Autre
ZSO Principes van bio regulatie
- Cours
- Établissement
RA-1 (2019/2020) ZSO Principes van bio regulatie. Alle figuren en informatie is eigendom van de Universiteit van Amsterdam en specifiek van de docent die het college doceert.
[Montrer plus]
Vendeur
S'abonner
EsraPRG
Avis reçus
Aperçu du contenu
ZSO: Principes van bio regulatieAchtergrond
Talloze processen in ons lichaam worden geregeld: we houden onze lichaamstemperatuur op 37
graden, onze bloeddruk op 120/80 mmHg, onze botten stevig genoeg om niet te breken, de
kaliumspiegel in ons bloed op een niveau dat voorkomt dat onze hartspier niet meer werkt. Je
bent in OVV-1 en WDD-1 nog meer voorbeelden tegengekomen, en ook in de komende blokken
speelt regeling van biologische processen een belangrijke rol, vooral omdat het soms fout gaat.
Het doel van deze ZSO en het erop volgende WC is om jullie begrip bij te brengen over hoe in het
algemeen biologische regeling werkt. We zullen dit toepassen op hormonale regeling, maar de
principes gelden eigenlijk voor alle biologische regeling.
Hormonale regeling ben je eerder tegengekomen: het groeihormoon en ook de gonade-as in
OVV-1. We zullen hier regeling van cortisol en ook een beetje van schildklierhormoon gebruiken,
puur als voorbeelden; deze hormoonsystemen komen nog uitgebreid in jaar 2 aan bod, je hoeft op
dit moment nog geen details te kennen. In het aansluitende werkcollege zullen we het opgedane
inzicht toepassen op de glucoseregeling.
Leerdoelen:
De student kan
- reproduceren wat wordt bedoeld met homeostase, en hier voorbeelden van geven.
- uitleggen wat wordt bedoeld met regeling door negatieve feedback en door feedforward, wat
wordt bedoeld met positieve feedback, en hier voorbeelden van geven.
- een schema van een regelkring tekenen op basis van gegeven informatie over de functiecurves
van de onderdelen.
- aan de hand van functiecurves van klieren grafisch bepalen welk werkpunt zich instelt in de
eenvoudigste regelkringen.
- aan de hand van deze grafische bepaling uitleggen waarom negatieve feedback leidt tot
relatieve ongevoeligheid voor verstoringen.
- kan uitleggen wat wordt bedoeld met de dynamische aspecten van biologische regeling.
Studie stof:
- Boron (2016) H1: 4 (vanaf ‘homeostatic mechanisms’ tot ‘the adaptability of an organism…’);
H47: 977-978 (vanaf ‘endocrine regulation occurs through feedback control’ tot ‘the anterior
pituitary…’)
- De tekst ‘principes van regeling’ die in bijlage 1 van de studiewijzer is te vinden.
Instructies:
1. Bestudeer de studiestof in Boron en de tekst ‘principes van regeling’.
2. Start de volgende simulatie van cortisol regeling op: http://1-dot-statisch-1209.appspot.com.
Maak jezelf vertrouwd met deze simulatie. Je ziet de functiecurves terug die hieronder worden
uitgelegd. De hellingen van beide curves (K1, K2) en de intercept van de hypofyse
functiecurve (referentie) kun je veranderen met de schuiven. Je kunt met de resetknop het
systeem altijd terugbrengen naar de beginsituatie.
3. Vul nu op basis van de simulatie en je eigen berekeningen (voor K1 x K2 en percentage
verandering van cortisol t.o.v. de uitgangswaarde) tabel 1 hieronder in. Geef daarbij op de
stippellijnen aan wat de eenheden zijn. Bedenk ook wat mogelijke oorzaken zouden kunnen
zijn van deze veranderingen, en geef die ook aan. De eerste regel is de uitgangswaarde, die
we voor je hebben ingevuld.
Zie ook het werkcollege. Cortisol is slechts een voorbeeld, gaat om algemene principe, je moet
begrijpen wat functiecurves zijn van klieren, en hoe ze samen een evenwicht vormen dat relatief
ongevoelig is voor storingen van buiten en veranderingen/variaties binnen de regeling, zoals de
exacte vorm van de functiecurve.
Oorzaken: toe- en afname K1: meer/minder bijnierschorsweefsel of meer/minder efficientie van dit
weefsel. K2 idem voor hypofyse weefsel. Referentie: CRH uit hypothalamus, door stress (hogere
referentie) en in dag/nacht ritme (hoogste referentie vlak voor opstaan).
—> Zie tabel in WC
, 4. Geef van de volgende stellingen aan of ze correct zijn, en waarom (niet). Leg het uit op basis
van de functiecurves en hun interactie.
- Een verstoring van K1 met een bepaald percentage geeft een verstoring in de evenwichts-
concentratie van cortisol met datzelfde percentage.
Regeling is dat verstoringen minder hard doorwerken, tweede regel K1 50% kleiner, evenwicht
14% lager.
- Een verstoring van K2 met een bepaald percentage geeft een verstoring in de evenwichts-
concentratie van cortisol met datzelfde percentage.
Nee, zelfde verhaal
- Een verstoring van de referentiewaarde met een bepaald percentage geeft een verstoring in de
evenwichtsconcentratie van cortisol met datzelfde percentage.
Veranderingen van de referentie leiden tot veranderingen in het evenwicht die net zo groot zijn, het
evenwicht hobbelt achter de referentie aan (servo systeem). Strikt genomen in percentage: niet
helemaal zelfde percentage, maar vooral de referentie bepaalt waar we uitkomen, en in veel
mindere mate de steilheid van de curves.
5. Leg in je eigen woorden uit wat bedoeld zou kunnen worden met het product K1 x K2. Hoe
zou je dit product kunnen noemen? Wat gebeurt er als K1 x K2 heel groot wordt?
K1 x K2 is een getal zonder eenheid; in een kringetje met input-output functies vallen de
eenheden altijd tegen elkaar weg. Het zegt iets over de sterkte van de regeling; hoe hoger, hoe
dichter de evenwichtswaarde (werkpunt) tegen de referentie aanligt, en hoe minder gevoelig de
regeling is voor verstoringen. Dit product wordt wel de open-lus versterking van de regeling
genoemd, een term die je niet hoeft te kennen. Voor veel biologische systemen is de open-lus
versterking niet al te hoog(1-5): Er wordt ‘enigszins ‘ geregeld. Hoe sterk precies, hangt af van hoe
erg het is of de geregelde grootheid wat afwijkt/varieert over de tijd, en op wat voor storingen de
regeling zich in de loop van de evolutie heeft ingesteld. Cortisol mag best een beetje afwijken;
idem voor glucose als het maar niet te laag wordt, maar de calcium spiegel in het bloed moet veel
constanter zijn, en daar vind je een veel sterkere/snellere regeling. Een sterke regeling vereist veel
weefsel, veel energie, en het lichaam springt daar zuinig mee om, in tegenstelling tot technische
regelingen (van bijvoorbeeld kamertemperatuur) waar versterkingen veel groter zijn.
6. Een andere verstoring kan optreden door tumoren die autonoom, dat wil zeggen zonder
stimulatie, hormonen produceren. Ga terug naar de beginwaardes en selecteer dan in de
settings ‘low autonomous cortisol’. Je ziet nu zowel de gezonde situatie (dikke lijn) als die met
de tumor. De functiecurve is nu dus een optelsom van die van de bijnierschors en de tumor.
Vul tabel 2 in. Doe dit ook voor ‘high autonomous cortisol’. NB: je zult later leren dat dit echt
heel zeldzaam is, maar het is hier wel illustratief.
K1 K2 Reference bijdrage [CORT] totale [CORT] [ACHT] in Bijdrage [CORT] Oorzaak
uit tumor in evenwicht evenwicht uit bijnierschors
1 5 25 0 20.83 20.83 20.83 (uitgangsniveau)
1 5 25 20 24.17 4.17 4.17 low autonomous cortisol
1 5 25 50 50 0 0 high autonomous cortisol
7. Is er in de aanwezigheid van de tumor nog sprake van regeling?
Bij een lage autonome productie wel, bij de hoge niet. Bij die laatste komt er niets meer uit de
gezonde bijnierschors (en in de praktijk verdwijnt dat weefsel ook, atrofie), is er veel teveel cortisol
en wordt er ook geen ACTH meer gemaakt. Bij lage autonome productie is de ziekte latent, hij
wordt weggeregeld door het eigen regelsysteem. In tweede geval is de ziekte manifest. NB dat
getallen voor CORT en ACTH precies hetzelfde zijn is toevallig, er horen andere eenheden bij,
komt door keuze K1=1.
8. Je kunt de simulatie omschakelen naar de regeling van schildklierhormoon, een volledig ander
hormonaal regelsystemen. Toch zijn er analogieën. Geef twee aspecten die verschillend zijn
tussen deze systemen, en twee aspecten die hetzelfde zijn.
Verschillend: twee verschillende systemen, verschillende klieren, verschillende hormonen,
verschillende functies, .... Hetzelfde: het principe van regeling, negatieve feedback, een
referentiewaarde, ongevoeligheid voor storingen, …..
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur EsraPRG. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €3,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
Peut-on faire confiance à Stuvia ?
4.6 étoiles sur Google & Trustpilot (+1000 avis)
78998 résumés ont été vendus ces 30 derniers jours
Fondée en 2010, la référence pour acheter des résumés depuis déjà 14 ans