Kedvezményezett: Szegedi Tudományegyetem Cím: 6720 Szeged, Dugonics tér 13

Pályázat címe: A 21. század követelményeinek megfelelő, felsőoktatási sportot érintő differenciált, komplex felsőoktatási szolgáltatások fejlesztése a Dél-alföldi Régió felsőoktatásában Pályázati azonosító: TÁMOP-4.1.2.E-13/1/KONV-2013-0011

Fejezetek a sportélettan tárgyköreiből

Kedvezményezett: Szegedi Tudományegyetem Cím: 6720 Szeged, Dugonics tér 13. www.u-szeged.hu www.palyazat.gov.hu

Tartalomjegyzék Tartalomjegyzék .................................................................................................................... 2 Bevezetés ............................................................................................................................. 4 I. A sejt ............................................................................................................................ 5 I.1. Az élő szervezet alaki és működési egysége a sejt .............................................. 5 I.1.1. Sejtmembrán ................................................................................................ 5 I.1.2. Sejtmag ........................................................................................................ 6 I.1.3. Citoplazma ................................................................................................... 7 II. Bioenergetika ............................................................................................................... 8 II.1. Enzimek ............................................................................................................... 8 II.2. „Az izommunka energiaforrása” az ATP, energiatermelés és raktározás ............11 III. Terheléstani alapismeretek, definíciók .........................................................................14 III.1. Terhelés során szívfrekvencia válasz .................................................................14 III.2. Terhelés során kapott vérnyomás válasz ............................................................15 III.3. A szívizom oxigénfogyasztása (VO2) (a szisztolés vérnyomás és a pulzus szorzata) ..........................................................................................................................15 III.4. Mi az EPOC „Excess post-exercise oxygen consumption”, Afterburn? ...............16 III.5. Relatív oxigénfelvevő képesség (RVO2) .............................................................16 III.6. Szén-dioxid-oxigén arány (RQ) ...........................................................................17 III.7. „Metabolikus válaszok” különböző intenzitású és különböző ideig tartó tréning esetén ...........................................................................................................................17 III.8. Laktátküszöb (anaerob küszöb, tejsav küszöb) ...................................................18 III.9. A tréning „üzemanyagai” .....................................................................................19 III.9.1. Szénhidrátok ............................................................................................20 III.9.2. Zsírok .......................................................................................................20 III.9.3. Fehérjék ...................................................................................................23 IV. A szívműködés élettana ..........................................................................................26 IV.1. Anatómiai alapismeretek.....................................................................................26 IV.2. A szívműködés ...................................................................................................26 IV.3. A szívműködés elektrofiziológiája .......................................................................27 IV.4. EKG ....................................................................................................................27 IV.5. A szívműködés szabályozása .............................................................................28 IV.6. Az edzett szív és működése ...............................................................................28 IV.7. Perifériás keringés ..............................................................................................29 IV.8. A vérelosztódás szabályozása ............................................................................30 IV.9. Vazomotor központok .........................................................................................30 IV.10. Lokális keringés, a mikrocirkuláció szabályozása ............................................33 IV.11. Az egyes szervek vérkeringésének sajátságai ................................................35 IV.11.1. Koronáriakeringés ....................................................................................35 IV.11.2. Agyi vérkeringés.......................................................................................36 IV.11.3. A splanchnicus terület vérellátása ............................................................37 IV.11.4. A vese vérkeringése .................................................................................37 IV.11.5. A bőr vérkeringése ...................................................................................37 IV.11.6. A vázizomzat vérkeringése ......................................................................37 IV.12. A kisvérköri keringés sajátságai ......................................................................38

2

IV.13. A kardiovaszkuláris rendszert érintő megbetegedések és gyógyszeres kezelésük ........................................................................................................................38 IV.13.1. Szívizom-iszkémia ...................................................................................41 IV.13.2. Angina pektorisz.......................................................................................42 IV.14. Miokardiális infarktus .......................................................................................43 IV.15. „Hírtelen szívhalál” ..........................................................................................43 V. Izomműködés élettana ................................................................................................45 V.1. A vázizomsejtek élettani sajátságai.....................................................................45 V.2. Aktin és miozin....................................................................................................45 V.3. A simaizomsejtek élettani sajátságai...................................................................46 V.4. A szívizomsejtek jellemzői ..................................................................................46 V.5. Izomfáradás, izomláz ..........................................................................................47 VI. Légzés ....................................................................................................................48 VI.1. Légutak ...............................................................................................................48 VI.2. Vörösvértestek, valamint az oxigén és széndioxidszállítás mechanizmusa .........50 VI.3. Légzésszabályozás ............................................................................................53 VII. Neuroendokrin szabályozás ....................................................................................54 VII.1. Hipotalamusz és az agyalapi mirigy ................................................................54 VII.2. Pajzsmirigy......................................................................................................57 VII.3. Mellékpajzsmirigy ............................................................................................58 VII.4. Mellékvese ......................................................................................................58 VII.5. Langerhans szigetek .......................................................................................58 VII.6. Sportolás alatti vércukorszint szabályozás ......................................................59 VIII. Tápanyagok és a dopping .......................................................................................60 VIII.1. A vitamin- és ásványianyag-pótlás fokozza-e a teljesítményt? ........................61 VIII.1. Mindent a győzelemért? ..................................................................................65 Irodalomjegyzék ...................................................................................................................71

3

Bevezetés Dr. Pósa Anikó

Amikor a „Fejezetek a sportélettan tárgyköreiből” című jegyzet megírását elkezdtem, azon tűnődtem, hogyan tehetném érdekesebbé, komplexebbé a sportolóknak, testnevelő tanároknak, sportszakos képzésben résztvevőknek az élettani ismereteket. Elengedhetetlen volt némi biokémiai, anatómiai, molekuláris biológiai bevezető után bizonyos témák részletesebb tárgyalása. Tudtam, hogy a jegyzetnek többféle igényt egyszerre kell kielégítenie, egyrészt az oktatók igényét, a hallgatók igényét és szimplán a már valamilyen formában sporttal foglalkozóknak az igényét. Mindezeket szem előtt tartva született meg a tananyag. Ezek után remélem, hogy a jövendő testnevelő tanárok, sportolók számára megfelelő alapot szolgáltat. Ez a jegyzet semmiképpen sem helyettesítheti az élettan tantárgy kötelező és ajánlott jegyzeteit, inkább az azokban foglalt ismeretek továbbviteléhez ajánlom. Nagyon fontosnak tartottam, hogy az anatómiai, élettani, biokémiai, patológiai, patofiziológiai, farmakológiai alapok újra megbeszélésre kerüljenek. Zárásként megragadom az alkalmat, hogy megköszönjem a kiadvány társszerzőinek (Dr. Varga Csaba, Kedvesné Dr. Kupai Krisztina) valamint a jegyzet lektorának (Dr. Juhász Béla) az értékes hozzájárulásukat a közös erőfeszítéshez.

4

I. A sejt Dr. Pósa Anikó, Dr. habil. Varga Csaba, Kedvesné Dr. Kupai Krisztina

A molekuláris biológia gyorsan fejlődő tudományág, mely segít kapcsolatot teremteni, összefüggéseket keresni a genetikai, a sejtbiológiai, a biokémiai valamint az élettani folyamatok között. A sejtszintű folyamatok megértése elengedhetetlen a mozgással kapcsolatos élettani folyamatok megértéséhez. Az emberi sejtek 20000-25000 gént tartalmaznak, mely gének felelősek egy-egy specifikus protein szintéziséért. Egy „szignál” bekapcsolja a transzkripciós folyamatokat, amelynek eredményeként keletkező mRNS (hírvívő RNS), elhagyja a sejtmagot és a riboszómához vándorol, ahol az mRNS specifikus fehérjévé íródik át. http://www.youtube.com/watch?v=41_Ne5mS2ls

I.1. Az élő szervezet alaki és működési egysége a sejt http://www.youtube.com/watch?v=2KQbVr9kFO0 Az angol cell (sejt) kifejezés Robert Hooke angol tudós nevéhez fűződik. A sejt az élő szervezetek egyfajta szerkezeti és működési alapegysége. A négy leggyakoribb elem, amely az emberi test nagy részét (több mint 95%-át) alkotják a következőek:  a hidrogén (H) (10%),  a szén (C) (18%),  a nitrogén (N) (3%)  és az oxigén (O) (65%). További alkotóelemek a nátrium (Na+), a vas (Fe2+), a cink (Zn2+), a magnézium (Mg2+), a klorid (Cl-), a kálium (K+) és a kálcium (Ca2+). Ezek a nyomelemeknek nevezett anyagok (későbbi fejezetben tárgyalásra kerülnek) többnyire ionos formában játszanak rendkívül fontos szerepet, például enzimek aktív helyének fontos szereplőiként. Azon összetevők, amelyek szenet tartalmaznak, az organikus összetevők, amelyek nem tartalmaznak szenet, azokat inorganikus összetevőknek nevezzük. Például a víz molekulában hiányzik a szén ezért ez egy inorganikus összetevő (H2O). Ezzel szemben a zsírok, fehérjék, szénhidrátok tartalmaznak szenet ezért ezek organikus összetevők. Az élő sejtek 3 fő komponense a sejtmembrán, a sejtmag és a citoplazma (izomsejt esetében szarkoplazma)

I.1.1.

Sejtmembrán

A sejt belső terét a külső környezettől sejtmembrán (sejthártya, plazmamembrán) választja el. A sejtmembrán egy féligáteresztő (szemipermeábilis) barrier, amely a sejteket elválasztja az sejten kívüli (extracelluláris) környezettől. Egyrészt védelmi funkciót lát el, másrészt fontos transzportfolyamatokat szabályoz. A membránok alapszerkezetét kettős foszfolipid réteg alkotja. A külső réteg hidrofób, apoláros tulajdonságú, a belső pedig hidrofil poláros. Amikor egy molekula, mint jelen

5

esetben a foszfolipid poláros és apoláros résszel is rendelkezik, ebben az esetben idegen szóval amfipatikus molekulának nevezzük. A lipid kettősrétegbe beépülő, a membránt átívelő, integráns (transzmembrán) fehérjék a víz és ionok számára transzportutat jelentenek, szállítómolekulák, sejtek közötti információátvitelt biztosítanak. A perifériás fehérjékkel kapcsolódó proteinek a citoszkeleton és az extracelluláris matrix között létesítenek kapcsolatot. http://www.youtube.com/watch?v=5GO8Nj1vKmA Transzportfolyamatok A membránon keresztül lezajló anyagmozgás minden esetben energia befektetést igényel. Passzív transzportról akkor beszélünk, ha az energiaforrás fiziko-kémiai természetű és nem igényel energiát (ATP-bontást). Az aktív transzport azt jelenti, hogy az anyagmozgás fiziko-kémiai energiagradiens ellen történik, amihez az ATP bontásából származó energiát kell a sejtnek befektetnie. http://www.youtube.com/watch?v=kfy92hdaAH0 A passzív transzport  Egyszerű diffúzió Fiziko-kémiai gradiens által előidézett, a gradiens irányának megfelelő anyagtranszport. Diffúzióval jutnak át a lipidoldékony anyagok a membrán lipid fázisán, ill. az ionok a transzmembrán fehérjék által képzett csatornák pórusain.  Facilitált diffúzió Fiziko-kémiai gradiens által előidézett, szállítómolekula részvételével megvalósuló, a gradiens irányának megfelelő anyagtranszport. Ezzel a mechanizmussal jut keresztül az izommembránon pl. a glükóz. Az aktív transzport Az aktív transzport minden esetben ATP-bontásból származó kémiai energiát hasznosít a fiziko-kémiai gradiens ellenében zajló anyagmozgás során. Ha szállítómolekula bontja az ATP-t, ilyenkor a folyamatot elsődlegesen aktív transzportnak nevezzük. Másodlagosan aktív transzportnak nevezzük azt az anyagtranszportot, amikor a szállítómolekula nem használ ATP-t. Vezikuláris transzport Az anyagtranszport speciális formája, amely során olyan molekulák jutnak át a membránon, amelyek a sejtben képződnek, membránba csomagolódnak, és az így kialakuló vezikulában transzportálódnak. A transzport iránya alapján lehet endocitózis vagy exocitózis, a felvett anyag halmazállapota alapján pedig fagocitózis (szilárd részecske bekebelezése) illetve pinocitózis (oldott állapotban lévő anyag felvétele vagy leadása).

I.1.2.

Sejtmag

http://www.youtube.com/watch?v=stFtRzSVXMw A sejtmag (nukleusz) a gének kifejeződésében (génexpresszióban), a sejtosztódásban és az átörökítésében játszik meghatározó szerepet. A magmembrán, kettős membrán, a két membrán között perinukleáris térrel. A nukleáris membránon kb. 70 nm átmérőjű pórusok

6

vannak, s ezeken keresztül különböző anyagok jutnak ki a citoplazmába, illetve onnan be a magba. A külső nukleáris membránon általában riboszómák vannak. A magvacska (nukleólusz) a sejtmagban található. Itt szintetizálódnak a riboszomális RNSek, s itt kezdődik el a riboszómák összeszerelése is. I.1.3.

Citoplazma

Ásványi sókból, vízből, cukrokból, fehérjékből felépülő kolloid rendszer. Két részből áll, citoszolból és citogélből. A citoszol folyékony, vízben gazdag fázis, a citogélben vázfehérjeszövedék található. Összetétele:  Víz 80,5-95,5%  Fehérje 10-15%  Lipid 2-4%  Poliszacharid 0,1-1,5%  DNS 0,4%  RNS 0,82%  Kis szervetlen molekulák 0,4%  Szervetlen molekulák és ionok 1,5%

7

II. Bioenergetika Dr. Pósa Anikó, Dr. habil. Varga Csaba, Kedvesné Dr. Kupai Krisztina

II.1.

Enzimek

Minden élőlényre igaz, hogy bennük kémiai reakciók sokasága megy végbe nagy sebességgel, precízen szabályozott módon. Ezen precíz folyamatok katalízisét enzimek biztosítják. Az enzimek döntő többségében fehérjék, az általuk katalizált reakció lezajlásához kisebb aktiválási energiára (Ea) (1. ábra) és megfelelő körülményekre van szükség (hőmérséklet, pH) (2, 3. ábra). Minden egyes enzim egy optimális hőmérsékleten képes megfelelő működésre. Ezen a hőmérsékleten a „legaktívabb”. Testhőmérséklet emelkedés hatására a legtöbb enzim aktivitása növekszik. Izommunka következményeként megnövekvő testhőmérsékletet tehát növeli az enzimek aktivitását, ezáltal az ATP termelődését, amely hozzájárul, hogy több biológiailag hasznos energiát hasznosítson szervezetünk.

1. ábra: Az enzimek által katalizált reakciók lezajlásához kisebb aktiválási energiára van szükség

8

2. ábra Az enzimek működéséhez optimális hőmérséklet szükséges

3. ábra Az enzimek működéséhez optimális pH szükséges Az enzimek által katalizált reakció lebonyolításában az enzim aktív centruma vesz részt, amely a molekula azon része, ahol a katalizált reakció végbemegy. Az aktív centrum térszerkezet olyan, hogy csak adott szerkezetű molekulák (szubsztrátok) képesek kapcsolódni, létrehozva ezzel az enzim-szubsztrát komplexet. Ebből világosan látszik, hogy egy adott enzim nagyon specifikus a szubsztrátjára nézve (4. ábra).

9

4. ábra Az enzimek által katalizált reakció lebonyolításában az enzim aktív centruma vesz részt Enzimek osztályozása Oxidoreduktázok Az ide tartozó enzimek oxidációs-redukciós folyamatokat katalizálnak.  dehidrogenázok  oxidázok  oxigenázok  reduktázok  peroxidázok  hidroxilázok Transzferázok Funkcionális csoportokat visznek át egyik szubsztrátról a másikra.  kinázok  transzkarboxilázok  transzaminázok Hidrolázok Víz segítségével hasítanak bizonyos kötéseket.  észterázok  foszfatázok  peptidázok Liázok Valamilyen molekula adódik vagy vonódik el egy molekulától  szintázok  deaminázok  dekarboxilázok

10

Izomerázok Izomerációkat katalizálnak  mutázok  izomerázok  epimerázok Ligázok Úgy kapcsolnak össze bizonyos molekulákat, hogy ehhez egyidejűleg foszfátkötés hasításából származó energia szükséges.  szintetázok  karboxilázok Az alábbi táblázatban (1. táblázat) néhány enzim diagnosztikai jellemzői kerülnek részletezésre.

Enzim laktát-dehidrogenáz kreatin kináz alkalikus foszfatáz amiláz aldoláz

Példa az enzimek diagnosztikai értékeire Lehetséges betegségek az enzimek magas vérértékeire szívinfarktus szívinfarktus, izomsorvadás cardioma a csontban, a Paget-kór, elzáródásos sárgaság hasnyálmirigy-gyulladás, perforált gyomorfekély izomsorvadás 1. táblázat Enzimek diagnosztikai értékei

Az alábbi táblázatban (2. táblázat) bizonyos enzim csoportok által katalizált reakciók kerülnek részletezésre. Enzim csoportok Enzim Katalizált reakció oxidoreduktázok laktát dehidrogenáz laktát+NAD piruvát+NADH+H transzferázok hexokináz glükóz+ATP glükóz-6 foszfát+ADP hidrolázok lipáz triglicerid+3H2O glicerol+ 3 zsírsavak lizázok karboanhidráz szén-dioxid+ H2O szénsav izomerázok foszfoglicerát mutáz 3-foszfoglicerát 2- foszfoglicerát ligázok piruvát karboxiláz piruvát+HCO3+ATP oxálacetát+ ADP 2. táblázat Példák enzimcsoportok által katalizált reakciókra. NAD: nikotinamid-adenindinukleotid, ATP: adenozin trifoszfát, ADP: adenozin difoszfát, HCO3: bikarbonát.

II.2. „Az izommunka energiaforrása” az ATP, energiatermelés és raktározás Az izomösszehúzódás közvetlen energiaszükségletét az ATP hidrolízise biztosítja. Testünk csak kis mennyiségű ATP-t raktároz. Edzés következtében energiaszükségletünk hírtelen megnövekszik és az ATP készlet néhány másodperc alatt elhasználódik.

11



Foszfagén rendszer kreatin kináz Kreatin foszfát (PC)+ ADP

ATP + kreatin

A kreatin foszfát izomsejten belül raktározódik. A rendszer gyorsan fel tudja szabadítani az energiát, de korlátozott mértékben. A kreatin elsősorban a májban termelődik, a véren keresztül az izomba jut, ahol a foszfáttal összekapcsolódva kreatin-foszfátot képez (PC). Amikor a keratin foszfát ATP-vé bomlik le (energiává válik), visszaalakítható kreatin-foszfáttá (PC), vagy átalakítható egy másik anyaggá, kreatininné, amely a veséken keresztül vizelettel távozik. Kreatint az ételekből nyerhetünk, pl. halból, csirkéből, marhából.  Anaerob glikolízis http://www.youtube.com/watch?v=uCmNQQWlrc0 A glikolízis során a glükóz piruváttá oxidálódik. Ebből anaerob (oxigén jelenlétét nem igénylő) körülmények között laktát keletkezik. Az aneorob úton keletkező tejsav értékes üzemanyag. Amikor egy gyakorlat intenzitása lecsökken, a tejsavnak két útja van. Egy részük átalakul egy másik anyaggá, piruváttá, ami oxigén jelenlétében ATP-vé bomlik le. Vagyis a tejsav ATP-t képez, és az aerob gyakorlatokhoz szükséges hasznos energiát adja. A másik lehetőség, hogy a tejsav elkerülhet az izmokból a vérereken keresztül a májba, ahol visszaalakulhat glükózzá, onnan visszakerülhet az erekbe. A májban a glükoneogenezis folyamatában belőle glükóz képződik, ami glikogénné szintetizálódik (Cori kör). Minden glükózmolekula csak két ATP molekulát termel anaerob feltételek mellett, így ez a rendszer nem hatékony.  Aerob ATP képződés színtere a mitokondrium http://www.youtube.com/watch?v=PQMsJSme780 Az aerob rendszer (oxigén jelenlétében) ATP-t tud építeni a szénhidrát lebontásából (glikolízis) és a zsírok lebontásából (lipolízis) oxigén jelenlétében. Ebben a körfolyamatban 1 molekula glükóz 38 molekula ATP-t tud képezni, így az aerob energiatermelés sokkal hatékonyabb, mint az anaerob energianyerés. A zsír szintén tud energiát termelni az aerob rendszerben. A zsírsav 80-200 molekula ATP-t tud termelni. A zsír a szénhidrátoknál még hatékonyabb energiakészlet. Aerob edzés során energiaként az izomban lévő glikogént és zsírt használjuk. Az alacsony intenzitású gyakorlatoknál (amikor a VO2max kevesebb, mint 50%) az energiaszolgáltató főleg a zsír. Amikor növeljük a gyakorlat intenzitását, nagyobb arányban használunk glikogént, mint zsírt. Közepes intenzitású edzésnél a maximális oxigénfogyasztás (VO2max 50-70%) a glikogénfelhasználás a szükséges energiának kb. a felét teszi ki, a többi zsírból származik. Amikor az edzés intenzitása nagyobb, mint a VO2max 70%-a, a zsír nem tud lebomlani, és nem lehet olyan gyorsan szállítani, hogy az energiaszükségletnek megfelelő legyen, így az izomban lévő glikogén biztosítja az energia legkevesebb 75%-át. Az anaerob edzés során viszont a glikogénraktár 30-45 percen belül ürül ki. Ha az izomglikogén-raktárak egyszer kiürülnek, a fehérje fog növekvő mértékben hozzájárulni az energiaszükséglethez (5. ábra). A vázizomrostok anyagcseréjük, elektrofiziológiai és mechanikai tulajdonságaik alapján tipizálhatók. A gyors izmok nagy anaerob kapacitásúak, gyors, de viszonylag rövid ideig tartó erőkifejtésre képesek. A nagy oxidatív kapacitású izmok teljesítménye nagymértékben függ

12

az oxigénkínálattól (azaz a jó vérellátástól), emellett saját oxigénraktárral is rendelkeznek mioglobin tartalmuk révén. Kevésbé fáradékonyak, tartós munkavégzésre képesek (3. táblázat). Az izommunka „bruttó” hatásfokán értjük a hasznos munka és az összenergiafelszabadulás hányadosát. A „nettó” hatásfok a hasznos munka és az azzal kapcsolatos teljes energiafelszabadulás hányadosa. Ez utóbbi érték kb. 20 %. Az izommunka hatásfokát befolyásoló tényezők:  a munkavégzés sebessége  fáradás  izomláz  tréning Jellemző

Miozin ATPáz aktivitása Oxidatív kapacitás Glikolitikus kapacitás Mechanikai válasz

IIA Gyors glkolitikus Fehér izom

IIB Gyors oxidatív Vörös izom

I Lassú oxidatív Vörös izom

nagy

nagy

alacsony

kicsi

nagy

nagy

nagy

nagy

mérsékelt

gyors gyors 3. táblázat Izomrostok típusai

lassú

5. ábra Aerob anaerob edzésformák

13

III. Terheléstani alapismeretek, definíciók Dr. Pósa Anikó, Dr. habil. Varga Csaba, Kedvesné Dr. Kupai Krisztina

Fizikai terhelés, munkavégzés során a terheléshez való alkalmazkodást a légzőrendszer, keringési rendszer, valamint a vázizomzat összehangolt működése teszi lehetővé. Egyaránt nő a légzési, keringési perctérfogat, az oxigén felvétel, valamint a széndioxid leadás. Jellegzetesen megváltozik a működő szervek, szervrendszerek vérellátása és anyagcseréje. A terhelhetőség mérésének egy módszere a spiroergometria (CPX), amely a kardiopulmonális terhelhetőség, teljesítőképesség meghatározására alkalmas beavatkozással nem járó (noninvazív) módszer. A keringési paraméterek mellett folyamatosan méri a ventilláció és a gázcsere értékeit is. A módszer választ ad arra, hogy a szervezet milyen mértékben használta ki saját szívfrekvencia, légzési rezerv kapacitásait és metabolikus képességeit.

III.1. Terhelés során szívfrekvencia válasz A szívfrekvencia növekedése arányos a terhelés mértékével (6. ábra), valamint az oxigén fogyasztással. Megfelelő konstans terhelés hatására néhány percen belül eléri a szervezet az ún. „stady state” állapotot. A maximálisan elérhető szívfrekvencia az életkor előrehaladtával fokozatosan csökken.

6. ábra A pulzusszám változás tréning alatt A szívmunka követése a szervezetnek a különböző megterhelésekre adott válasza kimutatásában nagy szerepet kapott. Az utóbbi időben különös figyelem irányul a szívfrekvencia változékonyságának (HRV) elemzésére. Még ha adott esetben a szívfrekvencia jelentős állandóságot is mutat, az ütések közötti időszakaszok valójában különbözhetnek. Pontosan ezek, a szívütések közötti időkülönbségek képezik a szívfrekvencia változékonyságát (HRV). Annak ellenére, hogy a kardiális automatizmus lényeges szabályzó mechanizmusa a szívmunkának, nem szabad elfelejtenünk, hogy arra a vegetatív idegrendszer is nagyon nagy hatással van. A különböző frekvencia-paraméterek

14

csúcsértékei megfelelő módon tükrözik a szimpatikus illetve paraszimpatikus idegrendszer különböző behatásait.

III.2. Terhelés során kapott vérnyomás válasz A vérnyomás definíció szerint az a nyomás, amelyet a szív összehúzódásának (szisztole) következtében a vér az ér falára kifejt. Dinamikus terhelés hatására növekszik a keringő perctérfogat, és ennek eredményeként a szisztolés vérnyomás. A diasztolés érték nem változik esetleg a perifériás értágulat (vazodilatáció) miatt csökken. Terhelésre adott válasz gyanánt létrejött normál szisztolés vérnyomás növekedés fokozatosan emelkedik, amely a terhelés csúcsán egyenletes értékeket mutat. A természetellenes válaszreakció oka lehet a krónikus szívkamrai zavar, a terhelésre jelentkező szívizom-iszkémia, amely bal oldali szívkamra-elégtelenséget okoz, vagy esetleg szívizomgyengeség (papilláris funkció zavar), vagy szívbillentyű-elégtelenség, amely a kontroll-időszak során növeli a hirtelen kialakuló szívbetegségek kockázatát. Számos esetben találkozunk extrém vérnyomás növekedéssel, már alacsony terhelési szinten is, ennek számos egyéb oka lehet, alapvetően befolyásolja a terhelési protokoll (a dőlésszög emelkedése, stb.) minősége is.

III.3. A szívizom oxigénfogyasztása (VO2) (a szisztolés vérnyomás és a pulzus szorzata) Nyugalomban az O2 fogyasztás átlagosan 0,25 l/perc, aminek 12%-a a szív, 20%-a a vázizomzat O2 igényét elégíti ki. Átlagos erejű, fiatal, egészséges ember tartósan 1 l/perces O2 fogyasztást igénylő munkát képes végezni. Rövid ideig (percekig), 3,5 l/perces O2 fogyasztást (VO2max) érhet el, míg csúcsteljesítményt nyújtó sportolókban ez az érték 5l/perc is lehet. Az „anaerob küszöbig” az oxigénfogyasztás a terhelés mértékével arányosan nő. Például ha nyugalmi állapotot követően alacsony, avagy mérsékelt intenzitású edzést végzünk az oxigénfogyasztás gyorsan növekszik, majd 1-5 percen belül eléri a „steady state” állapotot. Az „oxigén deficit” fázis az oxigén felvétel és az eltelt idő különbsége. Az itt definiált eltelt idő edzett embereknél rövidebb, mint edzetleneknél, ebből következik, hogy az oxigén deficit is alacsonyabb, mivel az edzett egyének esetében, jobb aerob bioenergetikai kapacitás fejlődött ki a kardiovaszkuláris rendszer illetve az izomműködés adaptációja következtében. Ebből következtethetően az aerob ATP képződés korábban aktiválódik, amely kevesebb tejsavképződést eredményez (7. és 8. ábra).

15

7. ábra Oxigénfogyasztás a tréning ideje alatt

8. ábra Oxigénfogyasztás edzett és edzetlen egyéneknél

III.4. Mi az EPOC „Excess post-exercise oxygen consumption”, Afterburn? Tréning utáni oxigénfogyasztásra jellemző paraméter. Összefoglalva, azon oxigénfelhasználás, ami arra vonatkozik, hogy a szervezet visszakerüljön az edzést követően az eredeti „nyugalmi” állapotába. Ebben az intervallumban szintén nagy jelentősége van a korábban tárgyalt foszfagén rendszernek. Az edzés utáni oxigénlaktát oxidációra, tejsav piruváttá történő átalakításra, hormonális egyensúly, keringési paraméterek, testhőmérséklet, az izom vér oxigén szintjének visszaállítására fordítódik.

III.5. Relatív oxigénfelvevő képesség (RVO2) A testtömeg kilogrammra vonatkoztatott oxigénfelvevő képesség, amely nem más, mint a relatív aerob kapacitás.

16

III.6. Szén-dioxid-oxigén arány (RQ) A szervezet energiaforgalmára jellemző adat az ún. respirációs kvóciens (RQ), amely a belső légzés során a szövetekben termelődő szén-dioxid és a felhasznált oxigén arányát mutatja. Mérése a be- és kilélegzett levegő oxigén, illetve szén-dioxid tartalmának meghatározásán alapul. Jelentősége abban áll, hogy a terhelés minden percében nyomon követhetők az anyagcsere-folyamatok. A nyugalmi – terhelés előtti RQ akkor megfelelő, ha értéke 0,8 körüli értéket mutat (vegetatív idegrendszeri labilitás esetén értéke 1 fölötti is lehet). Csökkenése arra utal, hogy az energiát a szervezet zsírokból (R=0,71) nyeri. Növekedése arra utal, hogy az energiát szénhidrátból nyerjük, ekkor az R~1. A terhelés elkezdése utáni második-harmadik percben az R értéke csökken, majd fokozatosan, végül meredeken emelkedik. A terhelés abbahagyását követően a restitúció első szakaszában az R tovább emelkedik. Ennek magyarázata az, hogy az izomban felszaporodott tejsav tovább bomlik vízre és széndioxidra. Ez utóbbi a légzéssel távozik, és R-emelkedést eredményez.

III.7. „Metabolikus válaszok” különböző intenzitású és különböző ideig tartó tréning esetén Rövid ideig tartó, intenzív tréning Ehhez a mozgáshoz szükséges energia elsődlegesen az anaerob metabolikus útvonalakból fedezett. Az, hogy az elsődleges ATP képződés az ATP-PC útvonalból avagy a glikolízisből szármatik-e az nagymértékben függ a tréning hosszától. Pl egy 50 méteres sprint során az ATP elsősorban az ATP-PC rendszerből származik. Ezzel szemben egy 400 méteres sprint energiaszükségletét az ATP-PC rendszer, a glikolízis és az aerob anyagcsere együttesen fedezi (9. ábra).

9. ábra Oxigénfogyasztás magas intenzitású tréning esetén Hosszantartó tréning (több mint 10 perc) Energiaszükséglet nagyrészt az aerob metabolizmusból fedezett. Meg kell említeni, hogy a „seady state” oxigén felvétel állandó egy hosszantartó, alacsony intenzitású tréning esetében, bár a környezeti paraméterek erős befolyással bírnak az oxigénfogyasztás mértékére. Például meleg/nedves környezetben végzett tréning növeli az oxigénfogyasztást (10. ábra).

17

10. ábra Oxigénfogyasztás meleg/nedves környezetben

III.8. Laktátküszöb (anaerob küszöb, tejsav-küszöb) Az a pont, ahol a laktát koncentrációja a terhelés következtében elkezd növekedni (11. ábra). Befolyásoló tényezők:  az izomsejtekben alacsony oxigén szint  gyors glikolízis  a „gyors” izomrostok intenzív munkája  a laktát eliminációja gátolt a szervezetben (máj, izom, szív károsodása)

11. ábra A vér tejsav-koncentrációja növekvő terhelés hatására A maximális oxigénfogyasztást igénylő munkára az ember csak rövid ideig képes. Ha a munkavégzés tartama vagy intenzitása az egyén teljesítőképességét meghaladja, kimerülés következik be. A kimerülés okai:  fokozott hőleadás (hyperthermia)  szénhidrátkészletek kimerülése (hypoglykaemia)  magas pulzusszám, elégtelen perctérfogat  anaerob anyagcsere, metabolitok felszaporodása, acidózis

18

III.9. A tréning „üzemanyagai” Az emberi test szénhidrátokat, zsírt és fehérjéket használ. Sportolás során elsődleges energiaforrás a zsír és a szénhidrát, míg a fehérje csak kis részben járul hozzá az energiaszükséglethez. Alacsony intenzitású tréning esetén (VO2max kisebb 30%) a zsír magas intenzitású sporttevékenység esetében (VO2max nagyobb 70%) a szénhidrát az elsődleges „üzemanyag”. A tréning intenzitásának növelésével progresszív növekedést mutat a szénhidrát metabolizmus. Ebben két faktor játszik döntő szerepet. Egyrészt a gyors izomrostok, másrészt az adrenalin. Az intenzitás növelésével a gyors izomrostok „munkája” előtérbe kerül. Ezen rostok rengeteg glikolitikus enzimmel rendelkeznek viszont annál kevesebb lipolitikussal. Ezért a gyors izomrost sokkal alkalmasabb a szénhidrátok metabolizmusára (12. ábra). A magas adrenalin koncentráció növeli a glikolizist, a laktát termelést, amely laktát gátolja a zsír metabolizmusát. A szénhidrátok glikogén formájában raktározódnak az izomban és a májban egyaránt. Ha a vér glükóz szintje lecsökken egy hosszantartó edzés alatt, a máj a glükoneogenezis során glükózt mobilizál a vérbe, onnan az izomba.

12. ábra Tréning hatására végbemenő szénhidrát metabolizmus Hosszantartó, alacsony intenzitású tréning (több mint 30 percen keresztül tartó fizikai aktivitás) alatt jellemző a zsír metabolizmus, a lipolízis. A trigliceridek szabad zsírsavakra, valamint glicerolra bomlanak egy lipáz nevű enzim hatására. Az enzim növekvő adrenalin valamint glukagon hatására aktiválódik. A szabad zsírsavak mobilizációját az inzulin, valamint a tejsav gátolja. A zsírok az adipocitákból, valamint az izomból mobilizálódnak, majd szabad zsírsavakra bomlanak. A szabad zsírsavakból Acetil Koenzim A lesz, amely belép a Krebs ciklusba (13. ábra).

19

13. ábra Tréning alatti szénhidrát és zsír metabolizmus III.9.1.

Szénhidrátok

A szénhidrátoknak többrétű szerepe van az élőlényekben. Egyrészt a zsírokkal és a fehérjékkel együtt tápanyagok, azaz energiaforrásként szolgálnak. Lehet csak szerkezeti szerepük is (lásd például a növényi sejtfalalkotó cellulóz), de ennél fontosabb, hogy biológiai információt is hordozhatnak. A szénhidrátok közé az egyszerű (3-9 szénatomszámú) cukrok, a monoszacharidok, valamint a belőlük felépülő poliszacharidok (glikánok) tartoznak. Külön csoportot alkotnak az összetett szénhidrátok (glikokonjugátumok), melyekben cukrokon kívül más komponens is található. Többek között ide tartoznak a glikolipidek és a glikoproteinek. Az egyszerű cukrok legalább három hidroxilcsoportot tartalmazó aldehidek és ketonok, melyek sejtes körülmények között elsősorban gyűrűs piranóz vagy furanóz formában vannak jelen. A poliszacharidokban és az összetett szénhidrátokban a monoszacharidok hidroxil- és aminocsoportokon keresztül, kondenzációs reakcióban kialakuló glikozidos-kötéssel kapcsolódhatnak egymáshoz illetve az összetett szénhidrátokban a fehérjékhez, lipidekhez. A hidroxilcsoporton keresztül létrejött kötések neve O-glikozidos, az aminocsoporton keresztüli pedig N-glikozidos.

III.9.2.

Zsírok

http://www.youtube.com/watch?v=eESpP5okA1I A zsírsejtek az energiát triglicerid formában raktározzák. A naponta szintetizált és hidrolizált triglicerid mennyisége 100-300 g között van. Energiatartalma nagy. A zsírok a zsírsavak (palmitinsav, sztearinsav, oleinsav) és a glicerin vegyületei. Fizikai tulajdonságait a zsírsavlánc hossza és telítettsége határozza meg. A kettős-kötést alig tartalmazó zsírok szabahőmérsékleten szilárd halmazállapotúak, a több kettős-kötést tartalmazóak pedig folyékonyak. Az ember sok zsírt tud raktározni. Testtömegének akár 40-50%-át is. A telített zsírsavak, olyan zsírsavak, amelyben minden szénatomhoz maximális számú hidrogén atom kapcsolódik. Ezen zsírsavak kettős kötést nem tartalmaznak. A szervezetben jelentőséggel bíró zsírsavak egy része azonban egy vagy több kettős kötést tartalmaz, azaz ezek az esszenciális zsírsavak egyszeresen vagy többszörösen telítetlenek (4. táblázat).

20

Zsírsav palmitinsav sztearinsav olajsav linolénsav arachidonsav linolsav

Kettős kötések száma 16 0 18 0 18 1 13 3 20 4 18 2 4. táblázat Zsírsavak szerkezete C atomok száma

Linolsav illetve linolénsav nem tud szintetizálódni, ezeket táplálékkal együtt szükséges felvennünk. Tartósan zsírmentes diétán élőknél valószínűleg ezen esszenciális zsírsavak hiánya okoz tüneteket (dermatitis). A glicerin zsírsavakkal alkotott észterei az acil-gliceridek, amelyek attól függően, hogy a glycerin hány hidroxil (-OH) csoportja észteresített, lehetnek mono-, di- vagy trigliceridek. A zsíranyagcsere szempontjából a trigliceridek a legnagyobb jelentőségűek, mivel ilyen formában történik a zsírsavak raktározása és részben szállítása is. A trigliceridek szintézise, raktározása és mobilizálása a zsírszövetben, az adipocitákban történik. A zsírsavak bioszintézise a szervezetben a májban, a zsírszövetben, a laktáló emlő mirigyeiben, a vesében, a sejtek citoplazmájában történik. A szintézis kiinduló anyaga az Acetil-CoA, amely a szénhidrátok, az aminosavak és a zsírsavak lebomlása során keletkezhet. A májban szintetizált triglicerid lipoproteinekbe épül, amely a keringésbe kerül és szállítja a lipideket a perifériás szervekhez. A zsírszövetben a beépülő zsírsavak egy része glükózból szintetizálódik. A többi zsírsavat triglicerid formában lipoproteinek szállítják a zsírszövethez. A szénhidrát ellátottság tehát komplex módon határozza meg a trigliceridek keletkezését és raktározását. Bőséges szénhidrát-ellátottság esetén a zsírszövet triglicerideket szintetizál és ezeket az adipociták citoplazmájában raktározza. Amikor a zsírszövetben túlzott mértékűvé válik a zsírok felszaporodása, kialakul az obezitás (elhízás), amelynek során az adipociták száma és mérete jelentősen megnő. Ahhoz, hogy a raktározott zsírsavak energiát szolgáltassanak, először ki kell szabadulniuk (mobilizálódniuk). A trigliceridek hidrolízisét lipázok végzik, melyek a triglicerideket zsírsavvá és glicerinné alakítják. A zsírsavak albuminhoz kötődve szabad zsírsavént (FFA-Free Fatty Acid) szállítódnak a szervekhez. Zsírsavak mobilizációját elősegítő tényezők:  vércukorszint csökkenés  éhezés  fizikai terhelés  pszichés terhelés  kortikoszteroidok  tiroxin hormon  növekedési hormon A különböző szervek nem azonos mértékben képesek zsírsavakat felhasználni. Az idegszövet, a vörösvértest, a mellékvese velőállománya egyáltalán nem hasznosítja a zsírsavakat, míg a szívizom és a harántcsíkolt izomzat számára a zsírsavak jelentős energiaforrást jelentenek. Étkezések közötti időszakban, tartós munkavégzés közben és

21

különösen éhezés alatt a zsírsav oxidáció jelentősége megnő. Hosszan tartó éhezésben a legtöbb sejt zsírsavat vagy ketontestet oxidál az energiaszükséglet fedezésére. A sejtekbe került zsírsav először Koenzim A-val aktiválódik. Az aktiválás az endoplazmatikus retikulumban vagy a mitokondrium külső membránján történik. Mivel az oxidáció helye a mitokondrium mátrixa ezért az aktivált zsírsavnak, valamilyen módon be kell jutnia. Ezt elősegítő hordozó(carrier) a karnitin. A karnitin egy aminosav-származék. A szervezetben megtermelődik a szükséges mennyiség a májban, az agyban, valamint a vesében, azonban szívbetegeknek, vagy sportolóknak nagyobb mennyiségre van szükségük, így külön kell azt pótolniuk külső forrásokból. Kiemelt szerepei a következők:  Szívbetegségek megelőzésére használható  Az angina bizonyos formáinak tüneteit javítani képes  Pozitív tapasztalatok állnak rendelkezésre a dementiában szenvedő betegek kezelésével kapcsolatban  Légzési elégtelenség, illetve nehézségek esetében is segít, mivel növeli az izmok teljesítményét Kapcsolatot feltételeznek a L-karnitin fogyasztása és az atheroszklerózis kialakulása között. Az L-karnitin a bélrendszerben trimetilaminná alakulhat, ami a májenzimek tovább alakítanak metilamin-N-oxiddá (TMAO). Ez utóbbi vegyület érelmeszesítő hatású. A mitokondriumban a zsírsavak beta oxidáció során bomlanak le. A koleszterin Nagyon ellentmondásos molekula. Nélkülözhetetlen a szervezetben, hiszen olyan fontos élettani funkciókat lát el, mint a membránok fluiditásának szabályozása, szteroidhormonok szintézise és az epesavak szintézise, ugyanakkor nagy mennyiségben korunk egyik leggyakrabban előforduló betegségének az atheroszklerózisnak a kiindulási tényezője. Részben táplálékkal kerül a szervezetbe, részben viszont de novo szintetizálódik a májban, mellékvesében, petefészekben és a bélhámsejtekben. A táplálékkal elfogyasztott és felszívódott zsírokat a kilomikron szállítja el a bélből. A zsírszövetben a lipoprotein lipáz lebontja a kilomikron által szállított triglicerideket zsírsavakra és glicerinre. A maradvány kilomikron a májba kerül. A lipideket, valamint a koleszterint a májból a VLDL (very low density lipoprotein) szállítja el a szervekhez ahol a már említett lipoprotein-lipáz a triglicerideket hasítja. A VLDL-ből a plazmában így kialakul az IDL (intermediate density lipoprotein), amely egy részét a májsejtek felveszik, más részükből LDL (low density lipoprotein) keletkezik. A koleszterinhomeosztázis fenntartásában továbbá nagy szerepet játszik a HDL (high density lipoprotein), amely koleszterint szállít a májba az extrahepatikus sejtekből és az artériák falából. A májban a koleszterin epesavakká alakul, kiválasztatódik az epébe és ilyen módon kiürül a szervezetből, vagy beépül a VLDL-be. Ezért nevezik a HDL-ben szállított koleszterint “jó koleszterinnek”, szemben az LDL „rossz” koleszterinnel. http://www.youtube.com/watch?v=R6xranCar60

22

III.9.3.

Fehérjék

A fehérjék például enzimek, strukturfehérjék lehetnek. A sejtek mozgása, egymással történő kommunikációja mind fehérjéken keresztül megvalósuló folyamat. A fehérjék aminosavak különböző kombinációjából épülnek fel. A fehérjékben az aminosavak peptidkötés révén kapcsolódnak egymáshoz. A fehérjét nem úgy raktározzuk, mint ahogyan a szénhidrátot és a zsírt. A fehérjék az izmokat és a szervek szöveteit képezik, tehát főként építőanyagként használjuk fel, nem pedig energiaraktárként. Azonban a fehérjék le tudnak bomlani, ha szükséges, hogy energiát szolgáltassanak. Rendszerint az energia nagy része nem fehérjéből származik, de a fehérjék fontos szerepet tölthetnek be erőteljes és hosszabb edzés során, amikor a glikogénraktárak kiürülnek, az izomban és a szervekben lévő fehérjék képezhetik az „üzemanyagkeverékének" 10%-át. Az aminosavak szintéziséhez elsősorban szénhidrátokra és nitrogénre van szükség, szintézisük nagy mennyiségű ATP-t és közel 80 enzimet igényel. A human sejtek bizonyos aminosavak szintézisére egyáltalán nem képesek. Ezeket az aminosavakat hívjuk esszenciális aminosavaknak. Létezik egy ún. szemi-esszenciális aminosav, amelyet a szervezetünk ugyan képes előállítani, de csak kis mennyiségben, ami nem elégséges. Azok az aminosavak, amelyeket a human sejt kellő mennyiségben képes szintetizálni ezek pedig a nem esszenciális aminosavak (5. táblázat). Másodlagos aminosavak Alanin Aszparagin Aszparaginsav Glutaminsav Cisztein Glutamin Glicin Prolin Szerin Tirozin 5. táblázat Aminosavak csoportosítása

Esszenciális aminosavak Izoleucin Leucin Lizin Metionin Fenilalanin Treonin Triptofán Valin Hisztidin

Szemiesszenciális aminosavak Arginin

A fehérje készítményeknek általában négy típusát ismerjük:  savófehérje (tejben) Akkor képződik, amikor a tej megalszik  kazein (tejben)  szójafehérje (szójabab)  tojásfehérje (tojás)

23

Válogatott ételek fehérjetartalmai (g) Étel

Adag

Fehérjetartalom (g)

Csirkemell (grill)

130 g

39

Marha (grill)

105 g

31

Pulyka (grill)

105 g

47

Tőkehal (sült)

120 g

25

Sajt

40 g

10

Tojás

1 db

8

Gomolyatúró

112 g

15

1 pohár (150 g)

8

Mogyoró

50 g

12

Dió

50 g

7

Borsó

140 g

12

Vörösbab

120 g

10

Lencse

120 g

9

2 dl

6

100 g

8

2 szelet (75 g)

6

Főtt tészta

1 csésze (230 g)

7

Fehér rizs

1 csésze (130 g)

5

Barna rizs

1 csésze (130 g)

5

Húsok

Tejtermék, tojás

Alacsony zsírtartalmú joghurt Magok

Hüvelyesek

Szójatermékek Szójatej Tofu Gabonafélék Fehér kenyér

6. táblázat Válogatott ételek fehérjetartalma Az aminosavak a táplálékból szívódnak fel és azokból a másodlagos aminosavakból, amelyek a testben nitrogénből és szénhidrátból keletkeznek. Az aminosav-felhasználásnak két útja van: az egyik, amikor új fehérjék felépítésére használjuk, a másik, amikor oxidálódnak és energiaszolgáltatóvá válnak. Az energiatermelés során a fehérjemolekula nitrogén része vagy a vizeletben, vagy izzadságként kiválik. Számos tanulmány arról számol be, hogy jelenleg a napi ajánlott fehérjebevitel0,75 g/ttkg. A fehérjeszükséglet edzett egyénekben az edzés típusától, időtartamától, intenzitásától függ. A táplálékkal felvett fehérjék a gasztrointesztinális traktusban emésztőenzimek hatására kis peptidekre és aminosavakrra degradálódnak. Ezen degradációt a proteázoknak nevezett enzimek katalizálják.

24

A proteázok hatásmechanizusuk alapján csoportosíthatóak:  Szerin proteázok  Cink proteázok  Karboxil proteázok A gyomor proteáza a pepszin. A pepszin egy karboxil proteáz amelynek optimális működéséhez elengedhetetlen a gyomorsav sósavszekréciója (pH optimum: 1-2). A gyomor után további fehérjeemésztés a béltraktusban folytatódik, ahol a legjelentősebb enzimek a tripszin, a kimotripszin, az elasztáz (szerin proteázok) és a kaboxilpeptidáz A (cink proteáz). Ezen enzimek pH optimuma 7-8 közé tehető. A bél lumenébe bejutott, majd később az érpályába került aminosavak jelentékeny része a májba kerül, amelynek következtében a periféria meggazdagszik főleg leucin, izoleucin és valin aminosavakban, ami szolgáltatja a szükségletet a zsírszövet, az izom valamint az agy számára. A szervezet saját fehérjéit is degradálja: a proteinek féléletideje 30 perctől 150 óráig változhat. Az így felszabadult aminosavak a fehérjék reszintéziséhez vagy energiatermelésre használódnak fel. Az extracelluláris fehérjéket a szöveti proteázok képesek emészteni. Ilyen szöveti proteázok példakét említve a matrix metalloproteázok (MMP).Az 1962- ben felfedezett mátrix metalloproteázok (MMP) a cink endopeptidázok csoportjába tartoznak, megfelelő működésükhöz pedig Ca2+-t igényelnek. Eddig több, mint 20 MMP-t különböztettek meg, melyek hat nagyobb csoportba sorolhatóak. Az MMP-1 nem más, mint kollagenáz, az MMP-2 és MMP-9 pedig zselatinázként ismert. A MMP-ok expressziója a kardiális miocitákban, az endotéliumban, a vaszkuláris simaizom sejtekben és a fibroblasztokban ismert. Inaktív formában szerkretálódnak, melyet zymogénnek vagy pro-MMP-nak neveznek. Az aktív forma egy aktivációst lépést követően fiziológiai és patológiai folyamatok során képes degradálni az extracelluláris mátrix (ECM) komponenseit. Proteolitikus aktivitásukat az endogén ’tissue inhibitors of metalloproteinases’ (TIMP) izoenzimek szabályozzák. Ismert, hogy a vénafal homeosztázisáért szintén a MMP-TIMP egyensúly felelős. Ha a MMP-1 szintje csökken, a TIMP-1 okozta gátlás szintje növekszik, akkor a kollagenáz- aktivitás csökken, melynek eredményeként a kollagén fokozottan termelődik és súlyos károkat okozva lerakódik a vénák falában. Az aminosavak katabolizmusa során az α-amino-csoportból ammónia keletkezik, a szénváz pedig a citrátciklusba kerül. Az ammónia egyrészt nélkülözhetetlen a szervezet számára, hiszen nélküle nem történik nukleotid és aminosav szintézis és nem keletkezhetnek egyéb nitrogén tartalmú vegyületek. Másrészt az ammónia a központi idegrendszer számára rendkívül toxikus, emelkedett vérplazma szintje (normáltartomány: 50 μmol/l) hallucinációt, tremort, kómát, halált eredményezhet. Az ammónia elminációjának lehetőségei: A máj az ammóniából ureát szintetizál, amelyet a vese választ ki     

A máj az ammóniából és glutamátból glutamint képez vese direkt kiválasztja kreatinin ürítéssel húgysav ürítés proton felvételével ammóniumionná (NH4+) alakul és a pH szabályozásban vesz részt

25

IV. A szívműködés élettana Dr. Pósa Anikó, Dr. habil. Varga Csaba, Kedvesné Dr. Kupai Krisztina

http://www.youtube.com/watch?v=_AXQnM-jai0 http://www.youtube.com/watch?v=A2YoGyNhAns

IV.1. Anatómiai alapismeretek Az emlős szív 4 üregre tagolódik:  bal pitvar  jobb pitvar  bal kamra  jobb kamra A kisvérkör a szívet és a tüdőt köti össze egymással. A szív jobb kamrájából indul a tüdőverőérrel, ahonnan a szén-dioxidban gazdag vért szállítja a tüdők felé, a tüdőben az ágak a hörgőket kísérik, majd a léghólyagocskák felszínén megtörténik a gázcsere, és a négy tüdővénán keresztül visszajut a szív bal pitvarába, ahol már az oxigénben gazdag vér folytathatja az útját a bal kamra felé, ahonnan a nagyvérkör indul. A bal kamrából indul ki az aorta. A jobb kamrából ered a truncus pulmonalis, amely rövid lefutás után arteria pulmonalisokra oszlik. A jobb pitvarba szájadzanak a vena cava superior és a vena cava inferior. A kis vérkör 4 vénája a bal pitvarba ömlik. A szív falát a szívizomzat (myocardium) alkotja. Az izomsejtek egymással az Ebert vonalakon keresztül működési egységet(funkcionális szincíciumot) alkotnak, ami azt jelenti, hogy a sejtek közötti alacsony elektromos ellenállású kapcsolatokon keresztül az ingerület sejtről-sejtre terjedhet. A belső réteg a szívbelhártya (endocardium). A pitvarok és a kamrák között vitorlás billentyűk vannak, a baloldalon kéthegyű (bicuspidalis), a jobb oldalon háromhegyű (tricuspidalis) billentyűk találhatók. Fiziológiás körülmények között a vér csak a pitvarok felől áramolhat a kamrák irányába. A kamrák és a nagy erek között félhold alakú (semilunaris) billentyűk találhatók, melyek zsebként zárják el a visszafolyás lehetőségét. A szívet kívülről a szívburok (pericardium) fedi.

IV.2. A szívműködés A szív működése ciklikusan ismétlődik. A szívciklus során a két pitvar, ill. a két kamra alternálva elernyed és összehúzódik. A kamrák egy-egy összehúzódás során meghatározott térfogatot, ún. verő- vagy pulzustérfogatot továbbítanak a periféria felé. Az összehúzódást szisztolénak, az elernyedést diasztolénak nevezzük. A kamrák által percenként kilökött vérmennyiség a perctérfogat, amely a pulzustérfogatnak és a szívfrekvenciának a szorzata.

26

IV.3. A szívműködés elektrofiziológiája Nodális szövetnek nevezett struktúra található a szinusz csomóban illetve az atrioventrikuláris (AV) csomóban. Közös jellemzőjük, hogy spontán ingerképzésre képesek (pacemaker sajátság). A pacemaker sejtek ingerképzése biztosítja a szív automáciáját, vagyis azt a képességét, hogy idegi behatásoktól függetlenül is működőképes. Az emberi szív elsődleges ingerképző központja a jobb pitvar falában található szinusz csomó (SA csomó). Intrinsic aktivitása kb. 100 ingerület/perc, de a folyamatosan érvényesülő paraszimpatikus hatás a nyugalmi frekvenciát 70 ingerület/perc körüli értéken tartja. A szinusz csomóban keletkezett akciós potenciál a pitvarokban sejtrőlsejtre terjed, így jut el az atrioventricularis (AV) csomóba, melynek frekvenciája kisebb (5060 ingerület/perc). Az AV csomó feladata az ingerület továbbítása a kamrai ingerületvezető rendszerre, melynek részei a His köteg, a Tawara szárak és a Purkinje rostok. A kamrai ingerületvezető nyaláb is rendelkezik pacemaker aktivitással, de a frekvencia (30-40 akciós potenciál/perc) nem elegendő a minimálisan szükséges perctérfogat biztosításához. A Purkinje rostokról az ingerület a kamrai munkaizomrostokra tevődik át.

IV.4. EKG http://www.youtube.com/watch?v=v3b-YhZmQu8 Az EKG az összehúzódás során keletkező elektromos feszültségek regisztrátuma. Az elektrokardiogram(EKG)-görbe nevezetes hullámainak és szakaszainak jelentése a következő:  a P hullám a pitvarok aktiválódását jelzi  a PQ szakasz azt az időt mutatja, ami ahhoz kell, hogy a szinuszcsomóban keletkezett ingerület elérje a kamrai ingerületvezető rendszert  a QRS komplexum a kamrai aktiválódást jelzi  az ST szakasz alatt a kamrák teljes izomzata depolarizált állapotban van  a T-hullám alatt zajlik a kamraizomzat repolarizációja A billentyűk becsapódása által keltett mechanikai rezgéseket szívhangokként halljuk. Az I. szívhang a cuspidalis, a II. szívhang a semilunaris billentyűk becsapódásából származik. A III. szívhang a kamratelődést jelzi a IV. szívhang pedig a pitvari kontrakciót (7. táblázat). Szívhang

Frekvencia

I. II. III. IV.

20-200 Hz 25-400 Hz 15-70 Hz 15-70 Hz

Időtartam (ms) 100-140 80-120 50-70 20-40

7. táblázat: A szívhangok jellemzése Amikor a pitvarok és a kamrák között nincs nyomáskülönbség, vagy a kamrákban magasabb a nyomás, mint a pitvarokban, a vitorlás billentyűk zárják a pitvar-kamrai szájadékokat. A pitvarok és a beszájadzó vénák között nincsenek billentyűk, így a vér beáramlása folyamatos. A pitvarok telődése miatt a pitvarokban nő a nyomás, és amikor éppen

27

meghaladja a kamrai nyomást, kinyílnak a billentyűk, megkezdődik a kamratelődés. Ebben a fázisban a szemilunáris billentyűk zárva vannak, mert az aortában és a truncus pulmonalisban nagyobb a nyomás, mint a kamrákban. A kamra térfogatának növekedése miatt nő a nyomás, majd amikor éppen meghaladja a pitvari nyomást, bezáródnak a vitorlás billentyűk.

IV.5. A szívműködés szabályozása A szíven folyamatosan észlelhető egy paraszimpatikus szabályzó tónus a vagus tónus. A vagus tónus a nyúltvelői vérnyomás csökkentő (depresszor) központ aktivitásából származik, amely folyamatos stimulációt kap a keringési szervrendszer nyomásérzékelő baroreceptorokból (sinus caroticus és sinus aorticus). A felszabaduló acetilkolin muszkarin típusú kolinerg receptorokon és G fehérjéken keresztül csökkenti az If áramot, ami a diasztolés depolarizációért felelős fontos tényező. A szimpatikus aktivitás frekvencianövelő hatása β1 receptorok aktiválásán keresztül valósul meg. Az ingerületvezetés sebessége szíven belül paraszimpatikus túlsúlyban jelentősen lecsökkenhet. Extrém esetben a megnövekedett vagus tónus szívblokkot eredményezhet. A szimpatikus aktivitás általánosan fokozza a vezetési sebességet. A nervus vagus emberi szíven nem idegzi be a kamrákat, azok csak szimpatikus beidegzést kapnak. A vérben keringő adrenalin a szívben található β1 receptorokhoz kötődve pozitív trophatásokat vált ki. A pajzsmirigy T3 és T4 hormonja permisszív hatás révén fokozza a catecholaminok (pl. adrenalin) hatását. A permisszív hatás alapja az, hogy a pajzsmirigy hormonok hatására fokozódik a β1 receptorok kifejeződése a szívizomban. A mellékvesekéreg glükokortikoid hormonjai ugyancsak permisszív hatás révén, ill. a szívizom anyagcseréjén keresztül hozzájárulnak a perctérfogat fokozódásához.

IV.6. Az edzett szív és működése Fizikai aktivitás közben megnövekszik az oxigén és tápanyag iránti igény, elsősorban az izomzat részéről. Ennek kielégítésére megváltozik a keringő vérmennyiség eloszlása is, az egyéb szervek kevesebb vért kapnak, hogy a többletet a dolgozó izmok kapják meg. Fokozatosan emelkedő intenzitású dinamikus terheléssel párhuzamosan nő a verőtérfogat, amíg a szív el nem éri a 130-150/perces szívfrekvenciát. Ezt követően a szívfrekvencia tovább nőhet a terhelés folytatása esetén, serdülőkorban elérheti 205-220/perc értéket is, azonban a verőtérfogat a frekvencia növekedésével már nem nő párhuzamosan. Edzés hatására a szív alkalmazkodik a fokozott igényekhez, nő a szívizom összehúzódó képessége, a szív bal kamrája több vért képes befogadni, mindennek következményeként megnő a verőtérfogat. A sportolás közbeni magas pulzusszám és a megnőtt verőtérfogat eredményezi, hogy ilyenkor a perctérfogat is jelentősen megnő, a nyugalmi átlagos 6,5 l-ről akár 21 l/perc fölé is. Rendszeres edzés hatása abban is megmutatkozik, hogy fokozatosan megnő a szív tömege, ami a szívizom megnövekedésében nyilvánul meg. Ezt nevezik hipertrófiának, ami egészséges alkalmazkodási jelenség, szemben a beteg szívizom esetében is létező hipertrófiával, ami azonban ettől szerkezetileg eltérő. Terheléskor az edzetlenekhez képest fokozottabban hatnak a szimpatikus tényezők. Ennek eredménye a sportolók lassabb nyugalmi pulzusa – ez az edzéshatás már fiatal korban is érvényesül –, a

28

jobb oxigén kihasználás. Terheléskor az edzett szív magas szívfrekvencia mellett is tudja növelni a verőtérfogatot – szemben az edzetlenekkel – s ezáltal a perctérfogatot is. A vérkeringést befolyásoló, illetve hatékonyabbá tevő adaptációs folyamatokat kiegészítik a perifériás alkalmazkodással kapcsolatos jelenségek:   

javul a szervek, így az izomzat hajszálerekkel való ellátása állóképességi edzés hatására, ami szintén az oxigén ellátás javítását célozza; az izmokon belül is hatékonyabbá válik a vér eloszlása; növekszik az aerob és anaerob anyagcserében részt vevő enzimek aktivitása.

Edzett nyugalmi Edzett terheléses Nem edzett nyugalmi Nem edzett Terheléses

Pulzusszám

Diasztolés térfogat

Pulzustérfoga t

Szisztolés térfogat

Perctérfogat

40-60 ü/p

180-240 ml

70-80 ml

120-160 ml

3,5-4,5 l

180 ü/p

180-240 ml

160-180 ml

20-60 ml

32-34 l

65-70 ü/p.

120-140 ml

70-80 ml

60 ml

4,5-5,5 l

180 ü/p.

120-140 ml

100-120 ml

20 ml

20-22 l

7. táblázat: Kardiovaszkuláris mérőmutatók összefoglalása

IV.7. Perifériás keringés A nagyartériák sorozatos oszlások után egyre kisebb átmérőjű artériákban folytatódnak, majd arteriolák osztják szét a vért a kapilláris hálózatba. A prekapilláris arteriolák, a kapillárisok és a posztkapilláris venulák alkotják a mikrocirkulációs rendszert, amelyből a vért az egyre nagyobb átmérőjű vénák (gyűjtőerek) szállítják vissza a pitvarokba. Az erek keresztmetszete: Aorta>nagy artéria>kis artéria>arteriola>kapillárisok
29

elősegítik a vér szív felé történő áramlását a gravitáció ellenében azáltal, hogy gátolják a visszafolyást. A jobb pitvarban mérhető vénás nyomás értékét tekintjük centrális vénás nyomásnak. Fiziológiás körülmények között a centrális vénás nyomás megegyezik az atmoszférás nyomással, relatív skálán 0. Álló testhelyzetben (a jobb pitvar szintjét tekintve viszonyítási alapnak) a szívtől disztálisabban fekvő területeken a vénás nyomás lefelé haladva egyre nagyobb, proximális irányba haladva viszont a relatív skálán negatív értéket vesz fel (vagyis a légköri nyomásnál kisebb). Ezzel magyarázható a nyakon futó v. jugularis sérülésekor bekövetkező légembólia. Az alsó végtagi vénás nyomás értékei magyarázzák a boka körül kialakuló ödémát tartós egy helyben álldogálás során. A vénás visszaáramlás másik segítője az izompumpa. Ez azt jelenti, hogy a végtagok vázizomzatával párhuzamosan futó vénákra a vázizmok ritmikus kontrakciója-elernyedése pumpáló hatású, elősegíti a vér szív felé történő visszaáramlását, ezáltal csökkenti az adott vénákban a nyomást.

IV.8. A vérelosztódás szabályozása Az artériás középnyomás biztosítja a szervek, szövetek megfelelő vérellátását. Kialakításában a kamrák által továbbított vértérfogatnak és a keringési ellenállásnak van alapvető funkciója. A perifériás ellenállás meghatározó és változtatható komponense az érellenállás. A teljes perifériás ellenállás kialakításában valamennyi érszakasz részt vesz, de kitüntetett szerepe van rezisztenciaereknek. Az artériás középnyomást (Pa) a szisztolés és a diasztolés nyomásértékek ismeretében az alábbi képlettel számolhatjuk ki: Pa = Pd+((Ps-Pd)/3), ahol Pa – artériás középnyomás, Ps – szisztolés nyomás, Pd – diasztolés nyomás.

IV.9. Vazomotor központok Az agytörzsi hálózatos állomány nyúltvelői formatio reticularis neuroncsoportjaiban elhelyezkedő neuronok funkcionálisan két vérnyomás-szabályozó (vazomotor) központot alkotnak. A vérnyomásemelő, presszor központ neuronjai rostrális és ventrolaterális elhelyezkedésűek. A neuronok a perifériás receptorokból, valamint a felsőbb központokból (hypothalamus, limbikus rendszer, agykéreg) eredő ingerületet összegezve aktiválják a preganglionáris szimpatikus sejteket. A vérnyomáscsökkentő, depresszor központ neuronjai a nyúltvelői hálózatos állomány mediális részén, kaudálisan helyezkednek el. Ingerületük idegi afferentáció hatására alakul ki. Ezeknek a sejteknek spontán aktivitásuk nincsen, vagy a perifériáról vagy a központ felől aktiválódik és gátolják a fentebb említett rostro-ventrolateralis medullát. A depresszor központ legfontosabb idegi afferentációját a sinus caroticusban és az aortaív (arcus aortae) falában lévő baroreceptorokból jövő ingerületek szolgáltatják. A baroreceptorok az artérai falának nyúlását érzékelik, és a nyomás emelkedése okozza a fiziológiás ingert. Megjegyzendő, hogy 60 Hgmm alatt, nincs akciós potenciál elvezetés. A vazomotor központok működését magasabb központok hierarchikusan kapcsolódó rendszere szabályozza.

30

Ezen magasabb központok a mesencephalon (középagy), a hypothalamus (diencephalon, köztiagy). A limbikus kéreg (a „vegetatív agy") ugyancsak fontos integratív működést fejt ki a vérnyomásszabályozásban. A legfőbb szabályozó, integráló funkció az agykéreghez kapcsolódik. A kérgi területek szabályozó szerepét bizonyítják az emócionális (érzelmi) kardiovaszkuláris reakciók, az izommunkára való felkészülés során létrejövő kardiovaszkuláris reakciók stb. A presszor központ idegi afferentációja a glomus caroticumból és a glomus aorticumból, az ún. perifériás kemoreceptorokból is származik. Fontos tudni, hogy a magas nyomású baroreceptorokon kívül még szerepük van az alacsony nyomású rendszerben elhelyezkedő receptoroknak ún. volumenreceptoroknak, amelyek a vena cava inferior és superiorban, vena pulmonalsiban és a vénák beszájadzásánál találhatóak, és a vérnyomás hosszabb távú szabályozásban játszanak fontosabb szerepet szemben a magas nyomású receptorok pillanatról pillanatra történő szabályozásától. A glomus caroticumban és aorticumban található kemoreceptoroknak szerepe a légzésszabályozásban van, amelynek adekvát ingere a hipoxia (oxigénhiány). Normoxiában ezen receptorok nagyon kis frekvenciával adnak le ingerületet, ezért nem játszanak szerepet a szimpatikus és paraszimpatikus beidegzés szabályozásában. A glomusokban lévő epitélsejtek hiperkapniára (széndioxid többletre) és acidózisra (a hidrogénion koncentráció növekedésére) is a teljes perifériás ellenállás emelkedésével és az artériás középnyomás emelésével reagálnak, de ezen ingerekkel szemben jóval magasabb az ingerküszöbük, mint a hipoxiával szemben. A presszor központ aktivitása által kiváltott válaszreakciók:  A szívfrekvencia és a pulzustérfogat fokozódása, perctérfogat fokozódás  A rezisztenciaerek konstrikciója, perifériás ellenállás növekedése  A vénás vérraktárak csökkenése, a vénás telődés fokozódása, a perctérfogat fokozódása A különböző érterületek eltérő mértékben vesznek részt a presszor válaszokban. A presszor reflexek aktiválódása során jelentős mértékű reflexes konstriktor tónus alakul ki a splanchnicus terület (gyomor-bélrendszer) ereiben, a veseerekben és a vázizomzat ereiben. A koronáriák és az agyi erek nem vesznek részt a presszor válaszokban. A depresszor központ aktiválódása által kiváltott válaszreakciók:  Szívfrekvencia csökkenés, perctérfogat csökkenés  A nyugalmi vazokonstriktor tónus csökkenése, perifériás ellenállás csökkenése  A kapacitás erek vértároló kapacitásának fokozódása, vénás telődés csökkenése, perctérfogat csökkenése A különböző érterületek eltérő mértékben vesznek részt a depresszor válasz kialakulásában. Legnagyobb jelentősége a vázizomzat ereiben bekövetkező nyugalmi konstriktor tónus csökkenésnek van. Vérnyomásemelő (presszor) reflexek  Kemoreceptorokból kiinduló presszor reflexek http://www.youtube.com/watch?v=1IKHv5j49Kg A nyúltvelőben található centrális kemoreceptoroknak az adekvát ingere a széndioxid tenzió növekedése (hiperkapnia). A respiratórikus (széndioxid eredetű) acidózis

31

ugyancsak centrális támadásponttal vált ki presszor választ. A hiperkapnia hatása is a H+-ion koncentráció növekedése miatt alakul ki. A H+-ion koncentráció növekedése fokozza a kemoreceptorok aktivitását. Az agyat ellátó artériás vér és a liquor széndioxid tenziójának fokozódása a presszor központ neuronjainak aktivitását fokozza, ami a perctérfogat növekedését és a perifériás ellenállás fokozódását váltja ki. Az oxigénhiány (hipoxia) a perifériás kemoreceptorok aktiválása révén, reflexes mechanizmussal a fentiekben részletezettekkel azonos választ vált ki. A perifériás kemoreceptorok a hiperkapniára is érzékenyek, de ingerküszöbük ezzel szemben jóval magasabb, mint a hipoxiával szemben. A metabolikus eredetű acidózis vérnyomásemelő hatása főleg 60 Hgmm felett a perifériás kemoreceptorok aktiválásán keresztül érvényesül, hisz a centrális kemoreceptorok a vér-agy gát jelenléte miatt nem érzékelhetik a metabolikus eredetű H-ion koncentráció növekedését. Azonban a CO2 átjutva vér-agy gáton, vízzel egyesülve szénsavvá alakul, mely disszociációjából bikarbonát és H+-ion keletkezik. Ennek a rendszernek 60 Hgmm nyomás alatt van jelentősebb szerepe. Centralis kemoreceptorok A nyúltvelő ventralis felszíne mellet a VII. és a XII. agyidegek kilépése között foglal helyet. A CO2 könnyen átdiffundál a vér-agy gáton, és hidrálásával H2CO3 keletkezik amely H+ ra és HCO3-ra diffundál. A HCO3- változása a H+-hoz képest elhanyagolható. A keletkezett H+ változás továbbítódik az agytörzs respirációs neuronjaihoz kiváltva a légzésszám emelkedését. Perifériás kemoreceptorok Az előzőekben említett glomus caroticum és glomus aorticum szenzorai érzékelik az artériás vér O2 tenziójának csökkenését, CO2 tenziójának növekedését, H+ koncentrációjának emelkwdését, valamint a K+-ion koncentráció növekedése, amely mechanizmusok fokozzák a ventillációt. A glomusok szenzorai a glomussejtek, amelyben hypoxia, hypercapnia, és az acidózis zárja a BK-típusú K+ csatornákat, ezzel a sejt depolarizálódik, Ca2+ csatorna nyílást provokál, az emelkedett i.c. Ca2+ a sejtből ACh, noradrenalin, dopamine, Substance-P felszabadulást okoz, melyek ingerlik a glomussejtekhez futó afferens végződéseket. A glomusok vérellátása az agyszövethez viszonyítva kb. 40 szeres, ez is okozza érzékeny működésüket. Érdemes megjegyezni, hogy az erőteljes szimpatikus aktivitás során (pl. vérzés), a glomus ereinek összehúzódásával a glomusban mint artériás hypoxia következik be, amelynek fontos szerepe van a vérvesztést követő vasculáris reakcióban.  Lovén-reflex Lényege, hogy a bőrt érő, jellegüknél vagy intenzitásuknál fogva károsító, fájdalmas ingerek vérnyomás emelkedést, ugyanakkor lokális vazodilatációt hoznak létre.  Bainbridge reflex Receptorai a nagy vénák falában és a jobb pitvarban található feszülésérzékeny receptorok, melyek fokozott vénás telődés esetén jönnek ingerületbe. Alacsony szívfrekvencia mellett a reflexválasz a vágusztónus gátlása miatt bekövetkező szívfrekvencia növekedés, amely a perctérfogat növelésén keresztül a vérnyomás emelkedését váltja ki. A belégzés alatt megfigyelhető szívfrekvencia növekedésben tulajdonítanak szerepet a reflexnek.

32

Vérnyomáscsökkentő (depresszor) reflexek A sinus caroticus ill. az aortaív baroreceptoraiból kiinduló depresszor reflex. http://www.youtube.com/watch?v=G2nLL_O_U7w A sinus caroticus és az aortaív falában feszülésérzékeny receptorok vannak. Egy részük a gyors nyomásnövekedésre reagál, másik csoportjuk aktivitása az artériás középnyomás függvénye. A sinus caroticusban és aorticusban található baroreceptorok adekvát ingere a nyomásfokozódás által kiváltott falfeszülés. A baroreceptorok 100 Hgmm-es artériás középnyomás érték mellett közepes mértékű aktivitást mutatnak. A középnyomás fokozódása az aktivitás növekedését, annak csökkenése pedig az aktivitás csökkenését okozza. A baroreceptorok ingerületének hatására fokozódik a depresszor központ aktivitása, emiatt fokozódik a presszor központra kifejtett gátlás. A spinális vazomotor központhoz ugyancsak gátló impulzusok továbbítódnak. A n. vaguson keresztül negatív trophatást kiváltó ingerületek jutnak a szívhez. A következmény perctérfogat és perifériás ellenállás csökkenés, ami vérnyomás csökkenést eredményez. A keringés alacsony nyomású részeiből kiinduló depresszor reflexek A kisvérköri erekben és a nagyvérköri vénás rendszerben olyan feszülésérzékeny receptorok vannak, melyeknek ingerülete a depresszor központon keresztül általános vérnyomásesést vált ki. A reflexeket a kisvérköri ill. a nagyvérköri vénás nyomás fokozódása aktiválja.  Goltz-reflex A reflexívhez tartozó receptorok a hasfalban, ill. a hasüregben található extero- és interoceptorok. A hasra mért erős ütés vagy hasüregi kórfolyamatok a nyúltvelőn keresztül fokozott vágusztónust váltanak ki, csökken a szívfrekvencia, extrém esetben szívmegállás következik be.

IV.10. Lokális keringés, a mikrocirkuláció szabályozása Az egyes szervek rezisztenciaerei idegi és humorális hatásokra reagálnak. A perctérfogatot és a perifériás ellenállást a vérben keringő, vazoaktív kémiai anyagok, ill. egy-egy szervben a fokozott működés következtében megváltozó kémiai környezet is befolyásolja. A lokális vérátáramlás szabályozásában kiemelkedően fontos szerepe van a kémiai (humorális) szabályozásnak. Az alábbi felsorolás a vazokonstriktor ill. vazodilatátor anyagokat mutatja be, melyek fontos szerepet töltenek be mind fiziológiás, mind patológiás körülmények között. A szerotoninnak fontos szerepe van a vérzéscsillapításban, mivel az érfal sérülésekor az első védelmi reakció a lokális érösszehúzódás, ami csökkenti a vérzést. Ez a reakció akkor jelentkezik, ha az ér endotéliuma is megsérül. Ép endotél bélés esetén a szerotonin vazodilatációt vált ki. Az angiotenzin II inkább kóros esetekben (pl. hipertónia) szaporodik fel olyan mértékben, hogy általános konstriktor hatásával számolni kelljen.

33

Endotél sejt

Érlumen

Simaizom sejt

L-arginin Acetil- kolin Nyírófeszültség

Bradykinin

GTP

M

B2

Ca2+ ↑

eNOS

NO .

L-citrullin

NO .

GC

cGMP ONOO.OH

Vazodilatáció Vérlemezke aggregáció ↓

NO-inaktiváció

Simaizom növekedés ↓

Oxidatív stressz

Neutrophil adhézió ↓

14. ábra Az endotéliumfüggő relaxáció folyamatábrája. Az endothelinmembránon levő receptor hatására növekszik a Ca2+-beáramlás. A megnőtt Ca2+-szint a Kalmodulinnal együtt aktiválja a NOS-t. A keletkezett NO átdiffundál a simaizomsejtekbe, és aktiválja a guanilát ciklázt (GC-t), s ennek eredményeképpen megnő a ciklikus guanozin monofoszfát(cGMP) szint, ami relaxációt vált ki. Az L-NNA és az L-NAME gátolja a NOS működését. Az adrenalin vészreakció során kerül a keringésbe a mellékvesevelőből, fontos szerepet játszik a koszorúserek, ill. a vázizomzat ereinek dilatációjában, következményesen az adott érterületek fokozott perfúziójában. A hisztamin kórfolyamatokban szabadul fel nagy mennyiségben, ép endotélium mellett vazodilatátor. A mechanikai hatásokra az endothelsejtek nitrogén monoxid (NO), prosztaciklin vagy endothelin elválasztásával reagálnak. A NO és a prosztaciklinek vazodilatációt, az endothelinek vazokonstrikciót váltanak ki. A NO a nitrogénmonoxid-szintáz enzim által katalizált rekciókból szabadul fel. Az enzimrendszer tagjai közül említve az eNOS-t (endotheliális NOS) által kifejtett kardiovaszkuláris védőhatás igen jellemző. Egyrészt az általa előállított NO az ér simaizomsejtjeinek elernyedését okozza, másrészt gátolja a trombocytaaktivációt, valamint a trombocyta- és leukocyta kitapadást (adhéziót), valamint – összekapcsolódást (aggregációt) a vaszkuláris endotélhez (14. ábra). További vazodilatátor mechanizmusként a hem- oxigenáz enzimrendszer által katalizált mechnaizmust is meg kell említeni. A hem-oxigenáz (HO) egy mikroszómaenzim, ami több fiziológiai és patofiziológiai folyamat, mint az endoteliális sejtek integritása és az oxidatív stressz szabályozásában is részt vesz. HO-aktivitást számos szövetben, például a szívben és a vaszkuláris endotéliumban is megfigyeltek. A HO enzimrendszer tagjai a konstitutív HO2 és HO-3, valamint az indukálható izoforma, a HO-1, amit valószínűleg nagymértékben indukál az oxidatív stressz. A HO-1 indukciója gyulladásgátló hatással bír, de az enzim citoprotektívnek bizonyult érelmeszesedés (ateroszklerózis), szepszis, diabétesz és iszkémia esetén. A HO-1 enzim különböző stimulusok hatására képes expresszálódni. Ilyenek például

34

a hem, vagy annak oxidációs terméke, a vas, illetve a hemin, a NO, a reaktív oxigéngyökök valamint a nehézfémek. A HO-2 enzim expresszióját intrakardiális neuronokban is kimutatták. Megfigyelték, hogy a HO-2 révén felszabaduló bilirubin védi a neuronokat az oxidatív stressztől, és valószínű, hogy az endotéliumban, illetve a neuronokban található HO-2 aktivitása szerepet játszik az erek érendotélium-függő fiziológiás relaxációjában. A HO-3 szintén konstitutív izoforma, amely 90%-os homológiát mutat a HO-2 enzimmel, a katalitikus aktivitása alacsonyabb. A HO enzimek lebontják a porfiringyűrűt, ami ekvimoláris mennyiségű biliverdint, szabad vasat (Fe3+) és szén-monoxidot (CO) eredményez (15. ábra).

Vazorelaxáció

sGC HO-1; HO-2; HO-3 + O2 Hem Biliverdin + CO + Fe3+ + H2O NADPH Biliverdin-

NADPH

reduktáz Bilirubin

Apoferritin

15. ábra: A HO enzimek feltételezett hatásmechanizmusa Az endotélium diszfunkciójának következményei: Az endotél sejtek károsodása számtalan kórfolyamatot beindíthat, ill. más okból keletkezőket súlyosbíthat. Legnagyobb probléma a relaxáló hatás kiesése, emiatt nő a vazokonstrikció mértéke, nő a perifériás ellenállás, emelkedik a vérnyomás stb. Az endotélium diszfunkciója súlyos következményekkel jár a keringési elégtelenség (shock) pathomechanizmusában is.

IV.11. Az egyes szervek vérkeringésének sajátságai IV.11.1. Koronáriakeringés http://www.youtube.com/watch?v=tBQa8IBzP6I A szívet ellátó koszorús ereken (arteria coronaria) időegység alatt a perctérfogat 4-5%-a áramlik át. Munkavégzés során a perctérfogat és a koronáriákon átáramló vérmennyiség is jelentősen fokozódik. Az arteria coronariák fiziológiásan végartériáknak tekinthetők, de lassan kialakuló szűkület vagy elzáródás esetén kollaterális hálózat kifejlődésére van lehetőség. Falukra bazális (miogén) tónus jellemző, ebből adódik, hogy a szabályozás legfontosabb mechanizmusa a humorális eredetű vazodilatáció. A koronáriák esetében is megfigyelhető a Bayliss effektus, vagyis az a jelenség, hogy növekvő transzmurális nyomásra (az érfal feszülésére) a simaizomsejtek kontrakcióval reagálnak. A koronáriák simaizomzata humorális vazodilatátor hatásokra relaxálódik, a bazális tónus csökkenése pedig nagyfokú átáramlás fokozódást vált ki. Kiemelt jelentősége van az ATP

35

bomlásából származó adenozinnak, amely simaizom relaxációt okoz, így közvetítő szerepe lehet a hipoxia által kiváltott vazodilatációban. A koronáriakeringés közvetlen szabályozásában a neurogén mechanizmusoknak nincs fiziológiás jelentősége. A koronáriákban β (kisebb sűrűségben α) receptorok vannak. A keringésbe jutott adrenalin a β receptorokon keresztül vazodilatációt vált ki. A szívhez futó szimpatikus idegek ingerülete miatt fokozódik a pulzusszám és a kontrakciós erő, fokozódik az anyagcsere (16. ábra).

O2 ellátás  A vér O2 szállító kapacitása  koronária véréramlás  diasztolés idő  nyomásgrádie ns

  

O2 igény szívfrekvenci a kontraktilitás falfeszülés

16. ábra Az ábra a szív oxigén ellátását és oxigén igényét befolyásoló tényezőket részletezi

IV.11.2. Agyi vérkeringés Az agy vérátáramlása a perctérfogat 15%-át teszi ki. Az agyi vérkeringés hemodinamikai vonatkozásait a Monroe-Kellie elv determinálja: vagyis a vér, a cerebrospinális folyadék és az agyállomány együttes térfogata állandó. A koponyán belüli(intracranialis) nyomás fokozódása az erek kompresszióját okozza. Az agyi erekben a hiperkapnia erélyes vazodilatációt vált ki. Ezen kívül a hipoxia és az acidózis is dilatáló hatású. Az agyi erek kapnak szimpatikus beidegzést, ezen idegek ingerülete vazokonstrikciót vált ki, aminek viszont a fiziológiás szabályozásban nincs jelentősége. A vazodilatáció kiváltásában nem-adrenerg-nem-kolinerg (NANC) idegek vesznek részt, melyek neurotranszmitterként peptideket, ill. NO-t szabadítanak fel. A pia mater ereit paraszimpatikus kolinerg rostok innerválják. Az agyi vérátáramlás szabályozásában nagy jelentőségű a Cushing reflex, melynek lényege, hogy az agyi perfúziós nyomás csökkenése a szisztémás keringésben vérnyomás növekedést vált ki. Liquor cerebrospinalis A cerebrospinális folyadékot a plexus chorioideusok termelik. Képződésében aktív transzportfolyamatok vesznek részt. Jelentősége:  az agyszövet mechanikai védelme  biztosítja a neuronok számára az optimális környezetet  hozzájárul az intracranialis nyomás-térfogat egyensúlyhoz A vér, a likvor és az agyszövet között különböző gátak funkcionálnak:

36

Vér-likvor barrier A lipidoldékony anyagok ezen a gáton keresztül könnyen permeálnak. Vér-agy gát Strukturális alapját az agyi kapillárisok fala képezi. Fehérjék számára inpermeábilis. Súlyos hipoxiás állapotok a vér-agy gát megszűnéséhez vezethetnek. Agy-likvor barrier Strukturális alapját az agykamrákat bélelő ependyma képezi. Az anyagok penetrációját azok molekulatömege és koncentráció gradiense határozza meg (sejtek között lezajló diffúzió).

IV.11.3. A splanchnicus terület vérellátása A splanchnicus terület ereit nyugalomban a perctérfogat 25 %-a perfundálja. A splanchnicus terület ereire a nagyon alacsony nyugalmi tónus jellemző, mely mind a bazális, mind a vazokonstriktor tónus alacsony voltából származik. A vérnyomás növekedésével járó keringési válaszreakciók során ezen idegek aktivitása fokozódik, következményesen csökken az időegység alatt átáramló vérmennyiség.

IV.11.4. A vese vérkeringése A veseereken időegység alatt a keringő vértérfogat 22 %-a áramlik át. A veseerekben nagyon kifejezett az autoreguláció, nagyon alacsony bazális tónus jellemző, és teljesen hiányzik a nyugalmi vazokonstriktor tónus. Ebből következik, hogy a veseerek nem vesznek részt a depresszor válaszokban, de jelentős mértékben hozzájárulnak a presszor választ létrehozó redisztribúcióhoz.

IV.11.5. A bőr vérkeringése A bőrereken nyugalomban a perctérfogat 10 %-a áramlik át. A hőszabályozással kapcsolatban az átáramló vérmennyiség jelentős mértékben változhat. A külső környezeti hőmérséklet csökkenésekor a bőrereket innerváló szimpatikus vazokonstriktor idegek aktivitása fokozódik, az erek kontrahálnak, következményesen csökken az átáramló vérmennyiség.A vazokonstrikció a bőr alatti vénás plexusokra is kiterjed, ennek következtében a vénás elfolyás az artériákat kísérő vénák közvetítésével valósul meg. Az artériák és vénák között egy ellenáramlásos kicserélődési mechanizmus révén hőkicserélődés jön létre. Az artériás vért a vénás vér előhűti, emiatt csökken a vér és a környezet közötti hőmérsékleti gradiens, csökken a hőleadás.Magas külső környezeti hőmérséklet mellett a nyugalmi vazokonstriktor tónus csökken, az átáramlás fokozódik, a hőleadás lehetősége nő.

IV.11.6. A vázizomzat vérkeringése A vázizomzatban nagyon fejlett mikrocirkulációs rendszer működik. Az izomerekre közepes mértékű bazális és nyugalmi vazokonstriktor tónus jellemző. A nyugalmi tónus csökkenése hozza létre a vazodilatációt, ami perifériás ellenállás csökkenést, ezáltal vérnyomás csökkenést eredményez. A vázizomzat ereihez kérgi eredetű szimpatikus kolinerg rostok futnak. Ezek ingerülete váltja ki a munkavégzést megelőző vazodilatációt, amelyet a szimpatikus konstriktor tónus csökkenése és vazodilatáció követ.

37

Ritmikus izomösszehúzódás kapcsán az izomerek átáramlása is ritmikusan változik. Az átáramló vérmennyiség összességében fokozódik, de a kontrakció során az artériás átáramlás feltételei csökkennek. A vázizomzat erei adrenerg vazokonstriktor és kolinerg vazodilatátor beidegzést kapnak.A vazokonstrikció az α-receptorok aktiválódásának következménye. Az α receptorokat a noradrenalin aktiválja. A vázizomzat erei β receptorokat is tartalmaznak, amelyek az idegvégződésekből, ill. a mellékvesevelőből felszabaduló adrenalin hatására aktiválódnak, ennek következménye pedig vazodilatáció lesz. A kolinerg rostok a fizikai munkavégzésre való felkészítésben játszanak szerepet. Vazodilatációt kiváltó humorális tényezők:  metabolitok (pl. tejsav, adenozin, stb.)  hipoxia  hiperkapnia  acidózis

IV.12. A kisvérköri keringés sajátságai A kisvérkörben lényegesen kisebb a perifériás ellenállás, mint a nagyvérkörben, ebből adódik a jóval alacsonyabb artériás középnyomás. Az alacsony perifériás ellenállásnak az oka, hogy a pulmonális arteriolák jóval tágabbak, rövidebbek, mint a nagyvérköri rezisztencia erek A kisvérköri erek néhány humorális hatásra a nagyvérköri erektől eltérő módon reagálnak: a kisvérkörben a hipoxia, a hiperkapnia és a hisztamin vazokonstrikciót vált ki. Az alacsony artériás középnyomás miatt a kisvérköri kapillárisokban az effektív filtrációs nyomás negatív, vagyis a reabszorpciós erők dominálnak. Ez a mechanizmus a tüdőödéma kivédésének fontos faktora.

IV.13. A kardiovaszkuláris rendszert érintő megbetegedések és gyógyszeres kezelésük Jellemzője az aterómás plakk. A plakk úgy keletkezik, hogy a koleszterin LDL formájában átjut az érfal endotéliumán. A makrofágok képtelenek feldolgozni, helyette citokineket szabadítanak fel. A citokinek olyan sejteket vonzanak magukhoz, amelyek extrcelluláris mátrixot termelnek (kötőszövetesedés). A plakkok fokozatosan az életkor előrehaladtával szűkítik az ér lumenét. Egyre jobban hajlamosítanak a rájuk rakódó vérrög (thrombus) képződésére, amely érelzáródáshoz, később szívizominfarktushoz illetve anginához vezetnek. Rizikófaktorok: Életkor Az életkor előrehaladtával növekszik a koronáriát érintő betegségek előfordulásának valószínűsége

38

Nem A reproduktív időszak alatt a kardiovaszkuláris betegségek előfordulásának valószínűsége alacsonyabb nőkben, mint férfiakban. Menopauzát követően ösztrogénkezelés hiányában viszont kétszer nagyobb a koronáriát érintő szívbetegségek kialakulásának veszélye, mint azokban a nőkben, akik ösztrogénkezelésben részesültek. Mivel a szív-érrendszeri megbetegedések incidenciájának növekedése szoros összefüggést mutat a menopauza után eltelt idővel, így feltételezhető volt, hogy a női szexuálszteroidok szérumszintjének csökkenése növeli a kardiovaszkuláris rizikót. Megállapították azt is, hogy normotóniás és hypertóniás egyéneknél a kor előrehaladtával az endotélfüggő vazodilatáció fokozatos csökkenése jelenik meg mindkét nemben. A nőknél azonban ez a progresszív csökkenés az ötvenes életkorszakaszig sokkal lassabb ütemű, mint férfiak esetében. Menopauzában viszont az endotél funkciója meredeken romlani kezd: a 60 éves kor feletti nők endotélfüggő vazodilatációja eléri a férfiaknál észlelt szintet. Ma már jól ismert, hogy az érendotél csökkent vazodilatatív funkciója, a hypertonia, a hyperkoleszterinémia és az ateroszklerózis között szoros kapcsolat van, amely fokozott kardiovaszkuláris kockázathoz vezet. Menopauzában tehát az emelkedő szív- és érrendszeri betegségekből adódó halálozás hátterében az ösztrogénhiány következményeként kialakuló érendotél-diszfunkció fontos szerepet tölthet be. Mindezek alapján kézenfekvőnek tűnik, hogy menopauzában a hormonpótló terápia csökkenti a kardiovaszkuláris megbetegedések előfordulási gyakoriságát. Dohányzás A dohányzás fokozza a koronária betegség kialakulásának veszélyét. A közelmúltban elvégzett vizsgálatok alapján a szívkoszorúér problémák kockázata 25-30%-al magasabb volt a nem dohányzó egyénekhez képest. A passzív dohányosok esetében a kockázatnövekedés körülbelül fele az aktív dohányosoknál mért növekedésnek. A betegség nagyobb prevalenciája miatt közegészségügyi szempontból a coronaria betegség kockázata jelentősebb, mint a tüdőráké. Bár a passzív dohányzás és a stroke összefüggésével kapcsolatban kevés bizonyíték áll rendelkezésre, ez a kapcsolat úgy tűnik, nagyságrendileg hasonló a dohányzás és a coronaria betegség közötti összefüggéshez. A dohányzó férfiaknál a korai halál kockázata 1,7-szer nagyobb a nem dohányzókéhoz viszonyítva. A dohányzó nőknél a kockázat 1,3 - 1,9-szeres. A kockázat növekedése az elszívott cigaretták számával, illetve a dohányzás időtartamával arányos. A dohányzás abbahagyása után a kockázat lecsökken. A fogamzásgátló tablettákat szedő nők körébena dohányzás jelentős mértékben növelia thromboemboliás megbetegedés kockázatát, emelett növekszik a daganatos megbetegedések, stroke és demencia kockázata. A születés előtti, illetve születéskori halálozás, valamint a hirtelen csecsemőhalál előfordulási kockázata a dohányzó anyák esetén nagyobb. Emellett a pénisz vérkeringésének romlása miatt a dohányzás következtében potenciazavarok léphetnek fel. A dohányzás csökkenti az angina pectoris kezelésére alkalmazott gyógyszerek valamint a vizelethajtók hatékonyságát, és fokozza a theophyllin, koffein, imipramin, pentazocin, C-vitamin és egyéb hatóanyagok metabolizmusát. Elhízás, hiperlipidémia Ha az LDL koleszterin szintje megnövekszik, megbetegedések kockázata (9. táblázat).

növekszik

a koszorúereket

érintő

39

Típus

Név

Diagnosztika

Kezelés

Kardiovaszkuláris rizikó

I.

Familiáris

Kilomikron nő

Diéta

-

LDL nő

Statinok,

++++

hiperkilomikronémia IIa.

Familiáris hiperkolesztrolémia

Cholestriamine. Niacin, Chollestipol

IIb.

III.

Familiáris kombinált

LDL, VLDL

Statinok, Niacin,

hiperkolesztrolémia

nő

Fibrátok

Familiáris

IDL nő

Fibrátok, statinok

+++

VLDL nő

Statinok, Niacin,

++

+++

diszbetalipoproteinémia IV.

Familiáris hiperlipidémia

V.

Fibrátok

Endogén

VLDL,

hipertrigliceridémia

kilomikron nő

Niacin, Fibrátok

++

9. táblázat Hiperkoleszterinémiák jellemzése Jelenleg diszlipidémiák kezelésében használatos gyógyszercsoportok: Statinok (este mivel a koleszterin éjjel szintetizálódik) HMG-CoA reduktáz gátlók Pl. atorvastatin (10-80 mg), lovastatin (20-80 mg), simvastatin (20-40 (80)) mgA statinok szedése alatt folyamatos májfunkció kontroll javasolt. Ritka esetben mellékhatásként izompusztulás (rhabdomiolysis) jelentkezhet. Fibrátok Csökkentik a VLDL szintézisét és fokozzák lebontását, mérséklik az LDL szintet, csökkentik a triglicerid szintet, növelik a HDL szintet. Pl. Fenofibrát (statinnal kombinálva), gemfibrozil (statinnal nem kombinálható), bezafibrát, ciprofibrát Ezetimibe Szintetikus koleszterin felszívódás gátló. Szelektíven gátolja a táplálékkal bevitt, valamint a az epével kiválasztott koleszterin adszorpcióját a vékonybél epitél sejtjeiben anélkül, hogy a trigliceridek illetve a zsírban oldódó vitaminok felszívódását befolyásolná. Nikotinsav (niacin) A VLDL részecskék képződését csökkenti, ami másodlagosan LDL csökkenéshez és HDL növekedéshez vezet. Mellékhaásait tekintve kipirulás, viszketés, köszvény fordul elő. Epesavkötő gyanták (Chelestyramin, colestipol) A gyanta a bélben megköti az epesavakat, csökken az enterohepatikus körforgás.

40

Omega 3 zsírsav (2-4 g) Csökkenti az Apo-B100 intracelluláris lebontását, ezáltal a VLDL szekréciót. Mellettük Aspirin ha nincs kontraindikáció. http://www.youtube.com/watch?v=hjv5OnbcjE8 Étrend Az étrend hatását részben az elfogyasztott zsírmennyiség, illetve a koleszterin okozza. A telített zsírsavak elfogyasztása különböző mértékben, adagtól függően emelik az LDL koleszterin szintet, ezzel növelve a szív-érrendszeri betegség kockázatát. Ez különösen zsíros húsokban, valamint magas zsírtartalmú tejtermékekben található. A fokozott sófogyasztás (napi szükséglet 5 gramm) is kockázati tényezőnek tekinthető. A napi szükségletet figyelembe véve hazánkban ez az érték négyszer több, amire a szervezet magas vérnyomással (hipertóniával) reagál. Cukorbetegség A nem megfelelően kezelt cukorbetegség drámaian megemeli a koronária betegségek előfordulási valószínűségét. Hiszen a betegség megváltoztatja a koleszterin anyagcserét, másrészt viszont maga a betegség okoz szöveti károsodást. Cukorbetegekben például fizikai aktivitás hatására növekszik a vércukor szintet csökkentő enzimek aktivitása, fokozódik a glükóz felhasználása a működő izomban valamint a glükóztranszporterek száma. Ezek kapcsán felmerül a transzzsírsavak kérdése, amely szintén rizikófaktornak tekinthető. Fontos transzzsírsav források a különböző kekszek, chipsek, pattogatott kukorica, margarin és a sültburgonya. Elhízás Az elhízás más kockázati tényezők megjelenésén keresztül hat. Kialakulásában az étrend és a fizikai aktivitás hiánya játszik szerepet. Megelőzés: Az étrend tekintetében a zsírok (főleg a telített zsírok és a koleszterin) mennyiségének csökkentésével, csökkenthető a koszorúér-betegségek kialakulásának valószínűsége. A vörösbor megakadályozza például az LDL oxidációját. A vörösborban található resveratrol nevű hatóanyag számos ponton képes kardiovaszkuláris védő hatását kifejteni. Fontos szerepe lehet a megelőzésben illetve a betegségek kezelésében egyaránt. Gátolja az adhéziós molekulák keletkezését, a vaszkuláris simaizomsejtek szaporodását, gátolja a trombocita aggregációt, valamint az erek vazodilatációjában fontos szerepet játszik a nitrogénmonoxid szintáz enzimek fokozott up-regulációja révén. Az étrend mellett a mozgás, amely elősegíti a koszorúér kollaterálisok képződését, a dohányzásmentesség és az elhízás kerülése a legfontosabb megelőző tényezők. A gyermek és serdülőkoririzikófaktorok közül például a szérum HDL szint, a magas vérnyomás, az elhízás fizikai aktivitással befolyásolható érték. Minél többet mozognak az emberek, annál kevesebb köztük a hipertóniás, nő az erek dilatatív funkciója, növeli a koleszterin felhasználást, illetve növeli a só felhasználást, nő az endokrin rendszer kapacitása, gazdaságosabbá válik az anyagcsere.

IV.13.1. Szívizom-iszkémia A koszorúér betegség szívizom-iszkémiához vezet, vagyis a szívizom kielégítő véráramlásának hiányához, ami sejtkárosodáshoz illetve végzetes szívleálláshoz vezet. A szívizom isémiát az összehúzódás elégtelensége jellemzi.

41

Gyógyszeres kezelés a szívizom oxigén ellátottságának fokozását és ezzel egyidejűleg az oxigénigény csökkentését szolgálja. Terápia: β-blokkolók Ezen gyógyszerek arra szolgálnak, hogy ellensúlyozzák a mellékvesevelőből és a noradrenerg, szimpatikus végződésekből felszabaduló katekolaminok hatásait, ezáltal csökkentsék a szívfrekvenciát. Csökkentik a hirtelen halál és az ismét kifejlődő infarktus incidenciáját. Nitrátok A nitrátok nitrogen-oxidot képeznek, mely tágítja az artériákat, így javítják a szív vérellátását, hatást gyakorolva a telődési viszonyokra. Kálcium-antagonisták Káliumcsatorna-megnyitók

IV.13.2.

Angina pektorisz

Például aterómás plakk okozza, amely csökkenti a koszorúér lúmenét, ezátal csökkentve a véráramlást, így iszkémia és fájdalom jelentkezik. Okai:  Oxigénigény fokozódása: o Fizikai és emocionális (lelki) terhelés o Hyperthyreosis (fokozott pajzsmirigyműködés) és lázas állapot, a felgyorsult szöveti anyagcsere o A szívizom hypertrophiája (megnagyobbodás) o Szívizom-összehúzódást gyorsító gyógyszerek  Oxigénkínálat csökkenése: o A hemoglobin artériás oxigénszállítási, vagy oxigén leadási zavara esetén o Jelentős hypotensio (alacsony vérnyomás) o Atherosclerotikus (érelmeszesedéses) plakk és azon kialakuló trombus (véralvadék) o A koszorúerek fokozott összehúzódása  Koronáriaembólia Típusai: O2 igény nő  Klasszikus (terheléses) angina  Nocturnalis angina (lefekvés után) O2 ellátás csökken  Vazospasticus angina  „Átsétálós” angina  Kapcsolt angina  Nocturnalis angina (reggel)

42

 Instabil angina Egyéb  Koronária X szindróma O2 igény nő, ellátás csökken  Kevert angina  Postprandialis angina  Instabil angina

IV.14. Miokardiális infarktus http://www.youtube.com/watch?v=BL92vtuj9nc Amikor egy plakkra vérrög rakódik, a koszorúér teljesen elzáródhat. Az ér által ellátott terület elhal és a beteg miokardium infarktust szenved. Myocardiális infarktus diagnózisát segíti: 1. Anamnézis 2. EKG 3. Enzimek és fehérjék mérése Enzimek: CK, CK-MB, Fehérje markerek Troponin I (inhibitory) – cTnI: Troponin T – cTnT: A troponinok diagnosztikusértéke jobb, mint a CK és CKMB. Troponin C – Kálcium kötés 4. Képalkotó eljárások

IV.15. „Hírtelen szívhalál” A hírtelen szívhalálra vezető kardiovaszkuláris okok között mindenképpen dominál a hypertrophiás cardiomyopathya (HCM) ezt követik a koronária anomáliák, aorta ruptura és myocarditis. A sportolás közbeni szívhalál a 35 év felettieket érinti leginkább. Ebben a korcsoportban igen magas a koronáriabetegségek valószínűsége.A hosszú QT szindróma a szívizomsejtek megnyúlt repolarizációja következtében kialakuló aritmogén kórkép, dominálóan a szív kálium-, nátrium- és kalciumion csatornáinak génmutációból eredő betegsége. Fatális aritmiák, eszméletvesztéses epizódok, polimorf kamrai tachycardia képében jelentkezhet. A diagnózis alapja a szívfrekvenciára korrigált QT szakasz (QTc) megnyúlása. Családi halmozódás az esetek felében mutatható ki. Szűrés, ajánlások Sportorvosi vizsgálat 18 év alatt 6 havonta, 18 év felett évente Famlialis anamnézis felvétele Fizikális vizsgálat, EKG

43

http://www.cardiosource.org/~/media/Files/Science%20and%20Quality/Guidelines/Clinical_D ocuments/BethesdaConference36.ashx

44

V. Izomműködés élettana Dr. Pósa Anikó, Dr. habil. Varga Csaba, Kedvesné Dr. Kupai Krisztina

V.1.

A vázizomsejtek élettani sajátságai

http://www.youtube.com/watch?v=l-_fgHwHN-E A vázizomsejtek spontán elektromos aktivitást nem mutatnak, ingerületi folyamatuk a velük szinapszist (neuromuszkuláris junkciót) alkotó szomatikus motoros ideg aktivitásának a következtében alakul ki. A motoneuron és az általa ellátott izomrostok képezik az ún. motoros egységet. Az izom endoplazmatikus retikuluma (szarkoplazmatikus retikulum, SR) kálciumot raktároz, ami ingerület hatására felszabadul és mikromolos nagyságrendűvé növeli a Ca2+ koncentrációt. Ez a lépés vezet majd a kontraktilis fehérjék által kialakított mechanikai válaszhoz. A hosszú, henger alakú izomsejtek felszíni membránja a sejt belseje felé betüremkedéseket, ún. T- (transzverzális) tubulusokat hoz létre. A T-tubulusok a szarkoplazmatikus retikulummal triád struktúrát alkotnak. A T-tubulus membránján végighaladó akciós potenciál a membránban elhelyezkedő fehérjék konformációváltozása révén Ca2+ felszabadulást vált ki az SR-ből.

V.2.

Aktin és miozin

http://www.youtube.com/watch?v=BMT4PtXRCVA Az izomsejtek kontraktilis fehérjéi az aktin és a miozin. A miozinmolekulák tömege 540 kD és 6 polipeptidláncból állnak. A haráncsíkolt izomban az ún. vastag filamentumok a miozin fehérje polimerjeinek tekinthetőek. A vékony filamentumok alapvázát az ún polimer F (fibrilláris) aktin alkotja. Az aktin monomer, a G (globuláris) aktin. Alfa típusú aktin alkotja a szív a váz és a simaizmok kontraktilis rendszerének vékony filamentumrendszerét, a beta és a gamma típusú aktin a citoszkeletális rendszer része. A két utóbbi fehérje közötti kapcsolat kialakulását a troponin akadályozza. Amikor megemelkedik a Ca2+ koncentráció, a troponin egyik alegységéhez Ca2+ kötődik, ami konformáció-változást okoz. Ennek eredményeként az aktin miozinkötő helye szabaddá válik és létrejöhet a két fehérje kapcsolata. A folyamat ATP-ben raktározott energiát igényel, az ATP-t a miozin bontja enzimatikusan. Az aktin és a miozin közötti kapcsolat egy-egy összehúzódás során többször kialakul és megszűnik, közben az aktin elcsúszik a miozin mentén (sliding mechanizmus). http://www.youtube.com/watch?v=0kFmbrRJq4w A relaxáció (elernyedés) feltétele az, hogy ismét alacsony legyen a citoplazmatikus Ca 2+ koncentráció. Ezt az SR hosszanti elemének membránjában lévő Ca2+ pumpa biztosítja, ami ATP felhasználása mellett visszavételezi a Ca2+ ionokat a raktárakba. Izommunka kapcsán az ATP-szint nem változik, mivel a felhasznált ATP a kreatinfoszfát raktárból pótlódik. A sejtanyagcsere által termelt energia nagyenergiájú kötések formájában kreatinfoszfátba épül be, a kreatinfoszfát pedig átadja foszfátcsoportját az ADP-nek, ami így ATP-vé alakul. Az izomműködés során a felszabaduló energia egy része hővé alakul. Ennek

45

nagy jelentősége van a hőszabályozásban, a hideg ellen védő mechanizmusok között kitüntetett jelentősége van az izomzat hőtermelésének.

V.3.

A simaizomsejtek élettani sajátságai

A simaizomsejtek a zsigeri szervek falában és más belső struktúrákban található elemek. Sokegységes formájukban a működési egység nagyon hasonlít a vázizomnál leírtakhoz, azaz a sejtek egymással párhuzamosan futnak, spontán aktivitással nem rendelkeznek. A zsigeri (viszcerális) simaizomzat sejtjei egymással kis elektromos ellenállású membránszakaszokon keresztül kapcsolódnak, hálózatot, szincíciumot alkotnak. Spontán aktivitással rendelkeznek, a pacemakerként működő sejtek ingerülete a teljes hálózaton végigterjed. Ilyen izomzatot találunk a tápcsatorna falában és az érfalbanhosszanti, ill. körkörös elrendeződésben. A körkörös lefutású izmok összehúzódása a bél, illetve az ér lumenét szűkíti, konstrikciót vált ki. Ennek nagy jelentősége van a tápcsatorna mozgásainak, illetve az érellenállásnak a meghatározásában. A kontrakció aktiválásában itt is szerepet játszanak a kálciumionok. A Ca2+ kalmodulinhoz (egy kalciumkötő fehérjéhez) kapcsolódva aktiválja a miozinkináz nevű enzimet, amely foszforilálja a miozint. A miozin foszforilált állapotban képes ATP-bontásra, ez indítja be a sliding mechanizmust. A simaizomban nincs troponin, a szabályozás a miozin szintjén valósul meg. Az aktin és a miozin szintjén zajló biokémiai események megegyeznek a vázizomnál leírtakkal. A különbség az, hogy az aktin és a miozin nem mutat olyan periodikusan ismétlődő térbeli elrendeződést, mint a harántcsíkolt izmoknál.

V.4.

A szívizomsejtek jellemzői

A kamrai munkaizomrostok akciós potenciáljára a gyorsan kialakuló és hosszú ideig fennálló depolarizáció jellemző. A kamrai munkaizomrostok akciós potenciáljának felszálló szárát a feszültségfüggő nátrium csatornák aktiválódás hozza létre. A nátrium csatornák inaktiválódása a tranziens kálium és klorid csatornák aktiválódásával együtt gyors repolarizációhoz vezet, majd az akciós potenciálnak ún. plató fázisa alakul ki. Ennek létrejöttéért a feszültségfüggő kálcium csatornák aktiválódása a felelős. Nyugalomban a sejt intracelluláris kalciumkoncentrációja alacsony, a troponin megakadályozza az aktin és a miozin kapcsolódását. A szívizomsejt felszíni membránján végigfutó akciós potenciál alatt feszültségfüggő kálciumcsatornák aktiválódnak és Ca2+ ionok lépnek be az intracelluláris térbe. A szívizomsejt belső kálciumraktárának, a szarkoplazmatikus retikulumnak (SR) a membránjában kálciumfüggő kálciumcsatornák (rianodin receptorok) vannak, melyek az akciós potenciál alatt belépő Ca2+ ionok hatására megnyílnak. A kálcium ionok kötődve a troponin nevű regulatórikus fehérjéhez, lehetővé teszik az aktin és a miozin kapcsolat kialakulását. A relaxációt az intracelluláris kálciumkoncentráció csökkenése hozza létre. A kontrakció molekuláris mechanizmusa megegyezik a vázizomnál leírtakkal. Az aktin-miozin kapcsolatot itt is a troponin szabályozza. Az akciós potenciál időtartama nagyságrendekkel haladja meg a neuronális spike időtartamát. A mechanikai válasz időtartama viszont alig lépi túl a relatív refrakter periódus időtartamát, emiatt a rángások nem szuperponálhatók, a szívizom nem tetanizálható.

46

V.5.

Izomfáradás, izomláz

Fáradásnak nevezzük azt az állapotot, amikor az izomkontrakció ereje és/vagy sebessége nem tud megfelelni a vele szemben támasztott elvárásoknak. A fáradó izomban a glikogénraktárak kiürülnek, a lokális anorganikus foszfát és tejsav-koncentráció emelkedett. ATP szint nem számottevően alacsony. Az izomláz hátterében durva morfológiai elváltozások, esetleg rostpusztulás is előfordul. Elsősorban excentrikus izommunkában figyelhetjük meg, amikor túlnyújtott izom végez erőkifejtést. Fokozott terhelés hatására az izomban elsősorban az anyagcserejelleg változása figyelhető meg.

47

VI. Légzés Dr. Pósa Anikó, Dr. habil. Varga Csaba, Kedvesné Dr. Kupai Krisztina

VI.1. Légutak Orr Részei az orrgyök (radix nasi), orrhát (dorsum nasi), orrcsúcs (apex nasi) és az orrszárnyak (alae nasi), melyek az orrnyílásokat (nares) fogják közre. Az orr vázát csont, porc és tömött rostos kötőszövet alkotja. Az orr üregrendszere fő- és melléküregekből áll. Az orrüreget az orrsövény osztja ketté. Az orrmelléküregek (sinus paranasalis):  homloküreg (sinus frontalis)  arcüreg (sinus maxillaris)  ékcsonti üreg (sinus sphenoidalis)  rostacsonti üregek (sinus ethmoidales Garat (pharynx) A garat a légutak és a tápcsatorna kereszteződési pontja. A koponyaalap alatti rövid szakaszonon kötőszövetes hártya, lentebb harántcsíkolt izmok alkotják, belülről nyálkahártya béleli. Részei: orrgarat (nasopharynx) szájgarat (oropharynx) gégei garat (laryngopharynx) Gége (larynx) A gége hangképző szervünk, amely vázát öt porc alkotja: 1. pajzsporc (cartilago thyroidea) – ádámcsutka 2. gyűrűporc (cartilago cricoidea) 3. 2 db kannaporc (cartilago arytenoidea) 4. gégefedő (epiglottis) – nyeléskor a gégebemenetet zárja el Légcső (trachea) A gyűrűporchoz szalagosan kapcsolódó, C-alakú porcokból felépített, rugalmas falú cső. A légcső villa alakban kettéágazik, a jobb és bal oldali főhörgőben (bronchus dexter et sinister) folytatódik. A főhörgők további elágazásai a hörgők (bronchi), melyek számos hörgőcskére (bronchiolus) oszlanak.A hörgőcske ágak végén szőlőfürtszerűen ülnek a tüdőléghólyagocskák (alveolusok). Ezek falát egyrétegű laphám fedi, ezeken keresztül történik a gázcsere (külső légzés). Az alveolusok összfelszíne kb. 100-120 m2. Tüdő (pulmo) A jobb és bal tüdőfél a szív és a nagyerek két oldalán a mellüreg (cavum thoracis) jobb és bal felét foglalja el. A tüdőfelek tagolódása:

48

   

csúcsi rész (apex pulmonis)
 alapi rész (basis pulmonis)
 felszíni rész (facies pulmones) A felszíni rész további három részre tagolódik: o bordai felszín (facies costalis)
 o rekeszi felszín (facies diaphragmatica)
 o medialis felszín (facies mediastinalis)

A medialis felszínen van a tüdőkapu (hilus pulmonis), amin a főhörgő, a tüdő artéria és véna, vegetatív idegek és nyirokerek haladnak át. Említett szervek együtt a tüdőgyökeret (radix pulmonis) alkotják. A tüdők egy ferde irányú hasadékkal egy alsó és egy felső lebenyre (lobus inferior et superior) tagolódnak, a jobb tüdőn egy harántirányú hasadék is megfigyelhető, amely kialakítja középső lebenyt (lobus medius). Így a bal tüdő fél kettő, a jobb tüdőfél három lebenyre oszlik. A légzés folyamata a külső gáztér és a léghólyagocskák gáztere (alveoláris tér) közötti légcserét (ventilláció), az alveoláris tér és a kisvérköri kapillárisokban áramló vér közötti gázcserét (külső légzés), valamint a nagyvérköri kapillárisok vére és a szövetek közötti gázcserét (belső légzés) foglalja magába. A mitokondriumban zajló folyamatot sejtlégzésnek nevezzük. http://www.youtube.com/watch?v=Lo74zm3ULyk http://www.youtube.com/watch?v=B1w3s9m3hIg Belégzéskor összehúzódnak a külső bordaközti izmok, melynek hatására a bordák felemelkednek. Nyugalmi körülmények között kb. 500 ml levegőt lélegzünk be. A nyugodt légzés során egy légzési ciklusban kicserélt levegőtérfogatot respirációs térfogatnak nevezzük (17. ábra).

17. ábra Légzési paraméterek Erőltetett belégzéssel még további levegőmennyiség lélegezhető be (belégzési rezerv; 2-2,5 l), ill. erőltetett kilégzéssel a respirációs térfogaton túl további 1,5 l levegő lélegezhető ki

49

(kilégzési rezerv). A respirációs térfogat, a belégzési és a kilégzési rezerv együtt adja a vitálkapacitást. A felsorolt ún. statikus légzési paramétereket az orvosi gyakorlatban spirométerrel határozzák meg.

VI.2. Vörösvértestek, valamint az oxigén és széndioxidszállítás mechanizmusa Számuk: 4-5 millió/μl (szám függ nemtől, tengerszint feletti magasságtól) Átmérő: 7-8 μm Keletkezés: vörös csontvelőben erythropoietin hatására (vese termeli, trigger: hypoxia) A vörösvérsejtek képzésének legfőbb ingere a szöveti hypoxia, melynek hatására a vese juxtaglomuláris apparátusában megindul az erythropoetin szekréciója, mely hatással van a csontvelőre, ahol emiatt a képződő sejtek vörösvértest (erytrocyta) irányba differenciálódnak. Élettartam: kb 120 nap A vörösvérsejtek felépítéséhez szükséges anyagok:        

B12 – vitamin (cianokobalamin) Apoeritein Folsav szerepe a DNS szintézisében van. C vitamin (aszkorbinsav) hiányában a folsav nem alakul át biológiailag aktív formává. B6 vitamin a hem szintézis egyik koenzimje, hiányában porfirin képződési zavar alakul ki. Réz, nikkel a hemoglobin szintézisében szerepet játszó enzimek alkotója, bevitel: 2 mg/nap. Kobalt vas felszívódásához szükséges Vas (Fe2+) a hemoglobin nélkülözhetetlen eleme

Felülnézetben a vörösvértestek korong alakúak, centrális részük elvékonyodik a szélekhez képest. Alakjuk és struktúrájuk az O2 szállításhoz alkalmazkodott. Nincs sejtmagjuk, mitokondriomuk, és endoplazmás retikulumuk. Membránját gliko- és lipoproteidek alkotják. A férfiak perifériás vére 5,0–5,5 millió/liter, a nők perifériás vére 4,5–5 millió/liter vörösvérsejtet tartalmaz. A hemoglobin szintézise a mitochondriumban kezdődik, glicinből és 2 α – ketoglutársavból porfobilinogén keletkezik. A 4 pirolgyűrű enzim hatására kondenzálódik, s a kialakuló tetrapirolgyűrű adja a porfirinvázat. A képződő porfirin kémiai kötést létesít a Fe2+ ionnal és hemmé alakul. E vegyület O2 kötő képességét a globinmolekula beépülésével nyeri el. A globin szintézisét a hem indukálja, alapelemei a májban szintetizálódnak. A magzati (foetalis) életben embrionális hemoglobin szintetizálódik (HbE → 2α és 2ε polipeptidlánc), majd ez felváltja a foetalis hemoglobin (HbF → 2α és 2γ polipeptidlánc), és ez felnőttkorban átalakul HbA–é (2α és 2β) és HbA2–vé (2α és δ) alakul. A hemoglobin a csontvelői macroblastok endoplazmás reticulumának riboszómáiban nyeri el végső struktúráját, ahol 4 hem és 1 globin kapcsolódik. A hemoglobin O 2 megkötő képessége a

50

hem Fe2+ ionjának elektronkészletétől függ, mely kötés laza és reverzibilis. A hemoglobin az O2 megkötése után oxihemoglobinná alakul (HbO2). Az érett vörösvérsejt élettartama kb. 120 nap. Az elöregedett sejteket a lép kiszűri, felismerve azok megváltozott alakját és membránstruktúráját. Ezek a lépben szétesnek, kiszabadul belőlük a hemoglobin.A hemről leszakadt Fe2+ ismét visszatér a csontvelőbe, és újonnan felhasználódik a hemszintéziséhez. A porfirinváz is átalakul, bilirubin lesz belőle. A hemoglobin lebontásából indirekt bilirubin keletkezik naponta, mely a vérkeringéssel jut el a májsejtekbe. Ez a szabad bilirubin a májsejtekben glukagonsavval konjugálódik. Ez a direkt bilirubin a májban képződő epe fontos alkotórésze. A májsejtekből az epe az epekapillárisokba kerül és a duodénumba ömlik. Mivel a direkt bilirubin vízoldékony, kóros körülmények között a véráramba juthat, ott bizonyos szintet elérve a vesén át kiválasztódva kiválasztódik a vizeletben. A duodénumba jutott bilirubin kiürül a szervezetből, vagy felszívódik és visszakerül a májba (enterohepatikus recirkuláció). A magzati vörösvérsejtek élettartama rövidebb, kb. 80 nap. A magzat vörösvérsejt száma nagyobb, s a születés után a felesleg szétesik, emiatt alakulhat ki a születés után 4–5 nappal fiziológiás sárgaság (icterus). Az anaemia (vérszegénység) Hiányanaemiák  vashiányos anaemia Hiányzik a hemoglobin szintéziséhez szükséges vas. Oka lehet: elégtelen mennyiségű vas bevitele vagy a vas felszívódásának zavara. Ilyenkor a képződő erythrocyták száma csökken és összességében kevesebb O2 szállítására képesek.  anaemia pernicosa
 B12 vitamin vagy folsavhiány esetén, esetleg a B12 vitamin felszívódását segítő a poeritein elégtelen képződése esetén jön létre.  hypercrom megaloblastos anaemia
 A vörösvérsejtek DNS anyagcsere zavarához vezet a betegség. A csontvelőben atípusos megaloblastok képődnek. B12 vitamin parenterális adására a vörösvérsejtképzés üteme felgyorsul.  aplasztikus anaemia Ionizáló sugárzás, mérgező kémiai anyagok, gyógyszerek, daganatok hatására a csontvelői őssejtek differenciálódása károsodik. Csökken az erythrocyták, a granulocyták, és a thrombocyták száma a vérben. Vérvesztéses anaemiák  Hemolitikus anaemiák Leggyakoribb okai: Enzimdefektus Haemoglobinopathiák Fizikai vagy kémiai ártalmakra, és kórokozók (malária, giardiasis) hatására is fokozódhat a hemolízis. Helytelen transzfúzió  Methemoglobinaemia A normális hemoglobinban a vas kétértékű, mely oxidálószerek hatására ferrivassá alakulhat. A ferrivasat tartalmazó, stabil ionos kötéssel kapcsolja magához az oxigént, s ezt leadni nem tudja, emiatt hypoxia léphet fel. Kevés methemoglobin élettani

51

körülmények között is képződik a vörösvérsejtekben, ezt azonban a felnőttek vérében lévő methemoglobin–reduktáz ismét hemoglobinná alakítja. Újszülöttekben ilyen enzim nincs, ezért a nitrit–nitrát tartalmú víz vagy étel súlyos hypoxiás szövetkárosodáshoz vezethet. http://www.youtube.com/watch?v=WXOBJEXxNEo A kisvérköri kapillárisok vérébe bekerült oxigén kb. 2 %-a a vérplazmában fizikailag oldva szállítódik, 98%-a pedig a vörösvérsejtekben található hemoglobinhoz kötődik. A hemoglobin tetramer szerkezetű kromoproteid, 4 hem alegysége 4 molekula oxigén reverzibilis megkötésére képes. A hemoglobinban található vashoz nemcsak oxigén, hanem szénmonoxid is kapcsolódhat. A CO-hemoglobin nem képes O2-szállításra, tehát a COmérgezés életveszélyes állapotot teremt. A vázizomban, egy hemoglobin alegységhez hasonló molekula, mioglobin szerepel oxigénraktárként. Az oxigénkötő fehérjéket telítési görbéjükkel jellemezhetjük, amely azt mutatja, hány százalékuk köt O2-t különböző parciális O2 nyomásoknál. Alapvető különbség mutatkozik a két molekula oxigéntelítési görbéjében. A myoglobin oxigénkötési görbéje hiperbola, a hemoglobin szigmoid, ami az elegységek közötti kooperativitásra utal, meg arra, hogy a hemoglobin alloszterikus protein. A myoglobin alkalmatlan lenne oxigénszállításra, mivel a szövetekben fennálló viszonyok között nem adná le az oxigént (18. ábra).

18. ábra a hemoglobin és a mioglobin oxigéntelítési görbéje A szállított széndioxid mennyiségének kb. 10%-a fizikailag oldott állapotban van a vérplazmában, 20%-a a hemoglobin globin részével lép kémiai kötésbe, 70%-a pedig bikarbonát formájában szállítódik. A bikarbonát a vörösvérsejtekben képződik a szénsav disszociációja révén. A szénsavképződést a szénsavanhidráz enzim katalizálja. A vörösvértestben képződött bikarbonát kloridra cserélődve kilép a vérplazmába. Az intra- és extracelluláris ioneltolódást leírója után Hamburger shiftnek nevezik.

52

VI.3. Légzésszabályozás A nyúltvelő és a híd hálózatos állományában (formatio reticularis) találhatók a légzés automatikus szabályozásáért felelős neuron csoportok. A nyúltvelőben funkcionális szempontból belégző és kilégző központot különböztetünk meg. A belégző neuronok ingerületét a vér megfelelő széndioxid tenziója tartja fenn. Ezen neuronok aktivitása serkentőleg hat a kilégző neuronokra, melyek gátolják a belégző neuronok további aktivitását. A két „központ” egymásra hatásából magasabb központok szabályozó befolyása nélkül is kialakul be- és kilégzés, de a légzésmintázat szabálytalan. A vér széndioxid szintjének emelkedése (hiperkapnia) centrális és perifériás támadásponttal növeli a légzési perctérfogatot, hiperventilációt vált ki. Az artériás vér oxigénszintjének csökkenése (hipoxia) a perifériás kemoreceptorok aktiválásán keresztül reflexes légzésfokozódást vált ki. A légzésszabályozást a Hering-Breuer reflex teszi teljessé. Ennek lényege, hogy a tüdőszövet feszülése (belégzés kapcsán) gátolja a további belégzést. A receptorok a tüdőszövetben lévő feszülésérzékeny receptorok. Hering-Breuer reflex nélkül ritmikus, de nagy amplitúdójú és kis frekvenciájú lenne a légzés, ami gazdaságtalan, a belégzőizmok nagyobb munkát végeznének, mint ép viszonyok mellett.

53

VII. Neuroendokrin szabályozás Dr. Pósa Anikó, Dr. habil. Varga Csaba, Kedvesné Dr. Kupai Krisztina

A belső elválasztású mirigyek termékei a hormonok, melyek a vérkeringésbe jutva eljutnak a szabályozandó szövetekhez. Az adott szövet specifikus receptorjához kapcsolódva fejtik ki hatásukat. Hormonokat nem csak belső elválasztású mirigyek, hanem az idegrendszer elemei is termelhetnek (pl. AVP, oxitocin). A plazma hormon koncentrációját többféle tényező befolyásolhatja:  A szekréció foka  A kiválasztás metabolizmusa  A transzport-proteinek mennyisége  Változás a plazma térfogatban (sportolás hatására)  Visszacsatolási és szabályozási mechanizmusok A fejezetben továbbiakban a sportolás során szerepet játszó legfontosabb belső elválasztású mirigyekre fektetünk hangsúlyt.

VII.1. Hipotalamusz és az agyalapi mirigy http://www.youtube.com/watch?v=Vae5CcaPN_8 http://www.youtube.com/watch?v=HrMi4GikWwQ http://www.youtube.com/watch?v=nNLsXKkLSTs Az agyalapi mirigy (hipofízis) az agy alapján összekapcsoltan a hipotalamusszal helyezkedik el. Két lebenyből áll. Az egyik lebeny az anterior lebeny (adenohipofizis, AHF), amely mirigyes szerkezetű a másik lebeny a poszterior részen elhelyezkedő neurohipofizisnek (NHF) nevezett rész. Mindkét lebeny közvetlenül a hipotalamusz direkt szabályozása alatt áll. Ezen az agyi területen nincs vér-agy gát és a hipotalamusz hormonok a kapillárisokba jutnak. ADENOHIPOFIZIS (AHF) hormonjai: ACTH (Adrenocortikotróp hormon), mellékvesekéreg serkentő hormon FSH (Follikulus stimuláló hormon) LH (Lutrinizáló hormon) MSH (Melanocita stimuláló hormon) TSH (Pajzsmirigy serkentő hormon) GH (Növekedési hormon) PRL (Prolaktin) NEUROHIPOFIZIS (NHF) hormonjai: ADH (antidiuretikus hormon, vazopresszin) OT (Oxitocin)

54

Termelő szerv AHF

Hormon

Feladat

GH

serkenti a növekedést, szabad zsírsav moblizálás, glükoneogenezis,

Ellenőrző tényezők hipotalamusz GH felszabadító hormon (GHRH)+, szomatosztatin -

Ingerek

Tréning hatás

sport;”stressz" alacsony vércukorszint

csökkenti a glükóz felvételét

TSH

ACTH

FSH, LH

izomtónust fokozza fokozza a T3 és T4 előállítását és kiválasztást megnövekedett kortizol és aldoszteron szintézis és szekréció nők: ösztrogén és progeszteron előállítás és petesejt kialakulás, tüszőérés, ovuláció férfi: tesztoszteron előállítás és spermium fejlődés

endorfinok

NHF

ADH

blokkolja a fájdalomérzetet az agyban vesében fokozza a vízvisszatartást, segít a szervezetnek a megfelelő mennyiségű víz megtartásában, vérnyomást fokoz

TRH +

alacsony T3 és T4

CRH +

stressz, csonttörés, sport, égési sérülések stb.

AVP +

GnRH +

kicsi vagy nincs változás

nő: vérplazma ösztrogén (kis koncentrációban gátol, nagy koncentrációban serkent és progeszteron férfi: vérplazma tesztoszteron CRH +

?

„stressz" tréning>70% VO2 max

hipotalamusz neuronok

plazma térfogat csökkenése + ozmolitás emelkedés +

55

pajzsmirigy

T3 T4

kalcitonin

mellékpajzsmirigy

parathorm on

mellékvesekéreg

kortizol

aldosztero n

mellékvesevelő

nemi hormonok adrenalin (80%), noradrenal in (20%)

fokozott anyagcsere, energia mozgósítása a raktárból, növekedésben permissziv szerep fokozza a Ca2+ ionok beépülését a csontokba vér kalciumszintjét növeli

TSH; vérplazma T3 T4

glükózképzést serkenti, szabad zsírsav mobilizáció és fehérjeszintézis, csökkenti a glükóz felhasználását fokozott kálium kiválasztás és nátrium visszaszívás a vesében

ACTH +

tesztoszteron és ösztrogén szintézis Növeli a glikogenolízist, szabad zsírsav mobilizációt, pulzust

Alacsony T3 T4 „szabad” T3 és T4

Vérplazma kálcium szintje

Emelkedett vérplazma kálcium szint +

Vérplazma kálcium szintje

alacsony vérplazma kálcium szint + alacsony vérnyomás +,

emelkedett szérum kálium + és a szimpatikus aktivitás a vesében +

szérum kálium koncentráció és a reninangiotenzin rendszer

?

nehéz

könnyű

alacsony vérnyomás és túl sok „stressz” érzet

56

hasnyálmirigy

herék

inzulin

a glükóz, aminosav és szabad zsírsav felvétele a vérből a szövetekbe

vérplazma glükóz és aminosav koncentráció, autonóm idegrendszer

glukagon

vérplazma glükóz és aminosav konc; autonóm idegrendszer

teszto-

megnövekedett glükóz és szabad zsírsav felvétel, glükoneogenezis, vér glükóz szintjének növelése fokozza a

szteron

fehérjeszintézist,

FSH és LH

emelkedett vérplazma glükózszint + és aminosav konc. + ; csökkent adrenalin és noradrenalin, szomatosztatin lecsökkent vérplazma glükózszint + és aminosav konc. +; fokozott adrenalin és noradrenalin + fokozott FSH és LH +

kis

másodlagos nemi jellegek kialakulása, nemi vágy, spermium képződés petefészek

ösztrogén

zsír lerakódás,

FSH és LH

másodlagos nemi

fokozott FSH és LH +

kis

jellegek, petesejt érés 10. táblázat Hormonok jellemzése

VII.2. Pajzsmirigy http://www.youtube.com/watch?v=0h5jM7eN6j4 Általános anyagcsere serkentő hormonokat termel, amelyet az adenohipofizis TSH hormonja szabályoz. Ezen hormonok a trijód tironin (T3) és a tiroxin (T4). Ez a szervek, szövetek szintjén zajló aerob folyamatok serkentését jelenti. A hormon túltermelődése esetén Basedow kór alakul ki, amely testsúlyveszteséggel, álmatlansággal, magas vérnyomással járó kórkép. Túledzett sportolóknál is előfordul a hormon fokozott termelődése, amelyet basedowoid túledzettségnek nevezünk. Ez az állapot nem a pajzsmirigy betegsége, csak a betegséghez hasonló tüneteket mutat. A mirigy alulműködése a fentebb említett hatásokkal ellentétes tüneteket mutat. További hormon a kálcitonin amely a plazma kálcium szintjének szabályzásában vesz részt ezáltal fontos szereppel bír az ideg és izomműködésben.

57

VII.3. Mellékpajzsmirigy http://www.youtube.com/watch?v=sD9st1ZPFrQ Hormonja a parathormon, amely a vér kálciumszintjét szabályozza, így fontos szerepe van az idegrendszerben, a mozgató rendszerben, a véralvadásban, valamint az immunológiai folyamatokban. A calcium vérből történő felszívódásához D vitaminra van szükség. Amikor csökken a vér kálcium koncentrációja a parathormon a csontokból kálciumot mobilizál, ezáltal elkerülhetővé válik az izomgörcs. Sportolás hatására megnő a parathormon elválasztás a mellékpajzsmirigyből.

VII.4. Mellékvese http://www.youtube.com/watch?v=Xgq_alEB2zw A mellékvese két különböző „endokrin részből” épül fel. Az egyik a mellékvese velő, amely az adrenalint és a noradrenalint termeli, valamint a mellékvese kéreg ami a szteroid hormonokat szekretálja. Mellékvese kéreg Hormonjai fontos szereppel bírnak a szénhidrát és zsír anyagcsere folyamatokban. GLÜKOKORTIKOIDOK Kortizol A vércukorszintet növelő, fehérjék bontását elősegítő hatása van. Stressz és sportolás hatására fokozottan termelődik. MINERALOKORTIKOIDOK Aldoszteron A vesére hatva a só víz háztartást regulálja. SEXUAL SZTEROIDOK Androgének Az izomműködés fenntartásában játszanak szerepet a fehérje-anabolikus hatás miatt. Mellékvesevelő Adrenalin, noradrenalin Erőteljes vércukorszint növelő hormon. Stressz hatására pl versenyhelyzetben termelődik.

VII.5. Langerhans szigetek http://www.youtube.com/watch?v=FEsTIOIufiQ Inzulin A hasnyálmirigy beta sejtjei által termelt hormon, amely az izom- és zsírsejtek, szövetek cukorfelvételét fokozza, illetve serkenti a máj cukorraktározását. Glukagon Az inzulinnal ellentétes hatású hormon, amelyet a hasnyálmirigy alfa sejtjei termelnek

58

Szomatosztatin A hasnyálmirigy delta sejtjei termeli. Gátolja az inzulin és a glukagon elválasztását, ezen hormonok finom szabályozását végzi.

VII.6. Sportolás alatti vércukorszint szabályozás Lassú hatású hormonok A tiroxin, kortizol és a növekedési hormon résztvesz a szénhidrát, zsír és a fehérje metabolizmusában. Növekedési hormon (GH) A sportolás szempontjából kitüntetett szerepű növekedési hormone szekrécióját számos tényező befolyásolhatja, így a tréning, a stressz, az alacsony vércukorszint. A fehérjeszintézisben izomtömeg növelésben és ezáltal a „testépítésben” betöltött szerepe miatt (anabolikus hatás) a sportolók körében „doppingként” előszeretettel használt hormon (18. ábra).

18. ábra. A növekedési hormon hatásai

59

VIII. Tápanyagok és a dopping Dr. Pósa Anikó, Dr. habil. Varga Csaba, Kedvesné Dr. Kupai Krisztina

Testünk 50-75%-át víz alkotja, függ a bennünk lévő zsír mennyiségétől valamint az életkortól. Sportolás nélkül napi 2,5 l vízmennyiséget kell fogyasztanunk. Vitaminok: olyan organikus katalizátorok, amelyekre szükség van kis mennyiségben a növekedéshez és az egészséghez, a fizikai jólléthez, bizonyos enzimrendszerek működéséhez, az immunrendszer, a hormonális rendszer és az idegrendszer kielégítő állapotának fenntartásához. Testünk képtelen vitaminokat előállítani, ezért étrendünknek tartalmaznia kell azokat. Az ásványi sók olyan szervetlen összetevők, amelyeknek szerkezeti szerepük van a testben. Néhányuk, mint pl. a kálcium és a foszfor a csontok és a fogak szerkezetét is képezi, mások a szövetekben lévő folyadékegyensúlyt ellenőrzik, vagy az izom-összehúzódást, az idegfunkciókat,az enzimkiválasztást és a vörösvérsejtek képzését. Az ajánlott táplálékmennyiséget (RNI - Reference NutrientIntake) használják mérésre NagyBritanniában, de az RNI szintje országonként változhat. Például a vitaminok RNI-szintje az a mennyiség, amely szükséges a vitamin verbena lévő koncentrációjának megtartásához. A rendszeres, intenzív edzés növeli a vitamin és ásványisó-szükségletet. Különösen az energia-anyagcsere helyszínein, szövetfejlődésnél, vörösvértest-képződésnél, szabadgyökvédelemben. E-vitamin Erős antioxidáns, amely megelőzi a zsírsavak oxidációját a sejtmembránban,és megvédi a sejtet a károsodástól. Az E-vitamin-készlet lecsökkenti a szabad gyökök mennyiségét. A C-vitamin Bizonyos hormonok működéséhez is szükséges (adrenalin), amelyek az edzés során képződnek; részt vesz a vörösvérsejtképzésben, amelyek fokozzák a vasfelszívódást; erőteljes antioxidáns, mint az E-vitamin, így védelmet tud nyújtani az edzés során a sejtkárosodás ellen. A B-vitaminok - tiamin (B1), riboflavin (B2) ésniacin (B3) a táplálékból felszabaduló energia felszabadításában vesznek részt. A B6-vitamin a fehérje- és az aminosav-anyagcserében vesz részt. Elegendő mennyisége nagyon fontos a sportolók számára, ugyanis szükség van rá a vörösvértest-képzésben és az új fehérjestruktúrák építésében. A B5-vitamin (pantoténsav) szükséges a testben lévő más anyagokból történő glükóz- és zsírsavképzéshez. Fontos a szteroid hormonok képzésében. Nyilvánvaló, hogy hiánya káros lenne a sportteljesítményre és az egészségre.

60

A B12-vitamin és a folsav a csontvelőben lévő vörösvértest-képzésben vesznek részt. Szükségesek a sejtosztódáshoz, a DNS- és a fehérjeképzéshez is. Érthető, hogy az edzés fokozza ezeket a folyamatokat, így növeli a folsav- és a B12-vitamin-szúkségletet. A vegetáriánusoknak, akik nem fogyasztanak állati termékeket, B12-vitaminban gazdag ételeket kell enniük, pl. reggeli gabonapelyhek, a multivitaminok szedése elegendő biztosíték. A béta-karotin 600 karotinféle egyike, a gyümölcsök és zöldségek sárga, narancsvörös színét adja. Nem vitaminok, deantioxidánsként működnek a sejtek védelmében és a szabad gyökök megkötésében. A béta-karotin fokozza az E-vitamin antioxidánsfunkcióját, segíti a regenerációt. Azonban együtt a leghatékonyabbak, ezért a legjobb, ha ezeket a tápanyagokat együtt fogyasztjuk. A kálcium ásványi só, ami a csontképződéshez kell, de fontos szerepet játszik az izomnövekedésben, az izom-összehúzódásban és az ingerületvezetésben. A test képes a szükségletnek megfelelően az ásványi só növelésére és csökkentésére. Extra kalcium bevitelére van szükségük azoknak a női sportolóknak, akiknek az ösztrogénszintje alacsonyabb. A vas fontos a sportolók számára, nagy szerepe van a hemoglobin-képzésben (az oxigént szállítja a vérben) és a mioglobinképzésben (az oxigént szállítja az izomsejtben). Sok anyagcsere enzimműködéséhez van szükség vasra. A sportolóknak nagyobb szükségük van rá, mint az ülő foglalkozású embereknek. A vasvesztés előfordulhat olyan edzéseken, mint a futás, az aerobik és a stepaerobik. Kockázatosa vashiány azoknak a nőknek az esetében, akik az előző évben terhesek voltak (alacsonyabb vasraktározás) és azoknál a sportolóknál, akik 2000 kcal-nál kevesebbet esznek naponta. Azoknak a sportolóknak, akik kerülik a vörös húsok fogyasztását, egyéb magas vastartalmú ételeket kell fogyasztaniuk.

VIII.1. A vitamin- és ásványianyag-pótlás fokozza-e a teljesítményt? A tudomány évekig foglalkozott a pótlandó adagok nagyságával, de a kutatók nagyon sok esetben képtelenek voltak a sportolók jelentős teljesítmény- vagy egészségnövekedését mérni. Komoly fejlődést figyeltek meg, pl. az állóképesség fokozódását azoknál a sportolóknál, akik az optimálisnál kevesebb vitamin vagy ásványianyag-tartalommal rendelkeztek, s a pótlást egyszerűen a tápanyagraktárak normálisszintre való feltöltésével kapták meg. Más szóval, az üres raktárak vagy a hiányos felvétel negatívan befolyásolja a teljesítményt, de a vitamin- és sópótlás nem jár szükségszerűen teljesítménynövekedéssel. Az alábbi táblázatban részletezésre kerülnek a vitaminok és nyomelemek.

61

Zsírban oldódó Vitamin

Fontos funkció

Hiánytünetek

A vitamin (retinoidok) és provitamin A (karotinoidok)

- látás segítése: fény és szín - növekedés serkentése - a bőr és a szem kiszáradása ellen véd - elősegítik a bakteriális fertőzés elleni védelmet - spermiumképzés megkönnyíti a kalcium és a foszfor felszívódását a bélben

- farkasvakság - xerophthalmia - gyenge növekedés - száraz bőr -spermium hiány

D vitamin (kolés ergokalciferol) E vitamin (tokoferol)

K vitamin (phylo és menakinon)

- angolkór - csontlágyulás

antioxidásként működik: - vörösvérsejt megakadályozza az A hemolízise vitamin és a telítetlen - idegi sérülés zsírsavak lebontását segíti a protrombin és - véralvadási más véralvadási zavarok faktorokat és hozzájárul a csontosodás folyamatához Vízben oldódó

Vitamin

Fontos funkció

Hiánytünetek

Tiamin

koenzim részt vesz a szénhidrátanyagcserében, az idegi működésben koenzim részt vesz a sejtek energiaháztartásában

rossz koordináció, ödéma, szív elváltozások, gyengeség gyulladás a szájon és a nyelven, repedések a szájzugban, szembetegségek hasmenés, bőrgyulladás, demencia

Riboflavin

Niacin

Pantoténsav

Biotin

koenzim részt vesz a sejtek energiaháztartásában, zsír szintézisben-lebontásban koenzim részt vesz a sejtek energiaháztartásában, zsír szintézisben-lebontásban koenzim részt vesz a glükóz előállításában, zsír anyagcserében

bizsergő érzés a kézben, fáradtság, fejfájás, hányinger bőrgyulladás, nyelv fájdalom, vérszegénység,

Leginkább veszélyeztetettek - a szegények - az iskoláskor előtti gyermekek –alkoholisták - AIDS-esek

a szoptatott csecsemők, akiket nem ér a napfény, az idősek szegényeknél, dohányosoknál

antibiotikumot hónapokig szedők

Leginkább veszélyeztetettek alkoholisták

esetleg azon emberek. akik bizonyos gyógyszerek mellé nem fogyasztanak tejterméket a súlyos szegények, ahol a kukorica a domináns étel, alkoholisták alkoholisták

alkoholisták

62

depresszió B6 vitamin (-piridoxin- és egyéb formái)

Folsav

B 12 (kobalamin)

C-vitamin (aszkorbinsav)

koenzim részt vesz a sejtek fehérje háztartásában, fehérje szintézisben, hemoglobin szintézisben és sok más folyamatban koenzim részt vesz a DNS szintézisben, más folyamatokban

fejfájás, vérszegénység, görcsök hányinger, hányás, pikkelyes bőr, gyulladt nyelv

kamasz és felnőtt nők, bizonyos gyógyszereket szedők, alkoholisták

megaloblastos vérszegénység, gyulladás, hasmenés, gyenge növekedést depresszió koenzim részt vesz a vörösvértestes sejtek folsav vérszegénység, anyagcserében, idegi és rossz idegi más folyamatokban funkciókat kötőszövet szintézis, scorbut: rossz hormon szintézis, sebgyógyulás, neurotranszmitter tűszúrásnyi szintézis vérzések ínyvérzés Fontosabb ásványi anyagok

alkoholisták, terhesek, bizonyos gyógyszereket szedők

idős emberek rossz tápanyag-felszívódása miatt, vegetáriánusok, AIDS-esek alkoholisták, idősek. akik rosszul táplálkoznak

Ásványi anyagok

Funkció

Hiánytünetek

Veszélyeztetettek

Nátrium

segíti ingerület átvitelt

Izomgörcsök

Kálium

segíti ingerület átvitelt

szabálytalan szívverés, étvágytalanság, izomgörcs

Klorid

segíti ingerület átvitelt, részt vesz savtermelésben a gyomorban, segít idegi átvitelt biztosítja a csont és a fog keménységét, segíti a véralvadást, segíti az ingerület átvitelt, szükséges az izomösszehúzódásokhoz

görcsrohamok csecsemőkben

az emberek, akik súlyosan korlátozva vannak nátrium bevitelre vérnyomás csökkentése miatt káliumürítő vízhajtókat szedők vagy rossz étrendet követők, szegények, alkoholisták -

Kálcium

elégtelen bevitel növeli a csontritkulást

nők, különösen azok, akik kevés tejterméket fogyasztanak, időskorúak

63

Foszfor

Magnézium

szükséges a csont és a nem megfelelő fog erejéhez, csontkarbantartás részeként szolgál különböző anyagcserevegyületeknek, mint intracelluláris tér ionjainak fő alkotóeleme biztosítja csontok gyengeség, szilárdságát, segíti az izomfájdalom, enzimek funkcióit, nem megfelelő segíti az idegek és a szív szívműködés funkcióját Legfontosabb nyomelemek

tápanyagszegény étrendet követő idősek, alkoholisták

nők, egyes vízhajtókat szedők

Ásványi anyagok

Funkció

Hiánytünetek

Veszélyeztetettek

Vas

A hemoglobin és más kulcsfontosságú vegyületekhez a légzéshez, az immunrendszer működéséhez kell szükséges enzimek működéséhez, részt vesznek a növekedésben, immunitásban, az alkohol lebontásában, a szexuális fejlődésben és szaporodásban segíti antioxidáns rendszert

alacsony vasszint, halvány vvt-k, vér alacsony hemoglobin szint

Csecsemők, iskolás kor előtti gyerekek, serdülő nők

bőrkiütés, hasmenés, csökkent étvágy és íz érzés, hajhullás, gyenge növekedés és fejlődés, rossz sebgyógyulás

vegetáriánusok, idősek, alkoholisták

Cink

Szelén

Jód

segíti a pajzsmirigy működését

Réz

segíti a vas anyagcserét, sok enzimnél jelen van, mint például azok, amik részt vesznek a fehérjeanyagcsere és a hormon szintézisében növeli a fogzománc ellenálló képességét a fogszuvasodás ellen

Fluor

Izomfájdalom, izomgyengeség, szívbetegség formái Golyva, gyenge növekedés csecsemőknél, ha az anya jódhiányos vérszegénység, alacsony fehérvérsejt-szám, gyenge növekedés

fogszuvasodás fokozott kockázata

Amerikában ismeretlen, mert jódozott sóval dúsított étrendjük van csecsemők, akik éhezés után lábadoznak, olyan emberek, akik túl sok cinket fogyasztottak azokon a területeken ahol a vízben nincs fluorid és a fogászati kezelések során

64

Króm

fokozott vércukorszint

étkezés utáni magas vércukorszint

Mangán

bizonyos enzimek segédanyagainál jelennek meg, mint például azoknál,amik részt vesznek a szénhidrátanyagcserében bizonyos enzimek segédanyagai

-

Molibdén

nincs egészséges emberekben

nem pótolják a hiányzó fluoridot akik intravénásan kapják a táplálékot, és olyan idős emberek, akiknél 2es típusú diabétesz előfordul -

Olyanok, akiket nem intravénásan táplálnak

VIII.1. Mindent a győzelemért? 1. A WADA (World Anti-Dopping Agency, Nemzetközi Doppingellenes Ügynökség) által meghatározott tiltólistának jól elkülönített csoportjai 1./az anabolikus szerek - anabolikus androgén szteroidok (AAS). Szervezetünkben legnagyobb mennyiségben előforduló szteroid a koleszterin, mely számos nélkülözhetetlen vegyület bioszintézisének kiindulási anyaga, így a szteroidhormonoknak is. Ezen csoportoba tartozik a Leydig-sejtek által szintetizált tesztoszteron, illetve aktív metabolitja a dihidro-tesztoszteron (DHT). A dehidroepiandroszteron (DHEA), az androszténdione és az androszténdiol a nemi hormon bioszintézis anyagcsereút szteroidjai, a tesztoszteron és ösztrogének endogén termelésének elő-vegyületei. Szájon át vagy parenterálisan beadva, a tesztoszteronnak nincs jelentős hatása az emberi szervezetre, mivel ezeket a hormonokat a máj gyorsan metabolizálja. A klinikailag hasznosítható készítmények előállításához azokat kémiailag módosítani kell. A tesztoszteron terápiás indexe 1, ami azt jelenti, hogy anabolikus és androgén hatásainak aránya hasonló. Ennek megfelelően, szintetikus AAS-okat úgy fejlesztenek ki, hogy késleltessék a hormon lebomlásának folyamatát, valamint hogy szétválasszák az androgén és az anabolikus hatásokat úgy, hogy csak az anabolikus hatások maradjanak fenn, miközben az androgén mellékhatások minimálisra csökkennek. A szteroidok alkalmazásával a megerőltető edzések könnyebbé válnak, továbbá fokozzák a versenyképességet. Használatuk azonban igen kockázatos, mivel felborítják a szervezet hormonális egyensúlyát, súlyos mellékhatást idéznek elő. Csökkentik a lipoprotein szérum koncentrációját, mely növeli az atherosclerosis és más miokardiális megbetegedés kockázatát. Hosszú ideig történő alkalmazásuk növeli az LDL- koleszterin szintet. Férfiakon tapasztalható mellékhatások a gynecomastia (emlőnövekedés) és a csökkent spermaképződés, míg nők esetében kialakul a masculin külső, valamint meddőség is kialakulhat. A 70-es években az NDK-s úszónőktől volt hangos a sportvilág. Férfias hangjuk és megjelenésük már akkor is

65

gyanakvásra adott okot. A későbbiekben be is bizonyosodott, hogy orvosaik korra, nemre, és sportágra való tekintet nélkül hormonokkal doppingolták tanítványaikat. Sok női sportoló azóta már férfiként él, és próbálnak belenyugodni a megváltoztathatatlanba. 2. Tiltott teljesítményfokozók a peptid hormonok és mesterséges úton készült származékaik. Napjaink egyik legelterjedtebb doppinganyaga a vörösvértestek oxigénszállító kapacitásának fokozását biztosító eritropoietin (EPO). A májban és a vesében oxigén-nyomást érzékelő receptorok találhatóak, melyek az EPO termelésében közreműködnek. Az EPO a csontvelő őssejtjeire hatva elindítja a vörösvértestek érését, melynek eredményeként megemelkedik a vérben keringő vörösvértestek száma. 1983-ban, a májsejtekben a hetedik kromoszóma hosszú karján izolálták az EPO gént, melyet 1985-ben, rekombinációs technikával mesterségesen előállítottak, és a gyógyászatban humán rekombinációs eritropoietinként vált ismertté (rhEPO). Az EPO 1992-ben, a barcelonai olimpián került a tiltott szerek listájára. Az rhEPO teljesítménynövelő hatással bír az olyan sportágak tekintetében, melyek az aerob anyagcserére épülnek (atlétika, sífutás, úszás és kerékpársportok). Bejuttatása intravénásan törénik, bizonyos esetekben pedig subcutan injekció formájában. Mellékhatásként növeli a vér viszkozitását, melynek eredményeként fokozza a trombózis kialakulásának veszélyét, továbbá hozzájárulhat a szívritmus zavarok, myocardiális infarktus és a hirtelen szívhalál bekövetkeztéhez is. A sportolók teljesítményfokozás céljából használnak más hormonokat is, így a terhes nők méhlepénye által termelt chorion gonadotropint, amely serkenti a tesztoszteron termelődését, valamint a kortikotropint (ACTH), amely a károsodott izom regenerációját segíti elő és jó közérzetet vált ki. Az inzulin-szerű növekedési faktorok (IGF-1, IGF-2) anabolikus hatásúak. 3. Külön kategóriát képeznek a vízhajtók és egyéb maszkírozó anyagok. A vizelethajtók a gyógyszerek azon csoportjába tartoznak, amelyek fokozzák a vizelet-kiválasztást, ezáltal csökkentve a szervezet folyadéktartalmát. A leggyakrabban használt szerek a furoszemid és a hidroklorotiazid. Ez a két anyag az összes vizelethajtó eset 30%-át teszi ki. A maszkírozó anyagok olyan gyógyszerek, amelyek segítségével megváltoztatható a doppinglistán szereplő egyes készítmények szervezetben történő lebomlása és kimutathatósága. A probenicid például, egyes dopping anyagok vese általi kiválasztását gátolja, míg a bromantan a tesztoszteron/ epitesztoszteron arányt változtathatja meg, ezáltal nehezíti a mesterségesen adott tesztoszteron kimutatását. A súlycsoportos sportágakban (birkózás, ökölvívás, cselgáncs, súlyemelés harcművészetek), ahol szükségessé válhat a gyors testsúlycsökkentés, illetve más sportágakban (evezés, síugrás), ahol az alacsonyabb testsúly előnyt jelenthet, a sportolók vizelethajtóval szabadulhatnak meg felesleges súlyuktól. Egy másik megközelítés szempontjából, a doppinglistán szerepelő anyagok gyorsabb kiürítése érdekében alkalmazhatóak vizelethajtók. A vízhajtók fő kockázata a szervezet kiszáradása, a dehidratatio. A maszkírozó anyagokat azok a sportolók használják, akik tudatosan szednek doppingnak minősülő készítményt, hogy ezek kimutathatóságát ilyen módon nehezítsék. 4. A stimulánsok abba a gyógyszertani csoportba tartoznak, melyek az adrenalinhoz hasonlóan a központi idegrendszerre hatnak, felgyorsítva az agyműködést és a szervezet reakcióit. A katekolaminok bizonyos adreno-receptorokon (α1, α2 és β) keresztül hatnak és a test

66

különböző szöveteiben is megtalálhatóak. A receptoroktól függetlenül az adrenerg ingerületátvitel magába foglalja a kibocsátott aminok ismételt aktív felvételére és tárolására szolgáló mechanizmusokat, valamint monoamin-oxidáz (MAO) által történő enzimes lebontásukat. Az adrenalin neuro-transzmitterként működik, de egyúttal, a mellékvese-velő aktiválása révén hormonként a vérbe is kiválasztódik. A szervezet megnövekedett katekolamin-termelése egy eseménysorozatot vált ki, amely növeli a pszichés koncentrációt, stimulálja a szívet és az energiatartalékok felszabadítását és hörgőtágulatot vált ki. A stimuláló szerek (szimpatomimetikumok) olyan drogok, amelyek adrenalin vagy noradrenalin hatásokkal aktiválják a központi idegrendszert. A közvetlen szimpatomimetikumok a természetes katekolaminok hatásait utánozzák. Az indirekt szimpatomimetikus anyagok megnövelik a noradrenalin koncentrációját a neuroeffektor csomópontokban, mert vagy gátolják az újrafelvételt (kokain), serkentik a kibocsátást, lassítják a monoamin-oxidáz (MAO) általi lebontást, vagy mindhárom hatást kifejtik (amfetamin, metamfetamin). Az amfetamin direkt agonistája a katekolaminerg rendszernek. A katekolaminok közül is a dopaminerg rendszer érintett leginkább. A dopamin kiürülésének sémája a depolarizációt követő kálcium- függő módon történő dopamin felszabadulás vagy a kálcium- független módon, a citoplazmából történő folytonos felszabadulás. Az amfetamin két úton léphet be az idegvégződésekbe. Egyik módja az energiaigényes felvétel, mely során az amfetamin (AMPH) rákapcsolódik a dopamin transzportrendszerre (DAT). Ezen mechanizmus révén akadályozza a dopamin visszavételét, illetve megváltoztatja az irányt, így a dopamin kikerül, miközben az AMPH bejut. Ez az úgynevezett exchange diffúziós modell, mely alacsony AMPH koncentrációnál működik. A passzív diffúziós modell ezzel szemben magas AMPH koncentrációnál érvényesül. Az AMPH kísérletes vizsgálatok során történő beadása sztereotíp mozgásokat aktivál. Az AMPH injekció megnöveli a striátum és a nucleus accumbens dopamin leadását és a motorikus aktivitást. 1886-ban John Pemberton koffein, kokain és kóladió-kivonat keverékéből létrehozta a Coca Colát, de 1906-tól már ki is hagyják belőle a kokaint. 1914-től törvény szabályozza ezen drog behozatalát, felhasználását. Magyarországon kizárólag orvos rendelheti meg, helyi érzéstelenítő hatását felhasználva szemészeti és gégészeti műtéti beavatkozásoknál alkalmazták. A kávéban, teába, csokoládéban és a kólában megtalálható koffein szintén stimuláns, fokozza a szívben a calcium felszabadulást, de jelenleg nem szerepel a tiltott anyagok listáján. A stimulánsok szaporább szívműködést, gyorsabb pulzust okoznak, megemelik a testhőmérsékletet és a légvételek percenkénti számát. A kokain stimuláló hatásának eredményeként vidámság, jó közérzet, önbizalom fokozódás, barátságosság figyelhető meg. Bevétel után orgazmus-szerű érzés, fokozott szexuális vágy és teljesítőképesség figyelhető meg. A kimerültség érzésének kikapcsolása a szervezet, elsősorban a szív és a vérkeringés túlterheléséhez vezethet. Ez okozta az emlékezetes halálesetet az 1960-ban rendezett Római Olimpián. 5. A narkotikus fájdalomcsillapítók ópiát alapanyagú fájdalomcsillapító készítmények. Némely szer, mint például a heroin a félelemnélküliség és a korlátlan erő érzetét kelti a felhasználóban. 6. A béta-2 agonisták, beleértve a minden optikai izomert (pl. d és l izomer) tiltott. A gyógyszereknek ehhez a csoportjához eredetileg asztma ellenes készítmények tartoztak, amelyekről azonban kiderült, hogy egyrészt stimuláns, de anabolikus hatásuk is van. Asztmás sportolók esetében igen hatásosak a terhelés okozta asztmás roham kivédésére,

67

ha edzés, vagy verseny előtt alkalmazzák őket. Anabolikus, izomszövet növelő hatásuk miatt kezdték el használni nem asztmás sportolók is azokban a sportágakban, ahol az eredmények elérésében az erő meghatározó szerepet játszik. Orvosi szempontból számos mellékhatásuk miatt ellenjavallt a használatuk. Alkalmazásuk során remegés, idegesség, szapora szívdobogás, vérnyomás-emelkedés, fejfájás és izomgörcsök jelentkezhetnek. 7. A szelektív ösztrogén-receptor módosítók (SERM-ek), a WADA által meghatározott tiltólistának egy jól elkülönített csoportja. Tiltott SERM készítmények a raloxifen, tamoxifen és a toremifene. Szerkezetüket tekintve önálló csoportot alkotnak, ösztrogén receptorokhoz kötődve agonista(ösztrogén- szerű) vagy antagonista (ösztrogén ellenes) hatást fejtenek ki. A szelektív ösztrogénreceptor-modulációval olyan hatóanyagok tervezése vált lehetővé, amelyek megőrzik ösztrogénagonista hatásukat a célzott szövetekben, mint a csontok, a keringési rendszer vagy a központi idegrendszer, de nem stimulálnak olyan szöveteket, mint az endometrium vagy az emlők, ahol az ösztrogének onkogénhatásúak lehetnek. A raloxifen egy nem szteroidtermészetű benzotiofén vegyület, hatását tekintve az emlőkben és a méhben ösztrogénantagonista, míg a csontokban és a kardiovaszkuláris rendszerben – agonistaként viselkedik. Hatásmechanizmusa három útvonalon valósul meg. 1./ Az ösztrogén receptorok mind α, mind pedig β izoformájához képes kötődni. Az aktivátor α izoformához kapcsolódva agonista hatást fejt ki, míg a β receptoron keresztül antagonistaként viselkedik. 2./ A receptor-ligand kapcsolódást követően egyedülálló konformációváltozást okoz. 3./ Az emlőszövet célsejtekben a receptor- ligand kapcsolódás után változatos konformációjú koregulátor fehérjék is kötődhetnek. A koregulátor fehérjék expressziójának szintje igen eltérő az ösztrogénérzékeny sejtekben. A tamoxifen és a raloxifen, melyek az emlőben antagonistaként viselkednek, az emlőszövet sejtjeiben a korepresszor fehérjék szintjét növelik. Ezzel ellentétben a tamoxifen méhben parciális agonistaként hat, és a koaktivátorok mennyiségét növelve endometrium hyperplasiát okoz, szemben a raloxifennel, amely semleges hatással van a méhre. A raloxifen kardiovaszkuláris védőhatása részben azon alapul, hogy kedvezően befolyásolja a szív- és érrendszeri megbetegedésekben szerepet játszó rizikófaktorokat. Csökkenti az LDL- koleszterin szintet, illetve a lipoprotein a szérum szintjét is. Állatkísérletes vizsgálatok során bizonyították a raloxifen által közvetített kardioprotekció biokémiai hátterét. Nőstény patkányok petevezékének eltávolításával (ovariektómia) ösztrogénhiányos állapotot idéztek elő, majd raloxifen kezelés következtében vizsgálták a szív-és érrendszeri hatásokat a hemoxigenáz (HO) és a nitrogénmonoxid-szintáz (NOS) enzimek aktivitásának tekintetében. Mindkét enzimrendszer esetében emelkedést tapasztaltak raloxifen kezelést követően. A HO által termelt szén-monoxid (CO), illetve a NOS által termelt nitrogén- monoxid (NO) vazoaktív hatást fejtenek ki a szív- és érrendszerben. 8. A sportteljesítmény fokozására alkalmas tiltott módszer a génterápia. A genetika rohamos fejlődése lehetővé tette, hogy a sportolók teljesítőképességét olyan gén szervezetbe juttatásával lehessen módosítani, amely hat az izmok működésére, anyagcseréjére és vérellátására. Egy baktériumhoz vagy egy ártalmatlan vírushoz kötik a doppinghatású anyagot kódoló gént, ez után a vérkeringésbe vagy közvetlenül az izomsejtekbe adják be

68

ezt. A gének a szervezetet kényszerítik a teljesítmény serkentő szerek megtermelésére. Négy olyan gén ismert, melyek a kitartásban töltik be szerepüket. Az angiotenzin konvertáló enzim (ACE) az endothelsejtek által termelt, a vérnyomás szabályozásában részt vevő enzim. Az ACE katalizálja az angiotenzin I (az inaktív fehérje) átalakulását angiotenzin II-vé. Az angiotenzin II erős vazopresszorként funkcionál: az artériák összehúzódását okozza, amelyek ideiglenes szűkülése növeli a bennük áramló vér nyomását. Az eritropoietin (EPO) a vörösvérsejtek termelődését stimulálja, a peroxiszóma proliferátor-aktiválta receptor delta (PPAR-delta) a zsírsav-oxidációban szerepet játszó enzimeket kódol, míg a hipoxiaindukálható faktor (HIF) az oxigén elérhetőségét befolyásolja. Az izomműködést meghatározó gének a mechano növekedési faktor (MFG) gén, az inzulinszerű növekedési faktor-1 (IGF-1) gén, az inzulinszerű növekedési faktort kötő fehérje (IGFBH) gén, amelyek az izmok növekedésért felelnek, a növekedési hormon (GH), ami az izomzat tömegét szabályozza, valamint a miosztatin/növekedés differenciálódás faktor (gdf-8) vagy transzformáló növekedési faktor b (tgf-b), amely az izomzat növekedésének korlátozásáért felelős. A géndopping veszélyezteti a sport tisztaságát, alkalmazásának egyes formái veszélyeztethetik a sportoló egészségét, ezért a géndopping használata tiltott módszernek számít versenyen és versenyen kívül egyaránt.

69

9. Az utóbbi évek folyamán széles körben elterjedt a különféle homeopáthiás vagy természetes növényi alapanyagú készítmények, vitaminok és étrend-kiegészítők használata. Ezen készítmények nagy része recept nélkül, szabadon megvásárolható, nincsenek engedélyhez kötve, bár nem voltak olyan szigorú ismérvek alapján kivizsgálva, mint a „valódi" gyógyszerek. A WADA doppinglistáján nem szerepelnek, nem tiltott készítmények. A sportolók gyakran hisznek abban, hogy étrendjük különféle készítményekkel történő kiegészítése teljesítőképességük javulását eredményezheti. Például sokan gondolják, hogy vitaminok és ásványi anyagok bőséges szedése révén megelőzhetik az esetleges vitaminhiányos állapotokat, a teljesítményromlást. Igen nagy kockázatot jelent, hogy ezen készítmények jelentős részének forgalmazása nem engedélyhez kötött. Ez azt jelenti, hogy hatóanyagaik nincsenek pontosan feltüntetve, ezért tartalmazhatnak tiltott doppingnak számító hatóanyagot is. Sokszor maga a gyártó sincs tisztában azzal, hogy az előállítás során nem szennyeződött-e a készítmény doppinganyaggal, mivel a gyártási folyamat sem olyan szigorúan szabályozott, mint a hatósági engedélyhez kötött gyógyszereké. További kockázatot jelent maga a készítmény. A megfelelően összeállított étrend kellő mennyiségű vitamint tartalmaz, amely a szervezet vitaminszükségletét teljes mértékben kielégíti. A nagy adagban, fölöslegesen szedett különböző vitaminok nem jelentenek előnyt a szervezet számára, sőt a túladagolás következtében számos mellékhatásuk lehet (hányinger, hasmenés, fejfájás, bőrtünetek). A Nemzetközi Anti-dopping Csoport doppingellenes tevékenységének legfontosabb célja, hogy a mindenkor érvényben lévő jogszabályi és egyéb szabályozási háttér alapján érvényt szerezzen a nem megengedett teljesítményfokozás tilalmának, és ezzel megvalósítsa és megőrizze a „sport szellemiségét”. Ez, az olimpiai eszme veleje és lényege is, amely nem más, mint becsületesen játszani (play true). A sport filozófiája az emberi test, lélek és szellem ünnepe, és fontos emberi értékek jellemzik.

70

Irodalomjegyzék

1. Juhasz B, Varga B, Gesztelyi R, Kemeny-Beke A, Zsuga J, Tosaki A. Resveratrol: a multifunctional cytoprotective molecule. Current pharmaceutical biotechnology 2010; 11:8108. 2. Moro C, Grauzam S, Ormezzano O, Toufektsian MC, Tanguy S, Calabrese P, et al. Inhibition of cardiac leptin expression after infarction reduces subsequent dysfunction. Journal of cellular and molecular medicine 2011; 15:1688-94. 3. Juhasz B, Varga B, Czompa A, Bak I, Lekli I, Gesztelyi R, et al. Postischemic cardiac recovery in heme oxygenase-1 transgenic ischemic/reperfused mouse myocardium. Journal of cellular and molecular medicine 2011; 15:1973-82. 4. Bak I, Czompa A, Juhasz B, Lekli I, Tosaki A. Reduction of reperfusion-induced ventricular fibrillation and infarct size via heme oxygenase-1 overexpression in isolated mouse hearts*. Journal of cellular and molecular medicine 2010. 5. Juhasz B, Der P, Szodoray P, Gesztelyi R, Lekli I, Bak I, et al. Adrenocorticotrope hormone fragment (4-10) attenuates the ischemia/reperfusion-induced cardiac injury in isolated rat hearts. Antioxidants & redox signaling 2007; 9:1851-61. 6. Thirunavukkarasu M, Juhasz B, Zhan L, Menon VP, Tosaki A, Otani H, et al. VEGFR1 (Flt1+/-) gene knockout leads to the disruption of VEGF-mediated signaling through the nitric oxide/heme oxygenase pathway in ischemic preconditioned myocardium. Free radical biology & medicine 2007; 42:1487-95. 7. Varadi J, Lekli I, Juhasz B, Bacskay I, Szabo G, Gesztelyi R, et al. Beneficial effects of carbon monoxide-releasing molecules on post-ischemic myocardial recovery. Life sciences 2007; 80:1619-26. 8. Bak I, Lekli I, Juhasz B, Nagy N, Varga E, Varadi J, et al. Cardioprotective mechanisms of Prunus cerasus (sour cherry) seed extract against ischemia-reperfusion-induced damage in isolated rat hearts. American journal of physiology Heart and circulatory physiology 2006; 291:H1329-36. 9. Juhasz B, Der P, Turoczi T, Bacskay I, Varga E, Tosaki A. Preconditioning in intact and previously diseased myocardium: laboratory or clinical dilemma? Antioxidants & redox signaling 2004; 6:325-33. 10. Vecsernyes M, Juhasz B, Der P, Kocsan R, Feher P, Bacskay I, et al. The administration of alpha-melanocyte-stimulating hormone protects the ischemic/reperfused myocardium. European journal of pharmacology 2003; 470:177-83. 11. Cui J, Juhasz B, Tosaki A, Maulik N, Das DK. Cardioprotection with grapes. Journal of cardiovascular pharmacology 2002; 40:762-9. 12. Szalai Z, Szasz A, Nagy I, Puskas LG, Kupai K, Kiraly A, et al. Anti-inflammatory effect of recreational exercise in TNBS-induced colitis in rats: role of NOS/HO/MPO system. Oxid Med Cell Longev 2014; 2014:925981. 13. Posa A, Kupai K, Menesi R, Szalai Z, Szabo R, Pinter Z, et al. Sexual dimorphism of cardiovascular ischemia susceptibility is mediated by heme oxygenase. Oxid Med Cell Longev 2013; 2013:521563.

71

14. Posa A, Nyolczas N, Hemetsberger R, Pavo N, Petnehazy O, Petrasi Z, et al. Optimization of drug-eluting balloon use for safety and efficacy: evaluation of the 2nd generation paclitaxel-eluting DIOR-balloon in porcine coronary arteries. Catheterization and cardiovascular interventions : official journal of the Society for Cardiac Angiography & Interventions 2010; 76:395-403. 15. Posa A, Pavo N, Hemetsberger R, Csonka C, Csont T, Ferdinandy P, et al. Protective effect of ischaemic preconditioning on ischaemia/reperfusion-induced microvascular obstruction determined by on-line measurements of coronary pressure and blood flow in pigs. Thromb Haemost 2010; 103:450-60. 16. Csonka C, Kupai K, Bencsik P, Gorbe A, Paloczi J, Zvara A, et al. Cholesterol-enriched diet inhibits cardioprotection by ATP-sensitive K+ channel activators cromakalim and diazoxide. American journal of physiology Heart and circulatory physiology 2014; 306:H40513. 17. Bester DJ, Kupai K, Csont T, Szucs G, Csonka C, Esterhuyse AJ, et al. Dietary red palm oil supplementation reduces myocardial infarct size in an isolated perfused rat heart model. Lipids Health Dis 2010; 9:64. 18. Csonka C, Kupai K, Kocsis GF, Novak G, Fekete V, Bencsik P, et al. Measurement of myocardial infarct size in preclinical studies. Journal of pharmacological and toxicological methods 2010; 61:163-70. 19. Kupai K, Csonka C, Fekete V, Odendaal L, van Rooyen J, Marais de W, et al. Cholesterol diet-induced hyperlipidemia impairs the cardioprotective effect of postconditioning: role of peroxynitrite. American journal of physiology Heart and circulatory physiology 2009; 297:H1729-35. 20. Kupai K, Szucs G, Cseh S, Hajdu I, Csonka C, Csont T, et al. Matrix metalloproteinase activity assays: Importance of zymography. Journal of pharmacological and toxicological methods 2010; 61:205-9. 21. Szucs G, Bester DJ, Kupai K, Csont T, Csonka C, Esterhuyse AJ, et al. Dietary red palm oil supplementation decreases infarct size in cholesterol fed rats. Lipids Health Dis 2011; 10:103. 22. Varga ZV, Kupai K, Szucs G, Gaspar R, Paloczi J, Farago N, et al. MicroRNA-25dependent up-regulation of NADPH oxidase 4 (NOX4) mediates hypercholesterolemiainduced oxidative/nitrative stress and subsequent dysfunction in the heart. Journal of molecular and cellular cardiology 2013; 62:111-21. 23. Attila F. Az orvosi élettan tankönyve. 2013 ISBN: 978 963 226 464 6 24. Veronika Á. Orvosi Biokémia. 2006. ISBN 963242967X 25. Jack H. Wilmore DLC. Physiology of Sport and Exercise. 2004. ISBN:0-7360-4489-2 26. http:// www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/0019_1A_Elettani_alapismeretek/ch02.html 27. Scott K. Power, Edward T. Howley Exercise Physiology ISBN 978-07-337647-9 ISBN:978-963-08-5981-3

72

73