2. - neurobio

A VÉR ÉLETTANAKÍSÉRLETESÁLLATTANIÉSNEUROBIOLÓGIAI TANSZÉK2008. szeptember 25.Atlasz Tamás

• mitikus jelentés és jelentőségA VÉRV• kapcsolatot teremt (szervek, szövetek, ill. sejtek között)SZEREPE• Transzport (vérgázok, tápanyagok és végtermékek,hormonok és vitaminok, hőenergia)• milieu interieur fenntartása (kémiai anyagok, pH,hőmérséklet)• Fertőzések, idegen sejtek és fehérjék, transzformált sejtekelleni védelem• a vérvesztés csökkentése (vérzési és alvadási idő)

A vértérfogat• Felnőtteknél a testsúly 6-8%, gyerekeknél 8-9%.• Felnőttek vértérfogata 4-6 liter(normovolemia)• emelkedése: hypervolemia,• csökkenése: hypovolemia

Összetételsejtes elemek + vérplazma

1. A vérplazma• víz (90%)• szervetlen anyagok (kation, anion)Na +K +Ca 2+Mg 2+Cl -HCO- 3HPO2- 4 ;H 2 PO- 4136-1463.8-5.22.3-2.70.8-1.296-10624-281.0-1.4mmol/liter

• Szerves anyagok*Plazmafehérje 60-80 g/l*Glükóz 4.0-5.5 mmol/l*Maradéknitrogén (NPN) 15-30 mmol/lUreanitrogén (BUN) 3.5-7.0 mmol/lAminosav-nitrogén 3-5 mmol/lKreatinin70-140 μmol/lKreatin 25-70 μmol/lHúgysav (urát) 150-400 μmol/l*Lipidek (össz.) 4.5-8.5 g/lTrigliceridek 0.6-2.4 mmol/l*Koleszterin (össz.) 4.0-6.5 mmol/lFoszfolipidek 2.0-3.0 mmol/lSzabad zsírsavak (FFA) 0.3-0.9 mmol/l*Organikus savak 4-6 mmol/lLaktát 1-2 mmol/lPiruvát 0.1-0.2 mmol/lCitrát 0.1-0.2 mmol/lKetontestek 0.3-0.5 mmol/l

globulinok20-40 g/l• α 1 globulinok:transzkortin (szteroid hormonok)transzkobalamin (B12, transzferrin (vas)tiroxin-kötő globulin (TBG)bilirubin transzport• α 2 globulinok:haptoglobincöruloplazmin• β globulinok:lipid transzporttranszferrin• γ globulinok:ellenanyagok (antitestek)(máj)fibrinogénvéralvadás2-4 g/l (máj)

• alkoholosfrakcionálás• ultracentrifugálás• elektroforézisAz egyes fehérjefrakciókkülönböző vándorlási sebességeaz elektromos térbenNormál emberszérum elektroforézises felvétele

2. Sejtes elemekHematokritmeghatározása: az alakos elemek százalékos aránya a vértérfogathozképest.Értéke: 44-46% (férfiakban) 41-43% (nőkben)VérdoppingVért vesznek(500ml)fokozott vvttermelésvér visszajuttatásaerythropoetin adagolásaMindkettő folyamathematokrit emelkedéshezvezet!!!50% felett kizárás és szankcionálás

2.1. Vörösvértest (erythrocyta)• Alak: bikonkáv korong (öregedés során gömb)• Átmérő: 7,5 μm• Térfogat: 90 fl (1 fl = 10 -15 l)• Vvt szám: férfiak* 5,4 millió /μl vér• nők 4,8 millió /μl vér• Élettartam: 100-120 napAz alakoselemek99%-a

Nincs: sejtmag, endoplazmás retikulum,Golgi apparátus,mitokondriumokVan: sejtmembrán (vércsoport antigének), membránfehérjék(glükóz transzporter)enzimek (szénsav-anhidráz), hemoglobin, intracellulárisSzerepe:légzési gázok szállításapufferrendszer (H + állandószintje)

MACROCYTOSISvészesvérszegénységA vvt-kátlagostérfogatanagyobb anormálisnál(hypervolumnia).

* a nemek közötti eltérés hormonális okokra vezethető vissza(tesztoszteron → erithropoetin → hemoglobin szint.Vér oxigénszint csökkenVér oxigénszint emelkedikVvt szám emelkedikerithropoetin emelkedik

2.2. Fehérvérsejt (leukocyta)Számuk: 6-8 ezer/ μl• Granulocyta (10-15 μm)Neutrofil (50-70%)• 3-6 ezer/mm 3• Szemcséik savas és bázikusfestékekkel egyaránt gyengénfestődnek• Sejtmag lebenyezett (3-5)• Antibakteriális védekezésbenfontosak, vérben és másszövetekben is képes fagocitózisra• Kemotaxis révén jutnak agyulladásos szövetbeCsontvelő, fejlődő neutrofil granulocyták

Eozinofil (1-4 %)• 100-400/mm 3• Specifikus szemcséi acidofilek,eozinnal erősen festődnek• Sejtmag lebenyezett (2)• Feladata: parazitákkal szembenivédelem, képes ellensúlyozni azallergiás reakciókat• Idegen anyagoknak kitettnyálkahártyák kötőszövetében(tápcsatorna, légutak) fordul előelsősorbanCsontvelő, fejlődő eozinofil granulocyták

Bazofil (~1 %)• 10-100/mm100/mm 3• Szemcséik 0.5 μm m méretmretűek, ek,basofil festődésűekek; hidrolitikusenzimeket, hisztamint, heparint,SRS-t tartalmaznak• Sejtmagja nem szegmentált, Uvagy J alakú• IgE receptoraik vannak, allergiásreakciókban kban vesznek résztr• Funkcionális hasonlóságotmutatnak a hízósejtekkelhCsontvelő, fejlődő bazofil granulocyták

• Monocyta (15-20 μm)• 2-800/mm 3(2-8%)• Sejtmagjuk excentrikuselhelyezkedésű, bab alakú• Amőboid mozgásra és aktívfagocitózisra képesek• 1-2 napot töltenek a vérben,majd kivándorolnak akötőszövetbe, aholmakrofágokká alakulnakCsontvelő, fejlődő monocyták

• Limfocyta (7-15 μm)• 1500-3500/mm 3(25-30%)• megkülönböztetnek kis,közepes és nagy limfocitákat• Sejtmagja szinte teljesenkitölti a sejtet• Feladatát nem a vérben,hanem a kötőszövetben és anyirokszervekben tölti be• Funkcionálisan T (cellulárisimmunitás) és B (antitesttermelés) limfocitákra oszthatók

2.3. Vérlemezkék (thrombocyta)1-3 μm150-300 000/μl véralvadás!!A fekete nyilak a trombocytákat jelölik

A vérsejtek képződése (haemopoesis)• embrionális kor szikzacskó• máj, vörös csontvelő (kivéve T limfocyta)

VÉRCSOPORTOK• Vvt-k felszinén markerek• Antigéndeterminndeterminánsns csoport (epit(epitóp) ) = vércsoportantigéneknek• Ellenük k antitest• ABO• Rh• Duffy• Kell• Kidd• Lutheran

VÉRCSOPORTOK1. ABO vércsoportrendszerGlikolipid, glikoprotein

Antigéndet.csop.TermészetesantitestA A Anti BB B Anti AAB AB -0 - Anti A,Anti BHonnan termelődnek az antitestek?Agglutináció: antitest + antigénreakciópentamer szerkezet, nem jut át a placentán!!

A vért adó antigénje lép reakcióba a vért kapó antitestével!!(antitest titer)

antropológia (megoszlás, betegségek)

Az ABO-vércsoportrendszer kodominánsöröklésmeneteGaméták(ivarsejtek)AAGaméták(ivarsejtek)A 0BABABBABB00 A0A00 A0 00

AZ AB0 VÉRCSOPORTOKVÖRÖKLŐDÉSESzülői i vércsoportokvAB AB AB AB A B B 0 0 0AB A B 0 A B A A B 0Lehetséges gyermek0 X X X X X XA X X X X X X XB X X X X X X XAB X X X X

2. Rh vércsoportrendszerRhesus macaque

• D-antigén• antitestképzés abban az esetben,ha antigén kerül az egyedbeantigén antitestRh inkompatibilitás1. anya: Rh -gyerek: Rh +Anyaanti DtermelésRh +(85%)vannincs2. Gyerek Rh + újraRh -(15%)nincsnincsAz antitest átjut a placentán agyermekbe (erytroblastosisfoetalis)Anti D adása azanyánakátjut a placentán!!

Az első terhesség és s a szülés s utániállapot

A második mterhesség

• Vvt-n belül zajlikLégzési gázok szállítása• parciális nyomás: akkor fejti ki a gáz, ha egyedül tölti kia rendelkezésére álló teretO 2 parc. nyomása=(760Hgmm*0,21=159,6 Hgmm)O 2 szállításaHemoglobin (Hb)•4 polipeptidlánc (α 2 β 2 tetramer)+ vastartalmú porfirinszármazékból, hemből(Fe 2+ ; ferrovas) áll• Hemoglobin koncentráció [Hb] 150 g/l vérFunkciója: légzési gázok szállítása

• 1 Hb 4O 2 -t, 1g Hb 1,39 ml O 2 -t tud kötniAz oxigénnel reverzibilis kötésben lévő hemoglobin azoxihemoglobin (oxigenált hemoglobin), míg az oxigént nemkötött hemoglobint dezoxihemoglobinnak (deoxigenálthemoglobin) nevezzük.A reverzibilis oxigén kötés a vasatom funkciója, de ahemoglobin oxigén affinitását a polipeptid láncok elsődlegesszerkezete, illetve azok aktuális konformációja szabja meg.Szaturáció (oxigénkötő kapacitás): az oxihemoglobin teljeshemoglobin mennyiséghez viszonyított aránya.• az első O 2 -t köti a legnehezebben• 150 Hgmm-es tenzió mellett 100%• A tüdő alveoláris terében lévő 100 Hgmm-es oxigén tenziómellett az oxigén telítettség 97-98%-os.• szövetekben 40 Hgmm mellett, 75% a telítettség

P 50 vagy P 0,5 féltelítettség: a teljes hemoglobinmennyiségnek 50%-a telített (26 Hgmm)

A Hb oxigénkötő képességének mértékét befolyásolja:• O 2 parciális nyomása (lásd telítettségi görbe)• CO 2 parciális nyomása (Bohr effektus= CO 2 jelenlétében azO 2 szaturáció csökken)CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3-A Hb-hoz kötődvemegváltoztatja az alegységekközötti kölcsönhatásokatpH csökken: jobbratolódik a görbe

• Csecsemőknél HbF (α 2 δ 2 szerkezet)a görbe balra tolódik el a magzat nagyobb O 2 kötőaffinitással rendelkezik (elhasznált vért kap!!)• Nitrátos víz: erős oxidálószer (Fe 2+ Fe 3+ átalakítás)Methemoglobin: vas három vegyértékűvé oxidálódásaa methemoglobint a methemoglobin-reduktáz képes visszaalakítani(csecsemőkben hiányzik!!)

CO 2 szállítás1. Fizikailag oldva (5%); 2. bikarbonát-ion formájában(90%); 3. karbaminovegyülettel (5%)

A vér pH-nak szabályozása• pH=7,4 (7,35-7,45 között változhat) pH= -lg[H + ]• Isohydria (pH állandóság)

• 4 pufferrendszer• Hb pufferrendszer:H + változása• Szénsav-bikarbonát puffer:H 2 CO 3 H + + HCO 3-• foszfátpuffer: H 2 PO 4-H + + HPO 42-• Plazmafehérjék: COOH; NH 2 disszociáció• Sav-bázis egyensúly zavarai• Acidózis (savas irányba tolódik, pH7,45)Kompenzáló mechanizmusok:• pufferrendszer, légzőmüködéssel, veseműködés változása

ACIDÓZIS A SPORTBANIronman: 20-30 mmol/l laktátkoncentráció!!!

ALKALÓZIS A SPORTBAN•magaslati edzés soránOka: O 2 koncentráció kevesebb → oxigénhiány → szaporább légzés →csökken a vér CO 2 tartalma → ALKALÓZIS• (fúvos hangszereken történő tartós muzsikálás)

acidózisalkalózisRespirációsMetabolikus• CO 2eltávolításazavart(hypoventilatio)• Magas CO 2belégzése• Tejsav akeringésbe(izommunka)• Mérgezés(hangyasavképződés)• Ketontestekfelszabadulása(diabetes)• Hasmenés (HCO 3-ürités)Ellensúlyozás:hyperventilatio• Csökken a pCO 2• Idegrendszerimegbetegedés• Lihegés (CO 2eltávolítás)• Hányás (HCl jut ki)• Túlzott NaHCO 3-fogyasztása(szódabikarbóna)Ellensúlyozás:hypoventilatio

Vérzéscsillapodás (Haemostasis)

A vérzéscsillapító mechanizmus 3 tényezőből áll:(mindhárom egyszerre indul, csak különbözőaktivitással!!!)1. Érreakció (vazokonstrikció)csak a kisebb artériák és vénák sérülésének elzárásáraalkalmas2. Thrombocytadugó kialakulása FEHÉR trombus(trombocyta kitapadás, aktiváció, aggregáció)3. Véralvadás VÖRÖS trombus

• Thrombocyta kitapadás (adhézió a sérült érfalhoz)(felszínükön adhéziós glikoproteinek találhatóak)GP Ia-IIaGP Ib-IXNEM IGÉNYELKITAPADÁST KÖZVETÍTŐ FEHÉRJÉT (VWF)IGÉNYEL

• Thrombocyta aktiválódásSzignáltranszdukció, Sejtszerkezet átrendeződése,Granulumok exocitózisa

Thrombocyta aggregáció(az aktiválttrombocyták egymáshoz tapadnak)

A véralvadás (koaguláció)

• Meghatározottsorrendben proteázokaktiválódnak• Alvadási kaszkád(vízesés)• Pozitív visszacsatolás• Máj szintetizálja afehérjéket• Ca 2+ , K vitaminszükséges

sérültszövetekbőlfelszabadulóanyagXaérfalkollagénrostjaiszabaddá válnakIIIaK-vitamin függőfaktorok• trombin• VII• IX• X

A trombin kulcsszerepe a véralvadásban

A véralvadás korlátozásaTrombin kiiktatása:Antitrombin / heparin-plasminogénformábankering- plasminogénaktivátorokaktiválják)Fibrinolízis-trombuseltüntetésénekfolyamata-- enzim:plasmin

Véralvadást gátló anyagok:Heparin (szervezetben is előfordul)Hirudin (pióca!)K-vitamin antagonistákkumarin származékok(dikumarol, syncumar)Ca 2+ eltávolításaNa-oxalátNa-citrátEDTA

Valahol az érrendszerben vérrög képződikTROMBÓZISMélyvénás trombózisA leszakadt embolust avéráram továbbsodorjaegészen addig, amíg átféraz ereken.EMBÓLIA!!

AZ IMMUNRENDSZERALAPJAI

AZ IMMUNRENDSZER• A szervezet a testidegen anyagokkal állandó harcbanáll• Veleszületett (már a magzati élet során kialakul,nem igényel "tanulást", vagyis a kórokozóval valóelőzetes találkozást, nem specifikus a kórokozóvalszembenmechanizmusai: komplementrendszer, granulocyták,macrophagok• Szerzett immunitás (működését a kórokozóantigénjeit felismerő antitestek közvetítésével fejtiki, úgy, hogy az antitestek mintegy "megjelölik" acélmolekulát (illetve az azt hordozó sejtet)

Az immunrendszer szervei• Elsődleges vagy központi nyirokszervek• Másodlagos vagy perifériás nyirokszervek

MI AZ IMMUNVÁLASZ?• 1./ Az immunrendszer felismeri aszervezetbe került idegenmakromolekulákat, és megkülönböztetiazokat a szervezet saját anyagaitól.• 2./ Az immunrendszer antigénrespecifikusan reagáló, valamint „nemspecifikus” immunsejtjei között aktívegyüttműködés alakul ki az idegen anyagelleni védekezés kialakításában.

• 3./ Az idegennek felismert anyagot azimmunrendszer végrehajtó (effektor) sejtjei,valamint azok termékei megsemmisítik.• Aspecifikus• Specifikus• 4./ Az immunrendszer kialakítja a felismertés elpusztított antigén ellen az „emlékezés”képességét, vagyis ugyanannak a testidegenanyagnak a szervezetbe jutásakor a továbbiesetekben gyorsabb, erőteljesebb reakcióváltódik ki (immunológiai memória).

Aspecifikus immunrendszer• Gyomorsósav, sav, csillók k a légutakbanl• Karéjos magvú fehérvrvérsejtek: rsejtek:• Fagocytosis (bekebelezés)• Enzimrendszerükkel feloldják• Eosinophil sejtek: allergiás s reakcióbankeletkezett anyagokat bontják k le

Specifikus védekezvdekezés• Sejthez kötött k tt (cellularis(cellularis)• Testnedvben keringő (humoralis)• Hordozói:lymphocytak (B,T)

Az antigén felismerése• a B-, illetve T-sejtek felszínén elhelyezkedő antigénreceptorokT-sejtek• antigénprezentáló sejt, APCsegítségével (pl.: macrophag)• MHC (fő hisztokompatibilitási komplexek)társaságábanB-sejtekA felszínen elhelyezkedőmódosult immunglobulinmolekula• MHC I (CELLULÁRIS IMMUNV.)• MHC II (HUMORÁLIS IMMUNV.)A ligand megkötés utánplazmasejtekké alakul

Celluláris immunitás• A lymphocytakat a thymus –csecsemőmirigy mirigy termeli• Innen a nyirokszövetbe vándorolnakv• T-lymphocytak: : a testidegen antigéntfelismerik és s elpusztítjtják• Védik a szervezetet a vírusfertvrusfertőzésekkel sekkelszemben

Humorálisimmunitás• B típustpusú lymphocytak a bél, bféregnyúlvány, mandulák állományábanésa lép l p nyiroktüszszőiben termelődnek• Antigénhatnhatásraimmunglobulinokattermelnek• IgA, IgG, IgM, IgE, IgD

Az immunglobulinok felosztásasa• IgM: nagy tömegű, nem jut át aplacentán, azonnali immunválasz frissfertőzés esetén• IgG: legkisebb molekulatömeg, ebbőlvan a legtöbb a vérben. Átjut aplacentán, védelmet jelent a magzatnak.Régebbi fertőzésre utal.• IgA: antibakteriális és antivirális hatású,vérben, nyálban, anyatejben van

Az immunglobulinok felosztásasa• IgD: antibakteriális hatású• IgE: allergiás folyamatokban van szerepe• A szervezet az élettani önállóságát akörnyezet antigénjeivel szemben aspecifikus immunglobulinokkal védi meg

Az immunrendszer betegségeigei

Három csoportra osztjuk• Immunhiányosnyos állapotok• Veleszületett, letett, szerzett• Autoimmun betegségekgek• Allergiás-atopiatopiás kórképek

Veleszületett letett immunhiányosnyosállapotok• Aspecifikus védekezés• Hiányoznak a granulocytak• Nem tudnak fagocitálni(bekebelezni)• A bekebelezett baktériumokat nem tudjákmegölni• T- és B.lymphocytak hiánya• B-lyhiány:agammaglobulinaemia• T-lyhiány: ismételt gombás és s vírus vfertőzések

Szerzett immunhiányosnyos állapotok• Human immundefficiencia vírus (HIV)• Átmeneti immunhiányosnyos állapotok• Tartós s hasmenés• Csökkent fehérjebevitel• Vérképzőszervi betegségekgek• Sugárkezelrkezelés• Lépeltávolítás• Szteroidkezelés• Vírusbetegségek gek (pl. bárányhimlbnyhimlő)

2004:5 millió újfertőzött,3 millió újáldozat

Autoimmun betegségekgek• Citotoxikus reakció: : a saját t sejtekettestidegennek ismeri fel és s eltávolvolítja• Infekciók• Gyógyszerek• Pl. streptococcus utóbetegsbetegségek! gek!

Atopias-allergiallergiás betegségekgek• Atopia: : allergiás s betegségre gre való hajlam• Olyan anyagok is kiváltanak reakciót, ami más membereknél l nem• A nyálkahlkahártyaáteresztőképességefokozott• IgA antitesttermelés s elégtelen,IgE viszontfokozott

Allergia• Kóros tüneteket telőididéző reakció• Korai: antigén-antitest antitest reakció aszervezet saját t sejtjeihez kötődve kjátszódik le• Fél óra alatt odema, , bőrpbrpír, r, basophilfehérvrvérsejtekből l kiszabadult hisztaminokozza• Ismételten bejutott allergén n váltja vki• Gyógyszerallergia, szérumbetegsrumbetegség, g,csalánkinkiütés

Szénannanátha

EGÉSZSÉGÜNKRE!!

A LÉGZLGZÉS ÉLETTANA

AlveolusBronchiolus

MECHANIKAI JELLEMZŐK• Tüdő KOLLAPSZUS TENDENCIÁJA• Felületi leti feszültsltség• Rugalmas rost-rendszerrendszer• Ellene hat:‣ Tüdőben: - alveolusok interdependenciája- surfactant(foszfolipidek+fehérjék)‣ Mellkas EXPANZIÓS TENDENCIÁJAkoraszülöttek

PNEUMOTHORAX (PTX)

• SZUBATMOSZFÉRÁS INTRAPLEURALIS NYOMÁS• INTRAPULMONALIS (INTRAALVEOLARIS) NYOMÁSP plP pulm

Anatómiai holttér(a légutak azon szakasz, mely nem vesz részt agázcserében)500 ml-150 ml=350 mlAlveolaris kilégzett térfogatAlveoláris ventilatio(a tüdőben percenként valóban kicseréltgáztérfogat)(500 ml – 150 ml) * 14 = 4900 mlEgyike a légzésfiziológia egyik legfontosabb fogalmainak

Tüdőtérfogatok

A LÉGZÉSI FUNKCIÓT JELLEMZŐ EGYESORVOSI KIFEJEZÉSEKAZ ÁLLAPOT NEVEeupnoepolypnoe, tachypnoehyperpnoedyspnoeapnoeapneusishyperventilatiohypoventilatioJELLEMZŐInyugalmi légzlgzés, 500 ml, 14-16/perc16/percszapora légv l gvételeka nyugalmit meghaladópercventillácicióerőlklködő, „nehézlégzés” légszomjjallégzési szüneta mellkas tartósan belégzgzésbenmaradP ACO2

GÁZCSEREkilégzésbelégzésDeoxigenáltvér atüdőartériafelőlOxigenált vér atüdővéna feléKapilláris falaCO 2vvt4640O 210040Alveolus falamucus

nyomás/HgmmAlveoláristérArtériásvérP O 2P CO 2P N 2100 40 57395 40 573Vénás vér 40 46 573

A LÉGZLGZÉS S SZABÁLYOZLYOZÁSA• Híd:• Pneumotaxikus kp.• Apneuziás kp.• Nyúltvelő• DRG (belégzés)• VRG (kilégzés)

Légzés központok

• Kémiai ingerek felfogása:• Centrális kemoreceptor: P CO2Órák múlvaADAPTÁLÓDNAK!IX.IX.• Periféririás s kemoreceptor:glomus caroticum,Órák múlva semglomus aorticumADAPTÁLÓDNAK!P O2O2 ; P CO2 ; H + ; K +X.

P ACO >100 Hgmm2CO 2 narkózis

KÖSZÖNÖM M A FIGYELMET!