja meg az alveoláris levegő gáztenzióit! P AO2 = 100 Hgmm P ACO2 = 40 Hgmm P AH2O = 47 Hgmm 23. Soroljon fel a hypoxiás hypoxia lehetséges okai közül négyet! 1. légkori pO 2 csökkenése 2.

csökkent vagy teljesen megszűnt légzési aktivitás 3. elégtelen alveoláris ventilláció normális légzőizomműködés mellett (idegentest, bronchusobstrukció, tüdőoedema, stb) 4. alveolusok és kapillárisok közötti gáztranszport csökkenése vagy hiánya (elégtelen perfúzió, diffúziós akadály) 24. Felnőtt emberi szervezetben mennyi a percenkénti O 2 felvétel és CO 2 leadás nyugalmi körülmények között? O 2 felvétel: 250 ml. CO 2 leadás: 200 ml. 25. Hogyan jön létre a nyugalmi kilégzés? A tüdő feszülését a belégzés végen speciális receptorok érzékelik, melyek aktivitása a vagus afferenseken keresztül vezetődik fel a NTS-ba. Itt átkapcsolódás után gátló hatást fejt ki a belégző központra, és a phrenicuson valamint az intercostalis externusokat beidegző motoros neuronokon az aktivitás megszűnik. Így passzív kilégzés történik, a tüdő és a mellkas rugalmasságának köszönhetően (Hering-Breuer). A központi

gátláshoz hozzájárul a glomusok csökkent aktivitása a megemelkedett pO 2 miatt belégzés végén. 26. Mit értünk a tüdő compliance hiszterézise alatt? Azt a jelenséget, hogy más a tüdő compliane értéke be- és kilégzés alatt. A kilégzési compliance nagyobb, mint a belégzési. 27. Nyugalomban mekkora a respirációs levegő (V T ), a légzési perctérfogat és a funkcionális reziduális kapacitás (FRC) értéke? V T = 500 ml. PTF = 8 liter. FRC = férfiban 2400 ml, nőben 1800 ml. 28. Milyen tényezőkből tevődik össze a vitálkapacitás és mennyi az egyes összetevők kb számértéke? A vitálkapacitás (VC) a maximális belégzést követő maximális kilégzéssel a tüdőből eltávolított levegő térfogata. Értéke férfiban 4800 ml, nőben 3200 ml Összetevői: Respirációs térfogat (V T ) = kb. 500 ml Kilégzési respiratorikus rezerv (ERV) = ffi: 1200 ml, nő: 800 ml. Belégzési respiratorikus rezerv (IRV) = ffi: 3100 ml, nő: 1900 ml.

29. Mi a definíciója és a dimenziója a tüdő tágulékonyságának (compliance) ? Definíciója az egységnyi nyomásváltozást kísérő térfogatváltozás: C  Dimenziója V . P liter . cmH 2 O 30. Az alveolus felszínének csökkenése a felületi feszültség milyen irányú változásával jár együtt, és mi ennek a magyarázata? Kis alveolusban a felületi fezsültség is kisebb, tehát a felszín csökkenése a felületi feszültséget is csökkenti. Ennek magyarázata, hogy kis felületen a surfactant molekulák sűrűbben helyezkednek el 31. Milyen mechanizmus magyarázza a tüdő compliance hiszterézisét a P-V öszzefüggés meghatározása során? Ennek a hátterében a surfactant áll, amennyiben belégzés alatt nő az alveoláris felszín, a mélyebb rétegekből feldiffundál a surfactant csökkentve a felületi feszültséget, ám mire felér, már megkezdődik a kilégzés. Erre a surfactant kezd kiszorulni a felszínről, ami szintén lassú

folyamat; mire végbemegy, megkezdődik a belégzés. Végülis a legnagyobb a surfactant felszín a kilégzés kezdetén, így 32. Mennyiben különbözik a légzés „fiziológiai holttere” az anatómiaitól? Az anatómiai holttér a gázcsere-funkciót anatómiai és szövettani tulajdonságok folytán el nem látó légutak térfogatától függ (orrüreg, trachea, elágazás 1-17). A fiziológiai holttér legideálisabb esetben ugyanekkora, de általában ennél nagyobb, mivel az anatómiai holttérhez hozzáadódik az a volumen, ahol nem történik gázcsere, holott anatómiailag történhetne. Ez a teljes holttér 33. Mekkora az alveoláris ventilláció mértéke 8 literes légzési perctérfogat mellett a) percenkénti 16-os és b) percenkénti 32-es légzésszám mellett? . V A  (VT  V D )  légzésszám a) 350 ml (500 ml V T mínusz 150 ml V D ) × 16 = 5.6 liter/perc b) 100 ml (250 ml V T mínusz 150 ml V D ) × 32 = 3.2 liter/perc 34. Rajzolja fel, hogyan

változik az intrapulmonális nyomás egy légzési ciklus alatt! 35. Rajzolja fel, hogyan változik az intrathoracalis (intrapleurális) nyomás egy légzési ciklus alatt! 36. Egy alany reziduális volumenét (RV) határozzuk meg Amikor tüdeje csupán az RV-t tartalmazza, egy 2 L űrtartalmú 8% He-t és 92% O 2 -tartalmazó zsákból lélegeztetjük be és ki. A ki-be légzés addig folytatjuk, amíg a gázok tökéletes keveredése bekövetkezik. A He koncentráció a zsákban ekkor 4,6%. Mennyi az RV? C1  V1  C 2  V2 V2  C1  V1 C2 0,08  2  3,47 0,046 RV  V2  V1  1,47 V2  37. Hogyan változik a compliance tüdőfibrózisban és miért? A compliance csökken, a görbe ellaposodik. Ennek oka, hogy a tüdő kötőszövetes-rostos átépülése miatt annak kollapszus-tendenciája megnő. A tüdő zsugorodása miatt adott nyomásváltozás kisebb térfogatváltozást eredményez. 38. Hogyan változik a compliance emphysemában és miért? A

compliance emelkedik, a görbe meredeksége nő. Ennek oka, hogy emphysemában a tüdő rugalmas rostjai pusztulnak, így annak kollapszus tendenciája csökken. A kevesebb rugalmas elem miatt a tüdő kevésbé tud ellenállni a tágító hatásoknak, ezért adott nyomásváltozás nagyobb térfogatváltozást eredményez. 39. Milyen tényezők határozzák meg az alveolusban uralkodó nyomást (képlet)? P 2 T r ahol T = felületi feszültség, r = alveolus sugara. 40. Hogyan csökkenti a surfactant a felületi feszültséget? Az alveolus lumenének falán vékony vízréteg van, melynek felszínén a víz-levegő fázishatáron az intermolekuláris erők eredője az alveolus középpontja felé mutat. A surfactant egy olyan lipidmolekula, ami beépülve a fázishatárba mintegy feldarabolja a vékony folyadékfilmet, így csökkentve a felületi feszültséget. Kis alveolusban a felületi feszültség is kisebb, hiszen itt a surfactant relatíve nagyobb felületet

(sűrűbb elhelyezkedés) boríthat be. 41. Mi a mechanizmusa a surfactant nyomáskiegyenlítő funkciójának? A Laplace törvény értelmében a kis alveolusokban nagyobb a nyomás, mivel a kisebb sugárérték (r) a nevezőben foglal helyet. Így nyomásgrádiens alakul ki, és a kis alveolusból a nagyobba áramlik a levegő, ami tovább csökkenti a sugarat. A surfactant csökkentve a számlálóban szereplő felületi feszültség értékét, egyensúlyt tartva a csökkenő sugárral (a surfactant hatás a kis alveolusban jobban érvényesül). Így a nyomás nem változik. A nagy alveolusban a felületi feszültség is nagyobb, így a P állandó értéken tartható 42. Milyen módon csökkenti a surfactant az oedema-készséget? A surfactant a felületi feszültséget csökkenti. Ha ez nem működne, a magas felületi feszültség az alveolus középpontja felé mutatva mintegy 20 Hgmm-es hajtóerőt képviselne a vérkapillárisok felől, ami fokozná a mikrocirkuláció

filtrációját, így tüdőoedema alakulna ki. 43. Mi a respirációs distress syndroma (RDS) kialakulásának mechanizmusa? RDS surfactant hiányában alakul ki. Ekkor ugyanis a felületi feszültség nincsen csökkentve az alveolusokban, így a felszíni adhéziós erők eredője az alveolus középpontja felé mutatva növeli a tüdő kollapszus tendenciáját. Pontosabban a hiányzó surfactant nem csökkenti azt RDS jelentkezhet koraszülötteknél (IRDS), amikor a II-es típusú pneumocyták surfactanttermelő funkciója még nem indult be, illetve felnőttkori degeneratív tüdőbetegségekben (ARDS), amikor az érintett sejtek károsodása miatt fogyatkozik meg a surfactant. 44. Hogyan változik az FRC tüdőfibrózisban és mi ennek az oka? Csökken az FRC. Tüdőfibrózisban a rostoskötőszövetes átépülés miatt a tüdő kollapszus tendenciája normál FRC mellett nagyobb, mint a mellkas disztenziós tendenciája, így az erők nem kiegyenlítettek. Alacsonyabb FRC

mellett a mellkas disztenziós tendenciája az ellenkező irányban emelkedik, így egyensúlyt tud tartani, a megemelkedett kollapszus tendenciával. 45. Hogyan változik az FRC emphysemában és mi ennek az oka? Nő az FRC. Emphysemában a pusztuló rugalmas állomány miatt a tüdő kollapszus tendenciája csökken, így a normál FRC mellett kisebb lesz, mint az ellenkező irányba mutató erő, ami a mellkas disztenziós tendenciájából adódik. Emelkedett FRC mellett a mellkas disztenziós tendenciája csökken, így egyensúlyt képes tartani a csökkent kollapszus tendenciával. 46. Mit értünk a tüdőszövet által kifejtett relaxációs erőn? Az FRC értéke mellett a tüdő kollapszus tendenciája egyensúlyt tart a mellkas ellenkező irányú disztenziós tendenciájával, így a mellkas nyugalomban van. Belégzés végére a tüdővolumen jóval a z FRC fölé kerül, amikor is a kollapszus tendencia nagyobb erőt képvisel, mint az ellenkező irányú disztenziós

tendencia, így az a nyugalmi értékhez tartozó FRC kialakítása irányában erőt fejt ki. 47. Miért negatív a mellűri nyomás? Azért, mert a tüdő kollapszus tendenciája befelé, míg a mellkas disztenziós tendenciája kifelé mutat, így a mellűrben subatmoszférikus nyomás generálódik. 48. Hogyan függ a légúti áramlás a nyomásgrádienstől turbulens áramlás esetén? 49. Adja meg a légúti ellenállás (R aw ) képletét! Raw  Palv  Ppleur . VA 50. Hogy oszlik meg az ellenállás a légutak mentén élettani körülmények között? A légúti ellenállásra is alkalmazható a HP-egyenlet, amelyből ez esetben kihagyható az ellenállás viszkozitástól való függése. Azonban nyilvánvaló, hogy az ellenállás fordítottan arányos a keresztmetszettel. Így a légzőrendszerben is a növekvő összkeresztmetszettel párhuzamosan csökken a légúti nyomás. Legnagyobb az értéke a 4. generációs elágazás magasságában, ahol is az

összkeresztmetszet a legkisebb. 51. Hogyan és miért függ a légúti ellenállás a légzési volumentől? A volumen és a légzési ellenállás között fordított, nem lineáris arányosság áll fenn, tehát nagyobb volumenhez, kisebb légúti ellenállás tartozik. Ennek magyarázata, hogy az emelkedő volumen a légutak térfogatát is emeli, így azok átmérője emelkedik. Mivel az ellenállás fordítottan arányos a sugár negyedik hatványával, emelkedő légúti átmérővel párhuzamosan az ellenállás csökken. 52. Kilégzésben vagy belégzésben nagyobb az alveoláris nyomás változása és miért? 53. Milyen beidegzést kap a bronchiális simaizom? Parasympathicus vegetatív beidegzést kap a nervus vaguson keresztül. Sympathicus beidegzés nincs, de β 2 -receptorokat találunk a bronchiális simaizomzatban. 54. Milyen neurotranszmitterek hatnak a bronchiális simaizomzatra? A parasympathicus ganglionban a neurotranszmitter az ACh, amit itt mind n- mind

mAChreceptorokon keresztül hat. A postganglionáris neurotranszmitter is ACh, mACh-receptorokon hatva serkentő hatású (légutat szűkíti), de itt felszabadulhat NO és VIP is, melyek gátló hatásúak. 55. Asthmás beteg csak milyen béta-blokkoló szert kaphat és miért? Csak szelektív β 1 -receptor blokkolót. A bronchus izomzat falában található β 2 -adrenerg receptorok aktivációja brochus dilatátor hatásúak. Amennyiben ezeket blokkoljuk, asthmás roham jelentkezhet. 56. Az adrenerg béta-receptorok aktivitásakor hogyan változik a légúti ellenállás és miért? A légúti ellenállás csökken, mert a légutak keresztmetszete nő. 57. Légúti szűkület esetén miért nem segíti a kilégzést a kilégzési erőfeszítés fokozása? Azért, mert bár a légúti nyomást fokozzuk, ami a kiáramlást segítené, emelkedik a pleurális nyomás is. Amikor a légutakban felfelé haladva a légúti nyomás a pleurális nyomás alá csökken (EPP), ettől fölfelé

a légutak komprimálódnak, tehát a légúti szűkület fokozódik. Mennél súlyosabb a szűkület, az EPP annál lejjebb helyezkedik el, az erőltetett kilégzés annál rosszabb. 58. FRC mellett milyen a ventilláció eloszlása a tüdőben és miért? FRC mellett a ventilláció nagyobb mértékű az apex pulmonis területén, mint a bázison. Ennek oka a következő: a légutak a pleuratérben futnak, így a tágasságukat a pleuranyomás befolyásolja. Ha a pleuranyomás nem egyenletes, a ventilláció sem az. A kisvérköri véredények teltségéből adódó súly a csúcsot lefelé húzza, a bázist lefelé nyomja. FRC mellett a pleuranyomás negatívabb a csúcson, így a légutak itt tágultabbak. Belégzés alatt viszont már a bázisba kerül több levegő, mert az addig itt szűkebb légutak tudnak jobban megnyílni. 59. Hogyan változik a légzési munka a légzési frekvencia függvényében és miért? A légzési munka két komponensből tevődik össze: a

compliane-munkából, ami a tüdő és a mellkas tágítására fordítódik, és a rezisztív munkából, ami a légúti ellenállás leküzdésére fordítódik. A két munka összege a teljes légzési munka. Emelkedő légzési frekvencia esetén a mellkas kitérése csökken, így kevesebb az elasztikusazaz a compliance munka. Ellenben a levegőoszlop többször kerül megmozdításra, a légúti ellenállást többször kell legyőzni, így a rezisztív munka emelkedik. A teljes munka legkisebb a 14-16-percenkéni légzésszám mellett. Ez alatt, illetve e fölött fokozatosan emelkedik 60. Milyen frekvenciával lélegzik a tüdőfibrózisos beteg és miért? Magas frekvenciával, mivel a compliance csökkent a fokozott kollapszus tendencia miatt, miközben a légúti ellenállása normális. Így abban a tartományban lélegzik, ahol az elasztikus munka alacsony. 61. Milyen frekvenciával lélegzik az asthmás beteg és miért? Alacsony frekvenciával, mivel légúti

ellenállása nagy, közel normális compliance mellett. Így abban a tartományban légzik, ahol a rezisztív munka alacsony. 62. Milyen rétegekből áll a tüdőben a diffúziós membrán? alveolus membrán interstitiális tér kapilláris membrán 63. Milyen tényezők határozzák meg az alveolo-kapilláris membránon keresztül folyó diffúziós áram nagyságát (képlet és magyarázat)? . V  k  A  P x ahol k állandó adott gázra vonatkozik a membrán aktuális állapotában, A a diffúziós keresztmetszet, x a diffúziós távolság, ΔP pedig a nyomásgrádiens. 64. Mit értünk diffúzió limitált gáztranszport alatt? Akkor beszélünk diffúzió limitált gáztranszportról, ha a transzport sebessége, illetve mennyisége nem fokozható a véráramlás sebességének növelésével, mert az anyag diffúzióját a diffúziós barrier limitálja. Ez fordul elő, ha a tüdő szövete betegszik meg 65. Mit értünk perfúzió limitált gáztranszport

alatt? Akkor beszélünk perfúzió limitált gáztranszportról, ha a transzport sebessége, illetve mennyisége nem fokozható a tüdőbe jutott gáz mennyiségének emelésével, mert a kapillárisáramlás sebessége nem bír el nagyobb transzportot. Ez fordul elő a kisvérköri keringés betegsége esetén 66. A diffúziós kapacitás képlete . V A DL  k P x 67. Hogyan viszonyul egymáshoz a tüdő O 2 és CO 2 diffúziós kapacitása és az milyen élettani jelentőséggel bír? A CO 2 diffúziós kapacitása húszszor nagyobb, mint az O 2 -é: . D LCO2   VCO2 PACO2 . D 20  LO 2  V O2 PAO2 Élettani jelentősége abban áll a CO 2 nagyobb diffúziós kapacitásának, hogy a CO 2 kicserélődésére nézve a nyomásgrádiens jóval kisebb, mint az O 2 -é. Így a nagyobb diffúziobilitás biztosítja a kicserélődést, hiszen a diffúziós kapacitás mutatja meg, hogy mekkora az egységnyi nyomás által produkált diffúziós

áram egy adott gázra nézve. 68. Hogyan függ az alveoláris pCO 2 a ventillációtól? (grafikon, képlet) alveoláris gázegyenlet: . PACO2  V CO2 . VA . 69. Hogyan függ az alveoláris pO 2 a ventillációtól? (grafikon, képlet) alveoláris gázegyenlet: . PAO2  PI O2  V O2 . . VA 70. Adja meg az artériás és vénás pO 2 és pCO 2 valamint O 2 és CO 2 tartalom értékeit! artériás pO 2 : 100 Hgmm artériás pCO 2 : 40 Hgmm artériás O 2 tartalom: 150×1.34 =200 ml/L artériás CO 2 tartalom: oldott  26 ml/L; kötött  465 ml/L  összesen 490 ml/L vénás pO 2 : 40 Hgmm vénás pCO 2 : 46 Hgmm vénás O 2 tartalom: 150 ml/L vénás CO 2 tartalom: oldott  30 ml/L; kötött  500 ml/L  összesen 530 ml/L 71. Milyen tényezőktől függ az artériás vér O 2 tartalma? Adja meg azok számértékeit! Hemoglobin tartalom: 150 g/L Hb O 2 kötő képessége: 1.34 ml/g 72. A Hb O 2 disszociációs görbéje (abszcissza, ordináta

pontosan léptékezve) 73. Mi a jelentősége annak, hogy a Hb O 2 disszociációs görbéje magas pO 2 mellett kevéssé változik? A Hb a tüdőben telítődik O 2 -vel, ahol az artériás pO 2 megegyezik az alveoláris pO 2 -vel. Nyílván rossz lenne, ha ezek között a körülmények között a disszociáció meredeken változna, hiszen akkor nem tudná stabilan megkötni, tehát felvenni a Hb az O 2 -t. ezenkívül enyhe tüdőbetegségekben, ahol az artériás pO 2 mérsékelten csökkent, még nem alakul ki jelentős hypoxia. Ez hátrányt is jelent, mert magában hordozza azt a tényt, hogy egyik olyan hypoxia sem kompenzálható hyperventillációval, amelyben az artériás pO 2 normális, hiszen 100 Hgmm fölötti pO 2 sem eredményez magasabb O 2 tartalmat, a görbe ebben a tartományban vízszintes, a Hb szaturálódott. 74. Mi a jelentősége annak, hogy a Hb O 2 disszociációs görbéje alacsony pO 2 mellett jelentős mértékben változik? Az, hogy alacsonyabb pO 2

mellett (pl. a szövetekben) már kis pO 2 csökkenés is jelentős O 2 disszociációt eredményez a Hb-ról, tehát az O 2 -t ott fogja leadni, ahol a pO 2 alacsony, tehát ahol szükség van rá. 75. Mekkora a szövetek O 2 extrakciója nyugalomban (ml O 2 /100 ml vér) és ez milyen értékekből adódik? 5 ml O 2 /100 ml vér  artériás O 2 tartalom mínusz vénás O 2 tartalom  20 – 15 76. Mekkora a szövetek CO 2 leadása nyugalomban (ml CO 2 /100 ml vér) és ez milyen értékekből adódik? 4 ml CO 2 /100 ml vér  vénás CO 2 tartalom mínusz artériás CO 2 tartalom  53 – 49 77. Mekkora a szervezet O 2 fogyasztása nyugalomban és ez hogyan adódik a szöveti O 2 extrakció és a keringési perctérfogat értékeiből? 250 ml O 2 / min  O 2 extrakció (ml/L) × PTF 78. Mekkora a szervezet CO 2 termelése nyugalomban és ez hogyan adódik a szövetek CO 2 leadásának és a keringési perctérfogatnak az értékeiből? 200 ml O 2 / min  CO 2 termelés

(ml/L) × PTF 79. Körülbelül mennyi vér tartózkodik a tüdőkapillárisokban? A teljes kisvérkörben 500 ml, ebből a kapillárisokban kb. 100 ml 80. Melyik tüdőréteget érinti leginkább a pozitív nyomású lélegeztetés és miért? 81. Mit értünk „vízesés” jelenségen a tüdőkeringésben? A tüdő II-es zónájában a nyomásviszonyok a következők: P art > P alv > P vén . Ennek értelmében ebben a rétegben a perfúziót az arterioalveoláris nyomásgrádiens határozza meg. Így a kapillárisokból a venulás vég felé, ahol a nyomás még az alveoláris nyomásnál is kisebb, mintegy bezúdul a vér, hasonlóan egy vízeséshez. 82. A tüdő bazális területén hogyan érvényesül a gravitáció hatása? A gravitáció miatt a bazális területeken a pleurális nyomás pozitívabb érték, ami az alveolusok mérsékelt komprimációját okozza. Szintén a gravitációnak köszönhetően a bazális vérkeringésben a transzmrális nyomás

nagyobb, aminek következtében a perfúzió is nagyobb. Végül is a bazális régió a gravitáció miatt alulventillált / túlperfundált, a ventilláció/perfúzió arány 1-nél kisebb 83. Körülbelül milyen magas folyadékoszlop gravitációs hatásával kell számolni a tüdőkeringés vizsgálatakor? A tüdő magasságának megfelelően kb. 30 cm 84. Álló testhelyzetben milyen mértékben különbözik az apikális és a bazális pulmonális artériákban uralkodó nyomás? 30 H 2 Ocm, ami kb. 23 Hgmm-nek felel meg 85. A perctérfogat növekedésekor hogyan változik az aortában illetve az a pulmonalisban uralkodó nyomás, és mi a különbség magyarázata? A szisztémás keringésben a PTF növekedésével nő a vérnyomás is, hiszen csak így tud a fokozódó igényeknek eleget tenni. A kisvérkör alacsony nyomású rendszer, az itt áthaladó teljes PTF-nak nem a tüdő szövetének táplálása a feladata, hanem az oxigenizáció. Így itt nem szükséges a

fokozódó PTF mellett a nyomást is növelni. Az a pulmonalis jelentős rugalmassága folytán az emelkedő PTF-nak mintegy „utána enged”. 86. Hogyan hat a hypoxia a tüdőerek ellenállására; melyik a kritikus pO 2 érték? A hypoxia eltérően hat a tüdőerek ellenállására, mint az a szisztémás keringésben figyelhető meg. A tüdő szöveti hypoxiája a ventilláció zavarára utal Amennyiben ez a nem ventillált terület perfúzót kap, az ide kerülő vér nem oxigenálódik, változatlanul jut át az artériás oldalra (funkcionális jobb-bal shunt). Így „jobb”, ha ezek az erek inkább összehúzódnak, tehát a pO 2 csökkenésére a tüdőerek vazokonstrikcióval válaszolnak. Ennek mértéke normál pH mellett elhanyagolható 60 Hgmm-ig, ám ez alá csökkenve az erek ellenállása rohamosan nő. 87. Hogyan változik a ventilláció/perfúzió aránya tüdőemboliában; hogyan változnak a gáztenzió értékek az érintett alveoláris térben, és

milyen kompenzációs mechanizmus működik? A ventilláció/perfúzió arány értéke emelkedik, hiszen a ventilláció megtartott, de a perfúzió azon a területen kiesik, amelyiket az embolizált artéria perfundálta. Az érintett alveoláris tér gáztenziói: a pO 2 megegyezik a holttéri (azaz a légköri) tenzióval, ami kb. 150 Hgmm, a pCO 2 szintén, ami 0 Hgmm Ennek oka, hogy azon az alveoláris területen, ahol nincs perfúzió, nem történik O 2 felvétel és CO 2 leadás! A kompenzációs mechanizmus: tachypnoe, ami biztosítja a perfundált területek maximálisan lehetséges pO 2 -jét (100 Hgmm). 88. Hogyan változik a ventilláció perfúzió aránya bronchus obstrukció esetén, mekkorák a gáztenzió értékek az érintett alveoláris térben, és milyen kompenzációs mechanizmus működik? A ventilláció/perfúzió arány értéke lecsökken, teljes elzáródás esetén nullára, hiszen a ventilláció csökken a megtartott perfúzió mellett. Az érintett

alveoláris tér gáztenziói: Kompenzációs mechanizmus: az elzárt bronchus ellátási területének megfelelő vasokonstrictio, ami a szellőzetlen tüdőrészt kikapcsolja, így csökkenti a jobb-bal shunt hatását. 89. A hypoxia különböző formái közül melyikben hatásos az O 2 belélegeztetés és miért? A hypoxiás hypoxiában, ugyanis egyedül ebben a formában találunk csökkent artériás pO 2 -t. A többiben az O 2 -tartalom ugyan csökkent, de az artériás pO 2 100 Hgmm körüli, amit tovább emelve nem tudunk O 2 -tartalmat növelni, hiszen a Hb szaturációs görbéje ezen pO 2 tartományban vízszintes. 90. Milyen hypoxiás mechanizmus fennállása esetén lehet eredményes a túlnyomásos O 2 belélegeztetés? Olyan anaemiás hypoxiában, amikor a Hb abszolút száma nem csökkent ugyan, de az oxiHb-é igen. Ilyen pl a CO-mérgezés, ahol karboxihemoglobin képződik Ezen kívül hisztotoxikus hypoxiában is. 91. Miért nem gyülemlik fel folyadék az

alveolusokban egészséges embernél? Azért, mert a tüdőkapilláriokban uralkodó hidrosztatikai nyomás kb. 10 Hgmm, ami az alveolusok felé mutat, a kapilláris ozmotikus nyomás azonban 25 Hgmm, ami a kapilláris felé mutat, tehát az eredő erő a kapilláris felé irányulva folyadékmentesen tartja az alveolusokat. 92. Milyen tényezők miatt kisebb a kisvérköri, mint a nagyvérköri keringési ellenállás? Az ellenállás a nyomásfő és az áramlás hányadosa. Az áramlás mind a nagyvérkörben, mind pedig a kisvérkörben azonos, hiszen a PTF megegyezik. Azonban a kisvérköri nyomásfő csak 6 Hgmm a nagyvérköri 91 Hgmm-rel szemben. Így a nagyvérkör teljes ellenállása 16,5 Hgmm/liter, míg a kisvérköré 1,5 Hgmm/liter 5,5 literes PTF-tal számolva. Más megközelítés szerint a HP-törvényből kifejezett ellenállásban a hossz a számlálóban van, ami a kisvérkör esetén jóval kisebb érték, mint a nagyvérkörben. 93. Hogyan befolyásolja a

hypoxia a nagyvérköri, a kisvérköri arteriolák átmérőjét? Nagyvérköri: szűkíti. Kisvérköri: . 94. Mekkora a szisztolés és a diasztolés nyomás a bal kamrában és a jobb kamrában? Bal kamra: 120 / 0 Hgmm. Jobb kamra: 24 / 0 Hgmm. 95. Hasonlítsa össze a véráramlást és a középnyomást az aortában és a truncus pulmonálisban! Aorta: áramlás: 5,5 liter / perc (PTF) pulzusnyomás: 40 Hgmm középnyomás: 93 Hgmm Truncus pulmonalis: áramlás: 5,5 liter / perc (PTF) pulzusnyomás: 15 Hgmm középnyomás: 14 Hgmm 96. Sorolja fel a tüdőkeringés funkcióit! gázcsere trombusfilter rezervoire (tüdővénák nagy compliance-e; fekve több vér van benne, mint állva) 97. Hogyan befolyásolja a lokális hypoxia a pulmonális erek átmérőjét? Mi a hatás élettani szerepe? Szűkíti azokat. A szerepe ennek az, hogy olyan érterületek perfúzióját csökkenti, ahol a ventilláció csökkent vagy megszűnt, így gázcsere amúgy sem történne. Ellenkező

esetben jobb-bal shunt alakulna ki, és az elfolyó oxigenált vér hígulna gázcserén át nem esett alacsony pO 2 -jű vérrel. 98. Normális légzéskor az átlagos alveoláris nyomás közel zérus, a tüdőkapillárisok nyomása pedig kb. 8-10 Hgmm Miért nem képződik vizenyő az alveolusokban, és mikor alakulhat ki alveoláris oedema? Azért, mert a kapilláris kolloid ozmotikus nyomás 25 Hgmm, így az eredő Starling-erők eredője a kapillárisok felé mutat. Ha a kapilláris hidrosztatikai nyomás 25 Hgmm fölé emelkedik (pl a vénás visszáramlás csökkenése balkamra elégtelenség miatt) ödéma alakulhat ki. 99. Sorolja fel a surfactant fiziológiai szerepeit! felületi feszültség csökkentése oedema képződés elleni védelem nyomáskiegyenlítés az alveolusok között 100. Mit értünk a pulmonális keringési rendszer szűrő funkcióján? A tüdő kapilláris hálózata rendkívül denz. Az innen kikerülő vér a szisztémás keringésbe kerül. Ha az

artéria pulmonálison keresztül mikroembolusok kerülnek a tüdőbe, azok a kapillárisrendszerben fennakadnak, különösebb klinikai tünetek nélkül. Így azok nem juthatnak tovább a szisztémás keringésbe. 101. Mekkora kisvérköri nyomásfő? 6 Hgmm. (a pulmonalis: 14 Hgmm – bal pitvar: 8 Hgmm) 102. Mekkora a pulmonális artéria közép-systolés- és diasztolés nyomása? Középnyomás: 14 Hgmm. Systolés nyomás: 24 Hgmm. Diastolés nyomás: 9 Hgmm. 103. Mit értünk metabolikus légzésszabályozás alatt? A metabolikus légzésszabályozás a következő képen valósul meg: fokozott anyagcsere hatására olyan metabolitok szabadulnak fel a keringésbe, melyek a központi kemoreceptorokat befolyásolják (H+, K+.) 104. Mit értünk viselkedési légzésszabályozás alatt? Cortikális eredetű afferentáció érkezik a limbikus területeken keresztül a légzőközponthoz, amely a légzést befolyásolja. (Hasonlóan a bronchus simaizomzatának paraszimpatikus

beidegzése is közvetíthet érzelmi változásokat, így pszichés asthmás roham kiváltható az arra amúgy is hajlamos betegeken.) 105. Hol helyezkednek el a centrális chemoreceptorok és mi az adequat ingerük? Nyúltvelő ventrális oldalán, közvetlenül a felszín alatt a VII és a XII. agyidegek belépése között. Adekvát ingerük a CSF H+-koncentrációjának emelkedése, amely azonban az artériás vér pCO 2 -jétől függ. 106. Hol helyezkednek el a periphériás chemoreceptorok és mi az adequat ingerük? Glomus caroticum  carotis villa  pO 2 csökkenés (fizikailag oldott). Glomus aorticum  arcus aortae  pO 2 csökkenés (fizikailag oldott). 107. Hogyan befolyásolja a cerebrospinális folyadék bikarbonát koncentrációjának emelkedése a centrális chemoreceptorok ingerlékenységét és miért? Tartós emelkedés a receptorok érzékenységét csökkenti. Oka, hogy a CO 2 az idegsejtbe is behatol, ahol szénsavat képez, majd a

pufferrendszernek köszönhetően az intracelluláris bikarbonát koncentráció megemelkedik. Ez néhány óráig a sejtekből nem jut ki, de krónikusan már igen, ami a CSF bikarbonát koncentrációját emeli, így a pH-t helyreállítja, s megszűnik az inger. 108. Ábrázolja a PaCO 2 -ventilláció összefüggést és annak változásait alvás alatt! 109. Milyen struktúra érzékeli a PaO 2 változását a glomus caroticumban? A glomusokban oylan kemoreceptor sejtek találhatók, melyek a közelben futó saját kapilláris hálózatban érzékelik a pO 2 -t. ennek csökkenése K+-csatornákat zár, aminek eredménye a membrán K+-permeabilitásának csökkenése. Így a membrán depolarizálódik, s AP alakul ki az elvezető axonon (glossopharyngeus). 110. Mi a Cheyne-Stokes légzés mechanizmusa? 111. Hogyan lehet megkülönböztetni a centrális és periphériás eredetű apnoe-t? Két paraméter kell mérnünk: ventillációt és légzési aktivitást, amit a pleurális

nyomás csökkenése prezentál. Ventillációt egyik esetben sem tudunk detektálni Míg centrális apnoe esetén a pleurális nyomás sem ingadozik, addig perifériás apnoe (idegentest) mellett ez mérhető. 112. Belégzésben milyen hatást eredményez a vagus afferens rostjainak ingerlése? A belégzés megszűnik, és kilégzés indul be. Ha az ingerlés tartós, kilégzési fázisban apnoe következhet be. 113. Mit értünk anaerob küszöb alatt és hogyan határozható meg? Azt az O 2 -fogyasztás értéket (terhelést), amely fölött az addig jellemzően aerob energiatermelő anyagcserét az anaerob glikolízis váltja fel. Meghatározás: emelkedő terhelés mellett mérjük az alveoláris pO 2 -t és pCO 2 -t, valamint a plazma laktát-koncentrációját. Annál a terhelésnél van az anaerob küszöb, ahol a laktát koncentráció és az alveoláris pO 2 emelkedni, az alveoláris pCO 2 pedig csökkenni kezd. 114. Milyen hatások indítják be és tartják fenn a

keringési és légzési választ izommunka végzése során? A keringésit generalizált szimpatikus tónus indítja, és metabolikus szabályozás, illetve a szív heterometriás szabályozása lép be a fenntartásba. A légzési alkalmazkodást központi (kortikális) parancs indítja be, majd a terhelt izmokról érkező különböző afferentációk tartják fenn (feszülés, metabolit-receptorok, stb.) 115. Hogyan változik izommunka alatt a systolés és diasztolés vérnyomás és mi ennek az oka? Szisztolés nyomás emelkedik, a diasztolés nyomás szinte egyáltalán nem. 116. Hogyan változnak a vérgáztenziók az anaerob küszöb alatt végzett terhelés során? Nem változnak. 117. Milyen mechanizmussal és hogyan változik a szívfrekvencia és a pulzusvolumen terhelés során? Generalizált szimpatikus aktivitás indítja be a folyamatot. A pulzusvolumen emelésében aztán egyre nagyobb hangsúlyt kap az emelkedett preload miatti heterometriás szabályozás is. A

generalizált szimpatikus tónus ellenére a TPR csökken, ennek oka, hogy a lokális metabolikus szabályozás felülírja. Magasabb idegrendszeri funkciók. Esszék Ismertesse a motivált magatartás fogalmát, s mutasson be olyan mechanizmusokat, amelyekkel a homeosztatikus biológiai motivációk magyarázhatók! Ismertesse a központi idegrendszer funkcióinak kutatására alkalmazható stereotaxikus technika, valamint az agykérgi kiváltott potenciál módszer lényegi jellemzőit! Milyen jelentős ismeretek szerzésére nyújtanak lehetőséget e módszerek. A táplálékfelvétel neurohormonális szabályozása. Határozza meg a tanulás fogalmát! Ismertesse a nem-társításos és társításos tanulás néhány tipusát! Az agyi hemispheriumok komplementáris specializációja emberben. Kiskérdések Melyek a limbikus-hypothalamikus struktúrák fő funkciói? A központi idegrendszer mely részét nevezik vegetatív agynak, s melyet emocionális agynak? Csoportosítsa

az öröklött (ösztönös) magatartás-mintázatokat alapvető élettani funkcióik szerint! Ismertesse fő vonalaiban a humán motivációk Maslow-féle osztályozását! Melyek az emóciók somato-viscerális tükröződésének elemi formái az akaratlagos kontroll szempontjából? Az emóció mely tulajdonságait tükrözik az akaratlagosan kontrollált, s melyeket az akaratlagosan nem kontrollált formák? A hypothalamus mely struktúrái játszanak meghatározó szerepet az a.) éhség, b.) a szomjúság motivációk és c) az anyai magatartás szervezésében? A neocortex mely sejtrétegei játszanak meghatározó szerepet a következő kapcsolatok létesítéséban: a.) kimenet az agytörzs és a gerincvelő fele, b) intracortikális asszociációk, c.) szenzoros bemenet? Mi a diszkrimináló gátlás lényege a pavlovi feltételes reflexek esetében? Ismertessen röviden egy instrumentális feltételes elhárító reflexet! Egy szemmel történő tanulás esetén

„emlékezik-e” mindkét szem? Miért? Határozza meg egy mondattal a Wernicke-féle area fő funkcióját! Mit értünk astereognozison? Melyik agyi félteke sérülésére jellemző? Mikrocirkuláció Esszé-kérdések 1. A mikrocirkulációs és kapilláris rendszer struktúrája     A „mikrocirkulációs rendszer” anatómiai fogalmán a terminális arteriolák, a metarteriolák, a prekapilláris sphincterek, a kapillárisok és a legkisebb méretű posztkapilláris venulák összességét értjük. A 20-100 m átmérőjű arteriolák 8-20 m átmérőjű terminális arteriolákba mennek át: ezeknek a seimaizomsejtjei összefüggő téteget képeznek. A terminális arteriolák a metarteriolákban folytatódnak: ezeknek a falában a simaizmok már elszórva helyezkednek el. A terminális arteriolákból illetve metarteriolákból ágaznak ki a kapillárisok, amelyeknek a leágazását néhány simaizomsejt gyűrűszerűen fogja körül: ez a

prekapilláris sphincter szabja meg, hogy kerül-e vér az adott kapillárisba. A 4-7 m átmérőjű, 500-1000 m hosszúságú kapillárisok halát endothelsejtréteg képezi, amelyet kívülrő bazális membrán vesz körül. A metarteriolákból kiágazó kapillárisok hálózatot képeznek, majd venulákba szedődnek össze. A közvetlenül a kapillárisokból összeszedett poszkapilláris venulák ugyanúgy egysezrű endothelfalú erek, mint a kapillárisok, azoktól csak nagyobb, 20 m körüli átmérőjükben különböznek; a további összefolyásukból keletkezett venulák falában azonban már simaizomsejtek is vannak. A különböző méretű venulák képezik a posztkapilláris rezisztenciaereket.  Egyes esetekben a metarteriolák vezetik el a terminális arteriolák vérét a venulákba; a bőr és a bőr alatti kötőszövet egyes területein pedig közvetlen, sok simaizmot tartalmazó arteriovenózus anasztomózisok (shunt-erek) zárják rövidre a

keringést.  A kapilláris rendszer mikroszkópos felépítése nem minden szövetben egyforma. A két legjellemzőbb példa a harántcsíkolt izom, ahol párhuzamos elrendezés jellemző, míg az agyban kompakt három dimenzios elrendezés mutatkozik. A kapillárisfal szerkezetére az egyrétegű endothelum jellemző, a kapilláris lumenét metszetben egyetlen O alakú sejt képezi. A sejt citoszoljában nagy nagyítással számos plazmalemmalis vezikula látható, melyek összeolvadva hosszúkás vezikuláris csatornákat képeznek. A kapillárisfalban az endothelium sejtjei „hézagosan” érintkeznek egymással, két sejt között kis endotheliális pórus mutatkozik, melynek mérete nyílván megszabja a póruson keresztül transzportálódó anyagokat. A pórusméret nem állandó, a szomszédos sejtek aktuális citoszkeletális állapota határozza meg.  2. Transzkapilláris anyagkicserélődés  A kapillárisfal endothelsejtekből álló vékony membrán. Az

anyagok általában az endothelsejtek közötti kapcsolatokon keresztül, némelyikük vezikuláris transzport útján a sejteken keresztül (transzcitózis), a lipidoldékony anyagok pedig diffúzióval jutnak át a kapilláris falon.  A kapilláris falon keresztül történő anyagkicserélődés, a vezikuláris transzporttól eltekintve, diffúzió vagy filtráció formájában megy végbe.  A diffúzió mennyiségileg nagyobb jelentőségű a vér és az interstitiális folyadék közötti tápanyag- és anyagcseretermék-kicserélődés szempontjából. Az O 2 és a glukóz koncentrációja jóval nagyobb a vérben, mint az interstitiális folyadékban, ezért azok a vérből az interstitiumba diffundálnak, a CO 2 diffúziója viszont az ellenkező irányban folyik. A lipidoldékony anyagok közvetlenül az endothelsejten keresztül, jóval könnyebben diffundálnak át a kapillárisfalon, mint a nem lipidoldékonyak. A lipid oldékony oldékony molekulák az

endothelium teljes felszínén keresztül átjutnak, rájuk nézve nagy a Fick törvényben szereplő PS-érték. Tekintettel arra, hogy az anesztetikumok is ebbe a kategóriába tartoznak, könnyen átjutnak a neuronmembránon. Gázok (Xe, O 2 és CO 2 ) szintén lipidoldékony tulajdonságúak, a Xe gáz áramlásfüggő transzportják a szöveti véráramlás mérésére lehet felhasználni. Az O 2 és a CO 2 lipid oldékony természetük miatt áthatolnak az arteriolák és a venulák falán is. Ezért az arteriolákat nem lehet az oxigenizácó szempontjából passzív elemnek tekinteni. Ha az arteriola és a venula egymás mellett halad, alacsony áramlási sebesség esetén a shuntölődés miatt az arteriolás vér hypoxiássá és hypercapniássá válik. Érdemes megjegyezni, hogy kis molekulák koncentrációkülönbsége gyakran már a kapilláris arteriolás vége közelében kiegyenlítődik. Ebben az esetben a teljes diffúziót az átáramlás fokozódásával lehet

növelni, a kicserélődés tehát áramlásfüggő. Ezzel szemben, azoknak az anyagoknak a transzportja, amelyeknél a kiegyenlítődés a kapilláris mentén mindvégig nem következett be, diffúziófüggőnek nevezhető.          A diffúzió végül is komplex jelenség, nem lehet a koncentráció grádiens mentén történő egyszerű hőmozgásra egyszrűsíteni. Komplikáló tényezők az oldott és oldó részecskék közötti interakció, a felületi töltések, a pórus struktúrája, a glycocalyx.       A filrtáció sebessége a kapilláris mentén bármely pontban azon erők egyensúlyától függ, amelyeket működésük első leírója után Starling-erőknek nevezünk. Ezek egyike a hidrosztatikai nyomásgrádiens. Az interstitiális folyadék hidrosztatikus nyomása szervről szervre változó, de számottevő bizonyíték szól amellett, hogy a bőr alatti kötőszövetben alacsonyabb, mint az atmoszfériás

nyomás, értéke kb. –2 Hgmm A májban és a vesében viszont pozitív előjelű, sőt az agyban +6 Hgmm (tehát kifelé irányul). A másik erő a kolloidozmotikus nyomásgrádiens a kapillárisfal két oldala között. Ez a nyomásgrádiens befelé irányul, mivel az interstitium kolloidozmotikus nyomása rendszerint elhanyagolható (8 Hgmm, míg a kapillárisozmotikus nyomás 28 Hgmm), a grádiens gyakorlatilag azonos az onkotikus nyomással. A kapilláris arteriolás végén folyadék áramlik az enterstitiális térbe, mivel ezen a szakaszon a filtrációs nyomás meghaladja a reabszorpciós nyomást; a kapilláris venulás végén viszont folyadék áramlálik az interstitiumból a kapillárisba, mivel itt a reabszorpciós erők felülkerekednek a filtrációs erőkön. Egyensúlyban az arteriolás filtráció közel egyensúlyt tart a venulás reabszorpcióval, a kettő közötti minimális különbséget (a filtráció javára) a nyirokkeringés kompenzálja. Amennyiben az

átlag filtrációs ráta (lásd Starling-hipotézis) oly mértékben pozitív, hogy azt a nyirokkeringés kompenzálni már nem tudja, manifeszt ödéma alakul ki. A kapillárisfalon keresztül történő folyadékmozgás hatalmas tömegű. Úgy tartják, hogy percenként a teljes plazmatérfogattal egyenlő mennyiségű folyadék lép a kapillárisokból a szövetekbe, és ugyanennyi jut vissza a szövetekből a kapillárisokba, illetve kerül be a nyirokkeringésbe. 3. Jellemezze a transzkapilláris folyadékmozgásokat meghatározó Starling-erőket!  Kapilláris hidrosztatikai nyomás.  jele P C  a lumenből az interstitium felé mutat  kellően alacsony (32 Hgmm)  szabályozott  csökken az arteriolás végtől (32 Hgmm) a venulás végig (15 Hgmm)  befolyásolja  artériás nyomás  prekapilláris rezisztencia  a kapilláris szfinkterek állapota  vénás nyomás PC  ( RV / R A )  PA  PV 1  ( RV / R A )  A vénás nyomás

emelkedése az artériás nyomásnál jobban érinti P C -t, mert a vénás ellenállás körülbelül az artériás negyede. A két ellenállás olyan értékeket vehet fel, hogy a P C megfelelő maradjon.  Interstitium „szabad” folyadék hidrosztatikai nyomás  jele P IF  az interstitium felől a kapillárislumen felé mutat  korábban atmoszférikusnak tekintették, azonban Guyton-mérései szubatmoszferikusnak (negatív) találták  a normálérték negatív, függően a szövet fajtájától, melyben a mérés elvégezhető (Guyton-kapszula)  az interstitiumban uralkodó vákuumnak szerepe van a szöveti komponensek rögzítésében is  a vákuum a nagyszámú elektromosan töltött proteoglikán rost minden irányban érvényesülő távolodási tendenciája miatt alakul ki  Kapilláris kolloid ozmotikus nyomás  jele π C  a kapilláris lumenéből az intersticium felé mutat  értéke 25 Hgmm  a plazma teljes ozmotikus nyomásának

(6000 Hgmm) kicsiny, de fontos része  kialakulásához 65%-ban az albuminok, 15%-ban a globulinok járulnak hozzá  Gibbs-Donnan hatás: az albuminnak nagyobb az ozmotikus nyomása mint az a mólsúly és a koncentráció alapján adódna. Ennek oka az, hogy a nagy negatívan töltött fehérjefelszín sok, azmotikusan aktív Na+-ot köt. Ennek a hatásnak a híján kétszer annyi fehérjére lenne szükség a normális kolloid ozmotikus nyomás fenntartásához, ami természetesen jelentősen emelné a vér viszkozitását.  Intersticiális kolloid ozmotikus nyomás  jele π IF  az interstitiumból a kapilláris lumen felé mutat  gyakorlatilag elhanyagolható 4. Kolloid ozmotikus nyomás a vérplazmában és az interstitiális folyadékban – szövet specificitás              Az endothelsejtrétegből és a bazális membránból álló kapillárismembrán juntcionális rései a plazmafehérjék és az

interstitiális folyadék oldott fehérjéi számára első megközelítésben átjárhatatlanok. Mivel a membránon minden kis molekulájú anyag átjut, így a membrán két oldal között csak a nagy molekulájú anyagok, kolloidok fejtenek ki ozmotikus aktivitást. A kapillárismembrán ennek következtében olyan szemipermeábilis membrám, amelyen keresztül kizárólag a nagy molekulák ozmotikus aktivitása érvényesül. A kapillárison belüli fehérjék ozmotikus aktivitása vizes oldatot szív be a kapilláris lumenébe. A plazmafehérjék ozmotikus aktivitását azzal az éren belüli hidrosztatikai nyomásértékkel jellemezhetjük, amekkora éppen megakadályozza az éren kívüli folyadék beáramlását. Ez a kolloidozmotikus, más néven onkotikus nyomás, jele: Π. Értéke a fehérjék molális koncentrációjának [mmol/kg oldószer] és az egyetemes gázállandónak valamint az abszolút hőmérsékeletnek a szorzata. A vérplazma onkotikus nyomás közelítőleg

25 Hgmm, melyben nagyban az albumin a felelős (Donnan-effektus). Az intersitiumban lévő folyadék nem fehérjementes, az interstitiális plazmafehérjék kolloidozmotikus nyomása az interstitium felé szív vizet. Az interstitiális onkotikus nyomás, hasonlóan az interstitiális hidrosztatikai nyomáshoz, változó érték: a filtrációtól és a reabszorpciótól függően 0,2-10 Hgmm között változik. Ezért az effektív kolloidozmotikus nyomáskülönbség a két nyomás különbsége (plazma – interstitium), 25 és 15 Hgmm között változhat. A fehérjék csak akkor tényezői a hidrodinamikus folyadékcserének, ha a kapillárisfal valóban nem engedi át azokat. A pontos számításokban ezért a fehérjék ozmolális koncentrációját meg kell szorozni a reflexiós koefficienssel (σ), amely szám megmutatja, hogy a membrán valójában mennyire átjárhatatlan a fehérjékre nézve. Ha az endothel egyáltalán nem átjárható a fehérjék számára, a reflexiós

koefficiens értéke 1, ha pedig teljesen permeábilis, akkor 0. Tekintettel arra, hogy a reflexiós koefficiens nem minden szövetre egyforma, ezért a kolloidozmotikus nyomás szövet-specifikus. A reflexiós koefficiens értéke albuminra 1.0, vízre 0 Fehérjékre agyban 10, bélben 07, a májszinuszokban 0. 5. Az interstitialis tér fiziko-kémiai felépítése és compliance-e            Az interstitium hidrosztatikai nyomása (P IF ) Guyton mérései szerint szubatmoszférikusak, tehát negatív értékkel jellemezhetők. A vákuum a nagyszámú, elektromosan töltött proteoglikán rost minden irányban érvényesülő távolodási tendenciája miatt alakul ki. A vízmolekulák a mátrixfehérje szálak közé „ékelődve” hozzák létre az interstitium gél fázisát, melyben a proteoglikánok között mikroszkópikus „patakocskákban” szabad víz csordogál, mivel a folyadékáramlás a gélfázison keresztül nehéz. A

diffúzióval történő transzport üteme a gél fázisban a szabddifúzióét megközelíti (95%). A filtrátum a kapillárisból szabad (szól) formában jut át az interstitiumba, és ott vezikulák patakocskák formájában kezdetben ebben a fázisban is marad. Az interstitiális szabad folyadék (vezikulák, patakocskék) dinamikus egyensúly alakul át (és vissza) interstitiális géllé. Az „út végén” az interstitiális gélről a filtrátum a nyirokkapillárisba ismét szól fázisban kerül. A folyadékbeáramlás emeli az interstitiális hidrosztatikai nyomást (P IF ); a folyadék egy részét a gél duzzadás révén fel tudja venni. A P IF emelkedésével azonban egyre nagyobb rész jelenik meg szabad formában növelve a szól fázis arányát és méretét. Ez a folyamat az atmoszférikus szintet meghaladva rohamossá válik, a gél tovább nem duzzad, hanem utat enged a szól fázis növekedésének, így kialakul a manifeszt ödéma. Tehát a P IF

atmoszférikus értéke alatt az egységnyi nyomásváltozás kicsiny térfogatváltozást okoz (kis compliance), míg az atmoszférikus nyomás átlépésekor egységnyi nyomásemelkedés nagy térfogatváltozást okoz (nagy compliance). 6. A Starling-egyenlet segítségével az ödéma kialakulásának lehetséges mechanizmusait!  Starling hipotézis szerint a filtrációs ráta (Q f ) arányos a kapilláris és intestitiális hidrosztatikai nyomás-különbség valamint a reflexiós koefficienssel súlyozott kapilláris és az interstitiális kolloidozmotikusnyomás-különbség különbségével, ahol az arányossági tényező a kapilláris filtrációs koefficiens (CFC): Q f  CFC  [( PC  PIF )    ( C   IF )] .     A kapilláris bármely pontján filtráló és reszorbeáló erők közötti különbség határozza meg a folyadékmozgás irányát és nagyságát. Egy átlagos kapilláris esetében a rendszer (arteriolás oldal

és venulás oldal) egyensúlyi állapotban van. Ez természetesen nem vonatkozik pl a vese glomerulus kapillárisaira A „közel” egyensúlyban abból származik, hogy a filtrált folyadék az átáramlott vér 2%-a, amiből 0,4% nem reabszorbeálódik, hanem a nyirokkeringésbe kerül. Ha a Starling-egyenletet számszerűsítjük mind az arteriolás, mind a venulás oldalra, majd a nyomásértékek átlagával (a kapilláris hosszon) is végigszámoljuk, a következőket kapjuk: Látható, hogy ödémaképződésre olyan mechanizmusok vezethetnek, amelyek az átlag filtrációs rátát pozitív értékre emelik:  Magas kapilláris nyomás esetén a P C emelkedése miatt a különbség végeredménye pozitív értéket kap.  A prekapilláris rezisztenciaerek tágulata, a posztkapilláris rezisztenciaerek szűkülete, a megnövekedett vénás nyomás mind a kapilláris nyomást emelik, tehát azonos a hatásmechanizmus az első ponttal.  Alacsony plazma protein-szint miatt

a π C csökkenése miatt válik a különbség végeredménye pozitívvá.  Kóros kapilláris permeabilitás növekedés (gyulladás) a reflexiós koefficiens értékét csökkenti, így a különbség második tagjának értéke csökken, a különbség értéke pozitívvá válik.  Normálisan működő (átlagosan 0) filtrációs ráta esetén is kialakulhat ödéma, ha a nyirokelvezetés gátolt. 7. A nyirokrendszer élettani szerepe       Az interstitiális folyadék folyamatos kicserélődése dinamikus állapotban van: egyrészt az ultrafiltráció folyamatában állandóan képződik, másrészt visszaszívódik a kapillárisokba és a posztkapilláris venulákba. Egy hányada bekerül a nyirokkapillárisok lumenébe, és mint nyirok (lympha) szállítódik el. A három folyamat együttese gondoskodik arról, hogy az interstitialis folyadék mennyisége csak szűk határok között változzék. A szövetközti térben endothelsejtekkel bélelt,

kesztyűujjszerű vak járatokkal kezdődnek a finom kötőszöveti rostokkal kipányvázott nyirokkapillárisok, melyekbe az interstitiális folyadék diffundál. Az itt található folyadék a primer nyirok A nyirokkapillárisok egyre nagyobb nyirokerekké szedődnek össze, amely endothesora már nem engedi át a fehérjemolekulákat. A nyirokerek tartalma bekerül a nyirokcsomókba; az odafutó nyirokeret vas afferensnek nevezzük. A nyirokcsomóban immunglobulinok és lymphocyták adódnak a nyirokhoz, ami a vas efferensen keresztül hagyja el a nyirokcsomót.  A nyirokáramlásnak kettős fuknciója van: egyrészt az interstitiális folyadék menniségének állandó értéken tartása, keringésdinamikai funkció, másrészt pedig a lymphocyta-őrjárat, a lymphocyták folyamatos keringésben tartása, immunológiai funkció.  A nyirokáramlás fenntartásában több tényező játszik egymás mellett szerepe. A nyirok, ugyanúgy, mint bármely más folyadék, csak

nyomáskülönbség hatására áramolhat. A nyomáskülönbség létrehozásában valószínűleg szerepet játszik a nyirokerek falában levő simaizomsejteknek ritmikus miogén összehúzódása. Sokkal nagyobb jelentőségű azonban a vázizom-összehúzódások közvetlen pumoáló hatása, amivel időközönként összenyomják a nyirokereket. Az egyirányú áramlást a nyirokkapillárisokban és a nagyobb nyirokutakban megtalálható billentyűk biztosítják: ezeket a tetőcserépszerűen illeszkedő endothelsejtek szabad végei képezik, amelyek a nyirok útját visszafelé zárják.     Az összeszedődött nyirok végül az alsó testfélből és a felső testfél bal oldaláról a ductus thoracicuson keresztül az angulus venosus sinisternél, a felső testfél jobb oldaláról a truncus lymphaticus dexteren keresztül az angulus venosus dexternél jt vissza a vénár rendszerbe. A beáramló nyirok napi mennyisége 3-4 liter