Uitwerkingen van de kennisclips van Cyclus 1.1.4 Fysiologie WEEK 17 (LTK 1.2 De Gezonde Mens) aan de Rijksuniversiteit Groningen uit Bachelor 1/ Propedeuse Collegejaar .
REGELMECHANISMEN EN HET AUTONOME ZENUWSTELSEL: INTRODUCTIE
Bij fysiologische regulatie gaat het om het badje waar alle menselijke cellen in baden.
Cellen moeten uit het badje alles halen om te kunnen overleven.
Celmembraan scheidt oa intracellulaire vloeistof en extracellulaire vloeistof.
Intracellulaire vloeistof is vloeistof in de cellen.
Extracellulaire vloeistof bestaat uit:
- bloedplasma
- interstitiële vloeistof
Interstitiële vloeistof is vloeistof buiten de cellen.
Concentraties tussen de compartimenten verschillen.
Er is een gemiddelde waarde/ normal value voor de factoren.
Gemiddelde waarde/ normal value schommelt een beetje.
Gemiddelde waarde/ normal value wordt in een bepaalde range gehouden als het fysiologische regelsysteem
goed werken.
Dit is belangrijk voor de overleving van de mens.
Als de concentraties van verschillende factoren langdurig buiten de range vallen, kan het de cellen schade
aandoen en uiteindelijk zorgen voor afsterving van de cellen.
Gevolgen van verlies van homeostase:
- O2 omlaag leidt tot bewusteloos worden
- glucose concentratie omlaag leidt tot convulsies
- temperatuur of pH buiten range leidt tot denaturatie eiwitten
Denatureren van eiwitten is letaal.
Letaal betekent de dood tot gevolg hebben.
Cellen bestaan voor het grootste gedeelte uit eiwitten.
Homeostase is de factoren binnen een bepaalde range te krijgen.
,Cellen moeten zichzelf reguleren in de interstitiële vloeistof.
Voor het reguleren zijn er verschillende cellen die specialiseren in een bepaalde orgaansysteem.
Cellen kunnen weefsel vormen en uiteindelijk kunnen ze organen vormen.
Door verschillende orgaansystemen op te bouwen, bouwen ze verschillende systemen die weer homeostase
kunnen bereiken.
Dus eigenlijk verschillende componenten binnen een bepaalde ranges kunnen krijgen, zodat al die cellen
samen een bad hebben wat alle juiste componenten bevat en in alle juiste concentraties.
Bv longen kunnen ervoor zorgen om O2 het bloed in te krijgen en CO2 het bloed uit te krijgen.
,Functie van organen worden gereguleerd via 2 orgaansystemen:
1. (autonome) zenuwstelsel
2. endocriene stelsel
Deze 2 orgaansystemen/ orgaanstelsels die beïnvloeden al die verschillende organen.
Deze 2 orgaansystemen/ orgaanstelsels zorgen dat de organen op de juiste manier de juiste dingen gaan doen.
Zowel harder werken of minder hard werken.
Homeostase van het interne milieu wordt dus gereguleerd door 2 regelsystemen:
1. neuronaal: het autonome zenuwstelsel
2. hormonaal: endocriene regelingen
,REGELMECHANISMEN EN HET AUTONOME ZENUWSTELSEL: TYPEN REGELMECHANISMEN
De neuronale en endocriene regelingen zijn systemen die verschillende fysiologische systemen aansturen en
reguleren om homeostase te bereiken.
Deze 2 regelsystemen doen dat via verschillende typen regelsystemen.
Er zijn verschillende typen regelsystemen:
1. open regelsysteem
2. gesloten regelsysteem
3. feedforward regelsysteem
Bij een open regelsysteem is er een ingangssignaal.
Door het signaal wordt er een bepaalde proces aangestuurd.
Signaal hoog, proces hoog aangestuurd.
Signaal laag, proces laag aangestuurd.
Uiteindelijk rolt er een bepaalde uitgangsgrootheid uit.
Bij een open regelsysteem is dat de uitgangsgrootheid heeft absoluut geen invloed meer op hoe het proces
werkt.
Stel uitgangsgrootheid wordt heel hoog, is er geen terugkoppelingssignaal/ feedback die zorgt ervoor dat het
proces weer minder sterk aan gaat staan.
Uitgangsgrootheid beïnvloedt niet het ingangssignaal.
Vb van een open systeem is het intrappen van een gaspedaal.
Ingangssignaal is het intrappen van de gaspedaal.
Als de gaspedaal wordt ingedrukt gaat de motor werken, het proces.
Uiteindelijk zal de auto sneller gaan rijden, de uitgangsgrootheid.
Er is hierbij geen sprake van terugkoppelingssignaal om minder hard te rijden, wanneer persoon in het
gaspedaal blijft trappen.
Dit is niet een onbegrensd systeem, want als de gaspedaal maximaal wordt ingedrukt, gaat de motor maximaal
werken en uiteindelijk wordt er een maximaal haalbare snelheid bereikt voor de type auto.
Er is wel een maximale en minimale uitgangsgrootheid.
Belangrijk is dat een open regelsysteem geen feedback heeft op het proces dan wel ingangssignaal.
Vb van een open systeem is het pupilreflex.
Ingangssignaal is inval van licht in het oog, door het pupil.
Middels het pupilreflex zullen de kringspieren gaan contraheren (proces), waardoor het pupil nauwer wordt
(uitgangsgrootheid).
Bij weinig licht (ingangssignaal), gaan lengtespieren contraheren (proces), waardoor het pupil wijder wordt
(uitgangsgrootheid).
Ook hierbij is er geen sprake van feedback!
Pupilreflex is op basis van meer of minder licht.
Ook hier is er weer sprake in grenzen.
Pupil kan op een gegeven moment niet nauwer worden.
Pupil heeft ook een maximale wijdte.
Dus het is wel begrensd, maar geen feedback.
,Bij gesloten regelsysteem is er wel sprake van feedback.
Uitgangsgrootheid beïnvloedt wel het ingangssignaal (= feedback).
Gesloten regelsysteem komt veel vaker voor in de fysiologie.
Bij gesloten regelsysteem is er ook sprake van een signaal, wat een proces aanstuurt en uiteindelijk ontstaat er
een uitgangsgrootheid.
Maar bij de uitgangsgrootheid is er een sensor.
Sensor detecteert hoe hoog of hoe laag de uitgangsgrootheid is.
Sensor stuurt een signaaltje terug naar de comparator.
Comparator vergelijkt dus eigenlijk wat geeft die sensor aan dat de uitgangsgrootheid is met de streefwaarde.
Streefwaarde is de waarde wat normaal is.
Streefwaarde is de waarde die de homeostase behoudt.
Comparator geeft uiteindelijk een correctiesignaal aan het proces.
Wat voor type correctiesignaal dat is, positief of negatief proces, hangt af van meerdere dingen.
,Bij positieve terugkoppeling/ feedback wordt in de loop van de tijd de uitgangsgrootheid groter/ neemt toe.
Terugkoppelingssignaal zorgt ervoor dat het proces nog harder gaat werken.
De uitgangsgrootheid wordt nog hoger.
De uitgangsgrootheid neemt nog verder af van de streefwaarde.
Positieve terugkoppeling/ feedback leidt tot destabilisatie.
Positieve terugkoppeling/ feedback wordt niet vaak gezien binnen de fysiologie.
De geboorte is een vorm van positieve feedback.
Bij de geboorte gaat het hoofdje van de baby drukken op de baarmoedermond/ cervix.
Dit zorgt voor rek van de baarmoedermond/ cervix, de cervical stretch.
Rek zorgt voor release van de hormoon oxytocine.
Oxytocine zorgt er weer voor dat de baarmoeder gaat contraheren.
Als de baarmoeder gaat contraheren, gaat het hoofdje van de baby nog meer tegen de baarmoedermond
drukken.
Hierdoor wordt er nog meer oxytocine gereleased.
Waardoor er nog meer druk van de baarmoeder ontstaat.
Het is wel wenselijk dat dit proces zichzelf automatisch stopt.
Positieve feedback bij geboorte wordt gestopt na de geboorte door het verlies van de druk op de
baarmoedermond.
Hierdoor neemt ook de feedbackloop af.
Ander voorbeeld van positieve terugkoppeling/ feedback in de fysiologie is actiepotentialen.
Met name het opengaan van natriumkanalen.
Bij depolarisatie in een neuron gaan de Na-kanalen open.
Na-concentratie is buiten de cel hoger dan binnen de cel.
Na-ionen gaan naar binnen, wat leidt tot nog meer depolarisatie.
Door depolarisatie gaat nog meer Na-kanalen open.
Dit proces zou uiteindelijk stoppen doordat Na-kanalen in de loop van de tijd weer dichtgaan.
Hierdoor wordt verdere depolarisatie gestopt.
,Bij negatieve terugkoppeling/ feedback is er sprake van een heel andere patroon.
Bij negatieve terugkoppeling/ feedback heeft de regeleffect een oscillerende patroon om de streefwaarde
heen.
Als het proces hoger dan de streefwaarde komt, neemt het weer af.
Als het proces lager wordt dan de streefwaarde, neemt het weer toe.
Minder oscillerende effect ligt dichter bij de streefwaarde (a).
Sterker oscillerende effect ligt verder weg van de streefwaarde (b).
Negatieve terugkoppeling leidt tot stabilisatie (naar streefwaarde).
Er zijn 2 factoren die effect hebben op de negatieve feedback:
1. looptijd
2. versterking (gain)
Regeleffect is afhankelijk van looptijd en versterking (gain).
Hoe sterk dat oscillerende effect is, hoe meer de uitgangsgrootheid kan afwijken van de streefwaarde.
Dit heeft te maken met de looptijd en de versterking (gain).
Looptijd is de tijd die het duurt voordat het gedetecteerd wordt dat de waarde afwijkt van de streefwaarde.
Als de looptijd langer is, dan duurt het langer dat het proces wordt aangestuurd.
Langere looptijd geeft een sterker oscillerend effect om de streefwaarde heen (b).
Kortere looptijd geeft een minder oscillerend effect om de streefwaarde heen (a).
Versterking (gain) is de macht van het proces.
Versterking (gain) is de snelheid voor herstel van de uitgangsgrootheid.
Hoe sterker de versterking (gain), des te makkelijk/ sneller weer terug kan worden gegaan naar de
streefwaarde.
Hoe sterker de versterking (gain), des te minder de oscillerende effect (a).
Hoe sterker de versterking (gain), des te dichter bij de streefwaarde.
Hoe zwakker de versterking (gain), des te sterker de oscillerende effect (b).
Hoe zwakker de versterking (gain), des te verder weg van de streefwaarde.
Vb van negatieve terugkoppeling/ feedback is de thermostaat in een huis.
Thermostaat wordt gezet op 20 graden, de streefwaarde.
Sensor detecteert de temperatuur van 22 graden.
Proces, de verwarming, wordt lager of uitgezet.
Waardoor de temperatuur weer langzaam zal afnemen naar de streefwaarde.
Sensor detecteert de temperatuur van 18 graden.
De verarming wordt weer aangezet.
Temperatuur gaat weer naar de streefwaarde toe.
Looptijd is de tijd die het duurt voordat het gedetecteerd wordt dat de temperatuur hoger is geworden.
Versterking (gain) is sterk bij een grote kachel voor een kleine ruimte.
Versterking (gain) is zwak bij een kleine kachel voor een grote ruimte.
Indien de temperatuur van het lichaam veel zou gaan variëren zal de enzymfunctie heel erg afnemen.
De lichaam reguleert de temperatuur balans via het volgende mechanisme:
Indien het lichaamstemperatuur hoger wordt, wordt het gedetecteerd door bepaalde receptoren.
Temperatuur wordt vergeleken met de streefwaarde.
Streefwaarde van kerntemperatuur is 37 graden.
Als het hoger wordt dan 37 graden, dan zullen bepaalde zweetklieren aangezet worden.
Zweetklieren zorgen ervoor dat een persoon afkoelt.
Als de temperatuur afneemt, dan wordt dit ook gedetecteerd door receptoren.
Hierdoor worden bepaalde spieren aangezet om te gaan rillen.
Door de spieractiviteit neemt de temperatuur weer toe naar de streefwaarde.
,Bij feedforward regelsysteem lijkt op negatieve feedback (van gesloten regelsysteem).
Bij feedforward regelsysteem is er weer sprake van een grootheid, sensor, comparator met een bepaalde
streefwaarde.
Bij feedforward regelsysteem wordt er voordat de grootheid verandert, de mogelijke verstoring gedetecteerd.
De detectie van de mogelijke verstoring geeft al een effect/ seintje aan het proces.
Dus voordat de uitgangsgrootheid veranderd is, wordt er al iets veranderd aan het proces.
De uitgangsgrootheid is nog niet veranderd en het proces wordt aan aangestuurd.
Bv temperatuur in de woonkamer kan verstoord raken doordat er een raam/ deur openstaat.
Doordat het koud is buiten.
Als de raam/ deur openstaat wordt de temperatuur niet meteen lager, maar op een gegeven moment zal dat
wel gebeuren.
Dat de deur openstaat wordt gedetecteerd, hierdoor wordt er een seintje gegeven aan de kachels om aan te
staan.
Dus niet de temperatuurverlaging die naderhand optreedt!
Vb van feedforward regelsysteem in het fysiologie.
Plasmaglucoseconcentratie wordt gereguleerd oa door insuline.
Dus als de plasmaglucoseconcentratie hoger wordt, wordt er meer insuline vrijgemaakt door de bètacellen.
De hoeveelheid glucose in de bloed zal weer afnemen.
Intraveneus wordt een hoeveelheid glucose in het bloed geïnjecteerd.
Hierdoor neemt de plasmaglucoseconcentratie toe, de uitgang grootheid.
Dan neemt de hoeveelheid insuline toe.
Op een gegeven moment is de hoeveelheid glucose in het bloed verwerkt en neemt de insuline in het bloed
weer af.
Glucose neemt toe, meer insuline, glucose neemt af is een typisch negatief feedback systeem.
Feedforward systeem is wanneer glucose niet direct in het bloed zal doen.
Feedforward systeem is wanneer glucose wordt ingenomen via de mond.
Bij dezelfde hoeveelheid glucose, dus dezelfde verstoring van glucoseconcentratie.
Dezelfde verstoring van glucoseconcentratie zorgt bij feedforward systeem voor een veel eerdere en veel hogere
vrijmaking van insuline.
,Feedforward systeem is mogelijk doordat er al in de darmen de hoeveelheid glucose kan worden gedetecteerd,
voordat glucose in het bloed is opgenomen.
Dit zorgt ervoor dat bepaalde stofjes, incretines, vrijkomen.
Incretines geven een seintje aan de bètacellen om alvast insuline te maken.
Incretines detecteren glucose als in de spijsverteringskanaal.
Incretines seinen de bètacellen om alvast insuline aan te maken voor de glucose die zodadelijk in het bloed
terecht gaan komen na opname.
, REGELMECHANISMEN EN HET AUTONOME ZENUWSTELSEL: ONDERDELEN REGELMECHANISMEN
Bij homeostase wordt er gesproken over het binnen bepaalde waardes houden van allemaal belangrijke
componenten in het interne milieu.
In de fysiologie als de waardes afwijken van de streefwaarde zijn er fysiologische systemen.
Fysiologische systemen detecteren dat met sensoren.
Comparators vergelijken de gemeten waarde met de streefwaarde.
Als het afwijkt van de streefwaarde, kan er een respons/ feedback op plaatsvinden.
In gesloten systeem is er sprake van feedback.
In de open systeem is er geen sprake van feedback.
Vervolgens kan de regelcentrum bepaalde processen aansturen.
Processen hebben dan weer effect op die component.
Fysiologische regelsystemen houden componenten binnen een bepaalde waarde.
Fysiologische regelsystemen zijn reflexen.
Reflex is een onwillekeurig activiteit.
Men heeft geen invloed op een reflex.
Reflex gebeurt buiten een persoons invloed om.
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 RUGtandheelkundestudent20222023. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $9.62. You're not tied to anything after your purchase.
