Module inwendige aandoeningen
Fysiopathologie
1. Cellulaire reacties op schadelijke prikkels
Celpathologie houdt zich bezig met de mechanismen waardoor verstoringen in het intra- en extracellulaire
milieu leiden tot celfunctieverlies en uiteindelijk soms tot celdood.
Herhaling celfysiologie
Cel = klein levende eenheid in organisme.
Cellen van verschillende weefsels kunnen, afh. van de functie van het
weefsel, verschillende kenmerken hebben.
→ Vb. Spiercellen = nadruk op productie van energie (meer
mitochondriën …)
→ Vb. Darmcellen = nadruk op transport doorheen membraan
Organellen in de cel:
- Kern = nucleus: bevat DNA
- Celwand: afgrenzing & transport (via transmembranaire eiwitten of
transportvacuolen
- Cytoplasma: vloeibare matrix
- Mitochondria: energiecentrale = cellulaire AH
- Endoplasmatisch reticulum: productie van lipiden en eiwitten
- Transportvacuolen
Celbeschadiging
= een toestand waarbij, door extracellulaire of intracellulaire invloeden, de cel niet meer in staat is haar interne
milieu binnen bepaalde grenzen te handhaven (homeostase).
Cellulaire homeostase vereist:
- Normale aanvoer van substraten (vnl. glucose maar ook AZ & lipiden) en zuurstof = brandstof.
- Integriteit van celmembranen en transmembraaneiwitten = afgrenzing maar die moet ook
doorlaatbaar zijn.
- Normale enzymactiviteit (mitochondria!), nodig voor energievoorziening en verweer tegen agressie.
- Genetische informatie (als er iets beschadigd is, heb je een plan nodig om dit te herstellen).
1.1 Oorzaken van celbeschadiging
Fysische oorzaken
- Mechanisch trauma
- Thermisch → verbranding
- Drukveranderingen → duiken/ hoogte
- Straling
1
,Chemische oorzaken
- Hypoxie
- Intoxicatie
- Voedingsdeficiëntie
= tekort aan levensnoodzakelijk substraat of te veel aan giftige stof (inter = metaboliet of extern)
Microbiologische oorzaken
- Infecties
- Immunologische reacties
Genetische oorzaken
Fysische oorzaken
Mechanische traumata:
- Directe cel- en weefselbeschadiging en verstoring van de bloedvoorziening (hypoxie).
Extreme temperatuurwisseling
- Te hoge T°: denaturatie van eiwitten, hypermetabolisme, als het ware het “koken” van de cel.
- Te lage T°: vasoconstrictie => verminderde perfusie; vaatwandbeschading => intravasculaire stolling;
vrieswonden => intercellulaire ijskristallen => cel barst.
Elektrische schokken:
- Elektrische energie wordt omgezet in thermische energie => verbranding. Op schaal van cel!
Atmosferische drukveranderingen:
- Acute decompressie indien te snelle wijziging (vb. Vliegtuig op hoogte, of duiker die te snel
terugstijgt).
- Hypoxie door verlaging partieel drukzuurstof
Straling:
Bij straling moet er een onderscheid worden gemaakt tussen ioniserende en niet-ioniserende straling.
Niet ioniserende straling heeft te weinig energie om atomen te ioniseren.
→ UV, IR, laser, elektromagnetische velden
Ioniserende straling heeft deze energie wel. Daardoor worden atomen elektrisch geladen en treedt ionisatie
op. Ioniserende straling kan bij sterke dosissen schade aanbrengen aan het DNA van de mensen is daarom
potentieel zeer gevaarlijk. Bij hoge dosissen kunnen ook acute verwondingen optreden.
→ Elektromagnetische stralen: alpha, beta, röntgenstralenen gammastralen.
Effecten:
- Directe schade te groot => cel sterft (necrose of apoptose)
→ Op weefselniveau: schade zal afhangen van de vasculaire schade, de schade aan
parenchymcellen, en de schade aan het genoom.
- Lange termijnschade door mutaties: permanente veranderingen van genotype
→ Vooral voorstamcellen in permanent vernieuwende weefsels en in gonaden(voortplanting)
2
,Chemische oorzaken:
Hypoxie
- Vasculair mechanisch = stremming in bloedtoevoer = ischemie. Acuut (vb. trauma) of chronisch (vb.
atherosclerose).
- Vasculair chemisch = belemmering van het zuurstoftransport door hemoglobine in de rode
bloedcellen, vb. door anemie (tekort aan rode bloedcellen).
- Cellulair = belemmering van de uitwisseling van zuurstof tussen rode bloedcellen en de weefsels.
Intoxicatie
Een stof kan op zich toxisch zijn (vb. cyanide => in toxische roken (tijdens branden), gaan binden aan receptoren
voor zuurstof (oorzaak van cellulaire hypoxie)), of produceert toxische metaboliet (vb. alcohol, effecten van
metaboliet).
Graad van toxiciteit hangt af van fysiologisch proces waar de stof mee interageert.
→ Vb. cyanide gaat de dood in enkele minuten veroorzaken (cellulair hypoxie), terwijl kwik het
ionentransport zal verstoren: duurt weken.
Voedingsdeficiëntie
Vitaminen zijn cofactoren in heel veel processen dus
belangrijk!
➔ Tekort aan levensnoodzakelijk substraat of te veel aan giftige stof.
Microbiologische oorzaken:
Virussen, bacteriën, fungi, …
Direct: invasie en celdood door contact
Indirect:
- Door afgifte van exotoxinen, die op zich giftig zullen zijn voor de cel.
- Door inductie van een immuunrespons die lichaamseigen cellen zal vernietigen.
Voorbeeld: Escherischia Coli (kan veel verschillende vormen aannemen)
→ Direct contact: Enteropathogene E. Coli → cellen darmwand vernietigen
→ Indirect: Enterotoxigene E. Coli → via toxinen
3
, Enteropathogene e. Coli (epec)
De bacterie kan een aantal bacteriële eiwitten injecteren in de gastcel
→ vb. Tir & EspF → celdood door hun actie op mitochondrion (!
Energievoorziening) en functieverlies.
Disrucpt tied junction → normale celadhesie tussen
darmwandepitheel verstoord → water en elektrolyten lekken naar
darminhoud → symptoom van diarree.
Darmwandcel sterft af door de injecteerde bacteriën.
Enterotoxigene e. Coli (etec)
Adhesie vertonen aan darmepitheelcellen door specifieke eiwitten (adhesines) =
epitheelcel zelf wordt niet beschadigd!
ETEC produceert toxines = Heat Labile toxine (HLT) & Stable toxin (ST) →
veroorzaken lekkage van water & electrolyte door CFTR.
(Na/ K ATPase die in exocriene weefsel uitgedrukt wordt => hetzelfde kanaal dat een
defect vertoont in mucovisidose, vandaar de naam: cystic fibrosis transmembrane
conductance regulator).
Toxines treden de cel binnen via transportvacuolen en transmembranaire
eiwitten (guanylyl cyclase) → verstoren permeabiliteit. Veroorzaken op termijn
celdood.
Virale invasie
Directe schade (membraanschade)
Immunologische schade
Virus is een parasiet en gebruikt de structuur van
gastheercel om te overleven.
RNA virus: nog kleiner en nog eenvoudiger in effect
want moet niet eens de kern binnendringen om
effect te hebben.
DNA virus: Moet de celkern binnendringen om zijn
RNA virus te synthetiseren.
Onderkant van figuur: toont directe
membraanschade of indirect mechanisme via
immunologisch mechanisme.
- Rechts: viraal eiwit heeft bepaald antigen
aan opp. cel → herkend worden door
immuunsysteem → cel wordt vernietigd
terwijl het een lichaamseigen cel was.
4
Fysiopathologie
1. Cellulaire reacties op schadelijke prikkels
Celpathologie houdt zich bezig met de mechanismen waardoor verstoringen in het intra- en extracellulaire
milieu leiden tot celfunctieverlies en uiteindelijk soms tot celdood.
Herhaling celfysiologie
Cel = klein levende eenheid in organisme.
Cellen van verschillende weefsels kunnen, afh. van de functie van het
weefsel, verschillende kenmerken hebben.
→ Vb. Spiercellen = nadruk op productie van energie (meer
mitochondriën …)
→ Vb. Darmcellen = nadruk op transport doorheen membraan
Organellen in de cel:
- Kern = nucleus: bevat DNA
- Celwand: afgrenzing & transport (via transmembranaire eiwitten of
transportvacuolen
- Cytoplasma: vloeibare matrix
- Mitochondria: energiecentrale = cellulaire AH
- Endoplasmatisch reticulum: productie van lipiden en eiwitten
- Transportvacuolen
Celbeschadiging
= een toestand waarbij, door extracellulaire of intracellulaire invloeden, de cel niet meer in staat is haar interne
milieu binnen bepaalde grenzen te handhaven (homeostase).
Cellulaire homeostase vereist:
- Normale aanvoer van substraten (vnl. glucose maar ook AZ & lipiden) en zuurstof = brandstof.
- Integriteit van celmembranen en transmembraaneiwitten = afgrenzing maar die moet ook
doorlaatbaar zijn.
- Normale enzymactiviteit (mitochondria!), nodig voor energievoorziening en verweer tegen agressie.
- Genetische informatie (als er iets beschadigd is, heb je een plan nodig om dit te herstellen).
1.1 Oorzaken van celbeschadiging
Fysische oorzaken
- Mechanisch trauma
- Thermisch → verbranding
- Drukveranderingen → duiken/ hoogte
- Straling
1
,Chemische oorzaken
- Hypoxie
- Intoxicatie
- Voedingsdeficiëntie
= tekort aan levensnoodzakelijk substraat of te veel aan giftige stof (inter = metaboliet of extern)
Microbiologische oorzaken
- Infecties
- Immunologische reacties
Genetische oorzaken
Fysische oorzaken
Mechanische traumata:
- Directe cel- en weefselbeschadiging en verstoring van de bloedvoorziening (hypoxie).
Extreme temperatuurwisseling
- Te hoge T°: denaturatie van eiwitten, hypermetabolisme, als het ware het “koken” van de cel.
- Te lage T°: vasoconstrictie => verminderde perfusie; vaatwandbeschading => intravasculaire stolling;
vrieswonden => intercellulaire ijskristallen => cel barst.
Elektrische schokken:
- Elektrische energie wordt omgezet in thermische energie => verbranding. Op schaal van cel!
Atmosferische drukveranderingen:
- Acute decompressie indien te snelle wijziging (vb. Vliegtuig op hoogte, of duiker die te snel
terugstijgt).
- Hypoxie door verlaging partieel drukzuurstof
Straling:
Bij straling moet er een onderscheid worden gemaakt tussen ioniserende en niet-ioniserende straling.
Niet ioniserende straling heeft te weinig energie om atomen te ioniseren.
→ UV, IR, laser, elektromagnetische velden
Ioniserende straling heeft deze energie wel. Daardoor worden atomen elektrisch geladen en treedt ionisatie
op. Ioniserende straling kan bij sterke dosissen schade aanbrengen aan het DNA van de mensen is daarom
potentieel zeer gevaarlijk. Bij hoge dosissen kunnen ook acute verwondingen optreden.
→ Elektromagnetische stralen: alpha, beta, röntgenstralenen gammastralen.
Effecten:
- Directe schade te groot => cel sterft (necrose of apoptose)
→ Op weefselniveau: schade zal afhangen van de vasculaire schade, de schade aan
parenchymcellen, en de schade aan het genoom.
- Lange termijnschade door mutaties: permanente veranderingen van genotype
→ Vooral voorstamcellen in permanent vernieuwende weefsels en in gonaden(voortplanting)
2
,Chemische oorzaken:
Hypoxie
- Vasculair mechanisch = stremming in bloedtoevoer = ischemie. Acuut (vb. trauma) of chronisch (vb.
atherosclerose).
- Vasculair chemisch = belemmering van het zuurstoftransport door hemoglobine in de rode
bloedcellen, vb. door anemie (tekort aan rode bloedcellen).
- Cellulair = belemmering van de uitwisseling van zuurstof tussen rode bloedcellen en de weefsels.
Intoxicatie
Een stof kan op zich toxisch zijn (vb. cyanide => in toxische roken (tijdens branden), gaan binden aan receptoren
voor zuurstof (oorzaak van cellulaire hypoxie)), of produceert toxische metaboliet (vb. alcohol, effecten van
metaboliet).
Graad van toxiciteit hangt af van fysiologisch proces waar de stof mee interageert.
→ Vb. cyanide gaat de dood in enkele minuten veroorzaken (cellulair hypoxie), terwijl kwik het
ionentransport zal verstoren: duurt weken.
Voedingsdeficiëntie
Vitaminen zijn cofactoren in heel veel processen dus
belangrijk!
➔ Tekort aan levensnoodzakelijk substraat of te veel aan giftige stof.
Microbiologische oorzaken:
Virussen, bacteriën, fungi, …
Direct: invasie en celdood door contact
Indirect:
- Door afgifte van exotoxinen, die op zich giftig zullen zijn voor de cel.
- Door inductie van een immuunrespons die lichaamseigen cellen zal vernietigen.
Voorbeeld: Escherischia Coli (kan veel verschillende vormen aannemen)
→ Direct contact: Enteropathogene E. Coli → cellen darmwand vernietigen
→ Indirect: Enterotoxigene E. Coli → via toxinen
3
, Enteropathogene e. Coli (epec)
De bacterie kan een aantal bacteriële eiwitten injecteren in de gastcel
→ vb. Tir & EspF → celdood door hun actie op mitochondrion (!
Energievoorziening) en functieverlies.
Disrucpt tied junction → normale celadhesie tussen
darmwandepitheel verstoord → water en elektrolyten lekken naar
darminhoud → symptoom van diarree.
Darmwandcel sterft af door de injecteerde bacteriën.
Enterotoxigene e. Coli (etec)
Adhesie vertonen aan darmepitheelcellen door specifieke eiwitten (adhesines) =
epitheelcel zelf wordt niet beschadigd!
ETEC produceert toxines = Heat Labile toxine (HLT) & Stable toxin (ST) →
veroorzaken lekkage van water & electrolyte door CFTR.
(Na/ K ATPase die in exocriene weefsel uitgedrukt wordt => hetzelfde kanaal dat een
defect vertoont in mucovisidose, vandaar de naam: cystic fibrosis transmembrane
conductance regulator).
Toxines treden de cel binnen via transportvacuolen en transmembranaire
eiwitten (guanylyl cyclase) → verstoren permeabiliteit. Veroorzaken op termijn
celdood.
Virale invasie
Directe schade (membraanschade)
Immunologische schade
Virus is een parasiet en gebruikt de structuur van
gastheercel om te overleven.
RNA virus: nog kleiner en nog eenvoudiger in effect
want moet niet eens de kern binnendringen om
effect te hebben.
DNA virus: Moet de celkern binnendringen om zijn
RNA virus te synthetiseren.
Onderkant van figuur: toont directe
membraanschade of indirect mechanisme via
immunologisch mechanisme.
- Rechts: viraal eiwit heeft bepaald antigen
aan opp. cel → herkend worden door
immuunsysteem → cel wordt vernietigd
terwijl het een lichaamseigen cel was.
4
