Case
alle uitgewerkte casussen 1.3 regulatie en integratie
- Course
- Institution
Alle uitgewerkte casussen van blok 1.3 regulatie en integratie. Ik hoop dat je er wat aan hebt.
[Show more]
Seller
Follow
pleunvd33
Content preview
Regulatie en integratie 1.3CASUS 1 : stress
Homeostase is het vermogen van het lichaam om een relatief stabiele interne conditie te
handhaven. Het is een controle van een vitale parameters. Communicatie is essentieel voor
de homeostase. Alle homeostatische controlemechanismen bestaan uit minstens 3
componenten (sensor-integrator-effector):
- Receptor: dit is een sensor die de omgeving monitort en reageert op veranderingen
(stimuli) door het zenden van informatie (input) naar het controlecentrum via afferente
pathway.
- Controlecentrum: bepaalt het “instelpunt” (de waarde van de grenzen waarin de variabele
moet blijven) en analyseert de input en bepaalt de passende respons. De
output gaat naar de effector langs efferente pathway. Integrator
- Effector: deze geeft de middelen voor de respons van het controlecentrum
(output) op de stimulus. Het resultaat van de respons geeft feedback op de
invloed van de stimulus. Dit kan zowel negatieve als positieve feedback zijn.
Negatieve feedback
De meeste homeostatische controlemechanismen zijn negatieve
feedback-mechanismen. In deze systemen stopt of verlaagd de output het effect van de
stimulus op de receptor. Deze mechanismen zorgen ervoor dat de variabele verandert in de
tegenovergestelde richting. (Voorbeelden zijn de regulatie van de lichaamstemperatuur en
de bloedsuiker).
Positieve feedback
Bij positieve feedbackmechanismen versterkt de respons de originele stimulus. In
tegenstelling tot negatieve feedbackmechanismen die variabelen binnen strenge grenzen
houden regelen positieve feedbackmechanismen juist minder vaak voorkomende
gebeurtenissen die niet continu aangepast hoeven te worden. Positieve feedback zorgt vaak
voor een cascade aan reacties die zichzelf voortzetten. (Voorbeelden: bloedstolling en
contracties van de baarmoeder). Omdat positieve feedbackmechanismen snel uit de hand
kunnen lopen worden ze niet vaak gebruikt om een organisme continu in balans te houden.
Biologische klok
Een biologische klok is een aangeboren mechanisme bij organismen waarbij allerlei
lichamelijke functies met een bepaalde periodiciteit plaatsvinden. Hieronder vallen:
Circadiane ritmes regelen de timing van veel fysiologische processen gedurende een
periode van 24 uur, waaronder slaap-waakcycli, thermoregulatie, voeding, metabolische
regulatie en hormoonproductie.
Een van de belangrijkste is het dag- en nachtritme (circadiaan). Dit ritme wordt veroorzaakt
door afwisseling tussen licht en donker als gevolg van het draaien van de aarde. Het licht
valt het oog binnen via het netvlies (retina). Op het retina zitten speciale fotopigmenten,
melanopsine genaamd, deze staan in verbinding met de suprachiasmatische nucleus
(SCN) in de voorste hypothalamus. De werking van deze nucleus staat ook onder invloed
van klokgenen. Deze klokgenen beslaan ongeveer 10% van het gehele genoom en zijn
werkzaam in iedere lichaamscel. Daarnaast staat de SCN in verbinding met de epifyse, die
melatonine afgeeft als het donker wordt. De afgifte van cortisol staat ook onder invloed van
,SCN, het wordt in de ochtend afgescheiden door de bijnieren en heeft dan ook het hoogste
gehalte. Cortisol zorgt ervoor dat glucose, dat is opgeslagen in de lever en spieren, wordt
omgezet in energie.
Een belangrijke invloed op de biologische klok is de circadiaanse klok. Die circadiaanse klok
bestaat uit een zelfregulerend systeem: → Interne cyclus
-Twee transcriptiefactoren CLOCK en BMAL1 vormen een dimeer en bindt aan E-Box en
bevordert de transcriptie van CCG’s (Clock Controlled Genes): Cryptochrome 1,2 → CRY
(cytoplasma) en Period1,2,3 → PER (cytoplasma). Als er veel zijn ontstaan gaan CRY en
PER dimeriseren en terug naar nucleus waar ze hechten aan CLOCK / BMAL1. Dit stopt de
transcriptie van CRY en PER. Uiteindelijk niks meer over en bindt dus niks aan CLOCK /
BMAL1 dimeer en begint de transcriptie van CRY en PER opnieuw.
- CLOCK / BMAL1 dimeer bevordert ook transcriptie van RORa, b, y → ROR en Rev-erba, b
→ REV-ERB. REV-ERB kan aan RORE binden en BMAL1 productie verminderen. ROR kan
aan RORE binden en de BMAL1 productie verhogen.
Licht en donker, melatonine, cortisol zijn externe factoren die invloed uitoefenen op dat
interne systeem.
Jet lag: zorgt voor een verstoring in twee afzonderlijke maar gekoppelde groepen neuronen
in de hersenen. Deze neuronen maken deel uit van de SCN. Een van deze groepen
neuronen wordt in verband gebracht met diepe slaap en de effecten van fysieke
vermoeidheid. De andere groep controleert de droomtoestand van REM-slaap. De groep
neuronen die bij de REM-slaap betrokken zijn, vindt het moeilijker om zich aan de nieuwe
cyclus aan te passen, en de twee groepen lopen niet synchroon.
Als het interne systeem (BMAL1 / CLOCK) losgekoppeld wordt van externe systeem
(zeitgebers, bijv. donker en licht) krijg je last van een jetlag.
Bij reizen naar het oosten voelen de symptomen ernstiger aan, omdat het lichaam minder
tijd heeft om te herstellen. Naar het westen reizen voegt uren toe aan de dagen, terwijl
reizen naar het oosten ze vermindert. Dit betekent dat het lichaam minder tijd heeft om zich
aan te passen en te synchroniseren met een circadiaans ritme wanneer er naar het oosten
wordt gevlogen.
1. Wat is de HPA-as, welke organen spelen hierbij een rol?
,Wat is de HPA-as?
Hypothalamus Pituitary Adrenal axis = hypothalamus
hypofyse bijnier as; de verbinding tussen het neuronale
en hormonale systeem van de mens. Het is een langzame
respons op stress (30 min). Deze “as” is een pathway die
verantwoordelijk is voor de feedback naar de
hypothalamus. Cortisol zorgt voor negatieve feedback
naar hypothalamus en hypofyse en remt zo aanmaak van
CRH en ACTH.
- De paraventriculaire nucleusvan de hypothalamus, die neuro-endocriene
neuronen bevatten die antidiuretisch hormoon(ADH) (=vasopressine) en
corticotropine-releasing hormone(CRH) uitscheiden. Deze twee eiwitten
reguleren:
- De anterieure lob van de hypofyse. CRH en ADH stimuleren de afgifte van
adrenocorticotroop hormoon(ACTH)en ACTH heeft invloed op:
- De cortex van de bijnier die g lucocorticoïde hormonen(met name
cortisol) als reactie op de stimulatie door ACTH uitscheidt.
Glucocorticoïde hormonen hebben vervolgens weer invloed op de
hypothalamus en de hypofyse en onderdrukken daardoor CRH en
ACTH productie in een negatieve feedback cyclus.
Twee belangrijke functies van de HPA-as zijn:
- Cortisol gemaakt in de cortex van de bijnier geeft negatieve feedback om de
hypothalamus en de hypofyse te inhiberen. Dit zorgt voor een afname in de afgifte
van CRH en ADH.
- Epinefrine en norepinefrine worden geproduceerd in de medulla van de bijnier door
sympathische stimulatie en de lokale effecten van cortisol (opregulatie van enzymen
de epinefrine/norepinefrine produceren). Epinefrine en norepinefrine geven positieve
feedback op de hypofyse.
2. Wat is de snelle en langzame stressrespons?
Hoe reageert het lichaam op stress?
Als mensen een stressprikkel ervaren ontstaat er een ‘fight or flight’ reactie. Deze reactie
wordt doorgegeven op twee verschillende manieren. Maar beginnen allebei bij de activatie
van de paraventriculairen
ucleus(ligt in hypothalamus).
Snelle stressrespons
Een kortdurende stress activeert de fight-or-flight status van het lichaam, het sympathische
zenuwstelsel wordt gemobiliseerd. Bloedvaten contraheren, de hartslag gaat omhoog (zorgt
samen voor een stijging van de bloeddruk) en bloed wordt van tijdelijk onbelangrijke organen
naar het hart en skeletspieren vervoerd. De bloedglucosewaarden stijgen en preganglionaire
sympathische zenuwuiteinden in de adrenale medulla (bijnier) zorgen voor afgifte van
catecholamines. Ongeveer 80% epinefrine en 20% norepinefrine wordt afgegeven.
Epinefrine is meer een potente stimulator van de metabolische activiteit, bronchodilatatie en
, toename van de bloedflow naar skeletspieren en het hart. Norepinefrine heeft een grotere
invloed op perifere vasoconstrictie en bloeddruk.
Epinefrine en norepinefrine binden op G protein-coupled receptors en werkt vervolgens via
de cAMP pathway.
Langzame stressrespons
Acute stress beïnvloedt het normale cortisol ritme doordat hogere centra van het centrale
zenuwstelsel de inhibitoire effecten van de toegenomen cortisolwaarde overrulen en
CRH-afgifte triggeren. De resulterende toename van ACTH in het bloed zorgt voor afgifte
van cortisol vanuit de adrenale cortex. Stress zorgt voor een sterke toename van de
bloedwaardes van glucose, vetzuren en aminozuren, allemaal veroorzaakt door cortisol.
Cortisol zijn eerste metabolische effect is veroorzaken van
gluconeogenese, de formatie van glucose uit vetten en
eiwitten. Onder de invloed van cortisol worden eiwitten
omgezet in bouwblokken voor reparatie of het maken van
enzymen voor metabolische processen. Cortisol versterkt ook
het vasoconstrictie effect van het sympathische zenuwstelsel
en daarmee ook de stijging van de bloeddruk waardoor alle
voedingsstoffen snel naar de cellen kunnen. Cortisol kan door
het celmembraan heen diffunderen en bindt daar aan een
intracellulaire receptor om vervolgens de gentranscriptie te
activeren.
Cortisol stimuleert de gluconeogenese. Dit gebeurt op twee manieren:
- Cortisol vermeerdert de enzymen in de levercellen die nodig zijn om aminozuren om te
zetten in glucose. Dit zorgt ervoor dat glucocorticoïden DNA-transcriptie activeren.
- Cortisol zorgt voor de mobilisatie van aminozuren uit niet-leverweefsels, voornamelijk uit de
spieren. Op die manier komen er meer aminozuren vrij voor de gluconeogenese.
Door meer gluconeogenese neemt de glycogeenvoorraad in de levercellen toe. Dit zorgt
ervoor dat hormonen zoals adrenaline en glucagon glucose kunnen vrijmaken als het
lichaam het nodig heeft.
Acute en chronische stressrespons gebeurt allebei tegelijkertijd bij stress, alleen de
effecten van het cortisol proces is pas later merkbaar (langzamer).
Cortisol werkt op transcriptiefactoren, daarom is het langzamer dan adrenaline. Het kan door
het membraan (vetlaag) en bereikt zo de transcriptiefactoren.
Adrenaline werkt via membraanreceptoren (ionkanalen, G-eiwit gekoppelde receptoren), dan
second messenger geactiveerd, dit gaat allemaal heel snel.
Langdurig effect van prednison:
Prednison lijkt op cortisol (synthetisch cortisol), het kan daarom ook werken op de
hypothalamus en hypofyse.
Hierdoor wordt de aanmaak van ACTH geremd. ACTH zorgt voor stimulering van de
vorming van de bijnier cortex. Als je prednison langdurig neemt zal de cortex dus afnemen in
grootte. Als je uiteindelijk prednison wegneemt, kan de cortex ook geen cortisol meer maken
omdat hij zo erg is afgenomen. Prednison onderdrukt ook het immuunsysteem en kan op
lange termijn voor diabetes zorgen.
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller pleunvd33. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $9.45. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
67232 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now