a pszichológia biológiai alapjai i. -...
TRANSCRIPT
A pszichológia biológiai alapjai I. 2017/2018. tanév, I.félévPPKE BTK pszichológia BAkurzuskód: BBNPS11000
oktató: Dr. Tóth Attila, adjunktusELTE TTK Biológiai Intézet, Élettani és Neurobiológiai tanszéke-mail: [email protected]: (06-1) 372-2500 (ELTE központi telefonszám), 8377-es mellékcím: ELTE TTK Lágymányosi Déli Tömb
1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/c.Élettani és Neurobiológiai tanszék, 6/317a
1. előadás: Az emberi szervezet felépítése – anatómiai alapok, sejt- és szövettan2. előadás: Homeosztázis és szabályozás. Az anyag- és energiaforgalom és a biológiai információ átadásának alapjai 3. előadás: Transzportfolyamatok és sejtek közötti kommunikáció4. előadás: Elemi idegi működés, az idegrendszer alapszerveződése5. előadás: A vázrendszer és az izomműködés alapjai, sima- és szívizom felépítés és működés6. előadás: A vér élettana és immunológiai alapok7. előadás: A szív felépítése és működése8. előadás: A keringés élettana9. előadás: A kiválasztás élettana10. előadás: A légzőrendszer élettana11. előadás: A légzési gázok szállítása12. előadás: A tápcsatorna élettana
Tematika
Tematika, előadások anyaga, fogalomjegyzék, esszé témakörök: http://physiology.elte.hu/oktatott_targyak.html Vizsga: írásbeli, 5 különböző egységből áll (definíciók, igaz-hamis, kakukktojás, rajz, esszék)
Donáth Tibor: Anatómia - Élettan; Medicina Kiadó, 2015Stephen G. Waxman: Összehasonlító neuroanatómia, 24. kiadás; Medicina Kiadó, 2015 (funkcionális és klinikai neuroanatómia; idegrendszer)Ormai Sándor (szerk.): Élettan - kórélettan; Semmelweis Kiadó, 2004Fonyó Attila: Élettan gyógyszerészhallgatók számára (5. kiadás, 2015)/Az orvosi élettan tankönyve (7. kiadás, 2014); Medicina Kiadó (utóbbi részletes és magas szintű – inkább haladóknak)Gerard J. Tortora, Bryan H. Derrickson: Principles of Anatomy and Physiology; 14th Edition; Wiley, 2014; ISBN 978-0-470-92918-6 E-book: ISBN 978-1-1180-0627-6 (kiváló, érthető anatómiai és élettani áttekintés, színvonalas ábraanyag; anatómiai atlasz, online tananyag)Arthur C. Guyton, John E. Hall: Textbook of Medical Physiology; 13th edition; Elsevier, 2015; ISBN-13: 978-1455770052 (elég részletes, de jól követhető, jó ábraanyag)Scott Brady (szerk.), George Siegel (szerk.), R. WayneAlbers (szerk.), Donald Price (szerk.): Basic Neurochemistry, EighthEdition: Principles of Molecular, Cellular, and Medical Neurobiology, Elsevier, 2011 (sejtbiológiai ismeretekhez és az elemi idegi működések megértéséhez)Mark Nielsen, Shawn D. Miller: Real Anatomy 2.0 Software DVD; Wiley, 2013; ISBN: 978-0-470-11483-4 (interaktív DVD a humán anatómia és a szöveti felépítés bemutatására)
Ajánlott irodalom
szövetek
A strukturális szerveződés szintjei I.
1. Kémiai szerveződés• atomok (C, H, O, N, P, Ca, S, Fe, Cu)• molekulák (szerves és szervetlen)
2. Sejtszintű szerveződés a szervezet legkisebb élő egységei
3. Szövetek azonos csíralemezből származó, (általában)
azonos szerkezetű és adott funkciójú sejtek + sejtközötti állomány
- hámszövet, kötő- és támasztószövet, izomszövet, idegszövet
4. Szervek két v. többféle szövetből épülnek fel speciális funkció ált. jellegzetes alak szervek
az egyed
5. Szervrendszerek azonos élettani funkcióban részt vevő szervek
együttese típusok:
•kültakaró• vázrendszer• izomrendszer• keringési rendszer• nyirok- és immunrendszer • légzőrendszer• kiválasztó rendszer• emésztőrendszer• endokrin (hormonális) rendszer• reproduktív rendszer• idegrendszer
6. Az egyed szintje
-
szervrendszer
A strukturális szerveződés szintjei II.
Alapvető anatómiai kifejezések:Irányok, pozíciók jelzése
proximális(közeli)
disztális(távoli)
mediális(közép)
laterális(oldalsó) szuperior
(felső)
inferior(alsó)
dorzális(háti)
ventrális(hasi)
kraniális(feji)
kaudális(farki, hátsó)
exterior(külső)interior(belső)
anterior(elülső)
poszterior(hátulsó)
nézet
nézet
nézet
transzverzális sík
frontális (koronális) sík
szagittális síkmediánszagittális
(középvonalon keresztüli)paraszagittális
(középvonal melletti)
ferde sík
Alapvető anatómiai kifejezések:síkok és nézetek
Az emlős sejtek alapvető felépítése,a sejtalkotók áttekintése
kék: sejtmagpiros: sejtváz és mikrotubulusok
Az emlős sejtek alapvető működése• kompartmentalizáció (tér- és időbeli elhatárolódás)
• sejtmembrán (plazmamembrán)
• citoplazma (citoszol és többféle sejtszervecske)
• sejtmag (kromoszómák/DNS)
• szabályozottság
• belső és külső szabályozó folyamatok
• anyag- és energiaforgalom a környezettel
• felépítő és lebontó folyamatok eltérő aránya
• Kommunikáció
• sejten belül (intracelluláris), sejtek között (intercelluláris)
Az emlős sejtek alapvető felépítése
durva felszínű endoplazmás retikulum (RER)
sejtmaghártya
pórusoksejtmagvacska
DNS
hiszton fehérje
kromoszóma
Az emlős sejtek alapvető felépítése
sejtmag (nukleusz) sejtmagvacska (nukleólusz): riboszómák
előállítása (rRNS, DNS és fehérje tartalom) kromoszóma: feltekeredett DNS és hiszton
fehérjék
Az emlős sejtek alapvető felépítéseKromoszómák: embernél 23 pár (46 db)22 pár testi kromoszóma, 1 pár ivari kromoszóma (X+ X v. Y)
Átirás (transzkripció):DNS → mRNSa sejtmagban történikmRNS kilép a citoplazmábatranszkripciós faktorok szabályozzák, hogy egy gén kifejeződik-e (génexpresszió)
Átforditás (transzláció):RNS → fehérjefehérjeszintézis: mRNS → aminosavriboszómákban
Gén: olyan DNS (egyes vírusoknál RNS) szakasz, amely egy polipeptid vagy tRNS illetve rRNS előállításáért felelős
Retikulumok
sima felszínű endoplazmásretikulum (SER)
durva felszínű endoplazmás
retikulum (RER)
riboszómák
Durva felszínű endoplazmásretikulum (DER): alapvetően csöves szerkezetű membrán + riboszómák fehérjeláncok szintézise
(elsődleges szerkezet, mRNS és tRNS alapján illetve segítségével)
saját és kiürítendő láncok is a fehérjeláncok feltekeredése
itt kezdődik (diszulfid hidak képzése)
’Fehérjegyár’: gyártósor (DER), összeszerelő szalag (SER), csomagolóüzem (Golgi-apparátus)
Az emlős sejtek alapvető felépítése
Retikulumok
Sima felszínű endoplazmás retikulum (SER):• a fehérjék magasabbrendű (2., 3. 4. rendű)
szerkezete itt alakul ki• alegységek összeépítése• más molekulák rácsatolása a fehérjékre
(lipoporoteidek, glikoproteidek)• járulékos csoportok hozzácsatolása• koenzimek ráépítése• lipidek, foszfolipidek, szteroidok szintézise• „detoxikáló” (módosítások a káros anyagon, amelyek elősegítik
az anyag kiürülését)
• vázizom, szívizom: kalcium raktár (→szarkoplazmatikus reticulum)
Az emlős sejtek alapvető felépítése
inkább zsákszerű szerkezet (cisz-középső-transz)
glikoproteinek végső szerkezete itt alakul ki fehérjék válogatása és irányítása
rendeltetési helyükre hólyagocskák lefűződése (lizoszóma,
szekréciós vezikula) kiürülő anyagok szállítása a membránhoz
(ürítés folyamata→ exocitózis) saját anyagok szállítása a célszervecskéhez
Golgi-apparátus
Az emlős sejtek alapvető felépítése sejtmembrán (plazmamembrán; ld. 3. előadás is)
1972, Singer és Nicholson: folyékony mozaik membrán extra- és intracelluláris oldal; transzmembrán régió zsírok (lipid kettősréteg) + beágyazott fehérjék
foszfolipidek:
poláros fej (hidrofil)
poláros fej (hidrofil)
zsírsavláncok (hidrofób)
koleszterin
fehérjék
extracelluláris
intracelluláris
cukor oldallánc (glikoprotein)
Az emlős sejtek alapvető felépítése
citoszol (sejtplazma) 75 - 90% víz + szerves anyagok (ld. anyagcsere) oldott anyagok (tápanyagok, anyagcseretermékek,
végtermékek) és raktározott tápanyagok (glikogén szemcsék, lipid cseppek)
sejtszervecskék• citoszkeleton (a sejtek vázrendszere)
mikrofilamentumok
(aktin/miozin)
köztes (intermedier) filamentumok
mikrotubulusok
(tubulin)
Az emlős sejtek alapvető felépítése mitokondriumok
bakteriális, endoszimbionta eredet (anaerob sejt+aerob baci) saját, kör alakú DNS (1 %-a a sejt DNS-ének) önálló osztódás saját fehérjeszintetizáló rendszer sajátos enzimrendszer energiatermelő folyamatok: ATP-szintézis (terminális oxidáció,
O2-igény) egyéb energiacsere folyamatok
Az emlős sejtek alapvető felépítése
sejtszervecskék (folyt.)
emésztő -enzimek
vezikulumok, vakuólumok:hártyával elkerített zárt tértárolás, raktározás (glikogén szemcsék, lipid cseppek)belső szállításürítés az extracelluláris térbe (exocitózis)lebontás (pl. autofágia)
lizoszómák:külön szintézis, bennük enzimeksavanyú pH a lebontási folyamatokhozbekebelezett anyagok vagy elhasznált sejtalkotók lebontása
Az alapvető szövettípusok áttekintése
Szövetek: a hámszövet (epitélium)
- külső és belső felületeket határoló, szorosan illeszkedő sejtek - speciális szerep a transzportfolyamatokban, kiválasztásban és a szervezet védelmében
- közvetlen érellátása nincs
- mindhárom csíralemezből (ekto-, endo-, mezoderma) származhatnak
hám-szövet
alap-hártya
kötő-szövet
ideg ér
apikális ("külső") felszín
laterális (oldalsó) felszín
bazális ("alsó") felszín
- sejtek elrendezése:
laphám köbhám hengerhám
alaphártya
egyrétegű álrétegzett többrétegű
alaphártya
- sejtalak:
elszarusodó laphám
fedőhám (védőhám)
Szövetek: a hámszövet (epitélium)
- egy- vagy többrétegű, felszíneket vagy üregeket borít
- mechanikai védelem: csillók• elszarusodó / nem elszarusodó
• csillók / mikrovillusokmikrovillus
mirigyhám
- egysejtű vagy összetett mirigyek
- szekréció: váladéktermelés, ill. kiválasztás
- belső elválasztású (endokrin): szövetközti folyadékba ( szöveti hormonok) / véráramba ürül ( hormonok)
külső elválasztású (exokrin): hámréteg felszínére ürül (pl. verejték, nyál)
felszívóhám
Szövetek: a hámszövet (epitélium)
- ált. minden típusú hámszövet képes felszívásra
- speciális: vékonybélhám, emésztés
pigmenthám- pl. bőr vagy szem; festékanyagok
érzékhámérzéksejt
támasztósejt
- érzékszervek: érzéksejtek és támasztósejtek- speciális receptorok- elsődleges érzéksejt (pl. szaglósejtek): az
ingerületet az érzéksejt nyúlványa (axon) továbbítja
- másodlagos érzéksejt (pl. szőrsejtek): az ingerületet az érzéksejthez kapcsolódó (ideg)sejt nyúlványa továbbítja
Szövetek: a kötő- és támasztószövet- legnagyobb mennyiségű és változatosságú szövettípus,
jelentős sejtközötti állomány
- sejtközötti állomány (ECM, extracelluláris mátrix):• alapállomány + fehérjerostok• ált. a kötőszöveti sejtek szekrétuma (főként a fibroblasztoké)
• különböző mechanikai sajátságok
rácsrost
fibroblaszt
eozinofil granulocita*
hízósejt*
neutrofil granulocita*
plazmasejt*zsírsejt
makrofág* (falósejt)
kollagén rost
alapállomány
kapilláris
rugalmas (elasztikus)
rost
*: fehérvérsejtek
- mezodermális (középső csíralemez) eredet
kötőszövet
Szövetek: a kötő- és támasztószövet
- szövetek/szervek összekötése, térkitöltés, szervezet belső közege
- ált. szervezet belsejében; dús érellátás (kivéve porc, ín)- többféle sejttípus: fibroblasztok, makrofágok, limfociták,
plazmasejtek, hízósejtek- rostok: 1) kollagén; 2) rugalmas (elasztin, fibrillin); 3) rácsrostok
(kollagénből)
- alapállomány: víz és szerves anyagok (szénhidrátok, fehérjék)
- laza rostos kötőszövet:• bőr, nyálkahártya
• zsírszövet (sárga, barna)
• retikuláris: vérképző-és nyirokszervek
zsírszövet
Szövetek: a kötő- és támasztószövet
- tömött rostos kötőszövet:
• inak: rendezett rostlefutás, sok kollagén (fehér); izmok rögzítése a csonthoz, alig nyújtható
kötőszövet
- több, vastagabb, tömöttebb rostállomány, kevesebb sejt
• elasztikus rostok: rugalmas szerkezet, nyújtható
- fontos mechanikai szerep
- folyékony rostállomány: vér, nyirok- védelem:
• mechanikai, kémiai ártalmak• fertőzések
- víz (ld. ödéma), sók, zsír tárolása
Szövetek: a kötő- és támasztószövet
- szilárd sejtközötti állomány
támasztószövet
- porcszövet:- gélszerű alapállomány (kondroitin-szulfát) + kollagén és
elasztikus rostok; érhálózat nincs- mechanikailag ellenállóbb, némileg rugalmas- porcsejtek (kondrociták): alapállomány üregeiben
• üveg v. hyalinporc: ízület, gége, légcső
• kollagén rostos porc: porckorong (gerincoszlop)
- rugalmas, de törékeny
- merev és ellenálló• rugalmas rostos porc: fülporc, orr
- alak biztosítása, rugalmas
Szövetek: a kötő- és támasztószövet
támasztószövet
- csontszövet:- szilárd sejtközötti állomány: rostok + mészsó- csontsejtek: oszteoblasztok (építő) és oszteoklasztok
(faló)- sejtek vékony nyúlványokkal, csatornákon keresztül
érintkeznek- nagy mechanikai szilárdság, minimális rugalmasság
Szövetek: az izomszövet- izomsejtek (miociták): ATP felhasználásával összehúzódásra
képesek
- kontraktilis elem: miofibrillumok (aktin és miozin filamentumok; ld. később)
simaizom- orsó alakú, 15-500 mm (mikrométer, 10-6 m) hosszú sejtek
- izomsejtek között kötőszövet, erek ebben futnak
- egy, központi sejtmag; miofibrillumok lefutása nem rendezett
- üreges szervek fala (erek, légutak, gyomor, belek, húgyhólyag, méh, stb.)
- vegetatív (nem akaratlagos) szabályozás, lassú de kitartó összehúzódás
Szövetek: az izomszövet harántcsíkolt izom- vázizom:
- szívizom:
vázizomrost (vázizomsejt)
sejtmag
haránt-csíkolat
vázizom
- összeolvadó (szincíciális) sejtek: sok sejtmag, változó hosszúság, 30-80 mm vastagság
- rendezett miofilamentumok
- izomrost -> nyaláb -> izom- kötőszövetes burok,
nyalábok között is
- akaratlagos szabályozás
- elágazó, egyedi sejtek, rendezett miofilamentumok- Eberth-féle vonalak: sejthatárok, funkcionális
egység (ld. később)
- akarattól független, önálló működés + vegetatív szabályozás
Szövetek: az idegszövet
központi idegrendszer
környéki (perifériás) idegrendszer
agy
gerincvelő
agyidegek
gerincvelői idegek
dúcok (ganglionok)
bélidegrendszer (vékonybél)
érző receptorok (bőr)
- központi és környéki idegrendszer
Az idegszövet főbb anatómiai felosztása
- agy: ~1011 idegsejt és ~1013 gliasejtgerincvelő: ~108 idegsejt és ~1010 gliasejt
központi idegrendszer
- szürkeállomány (főleg idegsejtek sejttestje) és fehérállomány (főleg idegsejtek nyúlványa - idegrostok)
környéki (perifériás) idegrendszer
- 12 pár (jobb-bal) agyideg: I-XII.több száz/ezer idegsejt nyúlványa (axon) + kötőszövet + asszociált erek
- 31 pár (jobb-bal) gerincvelői ideg
- dúcok (ganglionok)
• főleg idegsejtek sejttestje; idegekhez kapcsolódnak
- bélidegrendszer (autonóm idegrendszer; plexus)
• emésztőrendszert behálózó fonatos ideghálózat
- érző receptorok
Szövetek: az idegszövet- 2 fő sejttípus: idegsejtek (neuron) és gliasejtek
- igen nagyszámú sejt, bonyolult kapcsolatrendszer
Szövetek: az idegszövet idegsejtek (részletesen ld. később)
• szürke- és fehérállományban is, nagy mennyiségben gliasejtek
- asztroglia sejt:• osztódásra képes sejtek (az idegsejtek már nem!)
• az idegsejteknek támasztó és tápláló funkciót biztosít
• a vér - agy gát kialakításában részt vesz
- mikroglia sejt:• fagocitózisra képes, elhalt sejtelemek eltávolítása
• gyulladási folyamatok, immunválasz
- oligodendroglia sejtek (környéki idegrendszerben Schwann és
szatellita sejtek):• mielin (velős) hüvely kialakítása az idegsejtek axonjai körül
- ependima sejt:• kamrák, gerincvelői csatorna üregét bélelik; csilló és
mikroboholy• cerebrospinális folyadék (liquor) termelése
Szövetek: az idegszövet
- legfőbb funkciók:
• érzékelés: külső és belső ingerek továbbítása a központi idegrendszer felé agy- vagy gerincvelői idegek segítségével
• észlelés és integráció: a beérkező érző információk összegzése, értékelése, tudatosulása és tárolása
• motoros funkciók:
- agy- és gerincvelői idegeken keresztül
- az észlelt behatásoknak megfelelő válasz kiváltása a végrehajtó szervek (izmok vagy mirigyek) ingerlésén keresztül
- összehúzódás (izmok) vagy szekréció (mirigyek) kiváltása