A pszichológia biológiai alapjai I. 2017/2018. tanév, I.félévPPKE BTK pszichológia BAkurzuskód: BBNPS11000

oktató: Dr. Tóth Attila, adjunktusELTE TTK Biológiai Intézet, Élettani és Neurobiológiai tanszéke-mail: attila.toth@ttk.elte.hutelefon: (06-1) 372-2500 (ELTE központi telefonszám), 8377-es mellékcím: ELTE TTK Lágymányosi Déli Tömb

1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/c.Élettani és Neurobiológiai tanszék, 6/317a

1. előadás: Az emberi szervezet felépítése – anatómiai alapok, sejt- és szövettan2. előadás: Homeosztázis és szabályozás. Az anyag- és energiaforgalom és a biológiai információ átadásának alapjai 3. előadás: Transzportfolyamatok és sejtek közötti kommunikáció4. előadás: Elemi idegi működés, az idegrendszer alapszerveződése5. előadás: A vázrendszer és az izomműködés alapjai, sima- és szívizom felépítés és működés6. előadás: A vér élettana és immunológiai alapok7. előadás: A szív felépítése és működése8. előadás: A keringés élettana9. előadás: A kiválasztás élettana10. előadás: A légzőrendszer élettana11. előadás: A légzési gázok szállítása12. előadás: A tápcsatorna élettana

Tematika

Tematika, előadások anyaga, fogalomjegyzék, esszé témakörök: http://physiology.elte.hu/oktatott_targyak.html Vizsga: írásbeli, 5 különböző egységből áll (definíciók, igaz-hamis, kakukktojás, rajz, esszék)

Donáth Tibor: Anatómia - Élettan; Medicina Kiadó, 2015Stephen G. Waxman: Összehasonlító neuroanatómia, 24. kiadás; Medicina Kiadó, 2015 (funkcionális és klinikai neuroanatómia; idegrendszer)Ormai Sándor (szerk.): Élettan - kórélettan; Semmelweis Kiadó, 2004Fonyó Attila: Élettan gyógyszerészhallgatók számára (5. kiadás, 2015)/Az orvosi élettan tankönyve (7. kiadás, 2014); Medicina Kiadó (utóbbi részletes és magas szintű – inkább haladóknak)Gerard J. Tortora, Bryan H. Derrickson: Principles of Anatomy and Physiology; 14th Edition; Wiley, 2014; ISBN 978-0-470-92918-6 E-book: ISBN 978-1-1180-0627-6 (kiváló, érthető anatómiai és élettani áttekintés, színvonalas ábraanyag; anatómiai atlasz, online tananyag)Arthur C. Guyton, John E. Hall: Textbook of Medical Physiology; 13th edition; Elsevier, 2015; ISBN-13: 978-1455770052 (elég részletes, de jól követhető, jó ábraanyag)Scott Brady (szerk.), George Siegel (szerk.), R. WayneAlbers (szerk.), Donald Price (szerk.): Basic Neurochemistry, EighthEdition: Principles of Molecular, Cellular, and Medical Neurobiology, Elsevier, 2011 (sejtbiológiai ismeretekhez és az elemi idegi működések megértéséhez)Mark Nielsen, Shawn D. Miller: Real Anatomy 2.0 Software DVD; Wiley, 2013; ISBN: 978-0-470-11483-4 (interaktív DVD a humán anatómia és a szöveti felépítés bemutatására)

Ajánlott irodalom

szövetek

A strukturális szerveződés szintjei I.

1. Kémiai szerveződés• atomok (C, H, O, N, P, Ca, S, Fe, Cu)• molekulák (szerves és szervetlen)

2. Sejtszintű szerveződés a szervezet legkisebb élő egységei

3. Szövetek azonos csíralemezből származó, (általában)

azonos szerkezetű és adott funkciójú sejtek + sejtközötti állomány

- hámszövet, kötő- és támasztószövet, izomszövet, idegszövet

4. Szervek két v. többféle szövetből épülnek fel speciális funkció ált. jellegzetes alak szervek

az egyed

5. Szervrendszerek azonos élettani funkcióban részt vevő szervek

együttese típusok:

•kültakaró• vázrendszer• izomrendszer• keringési rendszer• nyirok- és immunrendszer • légzőrendszer• kiválasztó rendszer• emésztőrendszer• endokrin (hormonális) rendszer• reproduktív rendszer• idegrendszer

6. Az egyed szintje

-

szervrendszer

A strukturális szerveződés szintjei II.

Alapvető anatómiai kifejezések:Irányok, pozíciók jelzése

proximális(közeli)

disztális(távoli)

mediális(közép)

laterális(oldalsó) szuperior

(felső)

inferior(alsó)

dorzális(háti)

ventrális(hasi)

kraniális(feji)

kaudális(farki, hátsó)

exterior(külső)interior(belső)

anterior(elülső)

poszterior(hátulsó)

nézet

nézet

nézet

transzverzális sík

frontális (koronális) sík

szagittális síkmediánszagittális

(középvonalon keresztüli)paraszagittális

(középvonal melletti)

ferde sík

Alapvető anatómiai kifejezések:síkok és nézetek

Az emlős sejtek alapvető felépítése,a sejtalkotók áttekintése

kék: sejtmagpiros: sejtváz és mikrotubulusok

Az emlős sejtek alapvető működése• kompartmentalizáció (tér- és időbeli elhatárolódás)

• sejtmembrán (plazmamembrán)

• citoplazma (citoszol és többféle sejtszervecske)

• sejtmag (kromoszómák/DNS)

• szabályozottság

• belső és külső szabályozó folyamatok

• anyag- és energiaforgalom a környezettel

• felépítő és lebontó folyamatok eltérő aránya

• Kommunikáció

• sejten belül (intracelluláris), sejtek között (intercelluláris)

Az emlős sejtek alapvető felépítése

durva felszínű endoplazmás retikulum (RER)

sejtmaghártya

pórusoksejtmagvacska

DNS

hiszton fehérje

kromoszóma

Az emlős sejtek alapvető felépítése

sejtmag (nukleusz) sejtmagvacska (nukleólusz): riboszómák

előállítása (rRNS, DNS és fehérje tartalom) kromoszóma: feltekeredett DNS és hiszton

fehérjék

Az emlős sejtek alapvető felépítéseKromoszómák: embernél 23 pár (46 db)22 pár testi kromoszóma, 1 pár ivari kromoszóma (X+ X v. Y)

Átirás (transzkripció):DNS → mRNSa sejtmagban történikmRNS kilép a citoplazmábatranszkripciós faktorok szabályozzák, hogy egy gén kifejeződik-e (génexpresszió)

Átforditás (transzláció):RNS → fehérjefehérjeszintézis: mRNS → aminosavriboszómákban

Gén: olyan DNS (egyes vírusoknál RNS) szakasz, amely egy polipeptid vagy tRNS illetve rRNS előállításáért felelős

Retikulumok

sima felszínű endoplazmásretikulum (SER)

durva felszínű endoplazmás

retikulum (RER)

riboszómák

Durva felszínű endoplazmásretikulum (DER): alapvetően csöves szerkezetű membrán + riboszómák fehérjeláncok szintézise

(elsődleges szerkezet, mRNS és tRNS alapján illetve segítségével)

saját és kiürítendő láncok is a fehérjeláncok feltekeredése

itt kezdődik (diszulfid hidak képzése)

’Fehérjegyár’: gyártósor (DER), összeszerelő szalag (SER), csomagolóüzem (Golgi-apparátus)

Az emlős sejtek alapvető felépítése

Retikulumok

Sima felszínű endoplazmás retikulum (SER):• a fehérjék magasabbrendű (2., 3. 4. rendű)

szerkezete itt alakul ki• alegységek összeépítése• más molekulák rácsatolása a fehérjékre

(lipoporoteidek, glikoproteidek)• járulékos csoportok hozzácsatolása• koenzimek ráépítése• lipidek, foszfolipidek, szteroidok szintézise• „detoxikáló” (módosítások a káros anyagon, amelyek elősegítik

az anyag kiürülését)

• vázizom, szívizom: kalcium raktár (→szarkoplazmatikus reticulum)

Az emlős sejtek alapvető felépítése

inkább zsákszerű szerkezet (cisz-középső-transz)

glikoproteinek végső szerkezete itt alakul ki fehérjék válogatása és irányítása

rendeltetési helyükre hólyagocskák lefűződése (lizoszóma,

szekréciós vezikula) kiürülő anyagok szállítása a membránhoz

(ürítés folyamata→ exocitózis) saját anyagok szállítása a célszervecskéhez

Golgi-apparátus

Az emlős sejtek alapvető felépítése sejtmembrán (plazmamembrán; ld. 3. előadás is)

1972, Singer és Nicholson: folyékony mozaik membrán extra- és intracelluláris oldal; transzmembrán régió zsírok (lipid kettősréteg) + beágyazott fehérjék

foszfolipidek:

poláros fej (hidrofil)

poláros fej (hidrofil)

zsírsavláncok (hidrofób)

koleszterin

fehérjék

extracelluláris

intracelluláris

cukor oldallánc (glikoprotein)

Az emlős sejtek alapvető felépítése

citoszol (sejtplazma) 75 - 90% víz + szerves anyagok (ld. anyagcsere) oldott anyagok (tápanyagok, anyagcseretermékek,

végtermékek) és raktározott tápanyagok (glikogén szemcsék, lipid cseppek)

sejtszervecskék• citoszkeleton (a sejtek vázrendszere)

mikrofilamentumok

(aktin/miozin)

köztes (intermedier) filamentumok

mikrotubulusok

(tubulin)

Az emlős sejtek alapvető felépítése mitokondriumok

bakteriális, endoszimbionta eredet (anaerob sejt+aerob baci) saját, kör alakú DNS (1 %-a a sejt DNS-ének) önálló osztódás saját fehérjeszintetizáló rendszer sajátos enzimrendszer energiatermelő folyamatok: ATP-szintézis (terminális oxidáció,

O2-igény) egyéb energiacsere folyamatok

Az emlős sejtek alapvető felépítése

sejtszervecskék (folyt.)

emésztő -enzimek

vezikulumok, vakuólumok:hártyával elkerített zárt tértárolás, raktározás (glikogén szemcsék, lipid cseppek)belső szállításürítés az extracelluláris térbe (exocitózis)lebontás (pl. autofágia)

lizoszómák:külön szintézis, bennük enzimeksavanyú pH a lebontási folyamatokhozbekebelezett anyagok vagy elhasznált sejtalkotók lebontása

Az alapvető szövettípusok áttekintése

Szövetek: a hámszövet (epitélium)

- külső és belső felületeket határoló, szorosan illeszkedő sejtek - speciális szerep a transzportfolyamatokban, kiválasztásban és a szervezet védelmében

- közvetlen érellátása nincs

- mindhárom csíralemezből (ekto-, endo-, mezoderma) származhatnak

hám-szövet

alap-hártya

kötő-szövet

ideg ér

apikális ("külső") felszín

laterális (oldalsó) felszín

bazális ("alsó") felszín

- sejtek elrendezése:

laphám köbhám hengerhám

alaphártya

egyrétegű álrétegzett többrétegű

alaphártya

- sejtalak:

elszarusodó laphám

fedőhám (védőhám)

Szövetek: a hámszövet (epitélium)

- egy- vagy többrétegű, felszíneket vagy üregeket borít

- mechanikai védelem: csillók• elszarusodó / nem elszarusodó

• csillók / mikrovillusokmikrovillus

mirigyhám

- egysejtű vagy összetett mirigyek

- szekréció: váladéktermelés, ill. kiválasztás

- belső elválasztású (endokrin): szövetközti folyadékba ( szöveti hormonok) / véráramba ürül ( hormonok)

külső elválasztású (exokrin): hámréteg felszínére ürül (pl. verejték, nyál)

felszívóhám

Szövetek: a hámszövet (epitélium)

- ált. minden típusú hámszövet képes felszívásra

- speciális: vékonybélhám, emésztés

pigmenthám- pl. bőr vagy szem; festékanyagok

érzékhámérzéksejt

támasztósejt

- érzékszervek: érzéksejtek és támasztósejtek- speciális receptorok- elsődleges érzéksejt (pl. szaglósejtek): az

ingerületet az érzéksejt nyúlványa (axon) továbbítja

- másodlagos érzéksejt (pl. szőrsejtek): az ingerületet az érzéksejthez kapcsolódó (ideg)sejt nyúlványa továbbítja

Szövetek: a kötő- és támasztószövet- legnagyobb mennyiségű és változatosságú szövettípus,

jelentős sejtközötti állomány

- sejtközötti állomány (ECM, extracelluláris mátrix):• alapállomány + fehérjerostok• ált. a kötőszöveti sejtek szekrétuma (főként a fibroblasztoké)

• különböző mechanikai sajátságok

rácsrost

fibroblaszt

eozinofil granulocita*

hízósejt*

neutrofil granulocita*

plazmasejt*zsírsejt

makrofág* (falósejt)

kollagén rost

alapállomány

kapilláris

rugalmas (elasztikus)

rost

*: fehérvérsejtek

- mezodermális (középső csíralemez) eredet

kötőszövet

Szövetek: a kötő- és támasztószövet

- szövetek/szervek összekötése, térkitöltés, szervezet belső közege

- ált. szervezet belsejében; dús érellátás (kivéve porc, ín)- többféle sejttípus: fibroblasztok, makrofágok, limfociták,

plazmasejtek, hízósejtek- rostok: 1) kollagén; 2) rugalmas (elasztin, fibrillin); 3) rácsrostok

(kollagénből)

- alapállomány: víz és szerves anyagok (szénhidrátok, fehérjék)

- laza rostos kötőszövet:• bőr, nyálkahártya

• zsírszövet (sárga, barna)

• retikuláris: vérképző-és nyirokszervek

zsírszövet

Szövetek: a kötő- és támasztószövet

- tömött rostos kötőszövet:

• inak: rendezett rostlefutás, sok kollagén (fehér); izmok rögzítése a csonthoz, alig nyújtható

kötőszövet

- több, vastagabb, tömöttebb rostállomány, kevesebb sejt

• elasztikus rostok: rugalmas szerkezet, nyújtható

- fontos mechanikai szerep

- folyékony rostállomány: vér, nyirok- védelem:

• mechanikai, kémiai ártalmak• fertőzések

- víz (ld. ödéma), sók, zsír tárolása

Szövetek: a kötő- és támasztószövet

- szilárd sejtközötti állomány

támasztószövet

- porcszövet:- gélszerű alapállomány (kondroitin-szulfát) + kollagén és

elasztikus rostok; érhálózat nincs- mechanikailag ellenállóbb, némileg rugalmas- porcsejtek (kondrociták): alapállomány üregeiben

• üveg v. hyalinporc: ízület, gége, légcső

• kollagén rostos porc: porckorong (gerincoszlop)

- rugalmas, de törékeny

- merev és ellenálló• rugalmas rostos porc: fülporc, orr

- alak biztosítása, rugalmas

Szövetek: a kötő- és támasztószövet

támasztószövet

- csontszövet:- szilárd sejtközötti állomány: rostok + mészsó- csontsejtek: oszteoblasztok (építő) és oszteoklasztok

(faló)- sejtek vékony nyúlványokkal, csatornákon keresztül

érintkeznek- nagy mechanikai szilárdság, minimális rugalmasság

Szövetek: az izomszövet- izomsejtek (miociták): ATP felhasználásával összehúzódásra

képesek

- kontraktilis elem: miofibrillumok (aktin és miozin filamentumok; ld. később)

simaizom- orsó alakú, 15-500 mm (mikrométer, 10-6 m) hosszú sejtek

- izomsejtek között kötőszövet, erek ebben futnak

- egy, központi sejtmag; miofibrillumok lefutása nem rendezett

- üreges szervek fala (erek, légutak, gyomor, belek, húgyhólyag, méh, stb.)

- vegetatív (nem akaratlagos) szabályozás, lassú de kitartó összehúzódás

Szövetek: az izomszövet harántcsíkolt izom- vázizom:

- szívizom:

vázizomrost (vázizomsejt)

sejtmag

haránt-csíkolat

vázizom

- összeolvadó (szincíciális) sejtek: sok sejtmag, változó hosszúság, 30-80 mm vastagság

- rendezett miofilamentumok

- izomrost -> nyaláb -> izom- kötőszövetes burok,

nyalábok között is

- akaratlagos szabályozás

- elágazó, egyedi sejtek, rendezett miofilamentumok- Eberth-féle vonalak: sejthatárok, funkcionális

egység (ld. később)

- akarattól független, önálló működés + vegetatív szabályozás

Szövetek: az idegszövet

központi idegrendszer

környéki (perifériás) idegrendszer

agy

gerincvelő

agyidegek

gerincvelői idegek

dúcok (ganglionok)

bélidegrendszer (vékonybél)

érző receptorok (bőr)

- központi és környéki idegrendszer

Az idegszövet főbb anatómiai felosztása

- agy: ~1011 idegsejt és ~1013 gliasejtgerincvelő: ~108 idegsejt és ~1010 gliasejt

központi idegrendszer

- szürkeállomány (főleg idegsejtek sejttestje) és fehérállomány (főleg idegsejtek nyúlványa - idegrostok)

környéki (perifériás) idegrendszer

- 12 pár (jobb-bal) agyideg: I-XII.több száz/ezer idegsejt nyúlványa (axon) + kötőszövet + asszociált erek

- 31 pár (jobb-bal) gerincvelői ideg

- dúcok (ganglionok)

• főleg idegsejtek sejttestje; idegekhez kapcsolódnak

- bélidegrendszer (autonóm idegrendszer; plexus)

• emésztőrendszert behálózó fonatos ideghálózat

- érző receptorok

Szövetek: az idegszövet- 2 fő sejttípus: idegsejtek (neuron) és gliasejtek

- igen nagyszámú sejt, bonyolult kapcsolatrendszer

Szövetek: az idegszövet idegsejtek (részletesen ld. később)

• szürke- és fehérállományban is, nagy mennyiségben gliasejtek

- asztroglia sejt:• osztódásra képes sejtek (az idegsejtek már nem!)

• az idegsejteknek támasztó és tápláló funkciót biztosít

• a vér - agy gát kialakításában részt vesz

- mikroglia sejt:• fagocitózisra képes, elhalt sejtelemek eltávolítása

• gyulladási folyamatok, immunválasz

- oligodendroglia sejtek (környéki idegrendszerben Schwann és

szatellita sejtek):• mielin (velős) hüvely kialakítása az idegsejtek axonjai körül

- ependima sejt:• kamrák, gerincvelői csatorna üregét bélelik; csilló és

mikroboholy• cerebrospinális folyadék (liquor) termelése

Szövetek: az idegszövet

- legfőbb funkciók:

• érzékelés: külső és belső ingerek továbbítása a központi idegrendszer felé agy- vagy gerincvelői idegek segítségével

• észlelés és integráció: a beérkező érző információk összegzése, értékelése, tudatosulása és tárolása

• motoros funkciók:

- agy- és gerincvelői idegeken keresztül

- az észlelt behatásoknak megfelelő válasz kiváltása a végrehajtó szervek (izmok vagy mirigyek) ingerlésén keresztül

- összehúzódás (izmok) vagy szekréció (mirigyek) kiváltása