HALÉLETTAN

1. HALÉLETTAN MÉZES MIKLÓS SZENT ISTVÁN EGYETEM MEZŐGAZDASÁG- ÉS KÖRNYEZETTUDOMÁNYI KAR TAKARMÁNYOZÁSTANI TANSZÉK

2. A BŐR ÉLETTANI FUNKCIÓI • VÉDŐFUNKCIÓ: FERTŐZÉSEK ELLEN EKTOPARAZITÁK ELLEN BIZTOSÍTJA: MUCIN (GLÜKOPROTEIN) MUCIN EGYÉB FUNKCIÓI: - CSÖKKENTI A TEST VÍZELLENÁLLÁSÁT - KOMMUNIKÁCIÓ – SZEX SPECIFIKUS FEHÉRJÉK MEGJELENÉSE (VITELLOGENIN)

3. A BŐR ÉLETTANI FUNKCIÓI A VITELLOGENIN MENNYISÉGE A GONADO- SZOMATIKUS INDEX ÉRTÉKÉVEL VÁLTOZIK ( PISZTRÁNG, LAZAC) VITELLOGENIN GSI (g/ml MUCIN) (%) 10 1 58 3 65 4 35 5 18 6

4. A BŐR ÉLETTANI FUNKCIÓI 2. OZMOTIKUS (MEMBRÁN) FUNKCIÓ - OXIGÉN FELVÉTEL A BŐRÖN KERESZTÜL - ELEKTROLIT- ÉS VÍZ TRANSZPORT OZMOTIKUS FUNKCIÓ FÜGG: MUCUS VASTAGSÁG MUCUS RÉTEG OXIGÉN DIFFÚZIÓ ( m) ( cm2 /min/ att x 10-5) 1 1,16 5 1,81 10 2,62 tiszta víz 3,16

5. A BŐR ÉLETTANI FUNKCIÓI A VÍZ KÉMHATÁSÁNAK HATÁSA A BŐRÖN ÁT TÖRTÉNŐ OXIGÉN FELVÉTELRE víz pH értéke oxigén felvétel (l O2/g/h) 7,5 43,1 5,0 38,8 4,0 36,6 3,5 21,9 3,0 10,1

6. A BŐR ÉLETTANI FUNKCIÓI 3. TERMOREGULÁCIÓS (HŐSZABÁLYOZÓ) FUNKCIÓ ALAPJA: BŐRBEN LÉVŐ KAPILLÁRIS EREK VASOMOTOROS AKTIVITÁSA SZABÁLYOZÁS: KAPILLÁRIS EREK SIMAIZOM ELEMEINEK DIREKT NEURÁLIS INNERVÁCIÓJA VASODILATACIÓ: EREK LUMENE NŐ  HŐLEADÁS VASOKONSTRIKCIÓ: EREK LUMENE CSÖKKEN   HŐLEADÁS 

7. A BŐR ÉLETTANI FUNKCIÓI 4. LÉGZÉSI FUNKCIÓ (pl. angolna): ALAPJA: BŐRBEN LÉVŐ KAPILLÁRIS EREK VASOMOTOROS AKTIVITÁSA SZABÁLYOZÁS: KAPILLÁRIS EREK SIMAIZOM ELEMEINEK DIREKT NEURÁLIS INNERVÁCIÓJA VASODILATACIÓ: EREK LUMENE NŐ  oxigén felvétel  VASOKONSTRIKCIÓ: EREK LUMENE CSÖKKEN   oxigén felvétel 

8. A BŐR ÉLETTANI FUNKCIÓI 5. KIVÁLASZTÓ (SZEKRETOROS FUNKCIÓ): MÉRGEZŐ ANYAGOK DIFFÚZIÓJA - NITROGÉN TARTALMÚ ANYAGOK (NH3) 6. ÉRZÉKELŐ (RECEPTÍV) FUNKCIÓ: TERMORECEPTOROK – HŐMÉRSÉKLET MECHANORECEPTOROK – VÍZÁRAMLÁS KEMORECPTOROK – KOMMUNIKÁCIÓ NOCIOCEPTOROK – FÁJDALOMÉRZET

9. A BŐR ÉLETTANI FUNKCIÓI 7. REGENERATÍV FUNKCIÓ (SÉRÜLÉSEK) SÉRÜLÉS  KAPILLÁRIS EREK SÉRÜLÉSE  VÉRZÉS  TROMBOCITÁK SZÉTESÉSE  BIOGÉN AMINOK (pl. HISZTAMIN) FELSZABADULÁSA  VASOCONSTRIKCIÓ  CSILLAPODÓ VÉRZÉS TROMBOCITA AGGREGÁCIÓ  THROMBUS  KEMOATTRAKTANS  LYMPHOCYTA PROLIFERÁCIÓ  GENNY  SEBFELÜLETI SEJTEK MITOTIKUS AKTIVITÁS MEGNŐ   REGENERÁCIÓ (SEBGYÓGYULÁS)

10. A BŐR ÉLETTANI FUNKCIÓI 8. NUTRITÍV (TÁPLÁLÓANYAG FELVÉTELI) FUNKCIÓ: BIZONYÍTÉK: GLÜKÓZ TARTALMÚ VÍZBEN A TÚLÉLÉSI IDŐ  VESZÉLYE: GYÓGYSZERES FÜRDETÉS  TOXIKUS

11. A BŐR PIGMENTÁCIÓJA KROMATOFÓRÁK: SZÍNTESTEK – MIKROPIKNOTIKUS GRANULÁK PIKNÓZIS – MEMBRÁN LEFŰZÓDÉS MELANOFÓRÁK – MELANOSOMA TIROZIN  MELANIN XANTHOFÓRÁK – KAROTINOIDOK - PTERIDINEK (erythrophora) LEUKOFÓRÁK – GUANIN IRIDOFÓRÁK – LAMELLÁRIS SZERKEZET

12. A BŐR PIGMENTÁCIÓJA SZÍNVÁLTOZÁS: GYORS (FIZIOLÓGIÁS) – MÁSODPERCEK ALATT – PIGMENT MOZGÁSA A KROMATOFÓRÁN BELÜL CENTRIFUGÁLIS  CENTRIPETÁLIS MORFOLÓGIAI – HETEK/HÓNAPOK ALATT - PIGMENT AKKUMULÁCIÓ  REDUKCIÓ A KROMA- TOFÓRÁN BELÜL

13. A BŐR PIGMENTÁCIÓJA

14. A BŐR PIGMENTÁCIÓJA PIGMENT ANYAGOK ELOSZLÁSÁNAK SZABÁLYOZÁSA NEURÁLIS SZABÁLYOZÁS: Szimpatikus hatások – pigment koncentráció  világosabb HORMONÁLIS SZABÁLYOZÁS: HIPOTALAMUSZ – MSH gátlás (MIH)  HIPOFÍZIS (középső lebeny) – MSH, MCH (elülső lebeny) – ACTH TOBOZMIRIGY – MELATONIN

15. A BŐR PIGMENTÁCIÓJA

16. A BŐR PIGMENTÁCIÓJA MSH HATÁSA:pigment diszperzió (melanofora, xanthofora) MSH  MSH receptor  cAMP  Na/K pumpa MCH HATÁSA: pigment koncentráció (melanofora) ACTH HATÁSA: pigment diszperzió (melanofora, xanthofora) MELATONIN HATÁSA: diszperzió kérdéses (melanofora)

17. A BŐR PIGMENTÁCIÓJA KROMATOFÓRÁK SZÁMÁT BEFOLYÁSOLJA • ÉLETKORRAL NŐ (minden kromatofóra) • T4 / T3 NÖVELI (melanofóra) • ADRENALIN NÖVELI (xanthofóra) • ACTH – melanin képződés nő  tirozináz aktivitás 

18. IZOMÉLETTAN HARÁNTCSÍKOLT IZMOK (vázizomzat) beidegzés: közvetlen idegi szabályozás (neuromuscularis junctio – motoros véglemez) munkavégzés – eltérő kontrakció, rövid idejű munka Fehér izmok: energiatermelés glükolízis útján (gyors) glükóz  izom glikogén  glükóz  glükolízis  ATP + tejsav Vörös izmok: energiatermelés lipid oxidációval (lassú) palmitát  O2 + ADP +Pi  CO2 + H2O + ATP

19. IZOMÉLETTAN SIMAIZMOK (gyomor-bélcsatorna, erek izomzata) beidegzés: közvetlen idegi szabályozás (neuromuscularis junctio – motoros véglemez) munkavégzés – azonos erejű kontrakció (igen /nem), hosszú idejű munka SZÍVIZOMZAT beidegzés: autonóm idegi szabályozás munkavégzés – eltérő kontrakció, hosszú idejű munka

20. IZOMÉLETTAN AZ IZOM KONTRAKCIÓ MECHANIZMUSA Aktin: filamentális fehérje Miozin: 4 alegységből álló fibrózus fehérje KONTRAKCIÓ: Idegimpulzus  fehérjék felületi töltésének változása  Kontrakció illetve relaxáció (aktin és miozin elmozdulása) Töltéseloszlás változás mechanizmusa: ATP  ADP + P~ P ~ + kreatin  kreatin-P  kontrakció

21. A HALCSONT ÖSSZETÉTELE Csont: 2 % sejtes állomány + 98 % mátrix állomány Sejtes elemek: osteoblastok – építés osteoclastok – porc- és csontbontás osteocyta – csontsejtek Mátrix: szerves alkotóelemek (30-40 %) – osteomucoid osteoalbumoid szervetlen alkotóelemek (60-70 %) – CaCO3, CaSO4, CaCl2, CaPO4, CaF2)

22. A HALAK KALCIUM- ÉS FOSZFOR METABOLIZMUSA HORMON KALCIUM FOSZFOR STH vérplazmában  - KALCITONIN vérplazmában  - kiválasztás a kopoltyún  PARATHORMON vérplazmában  vérplazmában  reabszorpció  reabszorpció  1,25(OH)2-D3 vérplazmában  vérplazmában  abszorpció a vékonybélben  parathormon szekréció 

23. HALAK VÉRÉNEK ÖSSZETÉTELE VÉRPLAZMA: • Oldott sók , felszívódott táplálóanyagok, anyagcsere termékek, lebomlási /szekréciós termékek, enzimek, hormonok, immunanyagok, oldott gázok Vérplazma fehérjéi (fehérje tartalma alacsony 20-40 g/l): - albumin (kolloid ozmózisos nyomás fenntartása) - lipoproteinek (lipidek transzportja) - globulinok (hem kötés, immun-folyamatok) - coeruloplazmin (réz transzport, vas oxidációja) - fibrinogén (véralvadás) - jodouroforin (specifikus jódkötő fehérje)

24. HALAK VÉRÉNEK ÖSSZETÉTELE VÉR ALAKOS ELEMEI: VÖRÖSVÉRSEJTEK: oxigén szállítása (hemoglobin) FEHÉRVÉRSEJTEK: PMN granulocyták (4-40 %) monocyták (60-80 %) – makrofágok thrombocyták (2-20 %) – véralvadás VÉR ALAKOS ELEMEINEK KÉPZŐDÉSE: diffúz szövetek • Erek fala - Lép cortex állománya (vörösvérsejtek, thrombocyták) medulla állománya (granulocyták) - Vese (thrombocyták) - Emésztőcső submucosa állománya (granulocyták)

25. HALAK VÉRÉNEK ÖSSZETÉTELE A VÉRSEJTEK KÉPZŐDÉSÉNEK SZABÁLYOZÁSA VÖRÖSVÉRSEJTEK: a máj- és vese oxigénellátottsága oxigén hiánya  erythropoetin képződés  képződés + érési folyamat  FEHÉRVÉRSEJTEK: külső hatásokra (pl. fertőzés, stressz) indukálódik THROMBOCYTÁK: számuk állandó (vérveszteség indukál)

26. A HALAK KERINGÉSI RENDSZERE VÉRKERINGÉS: Funkciója: anyagtranszport / gázcsere NYIROKKERINGÉS: Funkciója. extracelluláris folyadék transzport Halakban: vér-nyirokkeringés Nyirok – sinusoidokban tárolódik az aortánál - vörösvérsejteket is tartalmaz ! LÉP – legnagyobb nyirokszerv Funkciói: fehérvérsejt termelés, vörösvérsejt degradáció, hemoglobin lebontás, vas tárolás, vér tárolás, antitest termelés

27. A HALAK KERINGÉSI RENDSZERE CEREBROSPINALIS KERINGÉS: (agykamrák és a gerincvelői üregrendszer keringése) Funkciója: anyagcsere termékek kiválasztása (neuronok  gliasejtek  CSF) mechanikai sérülések elleni védelem hősokk elleni védelem

28. A SZÍVMŰKÖDÉS ÉLETTANA A szív összehúzódásának szakaszai: Pitvari kontrakció (szisztole)  Kamrai dilatatio ( diasztole)  Kamrai szisztole  Pitvari diasztole  Refrakter fázis A szívműködés idegi szabályozása: Autonom neurális innerváció – szív ingerképző rendszere Centralis neurális innerváció – n. vaguson keresztül n. vagus érintetlen vagus átvágott (pulzusszám /perc) 16 48

29. A VÉRNYOMÁS ÉS ANNAK SZABÁLYOZÁSA VÉRNYOMÁS: a vérnek az erek falára gyakorolt nyomása Függ: az erek átmérőjétől a szív munkájától (kezdeti nyomásérték) kamrai kontrakció – 80/40 Hgmm dilatatio - 10/30 Hgmm Vérnyomást szabályozó mechanizmusok: • Adrenalin – perifériás vérnyomás  - centrális  • Acetilkolin – perifériás vérnyomás  - centrális  • Szerotonin / PGI2 – kapilláris vérnyomás  - TBx – kapilláris vérnyomás 

30. A GÁZCSERE ÉS A LÉGZÉS ÉLETTANA Gázcsere: külső környezet  szervezet vér (extracelluláris tér)  szövetek Gázcsere fizikai alapja: parciális nyomáskülönbség Gázcsere a halakban: Víz  artériás vér (kopoltyú lemezek kapilláris erei) Vér (artéria és véna kapillárisok)  szövetek Oxigén szállítási folyamatok: • Passzív diffúzió – víz és kopoltyú lemezek kapillárisai • Kötött formában (hemoglobin) - vérben • Passzív diffúzió – vér (extracelluláris tér) és a sejtek között

31. A GÁZCSERE ÉS A LÉGZÉS ÉLETTANA Az oxigén szállítás a vérben függ: • Hemoglobin tartalom (viszonylag állandó) • Hemoglobin oxigén szaturációja (halakban magas!!) • Hemoglobin oxigén affinitása (GTP/Hb arány) Hipoxia hatása a vörösvérsejtek oxigén kötésére Normoxia Hipoxia Oxigén kötés 9,96 10,09 GTP/Hb 0,38 0,84 Oxigén szaturáció 67 45 Vér pO2 3,2 7,8

32. A GÁZCSERE ÉS A LÉGZÉS ÉLETTANA SZÉNDIOXID TRANSZPORT FOLYAMATOK • Passzív diffúzió – szövetek és véna kapillárisok között szöveti pCO2 (9-15 Hgmm)  vér pCO2 (5-8 Hgmm) • Vérben átalakulás CO2 + H2O  H2CO3 H2CO3  H+ + HCO3- (3) Kopoltyúlemezekben hidrokarbonát bomlás HCO3-  szénsav anhidratáz CO2 + H2O (3) Passzív diffúzió – kopoltyú lemezek kapillárisai és víz között (4) Exchange mechanizmus – kopoltyú lemezek epithel sejtjeiben (HCO3 / Cl-)

33. A GÁZCSERE ÉS A LÉGZÉS ÉLETTANA GÁZCSERÉT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK Külső tényezők: • Vízáramlás sebessége – ventillációs volumen nagy ventillációs volumen – víz-shunt mechanizmus • Hőmérséklet : víz oldott oxigéntartalma testhőmérséklet  oxigén felvétel • Víz oldott oxigén tartalma   hypoxia kopoltyúmozgások frekvenciája  kopoltyúmozgások amplitúdója 

34. A GÁZCSERE ÉS A LÉGZÉS ÉLETTANA GÁZCSERÉT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK Belső tényezők: • Kopoltyú kapilláris keringése – vasomotor aktivitás • Adrenalin hatás – dilatatio  acetilkolin – constrictio • Paradox hatás – hypoxia  vasoconstrictio (gradiens) • Transzfer faktor – kopoltyúban zajló gázcsere felvett oxigén térfogata : oxigén grádiens értéke • Bohr effektus – Hb oxigénkötő kapacitásának pH függése • Root effektus – oxihemoglobin formáció ideje Hb + O2  HbO2 (50 %) - 9 x 10-3 sec Hb + CO2 + O2  HBO2 (50 %) – 8,7 x 10-2 sec

35. A GÁZCSERE ÉS A LÉGZÉS ÉLETTANA LÉGZÉS TÍPUSOK Kopoltyú légzés: átáramló víz  artéria kapillárisok Bőrlégzés: befolyásolja : bőr vérellátottsága epidermis réteg vastagsága mucus réteg vastagsága Bőrlégzés jelentős – lárvakorban Lárvakorban – testfelület 40 %-a aktív diffúziós távolság 15-25 m !!

36. A GÁZCSERE ÉS A LÉGZÉS ÉLETTANA LÉGZÉS SZABÁLYOZÁSA Neurális szabályozás: központ medulla oblongata pacemaker aktivitás  folyamatos jelsorozatok efferens ágon  Kemoreceptorok  jelsorozatok frekvenciája változik  légzés frekvenciája változik

37. A KIVÁLASZTÁSI FOLYAMATOK ÉLETTANA KIVÁLASZTÁS: VESE + EPE + LÉP + KOPOLTYÚ (BŐR) VESE FUNKCIÓJA: Vizelet képzése a vérplazmából képződő ultrafiltrátumból Víz, kationok, glükóz, aminosavak visszatartása Víz, kationok, fehérje-anyagcsere végtermékek eltávolítása KIVÁLASZTÁSI FOLYAMATOKKAL BIZTOSÍTHATÓ: • A vér és az extracelluláris folyadék ozmotikus nyomása ion összetétele pH értéke

38. A KIVÁLASZTÁSI FOLYAMATOK ÉLETTANA

39. A KIVÁLASZTÁSI FOLYAMATOK ÉLETTANA

40. A KIVÁLASZTÁSI FOLYAMATOK ÉLETTANA ULTRAFILTRÁCIÓT BEFOLYÁSOLJA: • Glomerulus kapilláris hidrosztatikai nyomása • Bowmann tok űrterében uralkodó nyomás • Vérplazma kolloid ozmózisos nyomása KIVÁLASZTÁSI FOLYAMATOK SZABÁLYOZÁSA Neurális szabályozás: paravertebralis ganglionok vese hemodinamikus viszonyainak szabályozása – vasomotor aktivitás

41. A KIVÁLASZTÁSI FOLYAMATOK ÉLETTANA A VESE KIVÁLASZTÓ MŰKÖDÉSÉNEK PARAMÉTEREI Diurézis: a vizelet termelés mértékszáma az adott anyag mennyisége /ml vizelet (U) vizelet termelés (V) Diurézis /perc = U x V Clearence :1 perc alatt kiválasztott anyag anyagmennyiség az adott anyag mennyisége /ml vérplazma (P) C (ml/perc) = (U x V) : P Excretio: a vese kiválasztó tevékenység mértékszáma Pa = marker anyag / ml vér (arteria renalisban) Pv = marker anyag / ml vér (vena renalisban) E = (Pa – Pv) : Pa ( értéke 0 – 1 között)

42. A KIVÁLASZTÁSI FOLYAMATOK ÉLETTANA Vese glomerulusok filtrációs hatékonysága – GFR Csak olyan anyaggal határozható meg, amely - nem reabszorbeálódik - nem szekretálódik GFR értékét befolyásolja: • Hőmérséklet Hőmérséklet GFR Diurézis (oC) (ml/kg/h) 2 1,99 1,21 10 3,67 2,45 18 5,69 4,39

43. A KIVÁLASZTÁSI FOLYAMATOK ÉLETTANA (2) Vízbeáramlás mértéke: testfelület vízpermeabilitása • Hipoxia : adrenalin / noradrenalin szint nő  vérnyomás megnő az aorta dorsalisban  csökken a perifériális keringés (csökken a vesén átáramló vér mennyisége)

44. ELEKTROLIT TRANSZPORT FOLYAMATOK NÁTRIUM ÉS KLÓR: • befolyásolják a vérplazma ozmotikus nyomását • a vese tubulusokból reabszorbeálódik • nátrium reabszorpció facilitált transzport (grádiens ellen) • klór reabszorpció passzív folyamat KÁLIUM: • befolyásolja a sejtek ozmotikus nyomását • a kálium reabszorbeálódik és/vagy szekretálódik • reabszorpció / szekréció a tubuláris epithel sejtek membránjának kálium áteresztőképességétől függ

45. ELEKTROLIT TRANSZPORT FOLYAMATOK HIDROGÉN: • a hidrogén nem reabszorbeálódik (a halak vizelete savas kémhatású) • a hidrogén mennyiség a szénsav disszociációtól függ KALCIUM ÉS MAGNÉZIUM: • a szervezet igényétől függően reabszorbeálódik • a reabszorpció részben hormonális kontroll alatt áll FOSZFÁT ÉS SZULFÁT: • a szervezet igényétől függően reabszorbeálódik • a reabszorpció részben hormonális kontroll alatt áll

46. ELEKTROLIT TRANSZPORT FOLYAMATOK A GLÜKÓZ KIVÁLASZTÁSA ÉS ANNAK SZABÁLYOZÁSA • nagy hatékonysággal reabszorbeálódik • az ultrafiltrátum glükóz tartalmát befolyásolja: a vérplazma glükóz tartalma (1,90-7,10 mmol/l) • vizelet glükóz tartalmát (0,11- 3,03 mmol/l) befolyásolja: az ultrafiltrátum glükóz tartalma • tubuláris sejtek glükóz reabszorpciója mikropiknotikus apparátus segítségével  kapacitása limitált !! • befolyásolja: vérplazma glükóz szint növekedése (STH) membrán kapacitás növekedése (hőm.)

47. ELEKTROLIT TRANSZPORT FOLYAMATOK NITROGÉN TARTALMÚ ANYAGOK KIVÁLASZTÁSA Renális kiválasztás • a vesén keresztül a kiválasztás mérsékelt (2,5-25 %) • a kiválasztás függ a tápláltsági állapottól

48. ELEKTROLIT TRANSZPORT FOLYAMATOK • a nitrogén tartalmú anyagok kiválasztásának sorrendje: kreatin  karbamid  ammónia  aminosavak  húgysav  kreatinin - az aminosavak csak részben választódnak ki aminosavként (vizelet exogén nitrogén tartalma) • az aminosavak kiválasztása metabolizált formában (karbamid illetve ammónia) történik - a karbamid részben reabszorbeálódik a vesében

49. ELEKTROLIT TRANSZPORT FOLYAMATOK Extrarenális kiválasztás • a nitrogén-tartalmú anyagok kiválasztása a craniális test-félen (kiemelten kopoltyú) 6-10 x intenzívebb, mint a caudalis testfélen (vese) • kiválasztás a kopoltyúlemezeken keresztül – NH3 • ammónia diffúzió – passzív folyamat NH3 / Na+ exchange mechanizmus

50. ELEKTROLIT TRANSZPORT FOLYAMATOK A SZERVEZET HOMEOSZTÁZISÁT BIZTOSÍTÓ ELEKTROLIT TRANSZPORT MECHANIZMUSOK OZMOREGULÁCIÓ – belső egyensúly fenntartása • testfolyadékok  környezet • Intracelluláris tér  extracelluláris tér intracelluláris tér állandóságát fenntartja – sejtmembrán extracelluláris tér állandóságát fenntartja – vese + kopoltyú, bőr, „só mirigyek” , bélcsatorna