AZ EMBER SZERVRENDSZEREI Homeosztázis Az élőlények szabályozott belső állandóságát egy szóval homeosztázisnak nevezzük. A homeosztázist értelmezhetjük a sejtek szintjén is, a soksejtű szervezetek sejtjeit körülvevő sejtközötti folyadék szintjén is, valamint a vér szintjén is. A vér tulajdonképpen csak az ér falának sejtjeivel érintkezik. A vér folyékony sejtközötti állományának egy része az erek falán (féligáteresztő hártyán át) kilép az éren kívüli szövetek közé és magával viszi a tápanyagokat, majd egy távolabbi szakaszon a folyadék visszalép az érbe, de most már a bomlástermékeket hozza magával. A légzési gázok diffúzióval jutnak át az ér falán. Az emberrel kapcsolatban a vér jellemzőinek szabályozott állandóságát értjük a homeosztázison, mert ez az egész szervezetre nézve állandó, míg a sejt belsejének, ill. a sejtközötti folyadéknak az összetétele szövetenként különböző lehet. Az ember szervrendszerei szűk határok között szabályozzák a vér szervesanyag-, ion- és légzésigáz-tartalmát, valamint nyomását, hőmérsékletét és térfogatát, ezen kívül gondoskodnak arról, hogy a vérben idegen anyagok ne legyenek. A vér jellemzői az alábbiak szerint segítik elő a homeosztázis megteremtését: - Vérplazma (itt sodródnak a vörösvérsejtek, a fehérvérsejtek és a vérlemezkék, fehérjéi hozzák létre a vér ozmózisnyomását) : tápanyagok, ionok, bomlástermékek szállítása; - Vörösvérsejt (oxigént szállítja, hemoglobin): légzési gázok szállítása; - Fehérvérsejt (az idegen anyagot azonnal felfedezik sejthártyájuk receptorfehérjéivel, ellene szabad, sejthártyához nem kapcsolódó receptor fehérjéket termelnek és vagy bekebelezik, vagy felaprítják, elpusztítják enzimek segítségével az idegen anyagot): idegen anyag felismerése, ellenanyag, bekebelezés; - Vérlemezke (magvatlan, sejthártyával körülvett sejtdarabok, sejttörmelékek, fehérjék, amelyek az érfal sérülésekor fonalas formában kicsapódnak, és a sérülésen hálót képeznek. A kifolyó vér vérlemezkéi állábakat növesztve ezen a hálón tapadnak meg, majd a fehérvérsejtek és a vörösvérsejtek is fennakadnak a hálón, és így rövidesen véralvadék jön létre): véralvadás.
A VÉR Az ember átlagos vérmennyisége 5 liter. Ennek kb. a fele vérplazma, a többit az alakoselemek teszik ki.
1
Vérplazma A vérplazma kb. 90%-a víz. A zsírsavak fehérjéhez kötve, a glükóz és az aminosavak a vízben oldva találhatók benne. A vér pH-ja 7,40 körüli érték. A bomlástermékek közül a karbamid és a húgysav jellemző. Oldott állapotú fehérjék is vannak a vérplazmában, az ALBUMINOK, a GLOBULINOK és a FIBRINOGÉN. Az albuminoknak van a legnagyobb szerepe a vér kolloidjai által kialakított ozmózisnyomás fenntartásában. Az albuminok és a globulinok részt vesznek a vérben a különböző anyagok szállításában. A globulinok egy csoportját az IMMOGLOBULINOK adják, ezek a szervezet idegen anyagok elleni védekezésében jelentősek. A fibrinogén a véralvadás nélkülözhetetlen anyaga. A plazmafehérjék legnagyobb része a májban képződik. A vérplazma ion-, cukor- és fehérjetartalma együtt adja a vér ozmotikus nyomását, amely a homeosztázis egyik pontosan szabályozott tényezője. A vérplazma az erek féligáteresztő hártyaként viselkedő falán át elhagyja az eret, és az éren kívüli szövetek sejtközötti folyadékát hozza létre. A féligáteresztő hártyán a fehérjék már nem tudnak átjutni, ezért a szövetek sejtközötti folyadéka fehérjementes vérplazma. A fehérvérsejtek – mivel képesek az érfalat alkotó sejtek szorosan tapadó sejthártyái közötti kapcsolatot megnyitni, és a résen át amőboid mozgással kijutni -, bár nagyobbak a fehérjemolekuláknál, ki tudnak jutni az erek falán át a szövetek sejtközötti folyadékába. Vörösvérsejtek Alakjuk benyomott koronghoz hasonló. 1mm3 vérben kb. 5 millió vörösvérsejt van. A vörös csontvelőben képződnek, öregedésük során duzzadnak, majd 120 nap után a lépben bomlanak le. A lebomló hemoglobint a máj átalakítja és vastartalmát raktározza. A légzési gázokat szállítják: a vér a tüdőben oxigént vesz fel és szén-dioxidot ad le. A légzési gázok diffúzióval áramlanak a tüdő levegője, a vér és a sejtközötti folyadék között. Parciális nyomás: mekkora lenne a gáz nyomása, ha az adott teret egyedül töltené ki? Az oxigént a vörösvérsejtek a hemoglobinmolekula konjugált kettős kötésű vázához, a PORIFINVÁZHOZ kötve szállítják. Egy mól vázhoz egy mól oxigénmolekula tud kapcsolódni. Fehérvérsejtek A véráramban gömb alakúak, de az ereken kívül, a szövetek között állábakkal haladnak. Egy mm3 vérben 6-8 ezer fehérvérsejt van. A vörös csontvelőben termelődnek. Élettartamuk néhány naptól 10 évig terjedhet. Megkülönböztetjük egyrészt alakjuk és festődési tulajdonságaik, másrészt élettani szempontok alapján. A GRANULOCITÁK (szemcsézett plazmájú sejtek) legnagyobb része NEUTROFIL (semleges kémhatású festékkel festődő) granulocita, mely élettani 2
szerepét illetően kis falósejt. Az idegen anyagot bekebelezi (endocitózis) és enzimjei segítségével a sejten belül lebontja. A többi granulocita eozinofil (eozinnal festődő) és bazofil (bázikus festékkel festődő). A MONOCITÁK nagy, bab alakú sejtmaggal rendelkező, hatalmas fehérvérsejtek, amelyek szerepüket illetően nagy falósejtek. Méretük lehetővé teszi, hogy eukarióta sejteket (pl. rákossá vált saját sejteket) is bekebelezzenek és sejten belül lebontsanak. A fehérvérsejtek harmadik sejtcsoportját a LIMFOCITÁK, azaz nyiroksejtek képezik. Egyik típusuk a vörös csontvelőben keletkezik, de a csecsemőmirigyben érik, ezek a T-limfociták, ők felelősek a sejthez kötött immunitásért. A másik csoportjuk a vörös csontvelőben is érik, ezek a Blimfociták, szerepük az antitestes immunitás. Élettani szempontból tehát a fehérvérsejteket két csoportra osztjuk: falósejtekre és nyiroksejtekre. kis falósejt (neutrofil granulocita)
bekebelezés prokarióta sejt méretig
nagy falósejt (monocita)
bekebelezés eukarióta sejt méretig
T-limfocita
sejtes immunválasz
B-limfocita
antitestes immunválasz
Falósejt
Nyiroksejt
A fehérvérsejtek száma fertőzés esetén megnő. A fehérvérűség a kóros fehérvérsejtek olyan mérvű elszaporodása, amely az egészséges sejtek termelődését is akadályozza. Vérlemezkék egyA vörös csontvelőben termelődnek. 150-300 ezer / mm3, élettartamuk két hét. Egy fibrillális molekulának, az úgynevezett fibrinnek globuláris előanyaga van, a FIBRINOGÉN. A sérülés hatására a protrombin nevű enzim aktiválódik, trombinná alakul és ez kalciumion jelenlétében létrehozza a fibrinogénből a FIBRINT. 13 véralvadási faktort ismerünk, bármelyik hiánya zavart okoz a véralvadás folyamatában. A fibrinhálón fennakadó alakoselemek hozzák létre az alvadt vérszivacsot, az úgynevezett vérlepényt. Ennek zsugorodása során egy színtelen folyadék préselődik ki, ez a vérsavó vagy vérszérum, ez fibrinmentes vérplazma.
3
KÜLTAKARÓ Elsődleges szerep: a szervezet védelme. Szerv (nem szövet). Az ember egyik legnagyobb szerve a bőre, 1,5m2, tömege sovány emberen is min. 2 kg, de a bőralja zsírtartalmával együtt átl. 12 kg. Az ember bőre három fő rétegből épül fel: hám, irha, bőralja. A HÁMRÉTEG található legkívül. Többrétegű elszarusodó laphám. Jól véd a kiszáradás ellen és a mechanikai hatásokkal szemben is ellenálló. A szaruréteg alulról állandóan pótlódik az elpusztuló laphámsejtekből, felül viszont kopik. A hámréteg ereket, idegeket nem tartalmaz, az alatta elhelyezkedő, nála kétszer-háromszor vastagabb irharéteg táplálja. Az IRHARÉTEG speciális kötőszövet. Rosttípusa a KOLLAGÉN, azaz enyvadó rost. A különböző irányokba futó rostrétegek miatt az irha jól nyújtható, hajlítható és rugalmas. Az irha erekben gazdag. A hőszabályozás szempontjából is fontos az érrendszer. A bőr érzékszervként való működéséért az irharétegben lévő idegvégződések a felelősek. A bőr legalsó rétege a BŐRALJA, ez zsírszövetből áll. A zsír raktározott tápanyag. Rugalmassága tompítja a mechanikai hatások erejét, hőszigetelő sajátossága pedig csökkenti a szervezet hőveszteségét. Emlősök esetében a bőrhöz tartoznak még a szőrök, verejtékmirigyek, tejmirigyek, valamint az ötujjú végtagtípus megjelenésével egyidős karmok, körmök. A SZŐRZET főleg hőszigetelő sajátságú és a mechanikai hatások ellen véd. A hajnak jelentős szerepe van a lehűlés és az ütések kivédésében. A hónalj- és fanszőrzetnek az illatanyagok eloszlatása a feladata. A szőr az irharéteg aljától a hámrétegen át a bőr felszínéig húzódó szőrtüszőben helyezkedik el. A szőrhagymából (hajhagymából) nő ki. Az irha és a hám határán nyílik a szőrtüszőbe a faggyúmirigy. Zsíros váladéka a szőr rugalmasságát, vízlepergető sajátosságát hozza létre. A szőrtüsző alsó részének fala és a hámréteg alsó felszíne között, a szőr hajlásának irányában található a szőrmerevítő izom. A verejtékmirigyek az irharéteg aljáról, egy csőgombolyagból induló, a felszínig futó vékony csövecskék. Van a kis verejtékmirigy, amelynek váladéka híg, szinte teljesen szagtalan, a hűtésre szolgál. Van a nagy, melynek váladéka információkat közöl, érzelmi hatásokra termelődik és ürül, jellegzetes, egyéni illatú. A nemiszervek és a végbél környékén lévő verejtékmirigyek valaha vonzó illatokat közvetítettek » párzási készség. A karmok, körmök az alapjuk felöl növő, nagyrészt élő, csak szabad végükön elhalt szaruképződmények » zsákmány megragadás, ill. védekezés. Az ember körme a kézen a pontosabb fogást segíti, a lábon csökevényesedik.
4
A bőr mirigyei A bőr mirigyei a faggyúmirigyek, a kis és a nagy verejtékmirigyek és a tejmirigy. Jellemezhetők a mirigyvégkamra alakjával (csöves, bogyós) és az elválasztás típusával (MEROKRIN, APOKRIN, HOLOKRIN). A faggyúmirigy összetett csöves típusú, tágult zsákokból álló holokrin mirigy. A sejtek egészükben faggyúvá alakulnak. A kis verejtékmirigyek csöves mirigyek, váladékukat merokrin szekrécióval (exocitózissal) választják ki. A zsírsavaknak fontos szerepük van a bőr felszínére jellemző savas kémhatás kialakításában » savköpeny, véd a kórokozók ellen. A nagy verejtékmirigyek is csöves típusúak, de kiválasztásuk apokrin szekréció. Az emlő 12-15 sugárirányban elhelyezkedő mirigyrészből áll, amelyet kötőszövetes sövények választanak el. Mindegyik mirigyrész külön kivezetőnyílással nyílik a környezeténél erősebben pigmentált bimbóudvar közepén nyíló emlőbimbón. A tejmirigy nem tejelő állapotban csöves típusú, tejelválasztás idején azonban a csövek végének sejtjei elszaporodnak, és bogyós végkamrát alkotnak, vagyis a mirigy összetett csöves-bogyós lesz. A bőr receptorai Vannak a szabad idegvégződésű, speciálisan kiszélesedő idegvégződésű, tokkal körülvett idegvégződések. Még nem tisztázott, melyik receptor melyik inger közvetítéséért felelős. A bőr öregedése A ráncokat – a romló anyagcsere következményeként – közvetlenül a bőr víztartalmának és a kollagén mennyiségének a csökkenése okozza. Bőrlécrendszer A hám és az irha határa nem egyenes, hanem hám- és irhaszemölcsök illeszkednek fésűfogszerűen egymásba. A tenyéren és a talpon ezek szabályos sorokba rendeződnek » bőrlécrendszer. Ívek, hurkok, örvények. Egyénre szabott. Az ezzel foglalkozó tudomány neve: dermatoglífia. Haj Kb. 100 000 db hajszálunk van. Egy szál ált. 2-4 éven át nő, majd kihullik. Egy év alatt 12-20 cm-t nő. Az egyenes szálú haj keresztmetszete kör, a hullámosé ovális, a göndöré bab alakú. Köröm A körömlemez szaruanyaga nagyon ellenálló. Betegség vagy a szervezet gyenge működése esetén rosszabbul nőnek, ezért a betegségek nyomai vízszintes barázdák formájában őrződnek a körmön, amíg a hibás rész le nem nő. 5
MOZGÁS A mozgásokat sokféle szempont alapján csoportosíthatjuk. Lehet a mozgás aktív vagy passzív, hely- vagy helyzetváltoztató. A mozgást értelmezhetjük a sejtek szintjén (pl. a sejtplazma áramlása), a szervek, szervrendszerek szintjén (pl. a szív vagy a légzés működése) és a szervezet szintjén is. A CSONT A csont kemény, de rugalmas. Nem tömör szerkezetű. A végtagok hosszú, csöves csontjainak középső része belül üreges, a végdarabokban a használat során szükséges erővonalak mentén finom csontgerendázat alakul ki. A lapos csontok külső, tömör rétege alatt a csontgerendázat nem olyan kifejezett, ilyen esetben szivacsos csontállományról beszélünk. A csontváz a szervezet élő része, ha megsérül, regenerálódik. A csont felszínét kívülről élő, érzékeny csonthártya borítja. A csontszövetben is van egy kevés ér. Anyagcseréje lassú. A csontok mozgatható és nem mozgatható kapcsolatban állnak egymással. A mozgatható kapcs. az ízület, a nem mozgatható pedig lehet összenövés (medence), varratos kapcsolat (koponya) és porcos kapcsolat (a bordák és a szegycsont között). A koponya két részből áll: agykoponya és arckoponya. Agykoponya csontjai: homlokcsont, 2 falcsont, 2 halántékcsont, nyakszirtcsont, ékcsont. Az arckoponya csontjai: orrcsont, 2 könnycsont, 2 járomcsont, 2 felső állcsont, állkapocs. Az orrüreg belsejében vékony, csontos alapú, felületnövelő lemezek – az orrkagylók – találhatók. Az orrüreg felső, belső részét alkotja a rostacsont. Oldalsó, belső részét az alsó orrkagylócsont. Az ekecsont a csontos orrsövény alsó, hátsó részét képezi, a szájpadcsont pedig az orr- és a szájüreget választja el egymástól. A fejvázhoz sorolják a patkó alakú nyelvcsontot. A törzs vázát a gerincoszlop alkotja. Hozzá 12 pár borda ízesül, ezt elöl a szegycsont kapcsolja össze. A felső 7 pár borda a valódi borda, ezek egyenként ízesülnek a szegycsonthoz. Az ez alatti 3 pár borda ügynevezett álborda, amely porcosan összekapcsolódik és együtt nő a szegycsonthoz. Az utolsó 2 pár borda egyáltalán nem ér a szegycsonthoz, ez a lengőborda. A gerincoszlop csigolyákból áll. A has felé eső részük a tömör csigolyatest, a hát felé eső részükön találjuk a gerincvelőt védő csigolyaívet, amelyen a tövisnyúlványt és a két harántnyúlványt különböztetjük meg. 33-35 csigolyánk van: 7 nyaki, 12 háti, 5 ágyéki, 5 keresztcsonti és 4-6 farokcsigolya. A nyakcsigolyák csigolyateste kicsi, és harántnyúlványaik tövében egy-egy kis lyuk van. Két, fejbe futó artéria halad itt.
6
A hátcsigolyák csigolyatestén és harántnyúlványain van a bordák ízesülési helye. Az ágyékcsigolyák csigolyatestei nagyok, vaskosak. A keresztcsonti csigolyák egy egységes csonttá forrtak össze. Az első nyakcsigolya felső részén lévő két, nyereg alakú, homorú ízületi felszínbe illeszkedik a koponya alapjának két domború ízületi bütyke » bólintó mozgás. Az első nyakcsigolya csigolyatestének közepe viszont elvált az első nyakcsigolyától és ránőtt a második nyakcsigolya csigolyatestére és ott a fognyúlvány nevű képletet alakította ki. A fej forgatását az első nyakcsigolya C alakú, hiányos csigolyateste és a második nyakcsigolya fognyúlványa közötti ízület teszi lehetővé. A csigolyákon felfelé és lefelé 2-2 ízületi nyúlvány van. A csigolyatestek között kemény és rugalmas porckorongokat találunk. A porckorongok annyira széttartják a csigolyákat, hogy a csigolyák között mindkét oldalon 1-1 gerincvelői ideg tud kilépni. A porckorong kemény, kötőszövetes tokjának sérülésekor a porckoron lágyabb, belső anyaga kitüremkedik » porckorongsérv. A végtagok váza a függesztőövvel kapcsolódik a törzshöz. A felső végtagé a lapocka és a kulcscsont. A lapocka a hát izomszövetébe ágyazódik és a háton laposan fekszik. A felkarcsont a vállízületben a kulcscsonttal és a lapockával ízesül, a törzstől távolabbi végéhez pedig a singcsont és az orsócsont kapcsolódik. A singcsont nyúlványa a könyök, valamint a csukló kisujj felöli bütyke. A csuklót a 8 kéztőcsont alkotja. Innen indul az 5 kézközépcsont, ezek végén 14 ujjpercet találunk. Az alsó végtag függesztőöve a medence, amely két medencecsontból és a csigolyák összenövéséből keletkezett keresztcsontból áll. A medencecsont 3-3 csontból nőtt össze: a csípőcsontból, az ülőcsontból és a szeméremcsontból. A csípőcsont kiszélesedése a csípőlapát, az alatta elhelyezkedő, szűkebb, henger alakú rész a kismedence. A medencecsonton lévő, homorú, félgömb alakú ízületi VÁPÁBA ízesül a combcsont kerek feje. A combcsont alatt az erősebb sípcsontot és a vékony szárkapocscsontot találjuk. A vastag, erős combcsont és a vastag sípcsont nagy felületen érintkezik. A térd hajlításakor a két, lapos, nagy ízfelszínt borítja a térdkalácscsont. A sípcsont adja a belső bokát, a szárkapocscsont feje a külsőt. A 7 lábtőcsont egyike a sarokcsont. A lábfej elülső részét az 5 lábközépcsont és a 14 lábujjperc alkotja. Két csont mozgatható kapcsolata az ízület. A csontvégeket az ízületi szalagok tartják össze. A csontok ízületi felszínét porc borítja, amely kemény szövet és nagyon sima felületet képez. A két porcfelület között folyadék van, ez az ízületi nedv. Szerepe a porcfelületek súrlódásának csökkentése. Az ízületi nedv termelésére és elfolyásának megakadályozására szolgál az ízületi tok. A szalagok is lassú anyagcseréjű szövetek. 7
AZ IZMOK Felépítése: kívülről kötőszövetes hártya, az izompólya borítja. Ezen belül az izomrostok kötegeit is külön kötőszövetes hártya választja el egymástól. Az izompólyán belüli kötőszövetes hártyák sűrűsége adja a hús rostozatát. Izomrost (10 mikrométer átmérőjű és 10 cm hosszúságú, sokmagvú sejt) Minden egyes izomrosthoz kapcsolódik egy SZINAPSZIS, idegizom szinapszis, amelyben az átvivőanyag mindig ACETILKOLIN. Az idegsejt AXONJÁBÓL az izomrost sejthártyájára ömlő acetilkolin ingerlő hatására az izomroston akciós potenciál alakul ki » rángás. AKTIN, MIOZIN = minél több ponton kapcsolódnak össze, annál nagyobb a feszülés. Az izomrost működése nagyon energiaigényes: először az ATP fogy el, amely a KP-ból pótlódik, majd a mioglobin oxigénje a glikogén egy részének bontása miatt. Ezután már anaerob körülmények között folytatódik a glikogén bontása és tejsav termelődik. A fej izmai közül igen jellegzetesek a kör alakú záróizmok, valamint a bőrön eredő és a bőrön tapadó mimikai izmok. A koponya csontjai közül csak az állkapocs a mozgatható rész. A száj nyitását, zárását és az őrlést sok apró izom teszi lehetővé, ezek a rágóizmok. A törzsön nagy, lapos izmokat láthatunk. Elöl a nagy mellizom és a hasizom. A hasizom négy, egymás alatti rövid izomrészből áll, ezek között kötőszövetes sövények vannak. Hosszában is kettéosztja egy kötőszövetes sövény. Oldalt vannak a ferde hasizmok, felettük a fűrészizom. A háton vízszintesen fut a széles hátizom, a csuklyásizom pedig háromszög alakban a válltól a gerincig húzódik. A törzs izomzatához tartozik a bordaközi izom és a rekeszizom. A medencét alulról a medencefenék rekeszizomhoz hasonló izomzata zárja » gát. A hasizomzat gyenge pontja a lágyékcsatorna, amely a hasüregből a szeméremcsont előtt a lágyék bőre alá kivezető kis „alagút”. A kar izomzatához tartozik a vállon elhelyezkedő deltaizom. A felkaron lévő, könyököt hajlító izom a kétfejű karizom, a feszítőizom a háromfejű karizom. Az alkaron található a csuklót és az ujjakat mozgató izom is. A lábat a csípőizületben a nagy farizom mozgatja. A combon elhelyezkedő és a térdet feszítő izom a négyfejű combizom, ezzel ellentétes működésű a kétfejű combizom. A comb belső felén van a combközelítő izom. A lábszár hátulsó részén lévő izmot lábikrának vagy vádlinak hívjuk. Ez a sarokcsonthoz az ACHILLES-ínnal tapad. A vázizmok hosszúkásak » két távoli pont közelítése. Az izomerő az izom keresztmetszetével arányos. A csont felszínén lévő kis kiemelkedő vagy besüllyedő felületek az izomtapadási helyek. A kis helyen eredő és tapadó, ugyanakkor minél nagyobb átmérőjű izom orsó alakú. 8
Az izmok teljes hosszukban az egyik csontra simulnak és csak egy hosszú ín nyúlik át az ízületen. Az izom mindig a törzshöz közelebbi csonton van. Az izmok mindkét végükön rövidebb-hosszabb inakkal tapadnak a csontokhoz. A kemény belső váz az érzékenyebb szervek mechanikai védelmére alkalmas, üreget képez: koponyaüreg, mellüreg, hasüreg. A csontgerendák közötti apró terekben, a szivacsos csontállományban kapott helyet a vörös csontvelő, amely a legfontosabb vérképző szervünk. Az izmok pedig működés közben hőt is termelnek, így az izomrendszer a hőszabályozásban is szerepet játszik. A fej védi az idegrendszer központját és a legfontosabb érzékszerveket és egyben a tápcsatorna kezdete. Csontjai laposak, izmai lapos és a nyílásokat körülvevő, körkörös izmok. A törzs a belső szerveket védi, az üregeket lapos csontok és lapos izmok képezik. A végtagok csontjai hosszú, csöves csontok, sok ízület kapcsolja össze, izmai orsó alakúak.
9
TÁPLÁLKOZÁS A táplálkozás szervrendszerének feladata: - energiaszükséglet fedezése: o alapanyagcsere, o munkavégzés (hízás vagy fogyás); - anyagszükséglet fedezése: o a szükséges arányok kialakítása - anyagcsoportok átépítése egymásba, o a szükséges információtartalom kialakítása – az alapegységek más sorrendű átépítése. A táplálkozás szervrendszerének működési módja: - anyagfelvétel, fizikai aprítás, tárolás – előbél; - anyaglebontás, felszívás – emésztőmirigyek, középbél; - vízvisszaszívás, salakanyagok ürítése – utóbél; - folyamatos működés: egyirányú áramlás perisztaltikus mozgással. A táplálkozás szervrendszerébe tartozó szervek elhelyezkedése. A szájüreg szerepe a táplálék megragadása, megízlelése, mechanikai felaprítása, síkossá és nedvessé tétele, a falatképzés, valamint a falat továbbítása, a nyelés. A nedvesítéshez kb. napi másfél liter nyál termelődik. Három pár nyálmirigy termeli: a fültőmirigy, a nyelv alatti mirigy és az állkapocs alatti mirigy. Egyik szervez anyaga a MUCIN, ez a falatot összeragasztja, bevonja, könnyítve a nyelést. Emésztőenzimet is találunk a nyálban, a keményítőt glükózra bontó AMILÁZT. Ízérzés receptorai az ízlelőbimbók, a nyelven, a lágy szájpadon és a garatíven találhatóak. A táplálékot nyállal keveri, majd falatot képez. Hátratolja a szájüreg hátsó, felső részéről benyúló nyelvcsapig. A nyelvcsap megérintésétől kezdve a nyelés reflexes folyamat. A szájüreg hátul a garattal közlekedik. A garat felfelé, az orrüreg felé nyitott, de a lágy szájpad felemelkedve le tudja zárni. A garat oldalsó, felső részén a fülkürtök két pici nyílása található. Ezek a középfülbe vezetnek, nyomáskülönbség kiegyenlítése. Lefelé a garat a nyelőcsőben és a légcsőben folytatódik. A légcső elöl van, a nyelőcső hátrább, így a falatnak nyeléskor el kell haladnia a légcső nyílása felett. Ezt a gégefedő segíti, amely a légcső felső nyílásának tetején elöl rögzítve, hátul szabadon, ferdén felfelé áll. A falat mozgási irányából következően maga előtt rácsukja a gégefedőt a légcső nyílására. A falatot a garat falának perisztaltikus mozgása nyomja a nyelőcsőbe.
10
A száj nyálkahártya hámja többrétegű, el nem szarusodó laphám. A hám alatt kötőszövet, az alatt izom található. A szájüreg baktériumokkal erősen szennyezett. A nyál tartalmaz baktériumölő anyagokat, másrészt a torokmandulák védik a szervezetet a szájon át bekerülő fertőzésektől. A szájüreg és a garatüreg közötti szűkület a torok. Két íves képződmény, a két garatív között találjuk a torokmandulákat, amelyek nyirokszervek. Fogak Az ember fogai gyökeresek. Tejfog: 6 hónaposan, összesen 20 db van. Maradandó fog: 6 évesen, 32 db van. A fogazatot fognegyedekre szokták osztani – jobb alsó, felső, bal alsó, felső – középről számozzák. Negyedenként első kettő metszőfog, hármas a szemfog, négyes-ötös 2-2 kisőrlő, hátsó három pedig nagyőrlő. Az utolsót bölcsességfognak nevezzük. A zápfogak felülete gumós. A fogak a csont mélyedésében, a fogmederben ülnek. A metsző- és a szemfogak egygyökerűek, az őrlőfogak két-, illetve háromgyökerűek. Rögzítésükről a gyökérhártya és a fogíny, valamint több gyökér esetén a kissé egymás felé hajló foggyökér gondoskodik. A fog íny feletti része a korona, az íny felső széle és a fogmeder közötti rész a fognyak, a fogmederben található rész a gyökér. A koronát zománcréteg borítja. Ez alatt helyezkedik el a DENTIN. A dentinállomány belsejében van a fogüreg, amelyben erek és idegek futnak, ezek alkotják a fogbelet. A fog gyökerét cement borítja. A nyelőcső a garat és a gyomor között helyezkedik el, áthalad a mellüregen és átfúrja a rekeszizmot. A falatot perisztaltikus mozgással továbbítja. A nyelőcső fala hosszában redőzött, tágulékony. Belülről nyálkahártya béleli. A belső hámborítástól kifelé saját, önálló, a nyálkahártyához tartozó kötőszövete és izomrétege van. Ennél kijjebb kötőszövetet találunk, majd izomszövet következik. A simaizomréteg belső, vastag rétege körkörös, külső rétege hosszanti lefutású. Az izomrétegen kívül újabb kötőszöveti réteg van, és végül a nyelőcsövet kívülről savós hártya borítja. A gyomor a tápcsatorna tárolásra kialakult tágulata, amely a rekeszizom alatt, bal oldalon helyezkedik el. Felső nyílása a gyomorszáj, jobb oldali, kevésbé tágult része a kisgörbület, bal oldali, tágultabb része a nagygörbület, kivezetőnyílása a gyomorkapu. Nyálkahártyája redőzött, tágulékony. A gyomor fontos feladata az élő táplálék elpusztítása, illetve a baktériummentesítés is. A gyomor nyálkahártyájának fedősejtjei sósavat termelnek. A gyomorban emésztés is folyik. 11
A nyálamiláz a gyomorba jutott falat belsejében mindaddig tovább emészti a keményítőt, ameddig a kémhatás belül is savassá nem válik. A gyomor úgynevezett fősejtjei pepszin nevű fehérjebontó enzimet termelnek. A gyomrot belülről mucintartalmú nyálka fedi, ez védi a gyomorfalat a megemésztődéstől. A gyomorban a táplálék összekeveredik a sósavval és a pepszinnel. A keverő mozgást a gyomor hosszanti, körkörös és ferde simaizomzatával végzi, majd végül perisztaltikus mozgással kis adagokban továbbítja a gyomor tartalmát a vékonybélbe. A gyomor felszívó működést is végez, a víz, a sók és az alkohol egy része már innen felszívódik, a gyógyszerek is. A vékonybél három szakaszból áll: patkóbél, éhbél, csípőbél. A patkóbél a gyomor után következő, a jobb oldalon meghajló, patkó alakú szakasz. Az éhbél perisztaltikája egy ideig halál után is működik, így boncoláskor mindig üresen találják. A csípőbél a hasüreg alsó részéig terjed. A vékonybél feladata az emésztés és a felszívás. Az ember vékonybele 6-7 m hosszú, átmérője 3-5 cm. Az emésztőnedveket a máj, a hasnyálmirigy és a vékonybél fala termeli. Az emésztőnedvek és a béltartalom elkeveredését a bél keverő mozgása, továbbhaladását a bél perisztaltikus mozgása teszi lehetővé. A bél körkörös simaizmai egy kis szakaszon összehúzódnak, így a béltartalmat két részre különítik, majd egy másik helyen húzódnak össze és akkor egy másik helyen keverik bele az emésztőnedvet a béltartalomba. A máj emésztőnedve az epe, ez enzimet nem tartalmaz, csak emulgeálóanyagot, mely a zsírcseppeket nem engedi újra nagyobb cseppekké összeállni. A hasnyálmirigy által termelt napi mintegy másfél liter hasnyál tartalmazza mind a négy szervesanyag-típus bontóenzimét: lipid, szénhidrát, fehérje, nukleinsav. A lipáz a zsírokat bontja, lesz egy monoglicerid és két zsírsav. A hasnyál amiláza a nyálamilázzal azonos működésű. A hasnyál fehérjebontó enzime a tripszin. A nukleinsavbontó enzim a nukleáz, amely nukleotidokra, majd pentózra, foszforsavra és nitrogéntartalmú szerves bázisra bont. Az epe és a hasnyál a vékonybél kezdeti szakaszába, a patkóbélbe ürül. A vékonybél falának egysejtű mirigyei naponta kb. egy liter bélnedvet termelnek. A felszívás a vékonybél nyálkahártyájának részein, a bélbolyhokon keresztül folyik. Felszínét nagy felületű mikrobolyhos hengerhám borítja. A hám alatt helyezkednek el az erek. Nyirokerek is, nemcsak vérerek. A bélbolyhok állandó mozgásban vannak, kinyúlnak majd összehúzódnak. Belsejükben ideg és izom is található. A vékonybélből a víz ún. passzív transzporttal szívódik fel a vérbe. A glükóz, az aminosavak, a nukleinsavak alkotórészei és az ionok aktív transzporttal szívódnak fel a bélbolyhokon keresztül a vérbe, így jutnak el a májon át az őket felhasználó sejtekhez. 12
A máj nem elsősorban emésztőmirigy, inkább anyagátalakítás, epeképzés. A hasüreg felső részén, jobb oldalon találjuk. Két lebenyből áll, elölről a hashártya kettőzete, a CSEPLESZ takarja. A máj alsó felületén helyezkedik el az epehólyag, ez tárolja a máj által termelt epét, töményíti és a zsíros béltartalomhoz hozzáüríti. Az epe bomlástermékeket is tartalmaz. Epefesték adja a színét, ez a hemoglobin bontásakor, vastartalmának kivonásakor keletkezik. A vékonybélbe ürülők epefesték barna színű anyaggá alakul. A vizelet színét is meghatározza. A hemoglobinból kivont vasat a máj raktározza. A homeosztázis fenntartásában fontos szerepe van, mivel szabályozni tudja a vér kis szerves molekuláinak megfelelő arányát. Méregteleníti a szervezetet oly módon, hogy a mérgező anyagokat feldarabolja, vízoldhatóvá teszi, így a vese ki tudja választani. A máj a véralvadáshoz is nélkülözhetetlen, mivel a vérplazma fehérjéinek legnagyobb része itt képződik. Ezt úgy végzi a máj, hogy a saját, tápláló erén kívül egy kapuér is befolyik a májba. A kapuér vérének glükóz- és aminosav tartalmát állítja be a máj, ezt a vért méregteleníti. A máj működési egysége a májlebenyke. A májlebenyke szélén folyik be a sorban álló sejtekből kialakuló májsejtgerendák közé mind a sejteket tápláló verőerek vére, mind a kapuér vére. Amíg a vér a májsejtgerendák között végighalad, addig a májsejtek elvégzik a megfelelő beállítást, és a központi gyűjtőérből kifolyó vér már szabályozottabb összetételű, kevesebb méreganyagot tartalmaz. A vérrel ellentétes irányban áramlik a májlebenykében a termelődő epe, mely ezután az epehólyagba jut. A hasnyálmirigy a másik nagy emésztőmirigyünk. A hasüregben, a patkóbél kanyarulatában, nagyjából középen, a gyomor mögött helyezkedik el. Legnagyobb részét a külső elválasztású mirigyek teszik ki, ezek termelik a hasnyálat. A külső elválasztású mirigyben elszórtan, szigetszerűen helyezkednek el a belső elválasztású mirigyek, amelyek az inzulint termelik. A vékonybél az utóbél oldalába nyúlik, ez a szakasz a vakbél. A hasüreg jobb alsó részén található, csökevényes bélszakasz. Rajta helyezkedik el a kb. 6mm vastag és 6 cm hosszú féregnyúlvány. A középbél a gyomor baktériumölő hatására steril, de az utóbélben számos rothasztó baktérium él. A steril és a baktériummal teli szakasz határán nyirokszervek helyezkednek el. Ezt a szerepet tölti be a középbél és az utóbél határán a féregnyúlvány. A vastagbél (utóbél) három szakaszból áll: vakbél, remesebél és végbél. A legnagyobb részt a remesebél teszi ki. A hasüregben keretezi a vékonybeleket. Falát három hosszanti szalag erősíti, közöttük kiöblösödések vannak.
13
Itt történik az emésztőnedvek által a tápcsatornába juttatott víz és ionok visszaszívása, rothasztó baktériumok közreműködésével a széklet kialakítása, valamint nyáktermelés. Perisztaltikája ritka, naponta 2-3 perisztaltikus hullám halad keresztül rajta. A vastagbélben élő baktériumok legnagyobb része a béltartalomban le nem bomlott szerves anyagokból táplálkozik, részt vesz a bélsár kialakításában. Egyes baktériumok anyagcseretermékei az ember számára vitaminok. Az utóbél utolsó szakasza a végbél. Székelési inger, akaratlagos ürítés, hasprés segítségével. A végbélből összeszedődő vér nem halad át a májon, így a máj méregtelenítő szerepe nem érvényesül. Ezért hatékonyabb a kúppal történő gyógyítás. Emésztőnedvek és emésztőenzimek A tápcsatorna lipidbontó enzimjei a lipázok. Két helyen termelődnek, a hasnyálmirigyben és a vékonybél falában. A zsírokat monogliceridre és zsírsavakra bontják, vagyis a zsírmolekula két szélső zsírsavát vágják le, a glicerin a középső zsírsavval észteresítve marad. A szénhidrátbontó enzimek első tagja a nyálamiláz, amely a keményítőt glükózig tudná bontani, de csak a dextrinig jut el idő hiányában. A hasnyálamiláz megegyezik a nyálamilázzal, de a hatás itt már a dextrintől folytatódik, és gyakorlatilag csak kb. a maltózig jut. A vékonybélnedv maltáza fejezi be a folyamatot. A fehérjebontást három enzim végzi: a gyomor pepszinje, a hasnyál tripszinje, és a vékonybélnedv erepszinje. Bizonyos meghatározott oldalláncú aminosavak után bontja a peptidkötést. A három enzim végül minden aminosavat lefed, így a fehérje oligopeptid, esetleg dipeptid köztestermékeken át végül aminosavakig bomlik. A nukleinsavak a hasnyál és a vékonybélnedv nukleázának emésztő hatására bomlanak ribózra vagy dezoxiribózra, foszforsavra és nitrogéntartalmú szerves bázisra.
Az emésztőnedv neve
Az emésztőnedv termelődési helye
Az emésztőenzim neve
Nyál Gyomornedv Epe
nyálmirigy gyomorfal máj
amiláz pepszin lipáz
Hasnyál
amiláz hasnyálmirigy tripszin nukleáz
keményítőt fehérjét lipideket zsírt
Mire bont?
dextrinre oligopeptidekre cseppekre monogliceridre +zsírsavakra keményítőt maltózra fehérjét oligopeptidekre nukleinsavat cukorra + foszforsavra + szerves bázisra zsírt monogliceridre +zsírsavra maltózt glükózra oligopeptideket aminosavra nukleinsavat cukorra + foszforsavra + szerves bázisra
lipáz
Vékonybélnedv vékonybélfal
Mit bont?
maltáz erepszin nukleáz
14
Milyen kémhatáson (pH) bont? 6,5-7,5 1-2 7,5 8 8 8 8
8 8 8 8
LÉGZÉS A sejtek légzése, az úgynevezett sejtlégzés a tápanyagok lebontásához, vagyis az energiatermeléshez szükséges oxigén felvételét és az égés során keletkezett szén-dioxid leadását jelenti. A gázok a sejthártyán diffúzióval mozognak. Az emberben a légzési gázokat a tüdőtől a sejtekig viszonylag nagy távolságokra kell eljuttatni. Ehhez a diffúzió túl lassú lenne, a vér azonban megfelelő gyorsasággal szállítja a légzési gázokat. Ugyanakkor a tüdő és a vér, valamint a vér és a sejtek között továbbra is diffúzióval jutnak át a légzési gázok. A légzési gázoknak a tüdő és a sejtek között végbemenő áramlását gázcserének nevezzük. A mellüreg aktív mozgása a tüdőt passzívan mozgatja. Belégzéskor a rekeszizom a hasüreg felé mozdul el és a bordák megemelkednek, így megnő a mellüreg térfogata. Nő a tüdő térfogata is, így a gáz nyomása csökken, és a külső, nagyobb nyomású levegő beáramlik a tüdőbe. Kilégzéskor a mellüreg térfogatát változtató izmok elernyednek, a mellüreg és a tüdő térfogata csökken, a tüdőben a nyomás nő, és a gáz a tüdőből a légkörbe jut. A tüdőbe a levegő a légutakon áramlik be. A légzőhám vékony, sérülékeny, könnyen kiszárad, tehát a légutak szerepe a merevítés, a levegő szűrése, pormentesítése, párásítása, melegítése. Az orrüreg szőrein fennakadnak a nagyobb szennyeződések. Az orr belsejének nyálkahártyája mirigyekben, erekben gazdag. Az áthaladó levegőt a mirigyek váladéka párásítja, az erekben folyó vér felmelegíti. A légcső a garatot köti össze a tüdővel. Az orrüreg és a légcső belső hámrétege csillós. Az állandó csapkodás hajtja kifelé az apró porszemcséket. Mind a légcső, mind a tüdő hörgői porcokkal merevített csövek, melyek a légutaknak tartást adnak.
Az orr és melléküregei Az orr csontos és porcos részből áll. Az orrcimpák mozgathatók. Az orrüreget a szájüregtől a kemény és a lágy szájpad, a koponyaüregtől a rostacsont választja el. Az orrüreg és a garat között két nagy ovális nyílás van, ezek a hortyogók. Az orrsövény az orrot két orrjáratra osztja. Az orrjáratok belsejének széli részén három pár felületnövelő orrkagylót találunk. Az orr három melléküreggel van kapcsolatban: a homloküreggel, az arcüreggel és az ékcsonti üreggel. Az orrüreg felső részébe nyílnak a könnycsatornák. Az orrüreg nyálkahártyája csillós hengerhámmal borított, mirigyekben gazdag, kötőszövete dús érellátású. Az orrüreg felső részében találjuk a szaglóhámot. A gége a légcső felső része, több kisebb porc és izom együttese. Elöl borítja a pajzsporc. Ez alatt helyezkedik el a gyűrűporc. A gyűrűporc kiszélesedő részén áll hátul a két kis kannaporc. A kannaporc és a pajzsporc széle, valamint a két kannaporc között harántcsíkolt izom van. A két hangszalag a pajzsporc csúcsi részének belsejétől fut az egyik és a másik kannaporcig. A gége belső részét nyálkahártya béleli. A hangszalag a nyálkahártya alatt van, így a gége belső falától a hangszalagig és vissza egy nyálkahártya-kettőzet halad, ez a hangredő. 15
A hangszalagoktól kifelé, a pajzsporc széle felé tehát a gége hengeres ürege zárt, a két hangszalag közt viszont nyitott. A nyitott részt hangrésnek nevezzük. Hangadáskor a kannaporcokat mozgató izmok segítségével mozgatjuk a hangszálakat, és ezzel a hangredőt, így a tüdőből kiáramló levegő útját hol elzárjuk, hol szabadon hagyjuk. A levegő a hangredő mögött hol feltorlódik, hol szabadon áramlik. A hangrezgés longitudinális hullám. Fontos még a szájés orrüreg rezonanciája, valamint a nyelv, az ajkak és a fogak alakja, helyzete is. A gégefedő porc el tudja zárni a gége felső nyílását. Ez nem csak nyelésnél fontos. Amikor erőlködünk, a mellkas szilárdsága a ráfeszített izomtól függ. Ilyenkor a gégefedő becsukásával tartjuk bent a levegőt. A gége lefelé a légcsőben folytatódik. A légcsövet merevítő porcok C alakúak, hátrafelé nyitottak. A nyelőcső vele párhuzamosan, mögötte halad. A tüdő a mellüregben helyezkedik el. A mellkast hátulról a gerincoszlop, oldalról a bordák, elölről a szegycsont határolja. A mellüreget belülről savós hártya béleli, ez a mellhártya fali lemeze; a tüdőt kívülről is savós hártya borítja, ez a mellhártya zsigeri lemeze. A két hártya között savós folyadék van. A tüdő a rekeszizom felé lapos, kissé a hasüreg felé boltozatos, felfelé csúcsos szerv. Jobb oldali része három lebenyből áll, bal oldali része kettőből, mert a szív a középtől kissé balra tolódva jelentős helyet foglal el. A légcső a tüdőbe érve a két tüdőfélnek megfelelően két főhörgőre ágazik el, azok pedig a lebenyeknek megfelelően hörgőkre. A hörgők falát gyűrű alakú porcok merevítik. A hörgők hörgőcskékre ágaznak tovább, azok végén pedig szőlőfürtszerűen léghólyagocskákat találunk. A léghólyagocskák felülete kb. 150 m2. A hörgőcskék fala kötőszövetből és simaizomból áll, a léghólyagocskák fala pedig váltakozva egyrétegű lap- és köbhámból, amelyet hajszálerek hálózata fon körül. A léghólyagocskák és a hajszálerek hámján keresztül megy végbe a gázcsere. A léghólyagocskák belseje egy a tüdő által termelt felületaktív anyaggal van bevonva, amely megakadályozza, hogy kilégzéskor a léghólyagocskák fala összetapadjon. A légzés vegetatív működés, a légzés szaporaságát és mélységét tudjuk szabályozni. A belégzés ingere a vér csökkenő oxigéntartalma vagy növekvő szén-dioxid tartalma. A legegyszerűbb légzőközpont az agy legalsó részén, a nyúltvelőben helyezkedik el. Ezt a hídban elhelyezkedő más szervrendszerek működésével hangolja össze a központ. A hipotalamuszban olyan központ van, amely a szervezet általános állapotának megfelelően szabályozza a légzést. A limbikus rendszer az érzelmeknek a légzésre gyakorolt hatását szabályozza. Legvégül az agykéreg tudatos működése képes az összes alsóbb központ működését felülről befolyásolni.
16
KERINGÉS A keringés szervrendszerének szerepe a vér mozgatása. A vér a táplálkozás szervrendszeréből veszi fel a tápanyagokat, a légzés szervrendszeréből a légzési gázokat, eljuttatja a sejtekhez és az ott felvett bomlástermékeket a kiválasztás szervrendszeréhez viszi. A keringés ezenkívül részt vesz a hőszabályozásban és a hormonok szállításában is. Az anyagfelvételhez és –leadáshoz hajszálvékony, vékony falú kis erek sűrű hálózatára van szükség. Nagy nyomás kell » szív. A nyomás növeléséhez viszont kevés vastag érre van szükség. A szívből egy nagy ér vezet ki, amely több kisebb ágra, verőerekre vagy artériákra oszlik, az artériák pedig még tovább szétágazva vékony falú hajszálereket vagy kapillárisokat képeznek. A szív által létrehozott nyomás keringeti a vért az egész rendszerben. Anyagok cseréjére négy helyen van szükség: az összes szövet sejtjeinél, a tápcsatorna felszívófelületén, a tüdő léghólyagocskáiban, valamint a vesében. Mivel a légzési gázok nagyon fontosak a szervezet működése szempontjából, a gázcsere szolgálatában egy teljes, külön keringési kör áll. Az ember vérkeringése két vérkörből áll:
Tüdő
Szív
Szövetek
Nagyvérkör: szív → szövetek (táplálkozás és kiválasztás is) → szív Kisvérkör: szív → tüdő → szív A két körben ugyanaz a vér folyik, nyolcas alakban kapcsolódnak egymáshoz. A vénás keringési rendszernek van egy mellékpályája, a nyirokkeringés. A nyirokerek a szövetek sejtközötti folyadékától indulnak és a szív felé tartanak. A legvastagabb nyirokér – a mellvezeték – a szív előtt ömlik be a testből jövő vénába. A nyirokerekben a folyadékot a belégzéskor a mellüregben kialakuló szívó hatás és a vénában a szív felé áramló vér szívó hatása mozgatja. Az áramlást billentyűk segítik. A kis nyomású vénákban kevesebb vér folyik visszafelé, mint a nagy nyomású artériákban. A nyirokerekben áramló folyadék a nyirok. Összetétele = a szövetek sejtközötti folyadékával. A nyirok a nyirokerek mentén elhelyezkedő nyirokcsomókon átszűrődik, nagy szerepe van a szervezet idegen anyagok elleni védekezésében. Keringésátrendeződés: ha valamelyik szervnek, szervrendszernek igényei növekednek, akkor máshonnan vonja el a vért a szervezet. Szimpatikus hatás: ha a szervezet erőit a menekülés érdekében mozgósítani kell. 17
Ilyenkor a mozgásszervek, az érzékszervek, az idegrendszer kap több vért, a kültakaró, a táplálkozás, a szaporodási szervrendszer kevesebbet. Paraszimpatikus hatás: fordítva. Minden szövet hajszálereinek egy része az artériás szakaszon simaizommal elzárható, majd kinyitható máshol. A SZÍV a mellüregben, a tüdők között, a középvonaltól kissé balra, a mellhártyák által határolt gátorüregben helyezkedik el. Jobb oldalán fekszik, csúcsa balra mutat. Kívülről a szívburok (PERICARDIUM) borítja. Külső felszínén látható a pitvarok és a kamrák határa és a szíve tápláló koszorúerek érhálózata. Négy üreg: jobb pitvar és kamra, bal pitvar és kamra. Pitvar fala vékonyabb, a kamráké vastagabb. Legvastagabb a bal kamra. Belülről a szívet a szívbelhártya borítja. A pitvarok és kamrák között vitorlás billentyűk vannak. Ezek a szívbelhártya kettőzetei, ezeket rugalmatlan ínhúrok rögzítik a kamra falához. A pitvar összehúzódásakor a nagyobb nyomású vér a vitorlás billentyűket a kamra felé megnyitva beáramlik a kamrába. Ha a kamra húzódik össze, akkor a vér a vitorlás billentyűt a pitvar irányába nyomja, de az ínhúrok csak addig engedik a billentyűket, amíg a két oldal éppen találkozik, és elzárja a vér útját. Billentyűk, ínhúrok = passzív részvétel. Ahol az ínhúrok a kamra falához kapcsolódnak, ott a kamrafal izomzata kissé kihúzódik, ezt szemölcsizomnak nevezzük. A kamrából a vér az artérián keresztül távozik. A kamra és az artéria találkozásánál zsebes vagy félhold alakú billentyűket találunk. A zsebek felfelé nyitottak és amikor a vér kezdene a kamra felé visszaáramlani, akkor a zsebek megtelnek vérrel, és elzárják az eret. Három zsebes billentyű alkot egy zárókészüléket az érben. A szív falának mikroszkópi képén hám – kötőszövet – szívizom – kötőszövet – hám tagozódást látunk. A szív működésének lényege az összehúzódás, amellyel nyomáskülönbséget állít elő a szívbe belépő vénák és a kilépő artériák között. Az összehúzódás ingerét a szív önálló ingerkeltő és ingerületvezető rendszere biztosítja. A jobb pitvar falában találjuk a szinuszcsomót. Ez egy módosult izomcsomó, amelyen szabályos időközönként akciós potenciál alakul ki, és ezzel a szomszédos sejteket is ingerli, így rajtuk is akciós potenciált, majd összehúzódást vált ki. Az összehúzódási hullám a pitvar falában sejtről sejtre terjed, és így viszonylag lassú összehúzódást hoz létre. Amikor az összehúzódási hullám eléri a pitvarkamrai csomót, akkor az ingerület idegsejtekre tevődik át és (a Hiskötegen, a Tawara-szárakon és a Purkinje-rostokon keresztül) nagyon gyorsan, szinte egyszerre éri el a kamra összes izomsejtjét. Percenkénti összehúzódások száma a PULZUSSZÁM.
18
A vér a szív bal kamrájából a legnagyobb verőéren, az aortán keresztül a testbe áramlik, onnan a jobb pitvarba jut vissza, ahonnan a jobb kamrán keresztül a tüdőartérián át a tüdőbe megy. A tüdőből a négy tüdővénán át a bal pitvarba kerül a vér. A szív bal felében oxigéndús vér áramlik, jobb felében pedig széndioxidban dús. Az aortán, vagyis a testbe menő artérián át oxigéndús vér folyik, a tüdőartérián, vagyis a tüdőbe menő artérián keresztül pedig széndioxidban dús vér. A testből jövő vénán szén-dioxid-dús vér érkezik a szívbe, a tüdővénákon át oxigéndús vér. Az erek felépítése nagyon hasonlít a bélcsatorna felépítéséhez. A külső hámborítás alatt kötőszövet van, alatta simaizom, alatta újból kötőszövet, majd egy belső hámbélés. Az artériák kötőszövete rugalmas rostokból felépülő tömött rostos kötőszövet, és körkörös izomrétegük is vastag. A vénák vékonyabbak és kevésbé rugalmas falúak, viszont a bennük lévő zsebes billentyűk segítik a vér áramlását. Az artériáktól a hajszálerek felé haladva az érfal egyre vékonyodik. A hajszálerek – capillaris – belső, egyrétegű laphámból állnak, máshol vannak szórványos kötőszöveti sejtek és izomsejtek is a laphámrétegen. A szív nem a rajta átáramló vérből veszi fel a tápanyagokat és a légzési gázokat, hanem külön keringési rendszere van: ezek a koszorúserek. A test vérkörének részei, de a bal kamrából kilépő artéria, az aorta zsebes billentyűinek mélyedéséből indulnak. A vérkeringés szabályozása a szívműködés, a vérnyomás, a kül. szervek vérellátottságának és a vér összetevőinek a szabályozását jelenti. A szívműködést idegi és hormonális hatások befolyásolják. Az agy hipotalamuszának parancsára a szimpatikus hatást kiváltó idegek növelik a perctérfogatot, a paraszimpatikus hatást kiváltó idegek pedig csökkentik. A mellékvese adrenalin nevű hormonja is fokozza a szívműködést. A nyirokerek, a nyirokcsomók és a lép A nyirokerek a szövetek közül hajszálvékony, zárt végű csövekkel indulnak. A vakon végződő nyirokhajszálerek laphámsejtjei nem érintkeznek pontosan, hanem befelé kicsit egymásra csúsznak, a hámsejtek is billentyűként működnek. A nyirokhajszálerek egyre nagyobb nyirokerekbe szedődnek össze. A nyirokerek fala aktív összehúzódásra is képes. Vázizmok is segítik a nyirokáramlást. A nyiroktüszők a legkisebb nyirokszervek, kötőszöveti tokkal nem rendelkeznek.
19
A nyirokcsomók a nyirokvezetékekbe beiktatott, kicsit nagyobb szűrőkészülékek, bennük megtapadnak és osztódnak az idegen anyaggal kapcsolatba lépett fehérvérsejtek. Itt indul meg az immunreakció. Nyirokcsomók száma 600-700, méretük néhány mm, de fertőzés hatására 1-2 cm is lehet. Nyaki, hónalji és lágyéki nyirokcsomók vannak, befelé több nyirokér fut, kifelé csak egy. A csecsemőmirigy fontos nyirokszervünk. A szegycsont alatt, a mellüregben helyezkedik el. Benne érnek a T-limfociták, itt válnak képessé a saját és az idegen anyag megkülönböztetésére. A csm a születéstől kamaszkor végéig nő, majd sorvad. A lép a legnagyobb nyirokszerv. A hasüregben, a gyomor mögött, bal oldalon helyezkedik el. Sötétvörös, nyelv alakú, 15 cm hosszú. Állománya vörös és fehér színű részekre oszlik. A vörös rész vérraktározó, itt bomlanak szét az elöregedett vörösvérsejtek. A fehér állománynak a fehérvérsejtek termelésében van szerepe. A lépben az erekből kifolyó vér a sejtek között szabadon áramlik – mint a májban ill. a nyirokcsomókban. A nyirok olyan fehérjementes vérplazma, amelyben fehérvérsejtek vannak.
20
IMMUNRENDSZER Az immunrendszer mentesíti a szervezetet az idegen anyagoktól és a kórokozóktól. Feladata az idegen anyagok megtalálása, felismerése és megsemmisítése. Olyan szervnek vagy szervrendszernek is felfogható, amelynek sejtjei a szervezetben elszórtan helyezkednek el. Az immunrendszer jellemző sejtjei a fehérvérsejtek. Két csoportjuk van: a falósejtek és a nyiroksejtek. A nyiroksejtek két típusa a B- és a T-limfociták. A kórokozó vírusok és baktériumok általában a felszínekre, a nyálkahártyákra kerülnek, onnan a szövetek sejtközötti folyadékában, majd esetleg a vérbe. Az idegen anyagot a fehérvérsejtek ismerik fel – állandó körjárat. A hajszálerek laphám falán át, a hámsejtek közötti kapcsolat megnyitásával amőboid mozgással lépnek ki a hajszálerekből, majd a sejtek között is amőboid mozgás segítségével változtatják a helyüket. Innen a nyirokba lépnek vissza úgy, hogy a nyirokhajszálerek hámrétegét alkotó sejtek között amőboid mozgással benyomulnak a nyirokerek belsejébe, ott legömbölyödve a nyirok áramlásával sodródnak tovább. A szív közelében beömlik a vénába, majd a vérrel újra a hajszálerekbe kerül. Az idegen anyag felismeréséhez speciális sejtfelszíni molekulák kellenek. A Blimfociták felszíni felismerő molekulája, receptorfehérjéje az immunglobulin. Ez négy fehérjeláncból áll: két egyforma, hosszabb, úgynevezett nehézláncból, és két egyforma, rövidebb, úgynevezett könnyűláncból. A láncokat diszulfihidak tartják össze. Az immunrendszer azt ismeri fel sajátjának, amivel a magzati fejlődés során találkozott. Az érett B-limfociták osztódnak, egy fajtából kb. 100 példány keletkezik. Az utódsejtek csak pontosan ugyanazt az immunglobulint tudják termelni. Az érett B-limfociták nemcsak a sejt felszínére tesznek kis a rájuk jellemző immunglobulinból, hanem exocitózissal szabad immunglobulinmolekulát ürítenek a vérbe. A vérben szabadon keringő immunglobulin-molekulák a vérplazma globuláris fehérjéi közé tartoznak, és ellenanyagoknak vagy antitesteknek nevezzük őket. A T-limfociták a csecsemőmirigyben érnek, megismerik a szervezet saját fehérjéit, mielőtt bekerülnek a keringésbe. Az idegen anyag felismerésére alkalmas fehérjemolekulák tehát részben a fehérvérsejtek felszínén vannak, részben pedig a B-limfociták által termelt immunglobulinok formájában a vérben szabadon keringenek. Saját molekuláinkkal nem tudnak kapcsolódni. Az idegen anyag megsemmisítése 21
A B-limfociták a felszíni immunglobulinjaikhoz kapcsolódó idegen anyag hatására aktiválódnak és a nyiroktüszőkben vagy a nyirokcsomókban szaporodásnak indulnak. Plazmasejtek jönnek létre. Intenzív immunglobulin termelés. A vérplazmában lévő immunglobulinok hozzákapcsolódnak az idegen anyaghoz, és ezzel megjelölik azt. Az idegen sejtek felszínére és az idegen fehérjére is odakapcsolódhatnak. A falósejtek képesek önállóan is felismerni az idegen sejteket, de ha jelölve van, akkor gyorsabban felismerik, bekebelezik és lebontják. A falósejtek is termelnek limfokineket. Az idegen fehérjéket az immunglobulinok csapadékként összecsapják. A csapadéktól a szervezet két úton szabadulhat meg: a falósejtek bekebelezik és lebontják, vagy a szérumban lévő komplement (kiegészítő) rendszer bontja le az idegen anyagot. A szérum komplement rendszert az idegen anyaghoz kapcsolt imm.g. molekulák aktiválják. A szérum komplement rendszer fehérjéinek gyulladáskeltő hatása is van. Vannak B-limfociták, amelyek plazmasejtté alakulás után többszörösen osztódnak és vannak, amik csak néhány osztódáson mennek át, ezek a Bmemóriasejtek. Egész életükben őrzik a szervezet számára az idegen anyaggal való találkozás emlékét, így ha újra bekerül a szervezetbe az az anyag, akkor sokkal gyorsabban tud nőni a vérben ennek az immunglobulinnak a mennyisége. A T-limfociták sejt-sejt elleni harcban küzdenek az idegen anyag ellen. Saját megváltozott sejtet az általuk a sejt felszínére kitett vírus-fehérje alapján ismerik fel. Fertőzés esetén aktivált T-limfociták többféle speciális sejtből állhatnak. Van a KILLER, amely hozzákapcsolódik az idegen sejthez és perforin vagy porin nevű fehérjét ürít az idegen sejtre. Ez beépül a másik sejt membránjába, nagy lyuk alakul ki, és a sejt plazmája kifolyik, az idegen sejt elpusztul, a falósejtek bekebelezik. Vannak a LIMFOKINEK – pl. hisztamin, interferon, interleukin -, ezek hozzák létre a gyulladás tüneteit. A limfokinek vérbőséget hoznak létre, könnyítik a fehérvérsejtek érből való kilépését, így az érfal átjárhatóbb, ezért a sejtközötti folyadék felszaporodása miatt duzzanat jöhet létre. Hőmérsékletnövelő hatásuk is van, mivel a fehérvérsejtek aktivitását növeli a magas hőmérséklet. Az aktivált T-sejtek egy része kevesebb osztódás után hosszú életű sejtekké alakul, ezek a T-memóriasejtek. Az immunrendszer működését szabályozza a HELPER (segítő), a SZUPPRESSZOR (elnyomó) = immunrendszer sejtjeinek szaporodása. A hormon- és idegrendszer is gyakorol hatást az immunrendszerre. Idegbaj → GLÜKOKORTIKOIDOK termelése nő → gátolja az imm.rendsz. működését.
22
KIVÁLASZTÁS A kiválasztás szervrendszerének feladata a belső környezetből a bomlástermékek, valamint a felesleges mennyiségű víz és só eltávolítása. A sejtek által termelt bomlástermékek a szövetek sejtközötti folyadékából a vérbe kerülnek és a keringés szervrendszere szállítja a bomlástermékeket a kiválasztás helyére, ahol a bomlástermékek és sók tömény oldata, vizelet képződik. A vérből a vizeletet a vese állítja elő: - első válogatás szűréssel: vérnyomás és többletnyomás, féligáteresztő hártya; - második válogatás visszaszívással: hosszú csőrendszer, - egyes anyagok visszajuttatása a csőbe, - a vízvisszaszívás nehézségei. A kiválasztás szervrendszerének részei: - kiválasztás –vese, - elvezetés – páros húgyvezető, - tárolás – húgyhólyag, reflexes, de felülszabályozható az ürítés, - kivezetés – húgycső.
A vese a hasüregben, a derékvonal felett, a gerincoszlop két oldalán, a hashártyán kívül helyezkedik el. Bab alakú, kb. 15 cm nagyságú, páros szerv. Bemélyedő rész a vesekapu, itt lép be a veseartéria, és itt lép ki a véna, valamint a húgyvezető. Hosszmetszete: külső kéreg, kéregállomány és velőállomány. Velőállomány hosszanti csíkozatot mutató vesepiramisokból és a közöttük lévő oszlopokból áll. A vesepiramisok csúcsa a veseszemölcs, ez a vesekehelybe nyílik. A vizelet a veseszemölcsön át csöpög a vesemedencébe. A NEFRON a vese kéregállományában egy hajszálerekből álló érgomollyal kezdődik, amelybe egy vastagabb ér vezet be, vékonyabb ki. Az érgomolyból kipréselődő szűrlet a BOWMAN-tokba kerül, ez a kanyarulatos csatornában folytatódik. Az érgomoly és a Bowman-tok együttes neve MALPIGHI-test. Kezdeti szakasz, még a kéregállományban van; hajtű alakú rész, ez a HENLE-kacs, a velőállomány piramisait alkotja. A kanyarulatos csatorna távolabbi szakasza a gyűjtőcsatornába torkollik, amely a vesepiramisokon áthaladva a veseszemölcsön nyílik. A Malpighi-test feladata a szűrés (filtráció). Az érgomoly hajszálereinek laphámján át képződik a szűrlet. A kanyarulatos csatorna kezdeti szakasza minden hasznosítható anyagot igyekszik visszaszívni (reabszorpció). A cukor és a sók (hidratált ionok) aktív transzporttal mozognak, a víz passzív transzporttal követi őket. A Henle-kacsnak a sejtek közötti folyadék koncentrációgradiensének kialakításában van szerepe. A vese velőállományának vesepiramisaiban a sejközötti folyadék koncentrációja a kéregtől a vesemedence felé folyamatosan nő. A tömény vizelet létrehozásának elengedhetetlen feltétele a koncentrációgradiens megléte. A vesepiramis vesemedencéhez közeli részén tehát a sejtközötti folyadéknak a vizeletnél is sokkal töményebbnek kell lennie. 23
A Henle-kacs két hajtűszerűen egymás mellett futó ága az ellenáram elvén működik, így viszonylag kis energiabefektetéssel nagy koncentrációkülönbséget tud létrehozni. A kanyarulatos csatorna távolabbi szakaszán fakultatív visszaszívás folyik: azok az ionok szívódnak vissza, amelyekből a vérben kevés van. A vizelet kémhatása itt is szabályozható. A gyűjtőcsatorna fala a végső vízvisszaszívás helye, itt szabályozható a vizelet töménysége. Ahogy a gyűjtőcsatorna áthalad a vesepiramison, az őt körülvevő egyre töményebb sejtközötti folyadék fokozatosan kiszívja a vizet a csatornából, így a gyűjtőcsatornában maradó vizelet egyre töményebbé válik, ennek következtében tömény vizelet ürül. DIURÉZIS: vizeletelválasztás. A Henle-kacs és a mellette futó ér együttes működése döntő a tömény vizelet kialakításához feltétlenül szükséges koncentrációgradiens létrehozásában. A Henle-kaccsal párhuzamosan egy hajszálér fut, ez szállítja el a Henle-kacsból kilépő vizet, sókat és bomlástermékeket. A Henle-kacs leszálló szára vízáteresztő falú. A hajszálérbe be- és az onnan kiáramló vér koncentrációviszonyai is megegyeznek – egymással is és a Henle-kaccsal is -, csak több vér folyik ki, mint be, hiszen a Henle-kacsból felvett anyagokat ez az ér szállítja el. A Henle-kacs működésének a lényege a vesemedence felé növekvő koncentráció, azaz a koncentrációgradiens kialakítása.
A húgyhólyag citrom alakú, a medence alsó részében, a szeméremcsont mögött található, telten a szeméremcsont felett tapintható. Nők hólyagjára felülről és hátulról kissé ráhajlik a méh, a férfiak húgyhólyagja alatt közvetlenül a dülmirigy, azaz a prosztata található, amelyet a húgycső is átfúr. A húgyhólyag fala az üreges szervekre jellemző felépítésű: hám – kötőszövet – izom – kötőszövet - nyálkahártya. A hólyag belső hámrétege egy speciális hámtípus, az UROTHELIUM, amelynek szorosan záródó sejtjei hol széthúzódnak esernyő alakban, hol vastag hengerhámhoz hasonló képet mutatnak. A húgyhólyagból a vizeletet a húgycső vezeti a külvilágba. A kiválasztás szervrendszerének irányítása a hormonrendszer alá tartozik. Vízvisszaszívás: agyban képződő ANTIDIURETIKUS hormon serkenti. Sóvisszaszívás: mellékvesekéreg só- és vízháztartásra ható hormonja fokozza. A vese működésére erőteljes hatással van a vérnyomás, a vesében is működik egy vérnyomásemelő hormont termelő rendszer. A vizeletben található szerves bomlástermékek: aminosavak, nukleinsavak PRIMIDINBÁZISAINAK (citozin, timin, uracil) lebontásából AMMÓNIA keletkezik, aemly a vérben szénsavhoz kapcsolódva karbamid formájában szállítódik, ürül. A nukleinsavak PURINBÁZISAIBÓL (adenin, guanin) húgysav lesz, mely vagy távozik, vagy karbamidra bomlik. Nagyobb izomműködés után tejsav is megjelenhet, növényi táplálékokból pedig OXÁLSAV kerülhet a vizeletbe. A KREATININ főleg az izomfehérjék bomlásterméke. Főleg az ARGININ nevű aminosavból keletkezik.
24
SZAPORODÁS A szaporodás szervrendszerének szerepe: az élőlény a saját információtartalmát, tulajdonságait utódainak továbbadja, és így fenntartsa az élet folytonosságát. Az ivaros szaporodáshoz hím és női ivarsejtek kellenek, ezeket ivarszervek termelik. Váltivarú, ivari kétalakúság. Férfiakra a hímivarsejteket termelő herék, a nőkre a petesejteket termelő petefészkek jellemzők. A belső megtermékenyítéshez párzószervek kellenek, hímvessző hüvely. Anyaméh, emlő. A szaporodás szervrendszere általában ivarmirigyből, kivezetőcsőből, járulékos mirigyekből, valamint a párzószervből épül fel.
A férfiak szaporító szervrendszerében az ivarmirigy a here (testis). A herében folyó hímivarsejt-termeléshez alacsony hőmérséklet kell, ezért a here a hasüregen kívül, a herezacskóban van. Galambtojás nagyságú páros szerv. Itt termelődik a TESZTOSZTERON nevű nemi hormon is. A herében termelődött hímivarsejtek a here fölött és mögött elhelyezkedő csatornarendszerben, a mellékherében (epidydimis) tárolódnak. A páros mellékheréből indulnak és a húgycsőig vezetnek az ondóvezetők. Hosszú, izmos falú csövek, hímivarsejtek perisztaltikus mozgással történő továbbítása. Páros ondóhólyag (vesicula seminalis) az egyik járulékos mirigy. Cukortartalmú váladékot ürít a kifelé nyomódó hímivarsejtekhez. Ez a cukor az energiaforrása az aktívan mozgó hímivarsejteknek. A két ondóvezető közvetlenül a húgyhólyag alatt torkollik bele a húgycsőbe. Az ondóvezetők és a húgycső találkozását fogja körül a páratlan dülmirigy, azaz a prosztata. Váladéka adja az ondó (sperma) kb. kétharmadát. Egyik anyaga aktiváló, hímivarsejtek (spermiumok) mozgását megindítja, másik anyaga a levegővel érintkezve kocsonyás anyaggá alakul, megakadályozza az ondó kifolyását a női ivarutakból. Legnagyobb része lúgos kémhatású. A hüvely savas kémhatású a kórokozók ellen, de ettől a hímivarsejtek is elpusztulnak. A húgycső a hímvesszőben (penis) halad. A hímvessző speciális érellátású szövetrészei – barlangos testek – kötőszövetes tokban helyezkednek el. Paraszimpatikus hatásra a hímvesszőbe menő artériák fokozottan megnyílnak, a vérrel telődő barlangos testek nekifeszülnek a kötőszövetes toknak. A hímvessző megkeményedik és megnagyobbodik. Ez a merevedés (erekció). Ilyenkor a hímvessző bőrkettőzete, a fityma hátrahúzódik és láthatóvá válik a hímvessző vége, a makk. A húgycső és a makk közösülés előtti nedvesítését két húgycsőbe nyíló kis mirigy (a két Cowper-mirigy) végzi. Közösülés (koitusz). A hímvessző ritmusos mozgatását az ondókilövellés (magömlés, ejakuláció) követi.
25
A nők ivarmirigye a petefészek (ovarium), amely a medencében elhelyezkedő, szilva nagyságú, páros szerv. A nőkben ciklusosan termelődnek az ivarsejtek. Négy hét. Az első két hétben fokozatosan borsószemnyire duzzadó hólyag nő a petefészek falán, a tüsző. Ebben érik a petesejt. A második hét végén a tüsző felreped (tüszőrepedés, ovuláció), kiömlik a tüszőben felgyülemlett folyadék, kisodorja a tüszőből az érett petesejtet. A felrepedt tüsző helyén egy heg marad, ez a sárgatest, mely a harmadik héten még nő is, a petesejt megtermékenyülésének híján azonban a negyedik héten elsorvad. A petefészek hormontermelő szerv is. A tüsző fala tüszőhormont (ösztrogént) termel. Ez a hormon alakítja ki és tartja fenn a nők másodlagos nem jellegeit, valamint a menstruáció után regenerálja a méh nyálkahártyáját. A sárgatest egy másik hormont termel, a sárgatesthormont (progeszteront). Ez a hormon segít előkészíteni a szervezetet a terhességre (méhnyálkahártya vastagítása, emlők növelése). Az ivarmirigy után következő kivezetőcső nőkben a petevezető. Ez a méh üregével összeköttetésben lévő, rövid, izmos falú, vékony cső, amelynek a petefészek felőli vége nyitott, és tölcsérszerűen kiszélesedik. A hímivarsejtek aktív mozgással a hüvelyen, a méhen és a petevezetőn át egészen a hasüregig felhatolhatnak. A tüszőrepedés során a petefészek felszínére kerülő petesejt azonnal megtermékenyülhet. A petevezető az érett petesejtet vagy a megtermékenyített petesejtből fejlődésnek induló sejtcsomót tölcséres végén beszívja, és perisztaltikus mozgással, valamint a belső hámon lévő csillók csapkodásával a méh felé továbbítja. A méh (uterus) a húgyhólyag fölött és mögött elhelyezkedő, körte alakú és nagyságú szerv. Vastag, izmos fala a terhesség során jelentősen gyarapszik. Belsejét erekkel dúsan átszőtt nyálkahártya borítja, embrió, méhlepény. Megtermékenyítés nincs, akkor a méh nyálkahártyájának belső része a ciklus első hetében leválik, a második és harmadik héten a nyálkahártya újra vastagszik. A megtermékenyített petesejt beágyazódik a méh nyálkahártyájába és olyan hormont termel, ami megakadályozza a sárgatest elsorvadását. Ha nem ágyazódik be a sejtcsomó, akkor a sárgatest elsorvad, egyre kevesebb hormont termel, emiatt pedig a méh nyálkahártyája elöregszik, laza lesz és lelökődik. A méh elkeskenyedő alsó része a méhnyak (cervix). A méhnyakon a hüvely felől látható nyílás a méhszáj. A nők párzószerve a hüvely (vagina). Ennek falát két mirigy, a Bartholin-mirigyek váladéka nedvesíti izgalom hatására. Szűz lányoknak nyálkahártyaredő van a hüvelybemenet felett. Kívülről a hüvelybemenetet a kisajkak határolják. Ezek elülső találkozásánál, a bőrredők között van a hímvesszőnek megfelelő, merevedésre képes szerv, a csikló (clitoris). A hüvelyben élő tejsavtermelő baktériumok által létrehozott savas kémhatás megakadályozza a baktériumok és gombák elszaporodását. 26
A hímivarsejt feji, nyaki és farki részből áll. A fej tartalmazza az örökítő anyagot, a DNS-t. X és Y kromoszóma. A hímivarsejt fején van egy sisak, ez a Golgi-készülék maradványa és bontóenzimeket tartalmaz. A petesejt közelében az odaérkező hímivarsejtek sisakjai felnyílnak, és a sok hímivarsejt bontóenzime lassan leoldja a petesejtet körülvevő fehérjeburkot, megtermékenyítés. A hímivarsejt nyaki része a sejtközpontot tartalmazza, ennek a mozgásszervek és a sejten belüli fonalhálózat kialakításában van szerepe. A nyak a hímivarsejt motorja, a sejtközpontot spirálisan rendeződött mitokondriumok veszik körül. A farok egy ostor, nagy része sejthártyával borított csőrendszer. Az ostor csapkodásával halad. Hímivarsejtek teljes érésének ideje 6 hét. A petesejt: az újszülött leánycsecsemő petefészkében több százezer őspetesejt van. Befagyott állapotban várnak a nemi érés idejéig, tüszőnövekedésig. A tüsző növekedése során az osztódás továbbhalad, de ha nem termékenyül meg a petesejt, befejezi az osztódást. Az őspetesejt osztódása során keletkező négy utódsejt közül csak ez lesz normális. A másik három picike, szerepük csak az információtartalom (DNS-állomány) felezésében van. Az ovuláció során a petesejt kocsonyás fehérjeburokkal és hámsejtekkel körülvéve szabadul ki. Egyedfejlődés: a petesejt a petevezető petefészekhez közeli szakaszán termékenyül meg, majd kb. egy hétig sodródik a petevezetőben. Ezalatt osztódik. A fejlődés első szakasza a barázdálódás. A zigóta tovább osztódik, kialakul a szedercsíra (morula). Elhalnak a belső sejtek oxigénhiány miatt, kialakul az üreges hólyagcsíra (blasztula). A magzatburok nélküli egyedek hólyagcsírája bélcsíra (gasztrula) lesz. A magzatburokkal rendelkező egyedek hólyagcsírájának belsejében egy kis sejtcsomó, az embriócsomó jön létre. Következő szakasz a csíralemezek kialakulása. Az embriócsomó belsejében két üreg képződik: az amnionüreg és a szikhólyag. A két üreg közötti fal az embriópajzs. Amnionüreg: külső csíralemez, szikhólyag: belső csíralemez, a kettő közt középső csíralemez. Ezután kezdődik a szervtelepek és a szervek kialakulása. Középső csíralemezben létrejön a gerinchúr. Megvastagszik a külső csíralemez, velőlemez képződik. A külső csíralemez középső csíkja velőbarázdává alakul, majd velőcsővé zárul. Végül az egész embriópajzs a belső csíralemez felé egy csővé zárul, a cső egyik nyílása a szájnyílás, a másik a végbélnyílás lesz. A belső csíralemezből alakul ki a bélcső, a táplálkozás szervrendszerének összes mirigye, valamint a tüdő. A középső csíralemez hozza létre a mozgás szervrendszerét, vagyis csontokat és izmokat, a keringési rendszert, a kiválasztás és a szaporodás szervrendszerét. Külső csíralemez eredetű a kültakaró és az idegrendszer.
27
A hólyagcsíra falának és a méhnyálkahártyának az érintkező részéből a harmadik hónap végére alakul ki a méhlepény, ebben az anya és a magzat hajszálerei sűrűn egymás mellett futnak. A magzatot a méhlepénnyel a köldökzsinór köti össze. A hólyagcsíra fala képezi a külső magzatburkot, az amnionüreg fala pedig a belső magzatburkot. Ez a fejlődés során összeér és egységes magzatburkot hoz létre. Az emlősök szikhólyagja rövid ideig vérképző szervként működik, majd elcsökevényesedik. Terhesség, szülés, szoptatás: az ember kb. 280 napig, 40 hétig terhes. Nő az anya vérének és sejtközötti folyadékának mennyisége. A terhes méh egyre jobban eltolja a beleket, a rekeszizomig nő. A méh nyomja a hasi vénákat is, így növeli a vénákban a nyomást. A szülés hormonális hatásra indul meg. Megreped a burok, elfolyik a magzatvíz. Tágulási szakasz, azaz a vajúdás ideje. Majd jönnek a fájások, a méh simaizomzatának összehúzódásai. A vajúdás során kitágul a méhnyak. A szülés második szakasza a kitolási szak. A törzsizmok munkája segít. A megerősödött gátizomzat nehezítheti a kitolást, gátmetszés. A szülés lepényi szakasza során távozik a magzatburok és a méhlepény. Gyermekágy időszaka, megindul a tejelválasztás. Előtej, speckó összetételű. Az emlőbimbó ingerlése reflexesen kiváltja a tej ürülését, de gondolatra is elindulhat a tejcsorgás. A szoptatás elősegíti egy agyban termelődő hormon, az oxitocin felszabadulását, ez nemcsak a tejmirigy simaizmát húzza össze, de a méh simaizmára is összehúzó hatással van, tehát segíti a megnagyobbodott méh visszafejlődését.
28
HORMONRENDSZER A hormonrendszer szerepe: - a többi szervrendszer működésének szabályozása, - a hormonrendszer szabályozza folyamatosan, lassan a • belső környezet állandóságát; • növekedést; • szaporodást. A hormonrendszer működése: - valamilyen inger hatására a belső elválasztású mirigy hormont ürít, - a hormonmolekulát a megfelelő felszíni fehérjével rendelkező sejtek megkötik, - ezeknek a sejteknek a működése megváltozik. A hormon termelését szabályozza: - a belső környezet egyik tényezője: • a vér nagy cukortartalma a hasnyálmirigy inzulintermelését fokozza, • hibás szabályozás: cukorbetegség - egy másik hormon közvetítésével az idegrendszer: • a tartós hideg az idegrendszeren és az agyalapi mirigy hormontermelésén át fokozza a pajzsmirigy tiroxintermelését, és így a sejtek lebontó anyagcseréjét fokozza, • hibás szabályozás: strúma; - közvetlenül az idegrendszer: • veszélyhelyzet hatására az idegrendszer a mellékveséből adrenalint ürít, amely szimpatikus hatást vált ki, • hibás szabályozás: stressz. A hormonok általában nem fajspecifikus anyagok. A hormonokat nem mindig belső elválasztású mirigyek (endokrin) termelik és nem mindig a vér szállítja. A hormonrendszer működését befolyásolja az idegrendszer, egyes szabályozó anyagot maga az idegrendszer termel. Így a hormonrendszert nemcsak endokrin, hanem neuroendokrin rendszernek is szoktuk nevezni. A hormonok többsége a sejthártya receptorain kötődik meg. A sejthártyába kívülről beépült receptorfehérjék kapcsolatosak a sejthártya belső felszínéhez kötődő enzimfehérjékkel. Amikor a receptorfehérjék megkötik a hormonmolekulát, térszerkezetük megváltozik – a velük érintkező belső enzimfehérje térszerkezetét is megváltoztatják. Az enzimfehérje így képessé válik a rá jellemző enzimaktivitás kifejtésére. A belső fehérje sok hormonreceptor esetében egy olyan enzim, amely ATP-ből ciklikus AMP-t hoz létre. A cAMP (ciklikus adenozin monofoszfát) megváltoztatja a sejt anyagcseréjét a sejt információtartalma alapján, MÁSODIK HÍRVIVŐNEK nevezzük, a kalciumionnal együtt. Vannak olyan hormonok, amelyek átjutnak a sejthártyán, és a sejtmag belsejében a DNS-en kötődnek meg. A hormonrendszer hatással van a növekedésre és a fejlődésre (tesztoszteron STH, szomatomedinek, TSH, tiroxin, kalcitonin), a nemi működésekre (FSH, LH, PRL, tesztoszteron, ösztrogén, progeszteron, szexuálszteroidok, oxitocin, hCG, GnRF), a viselkedésre (tiroxin, adrenalin, szexuálszteroidok, ösztrogén, tesztoszteron, PRL) és a belső környezet állandóságára. A belső környezet állandóságának a tényezői közül hormonális úton is szabályozható a vértérfogat állandósága (ADH), a vér nátriumion-tartalma és pH-ja (mineralokortikoszteroidok), kalciumion-tartalma (kacitonin, PTH), a vér glükóztartalma , a vér zsírsavtartalama (STH, szomatomedinek, adrenalin, glükokortikoszteroidok). A testhőmérséklet szabályozása: tiroxin és progeszteron. 29
A hormontermelő szerv neve Hipotalamusz
A hormon neve
A hormon kémiai összetétele
A hormon hatása
A hormon termelődését szabályozza
ADH
fehérje
oxitocin
fehérje
STH TSH ACTH
fehérje fehérje fehérje
FSH
fehérje
LH
fehérje
PRL
fehérje
tiroxin
aminosavszármazék
kalcitonin
fehérje
Mellékpajzsmirigy
PTH
fehérje
a vér kalciumion- a vér kalciumiontartalmát növeli tartalma
Máj
szomatomedinek
fehérje
csontizomnövekedés
Hasnyálmirigy
inzulin
fehérje
glükagon
fehérje
a vércukorszint a vér cukortartalma csökkentése a vércukorszint növelése
mineralokortikoszteroid
szteroid
glükokortikoszteroid szexuálszteroid
szteroid
adrenalin
aminosavszármazék
Here
tesztoszteron
szteroid
férfi nemi kialakítása
Petefészek
ösztrogén
szteroid
progeszteron
szteroid
női nemi jellegek FSH kialakítása a terhesség LH előkészítése, fenntartása
Hipofízis
Pajzsmirigy
Mellékvese
a vízvisszaszívást a vér térfogata, fokozza koncentrációja a méh és a tejmirigy idegrendszer simaizmára hat hat a májra hat a pajzsmirigyre hat a mellékvesekéregre hat a here és a petefészek ivarsejttermelésére hat a here és a petefészek hormontermelésére hat az emlő tejtermelésére
szteroid
30
a hipotalamusz gátló és serkentő faktorai közvetítésével az idegrendszer
az anyagcserét TSH fokozza a csont kalciumion- a vér kalciumiontartalmát növeli tartalma
és STH
a nátriumion visszaszívásának fokozása a cukorraktárak feltöltése férfias nemi jellegek, izomnövekedés a szimpatikus hatás fenntartása, készenléti állapot
a vér nátriumion tartalma ACTH
közvetlenül idegrendszer
jellegek LH
az
Az agyalapi mirigy (hipofízis) a hipotalamuszhoz nyéllel kapcsolódó belső elválasztású mirigy a koponyában. Hormonjai kivétel nélkül peptidek. A hipofízis két részre, a hátsó és az elülső lebenyre osztható. A hátsó lebeny hormontároló szerv. A hipotalamusz nagyméretű neuroszekréciós sejtjeiben képződő hormonok, az oxitocin és a vazopresszin az idegsejtek axonjain jutnak ide, itt raktározódnak. Mindkét hormon innen kerül a vérbe. Az oxitocin egyes simaizomelemek összehúzódását idézi elő. A vazopresszin legfontosabb hatása, hogy a vesében a nefronok elvezető csatornáiban és a gyűjtőcsatornákban fokozza a víz visszaszívását. A hipotalamusz sejtjei érzékelik a vér ozmotikus koncentrációját. Ennek növekedése serkenti a vazopresszin termelődését, így több víz szívódik vissza a szűrletből a vérbe. Az elülső lebenyben számos hormon képződik, termelésüket a hipotalamusz szabályozza. A növekedési hormon hatására a csontok növekedési üteme gyorsul, a fehérjék szintézise fokozódik. A növekedési hormon sejtanyagcserét szabályozó hatása a serdülőkor után is megmarad: a májban a glikogén glükózzá, a zsírszövetben pedig a neutrális zsírok zsírsavvá és glicerinné bomlását fokozza. A tejelválasztást serkentő hormon az emlőmirigyek működését fokozza a szülés után. Az agyalapi mirigy elülső lebenyének további hormonjai más belső elválasztású mirigyek működését szabályozzák visszacsatolással. A hipofízishormon növeli egy meghatározott hormon termelését. Az utóbbi magasabb koncentrációban pedig visszahat az agyalapi mirigyre, és sejtjeiben csökkenti a serkentő hormon képződését. Így a hormonok szintje nagyjából állandó értékre állhat be. A szervezet külső és belső környezetéből érkező ingereket az idegrendszer dolgozza fel, majd ezek alapján szabályozza a hipofízis, és azon keresztül az egész hormonális rendszer működését. Az idegrendszer és a hormonális rendszer működési egységet alkot, ezért neuroendokrin rendszernek nevezzük. A pajzsmirigyserkentő hormon fokozza a pajzsmirigy tüszőinek működését. A mellékvesekéreg-serkentő hormon főképpen a mellékvesekéreg szénhidrátanyagcserét befolyásoló hormonjainak termelésére hat. A sárgatestserkentő hormon nőkben a sárgatest kialakulását és hormontermelését szabályozza, férfiakban a here hormontermelésére hat. A tüszőserkentő hormon nőkben a petefészek tüszőjének érését, férfiakban a hím ivarsejtek képződését serkenti. A pajzsmirigy a gége mellett helyezkedik el. Hormontároló tüszők találhatóak benne. A tüszők falát alkotó mirigyhám termeli a tiroxint és a trijód-tironint, amelyek jódtartalmú aminosavszármazékok. Ezek a szervezet minden sejtjére ható hormonok. Fokozzák a mitokondriumok működését, így a szervezet energiatermelését és oxigénfogyasztását. Serkentik a sejtekben egyes fehérjék szintézisét. Nélkülözhetetlenek az idegrendszer kialakításához. 31
A két hormon képződését a hipofízis pajzsmirigyserkentő hormonja visszacsatolással szabályozza, emellett a hipotalamusz hormontermelése is befolyásolja. A pajzsmirigy tiroxintermelésének csökkenése a hipofízis felé irányuló visszacsatolás miatt a pajzsmirigyserkentő hormon képződésének növekedésével jár. Ha jód hiányában a tiroxintermelés nem fokozódhat, a pajzsmirigyserkentő hormon hatására gyarapodik a pajzsmirigy állománya. Ez a golyva, strúma. A pajzsmirigy tüszői között levő sejtek peptidhormont, kalcitonint termelnek, ez csökkenti a vérplazma Ca2+ koncentrációját. A mellékpajzsmirigy a pajzsmirigytől független négy, rizsszemnyi mirigy a pajzsmirigy állományában. A pajzsmirigy állományába beágyazódó apró sejtcsoportok parathormont termelnek. Ez a kalcitoninnal ellentétben növeli a vérplazma Ca2+ koncentrációját. A máj is termel hormonokat. Az agyalapi mirigy növekedést serkentő hormonja, a szomatotrop hormon hatására valószínűleg a szervezet több helyén, így a májban is növekedési hormonok termelődnek. Porcok, csontok növekedése, zsírbontás fokozása, glükózfelhasználás gátolása, vér cukortartalmának növelése, fehérjebeépítés elősegítése. A hasnyálmirigy külső elválasztású mirigyrésze termeli az emésztőenzimeket tartalmazó hasnyálat, a belső elválasztású mirigyrészei két fehérje természetű hormont ürítenek, az inzulint és a glükagont. Az inzulin csökkenti a vércukorszintet, fokozza a sejtek glükózfelvételét és –felhasználását, segíti az izom és a máj glikogénraktárainak feltöltődését, fokozza a fehérje- és a zsír felépítését. Az inzulin termelődésének ingere a vér nagy cukortartalma, nagy aminosavtartalma. A glükagon az inzulinnal ellentétes hatású hormon, fokozza a máj glikogénbontását és a zsírsejtek zsírbontását, ezzel növeli a vér glükóz- és zsírsavtartalmát. Termelésének ingere a vér összetételének megváltozása. A mellékvese a vese csúcsán sapkaként elhelyezkedő kis mirigy. Hámeredetű kéregállományból áll, belsejében pedig idegrendszeri eredetű velőállomány van. A kéregállomány szteroid típusú hormoncsoportokat termel (kortikoszteroidok), a velőállományból pedig egy aminosavszármazék, az adrenalin szabadul fel.
32
Mineralokortikoszteroidok: só- és vízháztartásra ható hormonok, a vese nátriumion visszaszívásának fokozása. Glükokortikoszteroidok: fehérjékből és a zsírokból cukrot állítanak elő. A sejtek cukorfelvételét és cukoroxidációját gátolják. Kortizon. Az immunrendszer működését gátolják, csökkentik a fehérvérsejtek és a vérben keringő immunglobulinok mennyiségét, enyhítik a gyulladást és az allergiás reakciókat. Androgén kortikoszteroidok: férfias nemi jelleget alakítanak ki. Nőkben a tüszőhormonok ellensúlyozzák, klimax után szőrnövekedés. Anabolikus szteroidok szedésével nő a sportteljesítmény. A mellékvese velőállománya egy aminosavból származó hormont termel, az adrenalint, szerepe a szimpatikus reakció fenntartása. A máj glikogénraktárából glükóz kerül a keringésbe, nő a vér glükóztartalma, a sejtek több energiát termelnek. A here hormonja a tesztoszteron. Serdülőkorban újra meginduló tesztoszterontermelés váltja ki a nemi szervek növekedését, a szőrzet férfias eloszlását, stb. A tesztoszteron szteránvázas hormon. Kis mennyiségben termelődik női nemi hormon is, az ösztrogén, a tesztoszteron lebontásával is keletkezik. A petefészek termeli a tüszőhormont (ösztrogén) és a sárgatesthormont (progeszteron). Az ösztrogén a női nemi jellegek kialakításában játszik szerepet. A progeszteron gátolja az oxitocin méhre gyakorolt hatását.
33
ELEMI IDEGI JELENSÉGEK Az ingerület az inger hatására létrejövő anyagcsere-változás. A sejthártyában sokféle fehérjemolekula található, amelyek az ionok átjutását befolyásolják. A kálium-nátrium-pumpa aktív transzporttal nátrium-ionokat juttat ki a sejtből és káliumionokat pumpál be. Nyugalmi állapotban a kálium-nátrium-pumpa és a káliumcsatornák működése miatt a membrán belső oldalán az anionok vannak túlsúlyban a kationokhoz képest. Nyugalmi potenciál: a sejthártya polarizált, külső és belső felszíne között potenciálkülönbség mérhető, ált. –70 mV körüli érték. Ha az idegsejtet inger éri, az ingerlés helyén akciós potenciálhullám alakul ki. Az akciós potenciálhullám lefutása az adott sejtre jellemző, a csúcspotenciál értéke nem függ az inger erősségétől. Amennyiben az inger erőssége nem ér el egy minimális értéket (küszöbértéket), akkor nem alakul ki akciós potenciál. Az ingerület továbbhalad az axonon (sejthártyán). Az ingerület átadásának helye a szinapszis. A két sejthártya nem érintkezik, közöttük vékony szinaptikus rés húzódik. A végbunkóban apró szinaptikus hólyagok vannak, ezek ingerületátvivő anyagokat tartalmaznak. Az axon ingerületének hatására az átvivőanyag exocitózissal a szinaptikus résbe ürül, majd megkötődik a fogadó sejt membránján. A serkentő szinapszisokban az ingerületátvivő anyag kötődésének hatására depolarizálódik a membrán és tovaterjedő akciós potenciál alakul ki. A gátló szinapszisokban az átvivőanyag a következő sejtmembrán polarizált állapotát fokozza, vagyis hiperpolarizációt idéz elő. A neuronoknak három fő típusuk van: az érző idegsejtek, melyek inger felvételére specializálódtak (a szervezetet kívülről érő, vagy belső állapotát jelző hatásokra kerülnek ingerületbe, ingerületük az axon útján a központi idegrendszerbe jut), a köztes idegsejtek vagy interneuronok más neuronok között közvetítik az ingerületet, a végrehajtó idegsejtek vagy mozgató neuronokat ingerületet a végrehajtó szervhez továbbítják. A reflex amikor valamilyen inger hatására az idegsejtek közreműködésével meghatározott válaszreakció alakul ki. A reflex létrejöttében szerepet játszó idegrendszeri kapcsolat a reflexív, amely érző-, köztes- és mozgatóneuronokból áll. Az ember idegrendszere Az ember idegrendszere a velőcsőből alakul ki. A velőcső hosszú, hátsó részéből fejlődik a gerincvelő, elülső megvastagodó része pedig az idegvelőt hozza létre. A gerincvelő és az agy együttesen a központi idegrendszert alkotják. Az idegrendszer többi része, az idegek és a dúcok a környéki idegrendszerbe tartoznak. Az idegrendszer kezdeményéből az embrionális fejlődés során nagyszámú sejt vándorol ki a szervezet többi részébe, e sejtek csoportjai dúcokat hoznak létre. A neuronok axonokat és dendriteket növesztenek egymás és más sejtek felé, így jönnek létre a szinapszisok. Egyes axonok a központi idegrendszerből, ill. a dúcokból kinyúlnak, együttesen kötegeket alkotnak, ezek az idegek. A gerincvelői idegek a gerincvelővel, az agyidegek az aggyal állnak kapcsolatban. A központi idegrendszeren belüli axonkötegeket pályáknak nevezzük. A szürkeállomány sok idegsejttestet tartalmaz, a fehérállomány pedig velőshüvelyes idegrostokból áll. Az idegrendszer felosztható működése szerint is. A szomatikus idegrendszer a vázizmokhoz kapcsolódó, jórészt akaratlagos működéseket szabályozza. A vegetatív idegrendszer a belső szervek, zsigerek működését hangolja össze. Az egész központi idegrendszert három kötőszövetes burok, az agyhártyák veszik körül. Agy-gerincvelői folyadék védelmet biztosít. A gerincvelő a gerinccsatornában helyezkedik el. Fölfelé az öreglyukon belépve a nyúltagyban folytatódik. Nyaki, mellkasi, ágyéki és keresztcsonti szakaszokra tagolható. A fehérállományba ágyazódik be a szürkeállomány. 34
Hasi irányban a mellső, háti irányban a hátsó szavak helyezkednek el. A szürkeállomány szarvai a fehérállományt elülső, hátsó és oldalsó kötegekre tagolják. A hátsó kötegekben felszálló pályák (agy felé), a mellső kötegben leszálló pályák futnak. Az oldalsó köteg fel- s leszálló idegrostokat is tartalmaz. A szürkeállomány hátsó szarvában interneuronok, a mellsőben pedig szomatikus mozgató idegsejtek sejttestei vannak. A gerincvelő két oldalán, a csigolyák közötti résekben elhelyezkedő dúcokban érző neuronok sejttestei találhatók. Az érzőneuronok rostjai a hátsó gyökeret alkotják, a végrehajtó idegsejtek kilépő rostjai pedig a mellső gyökeret hozzák létre. A mellső és hátsó gyökerek közös kötegeket alkotnak, ezek a gerincvelői idegek. A gerincvelő számos szomatikus és vegetatív reflex központja. A csigolyaközti dúcokban található érzőneuronok kétnyúlványúak: csigolyaközti dúc felé és a gerincvelő hátsó gyökerén keresztül a szürkeállomány hátsó szarva felé. A szomatikus reflexívekben az érzőneuronok ingerülete általában interneuronra adódik tovább, majd ennek axonja a mellső szarvban levő mozgatóneuronhoz kapcsolódik. Ez a végrehajtó idegsejt, amelynek axonja a mellső szarvon kilépve a gerincvelői ideghez csatlakozik, és a megfelelő vázizomhoz fut, annak összehúzódását idézi elő. A gerincvelő vegetatív része: szerepe van a bélcsatorna mozgásainak szabályozásában. A béltartalom nyomja a bélfalban levő érző idegvégződéseket, így azokban ingerület keletkezik. Az ingerület az érző idegroston keresztül eljut a gerincvelő oldalsó szarvába, ahol áttevődik ez ún. központi vegetatív sejtre. Ennek idegrostja a mellső gyökéren át hagyja el a gerincvelőt, és a bélcsatorna falában levő vegetatív dúchoz fut. Innen indul ki a végrehajtó neuron, ez készteti összehúzódásra a bélfal simaizomzatát. A szomatikus reflexben a mozgatóneuron a gerincvelő mellső szarvában található, míg a vegetatív reflexben a környéki idegrendszerben, egy vegetatív dúcban. Az agyvelő szürkeállománya kétféle módon rendeződik. Az agy felszínét pár mm vastagon borító réteg az agykéreg, a mélyebben elhelyezkedő, fehérállományba ágyazódó részek a magok. Az agytörzset alkotják: a nyúltagy, a híd és a középagy. A híd háti oldalánál található a kisagy, a középagyat fölfelé a köztiagy követi, ennek folytatása az erősen barázdált felületű nagyagy. Az ingerületek két fő úton haladnak: a gerincvelő felszálló és leszálló pályarendszerein, és az agy saját idegein keresztül. Az agyidegek szimmetrikusan, párosával lépnek ki- illetve be. 12 pár agyidegünk van. Az agytörzs felépítésében a szürke- és a fehérállomány nem különül el olyan élesen, mint más agyterületeken: agytörzsi hálózatos állomány. A hálózatos állomány neuronjai a gerincvelői fel- és leszálló pályákkal, a kisagy és a nagyagy pályáival egyaránt kapcsolatban állnak. Szerepük van az agykéreg ébrenléti állapotának fenntartásában, az izomtónus szabályozásában. A köztiagynak két nagyobb része van: a talamusz és az alatta helyet foglaló hipotalamusz. A talamusz az érzékszervekből eredő felszállópályák fontos átkapcsoló állomása. A hipotalamusz a vegetatív működések szabályozásának központja. A nagyagy két hatalmas féltekéjének felületét és ezzel az agykéreg mennyiségét a barázdák és a tekervények nagymértékben megnövelik. A kéreg alatt, a nagyagy fehérállományába számos mag ágyazódik. Féltekék: homloklebeny, fali lebeny, halántéklebeny, nyakszirti lebeny. Minden akaratlagos működést eredményező ingerület az agykéregből indul ki. A kisagy tarkótájékon található: mozgások összerendezése, koordinálása. A vegetatív idegrendszer a zsigeri működéseket szabályozza. Az idetartozó neuronok szerepük és idegrostjaik lefutása szerint kétfélék. A szimpatikus idegrendszer sejtjeinek axonjai a mellkasi és ágyéki gerincvelői idegekben lépnek ki, majd több irányban elágaznak. Általános hatású, egyszerre a szervezet nagy részének működését befolyásolja. 35
A paraszimpatikus idegrendszer rostjai egyes agyidegekben és a keresztcsonti gerincvelőből kilépő idegekben haladnak. E rostok egyenesen valamely szerv felé futnak és annak közelében kapcsolódnak át. Itt nem általános az ingerület, hanem egy-egy szervre hat, többnyire a szimpatikus hatással ellentétes módon. A vegetatív működések fontos szabályozó központja a hipotalamusz. Éhségérzet, jóllakottság, szomjúságközpont. Hőszabályozás. A mozgatóműködések szabályozása A vázizmok mozgásának szabályozása a szomatikus idegrendszer feladata. Az izommal szinapszist alkotó mozgató idegsejt axonján ingerület halad végig: izom-összehúzódás. A tudatosan befolyásolható mozgások szabályozásánál az ingerület az agykéregből indul, főként a homloklebeny hátsó részéből. A piramispálya az összpontosítást igénylő, nem begyakorolt mozgásokat szabályozza. A pályarendszert alkotó rostok az agykéregből kiindulva átkereszteződnek a másik oldalra, és ott alkotnak szinapszist a megfelelő izom agytörzsi vagy gerincvelői mozgató idegsejtjével. Bal oldal a jobb, jobb oldal a bal oldalt irányítja. Az extrapiramidális pályarendszer is az agykéregből ered és a szomatikus mozgatóneuronokon végződik. Közben sok szinapszison átkapcsolódik a nagyagy és az agytörzs magvaiban. Rostjai a piramispályához hasonlóan átkereszteződnek. Járás, tánc, mimika. Amíg egy mozgássor az egyén számára új, addig minden mozdulatra ügyelve az agykéreg közvetlenül, a piramispálya útján szabályozza a mozgást. A begyakorlás során a szabályozás fokozatosan az extrapiramidális pályára tevődik át, így a már megtanult mozgások végrehajtása közben a figyelem, az agykérgi összpontosítás más tevékenységre fordítható.
ÉRZÉKELÉS Az ingerek felvételére speciális sejtek, a receptorsejtek szolgálnak. Azt az ingert, amire egy receptor a legérzékenyebb, adekvát ingernek nevezzük. A szemünkben levő receptorsejteknek pl. a fény az adekvát ingere. Csak azok az ingerek keltenek itt ingerületet, amelyek erőssége eléri vagy meghaladja az ingerküszöböt. A receptorsejtekben keletkezett ingerület érzőidegeken és pályákon keresztül az agykéregbe kerül, ahol kialakul az érzet, vagyis a receptorműködés tudatosul. A receptorsejtek érzékszervekbe tömörülnek. A látás érzékszerve a szem, ez a koponyacsontok védelmében a szemgödörben helyezkedik el. A szemgolyó fala háromrétegű. A legkülső réteg a kötőszövetes ínhártya, ennek külső felszínén tapadnak a szemmozgató izmok. Az ínhártya elülső folytatása az átlátszó, domború szaruhártya. A középső réteg a szem vérellátását szolgáló érhártya. Ennek gyűrűszerű megvastagodása a szaruhártya szélénél a sugártest. Belőle ered a szem színét adó szivárványhártya, amelynek középső, kerek nyílása a pupilla, melynek szűkítésével szabályozható a szembe jutó fény mennyisége. A szemgolyó legbelső rétege az ideghártya, más néven retina. Ez tartalmazza a fényingert felvevő receptorsejteket. A szemgolyó belsejét kitöltő átlátszó, kocsonyás anyag az üvegtest. A pupillán bejutó fénysugár útjába illeszkedik a szemlencse, amelyet a lencsefüggesztő rostok körben a sugártesthez rögzítenek. A szaruhártya és a szemlencse mint gyűjtőlencsék, fordított állású, kicsinyített képet vetítenek az ideghártyára, ahol a képnek megfelelő mintázatban a receptorsejtek ingerületet keltenek. Közeli tárgyra nézünk, akkor a gyűrű alakú sugártest izomzata összehúzódik, a lencsefüggesztő rostok ellazulnak, és a szemlencse saját rugalmassága folytán domborúbbá válik, így erősebben töri a fényt, a közelebbi tárgyról érkező fénysugarakat gyűjti össze az ideghártyán, ezért élesen látjuk. 36
A sugártest izmainak elernyedésekor a lencse kifeszül, domborúsága csökken, ezért a távolabbi tárgyakat látjuk élesen. Ha a szembe jutó fénysugarak a szaruhártyán, a szemlencsén áthaladva már a retina előtt alkotják az éles képet, akkor az ideghártyára nem éles kép vetül = rövidlátás. Ha a szem optikai berendezései a szükségesnél kisebb mértékben törik meg a beérkező fénysugarakat, akkor az éles kép az ideghártya mögött keletkezik, tehát a retinára vetülő fénysugarak életlen képet alkotnak = távollátás. Az ideghártyában kétféle receptorsejt, a pálcikák és a csapok találhatók. A pálcikák igen kis fényerősségre ingerületet keltenek, félhomályban ezek segítségével látunk. A csapok csak nagyobb fényintenzitásra érzékenyek, ingerküszöbük magasabb. A színlátás a csapok eltérő ingerlékenységének tulajdonítható. A pálcikák szinaptikus kapcsolatrendszereik miatt nem képesek éles látást biztosítani. Az ideghártyán, a szemgolyó pupillával szemközti belső oldalán található a sárgafolt, az éleslátás helye, amelyben csak csapok vannak. A szemmozgató izmok a két szemgolyót úgy állítják be, hogy mindkét szemünkben a látni kívánt tárgy képe vetüljön a sárgafoltra. A receptorsejtek még a retinában szinapszist alkotnak más idegsejtekkel, így az ingerület további neuronok axonján át távozik a szemből. Ezek az idegrostkötegek alkotják a látóideget, a II. agyideget. A látóideg szemgolyóból való kilépési helyén, a vakfoltban, nincsenek receptorsejtek. A látóidegek rostjai a talamuszban más idegsejteknek adják tovább az ingerületet. Ezek axonjai a látópályában haladnak a nagyagy nyakszirti lebenyébe, amelynek kérgében keletkezik a látásérzet. A szem segédberendezései a könnymirigyek és a szemhéjak. A folyamatosan termelődő könny nedvesen tartja a szemgolyó felületét, megakadályozza kiszáradását, ezáltal biztosítja az optikai sajátságok, a törőképesség fenntartását. A könny elpusztítja az ide kerülő baktériumokat is. A könnyet a szemhéjak terítik szét a szaruhártya és az ínhártya felszínén.
A HALLÁS A hallás a hangnak, vagyis a levegő rezgéseinek érzékelése. Fülünk három részre tagolódik. A külső fül a porcos fülkagylóból és a külső hallójáratból áll. Ezek a levegő rezgéseit terelik a középfül felé. A középfül a dobhártyával kezdődik. Ez a vékony, rugalmas lemez választja el a külső hallójáratot a levegővel telt dobüregtől. A dobüreget a garattal vékony járat, a fülkürt köti össze. A dobüregben három, ízülettel összekapcsolódó hallócsontocska található: a dobhártyához rögzülő kalapács, majd az üllő, és végül a kengyel. A kengyel talpa a belső fülbe vezető nyílást, az ovális ablakot fedi be. A külső fülön bejutó hanghullámok megrezegtetik a dobhártyát, majd a rezgések végighaladnak a hallócsontocskákon, és fel is erősödnek. A rezgés végül a belső fület kitöltő folyadékot hozza hullámzásba. A belső fülben csigaházszerűen föltekeredő cső, a csiga található. Itt vannak az érzékszőrökkel rendelkező receptorsejtek, a szőrsejtek. Az érzékszőrök fölé vékony fedőhártya nyúlik. A hang beérkezésekor a csiga folyadéka mozgásba jön, ennek hatására az alaphártya kileng, az érzékszőrök a fedőhártyának ütköznek. Ennek a mechanikai ingernek a hatására alakul ki az ingerület. A csiga alapjánál a magas, a csiga csúcsa közelében pedig a mély hangok keltenek ingerületet. Az ingerület az agyidegek közé tartozó hallóideg, majd a hallópálya idegrostjain a talamuszba jut, onnan pedig tovább a halántéklebenyben található hallóközpontba.
37
Az egyensúly érzékelése Speciális receptoraink vannak az egyensúly érzékelésére a belső fül labirintusszervében. Az érzékszerv egyik része, a tömlőcske és a zsákocska fejünk térbeli helyzetéről szolgáltat információt. Érzékszőrökkel rendelkező receptorsejtjei fölött kocsonyás rétegbe ágyazódva apró mészszemcsék helyezkednek el. Ezek a kristályok súlyuknál fogva nyomják az alattuk levő érzékszőröket. Ha a fej térbeli helyzete megváltozik, a szemcsék más irányban, más sejteket ingerelnek, így más idegrostokon fut az ingerület. Fejünk elfordulását, forgó mozgását a három félkörös ívjárat segítségével érzékeljük. Belsejüket folyadék tölti ki. Ha a fej elmozdul, a mozgás síkjában eső ívjáratban a folyadék, tehetetlensége miatt ellenkező irányban áramlik, és sodrása meggörbíti az ívjárat végénél levő receptorsejtek érzékszőreit. Ez kelti az ingerületet. A labirintusszerv receptoraiból az ingerület a VIII. agyideg egyensúlyérző rostjain halad a talamusz felé, ahonnan átkapcsolás után a mozgásszabályozás központjaiba és a fali lebenyben található érzőmezőbe jut. Kémiai érzékelés A szaglás receptorsejtjei az orrüreg felső részének nyálkahártyájában, a szaglóhámban találhatók. A receptorsejtekben az orrnyálkahártyát borító folyadékrétegben oldódó anyagok keltenek ingerületet. Az ingerület a szaglóidegen keresztül a talamuszt megkerülve, közvetlenül a homloklebeny kérgi részébe, a szaglóközpontba jut, ott keletkezik a szagérzet. Az ízérzékelés receptorai nyelvünkön találhatók. A nyelv nyálkahártyájának kiemelkedései, a szemölcsök némelyike mikroszkopikus méretű ízlelőbimbókat tartalmaz. Az ízlelőbimbókban receptorsejtek vannak. Innen az ingerület agyidegek rostjain jut a talamuszba, majd átkapcsolás után a fali lebenybe.
38
