a működés szabályozása

A működés szabályozása

A tápcsatorna működésének szabályozási mechanizmusaiKIR reflexes szabályozásaz enterális idegrendszer – a motoros és szekréciós

funkció szabályozásaa gasztrointesztinális jelzőmolekulák

A szövetek tápanyagellátásának hormonális szabályozásaa hasnyálmirigy belső szekréciós funkciójaaz inzulina glukagon és a szomatosztatina tápanyag-raktározás és mobilizálás szabályozása

A táplálékfelvétel és a test energiaraktárainak szabályozása

A tápcsatorna működésének szabályozási mechanizmusaiAz optimális működéshez a táplálékfelvételt követő motoros, szekréciós és felszívó folyamatokat össze kell hangolni, valamint az elfogyasztott táplálék mennyiségéhez és minőségéhez kell igazítani. A gasztrointesztinális rendszer működésének szabályozását hormonális és idegi mechanizmusok biztosítják:

- központi idegrendszeri - enterális idegrendszer- gasztrointesztinális hormonok, parakrin szekrétumok A szabályozó mechanizmusok a tápcsatorna adott szakaszai szerint változnak.A rágást, nyelést, nyálszekréciót és székletürítést a központi idegrendszer szabályozza, míg agyomornedv elválasztását, a gyomor mozgását, a hasnyálmirigynedv elválasztását, azepe ürítését, a vékony- és vastagbél mozgását és a felszívódást az enterálisidegrendszer szabályozza, amit a paraszimpatikus beidegzés nagyobb mértékben,a szimpatikus beidegzés kisebb mértékben módosít.

Központi idegrendszeri reflexes szabályozás

Egyes mirigyek elválasztását, továbbá a nyelőcső és a gyomor motoros működését a központi idegrendszer közvetlenül irányíthatja

Pavlov: feltételes (kondícionált) reflex kialakítása – a nyálelválasztást vizsgálta

Pavlov az emésztés élettanát kutatta, munkásságáért Nobel díját is kapott. E kutatások részeként sajátos módszert dolgozott ki a kutyák evés közbeni nyálelválasztásának mérésére. A kutyát kantárokkal egy állványhoz kötötték, hogy ne tudjon mozogni, meghatározott mennyiségű ételt adtak neki, a képződött nyálat pedig, a pofájára varrt sipolyon keresztül elvezették.

Gondosan ellenőrzött szituációt alakított ki, amelyben röviddel azelőtt, mielőtt a kutya ételt kapott volna, egy csengő szólalt meg, a csengő hangját és az ételt többször párosítva a csengő hangja önmagában is nyáladzást váltott ki. Pavlov az ételt feltétlen ingernek nevezte, a nyálelválasztást pedig feltétlen válasznak, minthogy ez a reakció minden körülmények között megvalósul.

Pavlov kísérletei

Az új inger (a csengőhang) a feltételes inger nevet kapta, mivel ez korábban semleges inger volt, és nem váltott ki nyálelválasztási reakciót. A csengőhangra adott válasznak Pavlov a feltételes válasz nevet adta. A lejátszódó események sorrendje így ábrázolható: Pavlov szerint a feltételes inger és a feltétlen inger között képződött kapcsolat annak a következménye, hogy a csengőszó elhangzása után röviddel kapott étel megerősítette a nyálelválasztási reakciót. Ha az étel rendszeresen elmarad, a feltételes reakció is kezd elmaradozni, illetve kioltódik. Pavlov kimutatta, hogy az a kutya, amelyik megtanult csengő szóra nyáladzani, más - hasonló - ingerekre, így például berregésre, sípszóra is nyálelválasztással válaszol.

Pavlov kísérletei

A táplálékfelvétel alatt, továbbá a táplálékfelvételt követően az emésztőcsatorna különböző részein (szájüreg, gyomor, vékonybél) elhelyezkedő receptorok ingerületbe kerülnek és a központi idegrendszerben (KIR) átkapcsolódva (elsősorban nyúltvelőben) kiváltják a mirigyek szekretomotoros idegeinek ingerületét. >>>

a KIR ebben az esetben közvetlenül hat a mirigyek acinussejtjeire.

A látószerv és a hallószerv ingerülete is szekréciót okoz.

Központi idegrendszeri reflexes szabályozás

Az enterális idegrendszer

A vegetatív idegrendszer harmadik része a szimpatikus és paraszimpatikus mellett az enterális idegrendszer. A nyelőcső alsó kétharmadától egészen a rectum végéig húzódik, magában foglalja a hasnyálmirigy idegelemeit is.

Két egymástól elkülönült, de egymással szoros kapcsolatban álló idegfonatból áll, ezeka hosszanti és körkörös simaizom-rétegek közt elhelyezkedő plexux myentericus Auerbachi ésa nyálkahártya alatt húzódó plexux submucosus Meissneri.

Az enterális idegrendszert felépítő neuronok - a központi idegrendszerhez hasonlóan - reflexíveket alkotnak. Az érző (szenzoros) neuronok végződései részben mechanoreceptorok, amelyek a gyomor- bélrendszer falának feszülését érzékelik, részben pedig a gyomor- béltartalom összetételét detektáló kemoreceptorok.

A szenzoros neuronok transzmittere mai ismereteink szerint a P-anyag (substance-P, SP). A szenzoros és effektorneuronok között a kapcsolatot igen sok interneuron biztosítja, amelyek között egyaránt vannak serkentők és gátlók. A serkentő interneuronok kolinergek, a gátló interneuronok többféle transzmiterrel működnek, ezek közül különösen fontosak az opoid peptidek (endorphinok, encephalinok). Az effektorneuronok simaizmokat, mirigyeket, endokrin, és parakrin sejteket valamint ereket idegeznek be. A submucosus plexus effektorneuronjai - többek között - kolinerg úton irányítják az emésztőmirigyek enzimszekrécióját, a myentericus effektorok pedig szerotoninerg transzmisszióval a motilitást.

Az enterális idegrendszer helyi reflexeit a vegetatív idegrendszer másik két ága, a szimpatikus és a paraszimpatikus modulálja.

Az enterális idegrendszer

A vegetatív idegrendszer két - egymástól anatómiailag és funkcionálisan elkülönülő részből áll. A két rendszer közös vonása, hogy az efferens szár két neuronos: a központi idegrendszerben kezdődő preganglionáris, és valamelyik vegetatív ganglionban elhelyezkedő posztganglionáris neuronból áll. A ganglionokban az ingerület áttevődés folyamata is azonos: a neurotranszmitter az acetilkolin. Különbözik viszont a preganglionáris sejt és a ganglion elhelyezkedése.A szimpatikus idegrendszer preganglionáris rostjai a gerincvelő thoracolumális szakaszából, a szürkeállomány mediolaterális részéről indulnak ki. A ganglionok paravertebrálisan (dúclánc) vagy prevertebrálisan (ggl. stellatum, ggl.coeliaca, ggl. mesenterica sup. et inf.) helyezkednek el. A preganglionáris rostok tehát viszonylag rövidek, és a posztganglionáris rostok hosszabbak. A neurotranszmitter a ganglionokban az acetilkolin, a posztganglionáris rostok túlnyomó részében (90%) pedig a noradrenalin.

A paraszimpatikus idegrendszer preganglionáris rostjai craniosacralis kiindulásúak. A craniális részt az agyidegek (III, VII, LX, X) vegetatív magvai képezik, ezek közül legfontosabb a vagus, ami a mellkasi és a felső hasi szervek paraszimpatikus beidegzését adja. A gerincvelő sacralis szegmentumából induló rostok csak a has alsó harmadában elhelyezkedő szervek vegetatív beidegzésében játszanak szerepet. A ganglionok a szervek falában foglalnak helyet, tehát a preganglionáris rostok hosszúak, míg a posztganglionárisak igen rövidek. Mind a pre- mind a posztganglionáris rost neurotranszmittere az acetilkolin.

Az emésztőrendszer károsodásaiLonovics Jánosid. Dubecz SándorErdős LászlóJuhász FerencMisz Irén Írisz

simaizom:gastrointestinális rendszer kontrakció

mirigyek:nyálmirigyek szekréciógyomor fedősejtek HCl

szekréciógyomor fősejtek

pepszinogén szekréciópancreas acinussejtek enzim

szekréció

Paraszimpatikus posztganglionáris hatások

Szimpatikus hatások és receptorok

Szerv - beidegzett struktúra

Receptor

Hatás

Emésztőrendszer mirigyek simaizom sphincterek

b2

b2

a1

szekréció csökkenmotilitás csökkenkontrakció - zárás

Májsejtek b2 glikogenolízis

Zsírsejtek b3 lipolízis

A vagovagalis reflex

Az emésztőcsatorna működését szabályozó feltétlen reflexek afferens neuronjainak nagy része az agyidegeken keresztül éri el a nyúltvelőt.

Legfontosabb. N. vagus (X. agyideg)

A nyelőcsőből, a gyomorból és a vékonybélből származó információt szállítja. (a szenzoros receptorok mechano, ozmo- és kemoreceptorok).Az efferens rostok szintén a n. vagusban futnak.= vagovagalis reflex

Gasztrointesztinális jelzőmolekulákA táplálékfelvételt követő mechanikai vagy kémiai változás a tápcsatornának valamely szakaszában egy specifikusan differenciált sejtcsoportból hormonszekréciót vált ki, amely a a véráramba kerülve távoli sejtek működését szabályozza.

A tápcsatorna falában speciális hormonokat elválasztó sejtek is találhatók• Az ilyen endokrin sejtek működését a béllumen felől érkező hatások, más hormonok és az enterális idegrendszer befolyásolja.

• A hormonok parakrin módon, és a vérrel a célsejthez szállítódva befolyásolják a tápcsatorna szekretoros és motoros működését• A hormonok a tápcsatorna mozgását, a külső- és belső elválasztású mirigyek aktivitását és a mirigyszekrétumok ürülését befolyásolják• A gasztrointesztinális hormonok kivétel nélkül peptidek, szerkezetük alapján három csoportot különböztetünk meg:

- gasztrin-család: gasztrin és kolecisztokinin (CCK)- szekretin-család: szekretin, glükagon, vazoaktív intesztinális peptid (VIP)- motilin-család: motilin

A gasztrointesztinális rendszer endokrin működése

• A endokrin sejteket az általuk termelt hormonról nevezték el:-G-sejt (gasztrin), CCK-sejt (CCK), S-sejt (szekretin), M-sejt (motilin), stb.

• A hormonszekréciót a vegetatív idegi hatások mellett a lumenben található speciális anyagok is elindíthatják:- gasztrin: gyomorban fehérje-bomlástermékek, PSY hatás, gyomorfal feszülése- szekretin: duodenum nyálkahártyáját ér savi hatás- CCK: duodenumban lév zsírok és aminosavak

G-sejtek : gasztrinParietalis sejt: HCl, intrinsic factor Trofikus hatás (gyomor, vékony- és vastagbél)Gyomor motilitása Exokrin hasnáylmirigy Inzulin Pajzsmirigy: Kalcitonin Bél motilitása

gyomor antrumának és a duodenum nyálkahártyájában elszórtan - apicalis rész a lumen kémiai összetételét érzékeli: aminosavak, aminokHelicobacter pylori ammóniát termel - basalis rész: szekréció a kapilláris felé

G-sejten 2 idegi végződés konvergál: (növelik a gasztrinleadást)-bombezinerg neuron transzmittere: GRP (gastrin releasing peptid)(vagus postgang. neuronjaként felfogható, és ezen végződnek az enterális IR rostjai is)- sy postgang neuronok : NAβ2 –rec vér adrenalin szint emelkedése aktiválja stressz okozta hypergastrinaemiasósav túlprodukció

Gátló szabályozás:negatív visszacsatolás a gyomor lumene felől: gasztrin fedősejtek sósavat termelneklumenbe került H+-ok gátolják a gasztinszekréciót. (pH 2,5-3,0-nál)gyomornyh-ban levő D-sejtek: egy részük a G-sejt mellett szomatosztatint termelnek G-sejthez diffundálköt a G-sejthez gátolja a gasztrin szekréciót (parakrin)(D-sejt idegi szab. alatt is áll: psy postgang kolinerg aktivitás szomatosztatin szekréciója nő (atropin: szomatosztatinszekr-t gátol gasztrin szint nő)kolinerg ingerület : közvetlenül hatva a fedősejtensósav szekr. nő)gasztrin rövid és hosszútávú hatásai sósavszekréció biztosítása táplálékfelvételkorközvetett hatás: gyomor nyh-ban levő enterokromaffin sejtek gasztrinreceptorára hat hisztamin szabadul fel parakrin módon növeli a fedősejtek sósavszekrécióját közvetlen hatás (kisebb jelentőség)fedősejtek, enterokromaffin sejtek növekedési faktoraA gyomornyálkahártya sejtjeinek proliferációja

CCK

- epehólyag izomzat összehúzódása- Oddi-sphincter ellazulása- Hasnyálmirigy acinussejtek enzimszekréciójának fokozása- Hasnyálmirigy kivezető csősejt: elektrolitszekréció (szekretin hatását fokozza)- gyomorürülést gátolja- inzulinszekréciót fokozza- táplálékfelvételt gátolja (jóllakottság, vagus afferens)-trofikus hatás a hasnyálmirigyben

CCK-termelő sejtek: dudodenumban, jejunum felső szakaszán Legfontosabb szabályozója a lumen tartalmának összetétele: aminosavak (főleg fenilalanin, zsírsavak C>10)Vagovagalis választ is kivált

tápcsatorna adott szakaszán megfelelő mennyiségű táplálék találkozzon a megfelelő mennyiségű emésztőnedvvel lebontási, felszívási viszonyok optimalizálása, közben a vér glükóz koncentrációja csak keveset ingadozzon pleiotróp hatás

Szekretin

- Hasnyálmirigy ductus-sejtek: HCO3-szekréció - Epeutak sejtjei: HCO3--szekréció - Gyomor HCl-elválasztás gátlása - Gyomor pepszinszekréció - CCK-hatás potencírozása-Gyomorürülés gátlása

Ingere: a duodenumot érő savas vegyhatásGátlása: savi vegyhatás megszűnése

GIP – glükóz dependens inzulinotrop peptidSzekrécióját abélbekerülő szénhidrát is kiváltja

inzulin-szekréció serkentése (fő hatás)Gátló hatás a gyomorban: motilitás, HCl-elválasztás

MotilinPerisztaltikus aktivitás serkentése:Az étkezések közötti motilitás feltételezett regulátora.

(HormonjelöltekPPP (pancreas F sejt)gátolja az exocrin szekréciót, abszorpció. Ingere: peptidek, vagus GLP-1 Serkenti bélnedv szekrécióját, insulin szekrécióját Végig a GI traktusban. Inger: glcneurotensin (ileum) GI-motilitás gátlása ilealis véráramlás serkentése inger: zsírsavakguanylin (vékony és vastagbél, parakrin) cGMP intestinalis szekréció serkentésepeptid YY (vékonybél) HCl szekréció gátlása, inger: zsír(villikinin)-nem izolált (vékonybél) bolyhok mozgása)

Parakrin anyagok SzomatosztatinD-sejtek termelik, olyan sejtek közelében helyzezkednek el, melyek működését gátolják- gátolja a G-sejt gasztrinszekrécióját és a parietális sejt HCl szekrécióját ill. a gyomor mozgásait- végig a belekben: gátolja : szekretin, GIP, VIP szekréciót, pankreas szekréciót, epeutak kontrakcióját, belek szekrécióját és motilitását, abszorpcióthisztamin: H2 receptoron hat, szekretoros hatás

Neurocrinok- GRP: G-sejt gasztrinszekréció- P-anyag: motilitás serkentése- enkephalinópiátreceptorVIP neuronok gátlása tónusos simaizom kontrakció motilitás gátlása- VIP: exocrin szekréció fokozása (erős inger nyál, pancreas, epe, bél), HCl szekréció gátlása, vasodilatatio, izomrelaxáció (sphincterek)

A táplálék feldarabolása és nyállal történő keverése részben akaratlagos, részben reflexes folyamat.

A nyelés a tápláléknak a szájból a gyomorba történő juttatása. Kezdeti fázisa akaratlagos, ezt követően azonban reflexes szabályozás alatt áll. A faringeális fázisban, amikor a falat (bolus) a garatba jut, a gégefedő reflexes mechanizmus révén lezárja a tranchea bemenetét, s a légzés leáll.

A nyálelválasztás idegi szabályozás alatt állA paraszimpatikus idegrendszer ingerlése erőteljes nyálelválasztást okoz( híg és kevés szerves anyagot tartalmaz)A szimpatikus idegek ingerlése hatására a gl. submandibularisból kis mennyiségű, de szerves anyagokban gazdag nyál elválasztása indul meg

Összefoglalás

Összefoglalás

A sósav szekrécióját PSY beidegzés, gasztrin és a hisztaminfokozza, míg a szekretin gátolja• A sósav szekréciója ízek és illatok (kefalikus fázis), a gyomorbennék (gasztrikus fázis) és a vékonybélbe került fehérjék (intesztinális fázis) is kiválthatjákA hasnyálmirigynedv szekréciót a CCK, szekretin, VIP, PSY hatás fokozza• Kefalikus- (látás, szaglás, rágás), gasztrikus- (gyomrfal feszülése) és intesztinális (vékonybélbe került peptidek, aminosavak, zsírsavak) fázisAz epe termelését a szekretin, ürülését a CCK szabályozza, valamint mind a termelés, mind az ürítés fokozódik PSY hatásra.

Összefoglalás

Összefoglalás

A székelési ingert a rectum falának feszülése váltja ki.• A székletürítés komplex folyamat, amit kortikális és szubkortikális struktúrák (hypothalamus, nyúltvelő), a gerincvelő, és az enterálisidegrendszer összehangolt működése hoz létre.

A végbél nyílását egy belső simaizom és egy külső, akaratlagosan szabályozható harántcsíkolt izom szabályozza• Míg a rectum telődése a belső sphincter reflexes ellazulását okozza, a külső sphincter tónusa fokozódik.

Összefoglalás

Anabolizmus Katabolizmus

Hormonok

Inzulin↑Glukagon↓

Inzulin↓Glukagon↑

Forrás táplálkozás raktárakFolyamatok

Glikogén szintézisTriglicerid szintézisProtein szintézis

GlikogenolízisLipolízisProteolízisKetogenezis

A szövetek tápanyagellátásának hormonális szabályozásaSzénhidrát anyagcsere

Forrás:http://phys.dote.hu/files/oktatas/gyogyszeresz/human_elettan_ii/eloadasanyagok/Szenhidrat_anyagcsere.pdf

A glükóz homeosztázis szabályozása

Hormonális hatások:gyorsan ható hormonok:inzulin, glukagon, adrenalinlassan ható hormonok:kortizol, növekedési hormonIIdegi hatások :paraszimpatikus hatás (Ach)szimpatikus hatás (noradrenalin)

Szubsztrátok:glükóz, aminosavak, szabad zsírsav


Szénhidrát anyagcsere


Lipid anyagcsere


Fehérje anyagcsere


Intermedier anyagcsere

Hasnyálmirigy Langerhans-szigetek

Inzulin


Az inzulin szekréció 98 %-a szabályozott, 2 %-akonstitutív• Felezési idő: 5-8 perc (C-peptid felezési ideje: 30 min)• Lebomlás:– vesében és májban: specifikus proteáz és glutation-dependens transzhidrogenáz– IR-hoz kötődve (internalizáció)• Kis mennyiségben a vizelettel ürül• Kezelt diabetesben: specifikus antitestek

Inzulin


Inzulin elválasztás


Ligand kötődés → dimerizáció- Aktiválódnak a tirozin-kinázok- Az aktivált receptor relé proteineket aktivál(inzulin Receptor Substrate IRS)- Egy tirozin-kináz dimer akár tíz intracellulárisproteint is aktiválhat


Glükóz transzporterek• GLUT-1– nagy glükóz affinitás– inzulin independens– a bazális glükóz transzportért felelős• GLUT-2– kis glükóz affinitás– inzulin independens– mindkét irányú glükóz transzportotlehetővé tesz• GLUT-3– nagy glükóz affinitás• GLUT-4– kis glükóz affinitás– inzulin dependens– a fokozott metabolikus aktivitásfacilitálja a membránba történőkihelyeződését

• Zsírszövet– GLUT-1, GLUT-4• Vázizom– GLUT-1, GLUT-4 (inzulin independens aktiváció !!!)• Máj– GLUT-2• Agy– idegsejt: GLUT-1, GLUT-3, erek:GLUT-2• Hasnyálmirigy β sejtek– GLUT-2• Vese– GLUT-2 (SGLT1 és GLUT-1)• Bélhám– GLUT-2

Glükóz felvétel


Inzulinszerű aktivitással rendelkező anyagokInzulinProinzulinNem-szupprimálható inzulinszerű aktivitásKis molekulatömegű frakcióIGF-I (somatomedin C)IGF-IISomatomedin AFoetalis somatomedinNagy molekulatömegü frakció(nem-szupprimálható inzulinszerű proteinek)

Ha az inzulinszerű aktivitást a zsírszövet glükózfelvételével és gázcseremeghatározásával mérik, akkor a teljes aktivitás 7%-a gátolható inzulinellenes antitesttel. A fennmaradó 93%-ot nem-szupprimálható inzulinszerűaktivitásnak nevezzük.


• hasnyálmirigy α-sejtekben termelődik• Egyláncú peptid, MW: 3,500; aa:29– preprohormon MW: 18,000– prohormon (glycentin) MW: 12,000• Szignalizáció: cAMP (Gs)A glucagon metabolizmusa• Felezési idő: 5-10 perc• Lebomlás:– minden szövetben, de elsősorban a májban

Glukagon


A glukagon termelés szabályozása


Glukagon elválasztás


• Anabolikus és katabolikus fázisok között I/G ∼ 2

• Fizikai munka: inzulin ⇓ - Glukagon ⇑ - I/G ⇓ (0.05)

• Vészreakció: inzulin ⇑ - Glukagon ⇑

• Éhezés: inzulin ⇓ - Glukagon ⇑ - I/G ⇓ (<0.5)

• Táplálékfelvételt követően:

– Vegyes táplálék :inzulin ⇑ - Glukagon ⇓ - I/G ⇑ (15-25)– Szénhidrát: inzulin ⇑ - Glukagon ⇓ - I/G ⇑ (25-30)– Protein: inzulin ⇑ - Glukagon ⇑ - I/G ⇑ (3-4) !!!!!!– Zsír: inzulin ⇑ - Glukagon ⇓ - I/G ⇑

Az inzulin és glukagon antiparallel elválasztása


• Két forma: 28 and 14 aa; hasonló hatások• D sejtek termelik• Felezési idő: 2 perc• Gátolja a– GI traktus minden funkcióját– A glucagon és inzulin elválasztás

Somatostatin



A somatostatin elválasztás

HypoglycaemiaVércukor szint < 3.0mMA szövetek glükóz felvétele nem elegendő a funkció fenntartásához.A központi idegrendszer nagyon érzékeny:látás, beszéd, járás zavarokaggresszivitáskóma, halálStressz válasz (adrenalin felszabadulás):sápadtságverejtékezés


• A DM osztályozása– IDDM– NIDDM– egyéb formák• Gesztációs diabetes• Indukált DM– metaszteroid• génmutáció


Csökkent glükóz tolerancia


A diabetes mellitus rövid távú szövődményei

A zsírsavak igen fontos energia források, trigliceridek (neutrális zsírok) formájában a zsírszövetekben raktározódnak. További fontos szerepük van a foszfolipidek felépítésében is. A trigliceridek mobilizációja lipáz enzimek segítségével történik. A zsírsavak oxidációjuk előtt acil-CoA-vá aktiválódnak, oxidációjuk a mitokondrium mátrixában történik, ahová az acil-karnitin transzferáz szállítja az aktivált zsírsavakat. Oxidációjuk két szénatomonként β oxidációval történik: acetil-CoA, FADH2 és NADH keletkezik.

A zsírsavak szintézise teljesen eltérő módon történik A szintézist a citoszólban egy ACP körül szerveződött szintáz komplex végzi malonil-CoA prekurzorból NADPH oxidoredukciós partnerrel. A neutrális zsírok és foszfolipidek közös intermedierje a foszfatidsav. A foszfolipidek diészter kötéseinek kialakulásakor citidin nukleotidok vesznek részt az aktivált intermedier kialakításában.A koleszterin szintézis acetil-CoA-ból több lépésben mevalonsav és aktivált izoprén egység intermediereken keresztül történik. A koleszterin fontos összetevője a membránoknak és a szérum lipoprotein komplexeknek. A koleszterin szint szabályozása több szinten történik.

Zsír mobilizáció és szintézis

A koleszterin szint szabályozása

A koleszterin szintézis út elején a mevalonsav szintézise hormonálisszabályozás alatt áll, ezen kívül az intracelluláris koleszterin feedbackinhibitora az enzimnek.Magas intracelluláris koleszterin koncentráció gátolja az LDL receptorok szintézisét ezáltal az LDL mennyiség a véráramban koncentrálódik.Örökletes hiperkoleszterinémia esetén az LDL receptorok hibája miatt nincs megfelelő LDL felvétel így az extracelluláris koleszterin nemjut be a sejtekbe hanem a véráramban felhalmozódik fel.

A vegetatív funkciók magasabb szintű szabályozása

A vegetatív funkciók felsőbb szintű szabályozása az agytörzsben és a hypothalamusban történik. Az agytörzsben találhatók az alapvető, vitális központok, amelyek nélkül az élet fenntartása elképzelhetetlen.Itt történik a vérnyomás, a vérkeringés és a légzés szabályozása, valamint itt található számos vegetatív ill. védő reflex - köhögés, tüsszentés, csuklás, nyelés, hányás - központja is.

A hypothalamus leginkább olyan vegetatív funkciók irányításáért felelős, amelyeknek magatartási összetevőjük is van. Ezek a homeostasist, az önfenntartást, és a fajfenntartást szolgálják. A vegetatív funkciók szervezésével ezen a szinten kapcsolódik össze az endokrin rendszer, a belső elválasztású mirigyek nagy részének irányítása is. A hypothalamusba befutó kémiai és idegi ingerek alapján itt integrálódik számos homeosztatikus funkció (táplálékfelvétel, vízforgalom, anyagcsere, hőszabályozás), a szervezet növekedése és a szaporodással kapcsolatos funkciók, és itt szerveződik a nagy megterhelések elhárítását szolgáló vészreakció is. A hypothalamusból kifutó parancsok részben idegi részben hormonális természetűek.

A táplálékfelvétel és a test energiaraktárainak szabályozása

A napi táplálékfelvétel a raktárak feltöltöttségét biztosítja.A táplálék felvétele az energiaszükséglettől függő, szabályozott folyamat. A táplálékfelvételt szabályozó mechanizmusok elsősorban az összenergiabevitelt illesztik a szükséglethez, de a szervezet a felvett táplálék minőségét is szabályozza.A táplálék megszerzésére irányuló tevékenység a biológiai szükséglet által motivált magatartás, összetett végrehajtó funkciókkal.

A táplálékfelvételt ill. a visszautasítást nem kizárólag a táplálékfelvétel szükségessége szabályozza, hanem sok magatartást befolyásoló tényező (napi ritmus, sötétésg/világosság, ált. aktivitási szint, stb.) pszichoszociális tényezők!

A táplálékfelvétel központi szabályozása1. A táplálékfelvétel a hipotalamikus és az agytörzsi

magvak, valamint a limbikus rendszer ellenőrzése alatt áll.

2. A szénhidrát, zsír és fehérje iránti vágy kialakításában és megszüntetésben specifikus pályák és transzmitterek szerepelnek.

3. A táplálékfelvétel gátlásában szerotonerg és dopaminerg pályák szerepelnek.

1. 1940-es évek kutatásai:hipotalamusz ventromediális része – „jóllakottság központ”hipotalamusz laterális része – „éhség központ”később kiderült, hogy az agytörzsi magvaknak is szerepe van, ill. más neuroncsoportok és pályák együttesen szabályozzák a táplálékfelvételt.

Az agytörzsben (nucleus tractus solitarii) található kemoszenzitív receptorok fogadják a perifériáról jövő és a vér kémiai összetételét jelző információkat.

A felsőbb agyrészek közül a limbikus rendszer játszik kiemelt szerepet.

Más felső agyrészeknek módosító szerepük van: ezen utóbbiakon keresztül a táplálék minsőgének jelzései, az illat, íz pozitív vagy negatív hatást gyakorolnak a hipotalamikus és agytörzsi központokra.

Az integráció a hipotalamuszban történik.

A hypothalamus

Hypothalamus eredetű elhízás

2. Szénhidrát iránti vágy: hipotalamusz dorzomediális részén (nucleus pataventricularis) konvegálnak azok apályák, amelyek a szénhidrát iránti étvágy kiváltásában szerepelnek; egy-egy étkezés hatására többet fogyasztanak -Noradrenalin (α2-receptoron)-GABA-Y-neuropeptid (NPY)(nuclus arcuatus sejtjeiben termelődik): a NPY-neuronokon helyezkednek el a zsírraktárak állapotát jelző leptin receptorai. A zsírraktárak csökkenésekor a hypothalamushoz kevesebb leptinmolekula kerül, ezért fokozódik az NPYsejtek aktivitása. >>> megnövekdett táplálékfelvétel, éhezésre jellemző reakciók

A szénhidrát iránti vágy reggel a legnagyobb.

A rendszer hormonálisan is szabályozott: a mellékvesekéreg glukokortikoid hormonjai fokozzák a neurotranszmitterek szintézisét, valamint a receptorok számát.

2. Zsír iránti étvágy: a hipotalamusz mediális magcsoportjait elérő másik pályarendszer.-Galanin (állatban biztosan, emberben valószínű): hatását az ösztrogén is befolyásolja- opioid pepdtidek: a fehérje iránti vágyat is fokozzák.Ez a rendszer a késői órákban aktiválódik.

3. A táplálékfelvétel gátlása-szerotonerg pályák (a mediális hipotalamusz magjaink konvergálnak) gátolják a szénhidrát iránti étvágyat és valószínűleg ezek játszanak szerepeta szénhidrát iránti vágy nappali fokozatos csökkenésében

- Dopaminerg pályák a zsírfogyasztást módosítják

A táplálékfelvételt megindító és leállító perifériás jelzések

1. A táplálékfelvétel szabályozásában szereplő neuroncsoportokat kiterjedt glükózmonitorozó rendszer juttatja információhoz.

2. A megkezdett táplálékfelvételt preabszortív jelzések állítják le.

3. Az energiaraktárak állandóságának beállításához a zsírszövetből jövő jelzőmolekula, a leptin is hozzájárul

4. A hideg környezetben, valamint fizikai aktivitás következtében megnövekszik a táplálékfelvétel

5. A testtömeg hosszú távú szabályozásában mind a táplálékfelvétel, mind az energiafelhasználása megváltozása szerepel

Az eddigi kutatások sierint a noradrenerg pályák közül az alfa-2-recpetorn végződőd, a GBAerg, agalaninnal, az opioid peptidekkel és az NPY-nal műkődő pályák a táplálékfelvételt fokozzák

A táplálékfelvételt gátolják: szerotonerg, noraedrenerg alfa-2-recperoon, deopaminerg gáolják.

A táplálékfelvételt megindító és leállító perifériás jelzések

A táplálékfelvétel ugyan araktárak szinten tratására szolgál, mégis alkalmazkoidk anapi szükségletekhez.

A táplálékkeresést emberben illat. Látvány ismegindítja, de nem lesz hatásos, ha a központba olyan jelzések futnak be, amelyek a közelmúltban történt jelentős táplálékfelvételről tájékoztatnak.

A táplálkozást azonban többnyire oylan jelzések indítják be,amelyek a táplálékfelvétel szükségességéről tájékoztták a hipotalamuszt. Ezek a jelzések a perifériáról származnak-Éhség-Jóllakottság, táplálkozás leállítása

Glükózmonitorozó rendszer

Az agytörzs, hipotalamusz, limbikus rendszer:

-Perifériás glükózreceptorok és- centrális neuronok glükózérzékenysége folytán értesülnek a glükózszintről.

Perifériás glükózreceptorok: vena portae, hasnyálmirigy, vékonybél – n. vagus végződései érzékelik a helyi glükózkoncentrácót.>>> nyúltvelő (nucleus tractus solitarii) >>> csökken a táplálékfelvételKözponti idegrendszer (amygdala, hypothalamus, nucleus tractus solitarii): glükóz szenzitív és glükózreceptor sejtek

Együtetsen egy összehangolt rendszert alkotnak, ami ezt az információt összeveti egyéb jelzésekkel, így atáplálékfelvételi motivációt ennek megfelleően állítaj be.

Mindezek ellenére nem igazolt, hogy a fiziológiás éhségérzetben és táplálékfelvételi kséztetésében a glükóz szint csökkenése lenne a megindítő tényező.

A megkezdett táplálékfelvétel leállítása-Gyomor teltsége – mechanoreceptorokon keresztül

- kémiai tényezők: CCK >>> anorexigén hatású (n. vaguson közvettíéésvel , ill. közvetlen a központon), lassítja a gyomorürülést - bombezin- inzulinszekréció: gátolja az NPY gén átíródását >>> NPY csökken Az inzulinhiányos dibateses hyperphagia keletkezésében jelentős szerepe van!+ felszívott glükóz, triptofán

LeptinA zsírraktár nagyságának optimallizálást szolgálja a leptin-leptin-receptor rendszer.A leptin a szírszövetből származó polipeptid. A zsírszövet tömegének csökkenésekor a vér leptin koncentrációja csökken; a csökkenésre a hipotalamuszban fokozódik az NPY leadása.

Ha a zsírszövet tömege megnövekszik,akkor több leptin kerül a vérbe. A leptin a hipotalamikus sejtek leptinreceptorainkersztül csökeknti atáplálékfelvételt, növeli az energiafelhasználást.

Éhezés

Adaptáció: - glükoneogenezis fenntartása - összes triglicerid mennyisége, amelyből a szervezet biztosítani tudja alapműködéseit.A túlélést az egyes hormonok összehangolt szekréciója teszi lehetővé.- az éhezés valamennyi szakaszában cskken avérben az inzulin/glukagon arány. -Mellékvese glukokortikoid hormonjai (főleg kortizon) >>> génexpresszió szabláyozáával biztosítják a glukoneogenetikus és a lipolítikus enzimek szintjét (permisszív hatás), de szekréciójuk az éhezés során nem változik! ( aglujkokortikoidok hiányában az éhező szerezet enm képes a glukoneogenezisre)

3 szakasza:- posztabszorptív (max. 24 óráig)- rövid távú: 24-72 óra- krónikus éhezés > 72 óra

Posztabszorptív állapot (két táplálkozási ciklus között is megtörténik):

- az inzulinszekréció csökken, a glukagon szekréció nő-A vér glükóz szintjét 75%-ban a máj glikogenolízise, 25%-ban a glukoneogenezis tartja állandaón. A gükoneogenezis szubsztrátjai: vázizomból, vérsejtekből, agyból leadott tejsav, lipolízisből származó glicerin, kis mértékben aminosavak.- minden szövetben, amelynek nem egyedüli energiaforrása a glükóz, az alcsony inzulin szint következtében csökken a glükóz felvétele- a zsírsejtkben csökken a lipolízis gátlása (inzulin hatás), ezért nő avérbe kerülő szabad zsírsav és glicerin.- a szabad zsírsavak részben a váz- és szívizomztaban használódhatnak fel- a májban a még nagyon kevés ketontest keletkezik

Éhezés

rövid távú:-folytatódik az inzulin szekréció további csökkenése, a glukagon és a növekedési hormon szekréció fokozódik – ezt a vérplazma csökkent glükóz koncentrációja indítja be-A máj glikogénraktárának nagy rész lebomlott, a glükóz szintet a glukoneogenezis biztosítja (izomzat proteolíziséből származó aminosavak, glicerin és laktát a szubsztrát)- a nitrogén-ürítés nő- a lipolízis tovább fokozódik- a legtöbb szövet a szabad zsírsavakat használja energiaforrásként (kivéve agy, vérsejtek)- a megnövekedett glukagonszint és a fokozott zsírsavszint miatt a májban fokozódik a ketogenezis (éhezési ketonaemia)- a ketontesteket a vázizom és szívizom használja, az agy még nem!

Éhezés

Éhezés

Hosszú távú, krónikus:-A szervezet összenergia-igénye is csökkenni kezd – inaktivitás, hormonális tényezők (pl. csökkent pajzsmirigy működés), leptintermelés, a szervek kezdődő állománycsökkenése; a 20%-ot is elérheti- az inzulinszekréció tovább csökken, anövekedési hormonszekráció tovább nő- lipolízis, ketogenezis fokozódik; vér ketontest szint 2-3 mmol/l is lehet >>> ennél aszintnél már az idegsejtek is képesek energiaszükségletüket részben ketontestek oxidációjából fdezni.- így a glükóz felhasználás 50%-kal csökken, a glukoneogenezis iránti igény is kisebb lesz - az izomzatban a proteolzís csökken (ismeretlen ok), a nitrogén-ürítés csökken- Eben az állapotban - a zsírraktárak mennyiségétől függően – a szervezet hetekig élhet. A későbbiekben azonban a proteolízis már érinti alétfontosságú szövteket (pl. légzőizmok). Ha az éhezés tovább folytatódik, akkor azutolsó szakaszban ismét nő a nitrogén-ürítés, és ez az állpaot már irrevrezibilis.

SzomjúságA szervezet vízállománynak gyarapítása: ivással bevitt

folyadék, étel, oxidációs vízA szomjúságérzet kiváltó tényezői:1. Az extracelluláris ozmolalitás emelkedése: - egészsége semberben aküszöb a plazma ozmolalitáásnak

2-3%-os emelkedése érzékelése: elülső hipotalamusz – angiotenzin II közvetítő

szerepe; 290 mosm/kg víz ozmolalitás felett(az arginin-vazopreszin (AVP) szekréciója már 285 mosm/kg víz ozmolalitásnál fokozódik, tehát a vízvisszatartó mechanizmus érzékenyebb mint avízpótló.

- a szájnyálkahártyából származó afferentáció si smodulálja

- az extracelluláris térfogat csökkenése

- az extracelluláris térfogat csökkenése:

- akkor is szomjúságérzetet vált ki, ha az ozmolalitás nem nő vagy éppen csökken(pl. vérzés esetén, izoozmotikus folyadékvesztésnél vagy ascitesnél) - a szomjúságérzetet generál neuronokat a keringési rendszer teltségét jelző alacsony nyomású baroreceptrok gátolják; a volumen csökkenésénél csökken a receptorok ingerülete és a szomjúságot kiváltó neuronok aktiválódnak- a magas nyomású baroreceptorok ingerületcsökkenését más mechanizmus közvetíti: szimpatikus ingerület>>> fokozódik a vesében a reninszekréció >>> angiotenzin II közvetlenül hat a szomjúságot közvetítő neuronokra

A folyadékfelvétel megszakítása – kevésbé tisztázottemberben a hiperozmózisal kiváltott vízfelvétel akkor szűnik meg, ha a vízdeficit felér 10-12 perc alatt elfogyasztotta az egyén; a deficit máik felét 20-30 perc alatt fogyasztja el a vizsgálati alany

Szomjúság

a működés szabályozása

Documents