Locomotie – Hoorcolleges
Hoorcollege 1: Inleiding, ontwikkeling en adaptatie – Claudia Wolschrijn
Voor PR2 hoef je geen dissectiehandleiding te schrijven, dit is een voorbeeld voor de andere practica waarbij je zelf
dissectiehandleidingen moet schrijven. De handleidingen worden beoordeeld en zijn 5% van het eindcijfer. De
responsietoets is 10% dus de practica tellen in totaal 15% mee. Je schrijft de handleiding met zijn vieren en wordt per
persoon beoordeeld; elke keer 1 hoofdschrijver, de anderen vullen zichtbaar aan. Het groepje van 4 blijft hetzelfde
tijdens alle practica. Kijk bij de practica heel goed naar de preparaten die erbij liggen, vooral paard (klinische
diagnostiek!). De zelfstudies zijn ook onderdeel van het tentamen (veel vragen uit zelfstudie op tentamen).
In het studielandschap kan je bestuderen: leskisten met poten, bottendozen, ladenkasten, losse poten (1e verdieping),
vitrinekast bij C026. Maak daar ook gebruik van! Tentamen = op 2 februari 2018, responsietoets op 19 januari 2018.
Variabele toetsmatrijs dus leer alles goed!
Basisbouwplan: er zit een extreme variatie in het bewegingsstelsel. Katten liggen de hele dag omdat ze alles met
spieren stabiliseren en dat is uitputtend. Paarden staan juist 23u per dag en hebben juist een passieve oplossing door
bepaalde onderdelen te vervangen door pezen. Er staan zelfstudies onine over de anatomie van kat, konijn, paard.
Hierin staan alle botten, spieren, vaten en zenuwen.
Voorpoot = scapula (schouderblad), humerus, radius (spaakbeen) en ulna (ellepijp), carpus (pols)
Achterpoot = femur (dijbeen), tibia en fibula (scheenbeen en kuitbeen), tarsus (hak).
Katten zijn digigraad: ze staan op het laatste teenkootjes. Hoefdieren zijn topteengangers: ze staan op hun nagels.
Structuren van verschillende diersoorten zijn
homoloog als ze aan 3 criteria voldoen:
1) Structuren nemen dezelfde positie in t.o.v.
andere structuren (gelijke topografie).
2) Structuren zijn op dezelfde wijze ontstaan
tijdens de evolutie (gelijke fylogenie).
3) Structuren zijn op dezelfde manier gevormd
in het embryo (gelijke ontogenie).
Structuren met dezelfde functie maar die uit
andere componenten zijn opgebouwd noem je
analoog.
Embryologie: in het begin is er een embryo
met wat mesoderm. De chorda dorsalis (axiaal
mesoderm) is het eerste embryonale steunweefsel en deze induceert de neurale buis. Wat daarnaast ligt, ligt naast de
as en heet dus paraxiaal mesoderm. Dit vormt somieten: de eerste aanleg van de wervels.
De somieten vallen uit elkaar in 3 onderdelen: dermatoom (bindweefsel, huid), myotoom (spieren) en sclerotoom
(wervels). Het axiale skelet is het skelet in de as van de dier en hierin zie je ook bij volwassen dieren nog de
segmentale opbouw terug.
Wervels:
Wervellichaam zit ventraal en communiceert via tussenwervelschijven met de ‘buurmannen’.
Aan het wervellichaam zitten dwarsuitsteeksels: processi transversi.
Bovenop zit de wervelboog. Binnen de boog ligt het ruggenmerg. Op de boog zitten spinaaluitsteeksels (processi
spinosi). De beweeglijkheid zit hem in: het gewricht tussen wervellichamen met tussenwervelschijf, maar ook in de
facetgewrichten (dit zijn echte synoviale gewrichten tussen 2 wervels). Tussenwervelschijven laten alle bewegingen
toe, terwijl de facetgewrichten veel beperkter zijn in de beweging.
,Diergeneeskunde jaar 3 Locomotie Hoorcolleges
Vervolg embryologie:
Het myotoom blijft intact terwijl de wervel
gevormd gaat worden uit 2 stukken somiet
(sclerotoom). Dit gaat dus doormidden, en
het bovenste stuk gaat vergroeien met het
stukje van een andere somiet daarboven. Zo
ontstaan nieuwe blokjes die bestaan uit een
groot caudaal deel en een klein craniaal deel
v/d volgende sclerotoom. De 1e wervel
bestaat dus maar uit 1 somiet (de atlas, deze
bestaat alleen uit bogen en heeft geen
wervellichaam want die is ‘getransporteerd’
naar de 2e halswervel).
Tussen deze nieuwe gevormde wervels treden de zenuwen uit het ruggenmerg uit (spinale zenuwen).
Als de wervels er eenmaal zijn is de chorda niet meer nodig (steunfunctie is overgenomen), deze verdwijnt en vind je
soms (o.a. bij hond) alleen nog terug in het midden v/d tussenwervelschijven (nucleus pulposus, de gelachtige
binnenkant v/d schijven).
Spieren:
• Epaxiaal = liggen dorsaal van de dwarsuitsteeksels
• Hypaxiaal = liggen ventraal van de
dwarsuitsteeksels
o Ook buikspieren, dit zijn hele belangrijke
buigers van de wervelkolom.
Extremiteiten:
In de poten zit nogal wat variatie tussen diersoorten. De
poten ontstaan uit pootknoppen. Altijd eerste de voorste
pootknop en daarna de achterste (ontwikkeling altijd van
craniaal naar caudaal). In de pootknop heb je eerst een
bolletje mesenchym (embryonaal bindweefsel, bestaand uit
lateraal – somatisch – mesoderm). Deze kern van
mesenchym is bedekt met ectodermale cellen. Zonder FGF10 en aanwezigheid van somieten kan deze ontwikkeling
niet plaatsvinden. Dus zonder wervels geen poten.
Het bolletje moet verlengen, dat gebeurt door een distale verdikking van het ectoderm tot een AER = apicale
ectodermale richel. Dit is een soort huidrichel die zegt tegen het onderliggende bindweefsel dat het moet uitgroeien.
De AER induceert de proliferatie van het onderliggende mesenchym langs de proximo-distale as (lengtegroei). De
AER blijft bestaan gedurende de uitgroei van de ledemaat en remt de differentiatie distaal.
De expressie van Hox-genen is proximaal anders dan distaal. Ieder stukje van de poot wordt door een andere set van
Hox-genen gemaakt. Als je eenmaal de goede lengte hebt bereikt, moet het nog een passende vorm krijgen. Aan de
craniale zijde heb je de duimvorming en aan de caudale zijde de pinkvorming, dat wordt geïnduceerd door de ZPA
(zone van polariserende activiteit, zit aan de caudale zijde van de ledemaat) → via Shh
(sonic hedgehog). Doordat dit aan de achterzijde wordt afgegeven is de concentratie
caudaal hoger dan craniaal. Daardoor krijg je de ontwikkeling van een andere structuur
op de cranio-caudale as. Stel dat je Shh ook aan de craniale zijde zou toevoegen, zou je
zowel craniaal als caudaal een pink krijgen.
Een andere factor is Wnt-7a uit het dorsale ectoderm, die is verantwoordelijk ervoor dat
de dorsale zijde er anders uitziet dan de ventrale zijde (dorso-ventrale as).
Verbening bij geboorte:
o.a. afhankelijk van gedrag onmiddelijk na geboorte (nestvlieder of nestblijver).
Nestvlieders zijn al meer verbeend dan nestblijvers zodat ze meer capaciteiten hebben
tot beweging. Maar het is niet zwartwit, want olifanten bestaan voor een groot deel uit
kraakbeen, vooral de gewrichten (maar die hebben ook niet veel bot nodig, want ze
staan met rechte poten). Bot is heel “duur”, het is lastig te verkrijgen in de natuur. Als er
extra calcium ergens zit, heeft dat een reden, en als het niet nodig is dan wordt de
calcium ook gelijk verwijderd. Als de steunfunctie ergens door wordt overgenomen (bijv.
gips) dan wordt calcium onttrokken aan de botten en ergens anders voor gebruikt.
,Diergeneeskunde jaar 3 Locomotie Hoorcolleges
Ontwikkeling musculatuur:
Migrerende cellen uit myotoom. Dorsale spieren hebben strekfuncties, ventrale spieren hebben buigfuncties. Er
ontstaan dus grof gezegd 2 spiermassa’s. Lokaal worden verder nog kraakbeen, pezen, ligamenten en onderhuids
bindweefsel gevormd als aanvulling op de spieren.
Innervatie:
De innervatie van de voorpoot:
- Craniodorsaal: C5-C7
- Caudoventraal: C8-T2
Achterpoot:
- Craniaal: L3-L6
- Caudaal: L5-S3
De spinale zenuwen treden eerst uit het ruggenmerg, klonteren
ergens samen (plexus) en groeien in de voorste pootknop in.
Vorming plexus brachialis.
Draaiing extremiteiten:
Bij primitieve dieren (reptielen) verandert de pootstand (denk aan bijv. een komodoveraan).
Zulke dieren bewegen heel veel met hun wervelkolom, net als een vis. De poten worden
gebruikt als ‘anker’. De poten zetten dus niet de stap, dat doet de wervelkolom, en de poten
worden alleen neergezet om omheen te draaien.
Bij zoogdieren wordt de wervelkolom rechtgehouden, het lichaam wordt naar voren geduwd, de
poot gaat op de grond, ze ‘trekken’ zichzelf vooruit, etc. Daarbij is de poot dus de bewegende
factor en de wervelkolom heeft alleen een dorsoventrale beweging. Om dit mogelijk te maken
moeten de poten gedraaid worden, hierbij ontstaat een kruising van de radius en de ulna. De
hoeken zijn precies andersom in voorbeen en achterbeen.
Bijna alle dieren staan met gebogen gewrichten.
Extrinsieke musculatuur = tussen romp en poot
Intrinsieke musculatuur = spieren op de poot zelf
Mensen hebben veel kortere voorbenen dan achterbenen. Dat komt omdat als we op 4 benen
gaan staan, we de beweging vanuit het schoudergewricht laten plaatsvinden. Maar viervoeters
hebben geen dorsoventrale afplatting v/d borstholte maar juist een zijdelingse afplatting,
waardoor het schouderblad langs de borstholte komt te liggen. Zo wordt het voorbeen verlengd met de lengte van het
schouderblad. Door het schouderblad langs de romp te bewegen kan de hele lengte van het been gebruikt worden om
te bewegen. Hoe langer het been, hoe groter de stap, hoe efficiënter je kan lopen.
Daarnaast heeft het paard ook nog eens de pols
omhoog geplaatst en zo is de ‘hand’ heel erg
verlengd. De middenhand en vingerkootjes zijn
enorm verlengd en hij staat ook nog eens op de
nagel.
Het schouderblad moet vrij kunnen bewegen en
zit vast met spieren. Ze hebben geen
schoudergordel (geen sleutelbeen) want dit
beperkt de beweging v/d schouder. Katten,
honden, koeien hebben geen sleutelbeenderen.
Konijnen wel.
Adaptatie van voorbeen aan doelmatige beweging:
Zijdelings afgeplatte thorax
Geen sleutelbeen
Schouderblad op laterale vlakte v/d thorax
Verbonden d.m.v. synsarcosis (spieren die schouderblad vasthouden)
Verlenging voorbeen ivm efficiëntie
, Diergeneeskunde jaar 3 Locomotie Hoorcolleges
Reductie in beweging (schoudergewricht, elleboog)
Reductie in aantal tenen
Met het achterbeen duw je jezelf vooruit. Als je dat alleen maar met spierweefsel doet gaat het niet goed, dus er is wel
een heupgewricht (hele stevige verbinding tussen bekken en wervelkolom). Daarnaastanpassingen om waar mogelijk
passieve stabilisatie toe te passen, en reductie in gewicht (kuitbeen, ondervoet).
Hoorcollege 2: Sterkte en stevigheid – Claudia Wolschrijn
Als je kracht uitoefent op een ledemaat wordt een uitwendige kracht vertaald naar een inwendige kracht. Daardoor
heb je kracht op het oppervlak (spanning), die zorgt voor inwendige vervorming. De vervorming zorgt voor een
reactiekracht of veerkracht die evenredig is met de vervorming. Daardoor is sprake van elastisch herstel. Uitwendige
kracht → inwendige kracht → inwendige spanning → inwendige vervoming → elastisch herstel.
Wet van Hooke: Kracht op voorwerp zorgt voor vervorming, hierdoor evenredige reactie/veerkracht: F = -C × u
daarbij is F = kracht (Newton), C = veerconstante (N/m) en u = uitrekking of doorbuiging (meter).
Deze wet is vooral van toepassing op vervormingen van een compleet voorwerp zoals een bot.
Thomas Young heeft deze wet herschreven op een meer materiaalkundige manier: E = σ / ε
daarbij is E = Young’s modulus = elasticiteitsmodulus = stijfheid (N/m² of Pascal), σ = spanning (stress) in N/m² of
pascal, en ε is relatieve rek = uitrekking per originele lengte = strain (eenheidsloos). Bij compressie is de relatieve rek
negatief. Relatieve rek bereken je door ΔL / L te doen waarbij L = lengte.
Skelet is behoorlijk stijf (hoge E) waardoor dagelijkse
belasting resulteert in kleine relatieve rekken. Een relatieve
rek van 0,000.001 schrijf je als 1 microrek: 1 ε.
Wanneer er kracht wordt uitgeoefend op een voorwerp,
werkt die kracht in op een oppervlak van dat voorwerp. De kracht per oppervlakte noem je de spanning. Dit kan je
anders schrijven als σ = F / A waarin A = oppervlakte in m² en F = de kracht. De eenheid van spanning is N/m².
Hieruit kan je afleiden dat mechanische spanning afhankelijk is van het oppervlak en niet van het volume. Een kracht
wordt namelijk door een voorwerp geleid. De vervormingen die optreden door trek- of duwspanning verdelen de
spanning over vele laagjes in het voorwerp, waardoor voorkomen wrodt dat het voorwerp breekt.
Naast trek- en duwspanning heb je ook schuifspanning (wrijving) en torsiespanning (verdraaiing).
Biologische materialen zoals bot- en peesweefsel voldoen niet precies aan de wet van Hooke of Young. Veel
biomaterialen hebben een stress-strain curve. Het eerste deel v/d curve is recht (elastische regio), daarin is de
elasticiteitsmodulus E constant en is vervorming elastisch en dus reversibel.
Vanaf punt B, het ‘meegeefpunt’, is vervorming niet meer elastisch maar plastisch. Het materiaal zal niet meer
terugveren naar de oorspronkelijke positie.
Uiteindelijk breekt het materiaal en houdt de curve op (punt C). De spanning in
dat punt noem je de ultieme treksterkte, dat is de maximale stress die in het
materiaal voorkomt. Voor bot ligt de ultieme treksterkte rond de 140 MN/m².
Materiaaleigenschappen (spanning, relatieve rek, E, en ultieme trek- en
compressiesterkte) hangen af van vorm + samenstelling van het materiaal.
Vorm = morfologie, samenstelling = extracellulaire botmatrix (combinatie van
collageen type I en hydroxyapatietkristallen).
Botweefsel bestaat uit compacta (corticaal bot) en spongiosa (trabeculair bot). Corticaal bot is lamellair (gelaagd) en
kan splijten langs de lamellen want het is niet in alle richtingen even sterk (“anisotropie”). Bot moet in vele richtingen
belast kunnen worden waardoor de lamellenrichting in de compacta sterk verschilt. Aangemaakte botlagen worden
steeds afgebroken en vervangen door nieuw bot door teams van osteoclasten (breken af) en osteoblasten (bouwen
op). Osteoblasten die zichzelf hebben ingebouwd in het bot noem je osteocyten.
Hierbij worden de spanningslijnen gevolgd. In pijpbeenderen ligt dit vooral in de lengte-as van het bot. Botvervanging
(“turnover”) treedt op tijdens groei maar ook bij volwassen dieren. Als het tot een aanpassing v/d architectuur leidt
noem je het “remodellering”. Turnover zorgt ervoor dat het bot niet te oud wordt (hoe ouder, hoe meer mineralisatie,
hoe brozer het bot → hoe meer turnover, hoe lager de mineraaldichtheid dus).
Trabeculair bot is zwakker dan corticaal bot, maar toch draagt het bij aan de botsterkte. Het heeft namelijk een groot
oppervlak. Trabeculae zijn in de richting v/d uitgeoefende krachten georiënteerd.
Bij buiging worden zowel druk- als trekspanningen opgewekt, en de botmatrix kan dit beide opvangen. Drukweerstand
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 Lauraderks97. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $4.89. You're not tied to anything after your purchase.