Inhoudstafel
1 Wat is Fysiologie?................................................................................................................................3
2 Van gen tot functionele functie...........................................................................................................3
3 Levend organisme en homeostase......................................................................................................3
4 Feed-back systemen............................................................................................................................4
5 Functionele compartimenten van het menselijk lichaam (=”het milieu interieur”).............................5
5.1 Lichaamswater..............................................................................................................................5
5.2 Uitwisselingsoppervlakte..............................................................................................................6
6 Verandering van volumes van compartimenten..................................................................................6
7 concentraties: Opgeloste stoffen in de lichaamscompartimenten......................................................6
7.1 Samenstelling van de verschillende compartimenten..................................................................7
8 Osmolaliteit.........................................................................................................................................8
9 Effectieve osmolaliteit of tonociteit.....................................................................................................8
9.1 Uitwisselingsoppervlakten zijn semipermeabele membranen.....................................................8
9.2 Osmotische drukken en verdeling van lichaamswater..................................................................8
9.3 Hoe ontstaan concentratieverschillen over de celmembraan?....................................................9
10 Nerstpotentiaal..................................................................................................................................9
11 Rustmembraanpotentiaal van een cel.............................................................................................10
11.1 Permeabiliteit van ionen...........................................................................................................11
12 Elektrisch prikkelbare cellen............................................................................................................11
13 Zenuwcel.........................................................................................................................................11
13.1 Dendrieten = Receptief gedeelte: opwekken van GEGRADEERDE potentialen.........................12
13.1.1 Gegradeerde potentiaal.....................................................................................................13
13.2 Axonheuvel = Triggerzone: omzetten van gegradeerde potentialen in actiepotentialen.........13
13.2.1 Actiepotentiaal..................................................................................................................14
14 Synaptische transmissie...................................................................................................................17
14.1 Chemische synaps.....................................................................................................................17
14.2 Neurotransmitters....................................................................................................................19
15 Het zenuwstelsel..............................................................................................................................21
16 Spieren.............................................................................................................................................21
17 Skeletspier.......................................................................................................................................21
17.1 Excitatie-contrzctie-relaxatie koppeling....................................................................................23
17.1.1 Excitatie van een skeletspiercel.........................................................................................23
17.1.2 Contractie van skeletspier.................................................................................................24
1
, 17.1.3 Relaxatie van skeletspier...................................................................................................24
18 Spiertwitch......................................................................................................................................26
18.1 Verschil isometrische en isotone twitch...................................................................................26
18.2 Isotone, isometrische en nabelaste twitch...............................................................................27
18.3 Contractiliteit = Inotropie.........................................................................................................27
18.3.1 Actieve kracht-lengte verhouding......................................................................................29
18.3.2 Force-velocity....................................................................................................................29
18.3.3 Regeling spiertwitchamplituse (= contractie efficiëntie OF contractiliteit)........................30
19 Hartspier..........................................................................................................................................33
19.1 Stimulatie..................................................................................................................................33
19.1.1 AP van purkinjecel.............................................................................................................33
19.1.2 AP in hartspiercel...............................................................................................................34
19.1.3 Excitatie-contractie-relaxatie koppeling............................................................................35
19.2 Mechanica................................................................................................................................35
19.2.1 Regeling van contractiliteit van de hartspier.....................................................................36
19.2.2 Rol van externe bezenuwing in het hart: MODULATIE.......................................................38
20 De gladde spier................................................................................................................................39
20.1 Functionele opbouw.................................................................................................................39
20.2 Excitatie....................................................................................................................................40
20.3 Exitaite-contractie koppeling (latch state)................................................................................40
20.4 Gladde spiercel: inactivaite (trigger-induced)...........................................................................41
20.5 Mechanica................................................................................................................................42
2
,1 WAT IS FYSIOLOGIE?
= leer van de normale levensverschijnselen bij dier en plant
Bestudeert de vitale functies van levende organismen, organen, cellen, …
Verschillende takken van fysiologie:
- Sportfysiologie
- Ademhalingsfysiologie, cardiovasculaire fysiologie
- Celfysiologie
- Subcellulaire fysiologie
- …
= integratieve wetenschap (= holistisch wetenschap) : Vat kennis van vele
wetenschapsdomeinen samen
= tegenovergestelde van reductionistische wetenschap: neiging om steeds naar een kleinere
schaal, kleinere onderdelen te kijken.
fysiologie combineert informatie van vele reductionistische wetenschappen.
Bestudeert relatie tussen structuur (anatomie) en functie. We moeten ze beide kennen om
de werking te kunnen begrijpen. “In hoeverre moeten we de structuur van iets kennen om
de functie ervan te verstaan?” Relatie structuur – functie vindt je op verschillende niveaus =
Niveaus van complexiteit (vb. hart-hartspiercel)
Fysiologie overspant alle niveaus van biologische complexiteit, maar streeft naar het
verklaren van het leven van het intacte organisme:
- Verschillende niveaus: molecule, moleculaire interacties, cellulaire eigenschappen,
intercellulaire interacties, multicellulaire structuren, orgaanstructuren en organismen
- Leven is een integratieve gebeurtenis en is enkel mogelijk als verschillende delen
samenwerken. dus op elk niveau van complexiteit is er een samenwerking
“het geheel is meer dan de som van de delen” (holistische zin)
2 VAN GEN TOT FUNCTIONELE FUNCTIE
= de omgekeerde weg van de reductionistische wetenschappen (vb. knock-out muizen,
hier gaan ze een gen uitschakelen om te zien wat de fysiologische functie van die gen is)
Worden alle geheimen van het leven verklaard door code van het DNA? NEE!!!
Genetische code van mens werd gepubliceerd in het jaar 2000. Een mens heeft in totaal
20 000 genen sommige wormsoorten hebben meer genen dan ons
complexiteit zit niet in het aantal genen
3 LEVEND ORGANISME EN HOMEOSTASE
Het lichaam (van een levend organisme) kenmerkt zich door het blijven bestaan van een
groot aantal evenwichtsconstanten van het “milieu interieur” noodzakelijk voor het leven
van individuele cellen
Milieu interieur = lichaamssappen, onze cellen baden in een “soep” die relatief constant
blijft. Deze soep heeft lichaamsconstanten of vitale parameters
3
, (Vbn. lichaamsconstante: temperatuur (37°), PH (7,4), bloeddruk (nodig om het bloed te
laten lopen = 12/8 mmHg), glucoseconcentratie (glycemie = 100 mg/dl), zuurstofgehalte (PO 2
= 100 mmHg, hoeveelheid CO2 hoeveelheid ionen in de soep (K, Ca, Na, Cl), …
Het in stand houden van deze constanten (“evenwicht of “steady-state”) door
regelmechanismen, homeostatische processen die gestructureerd zijn als negatieve
feedbacksystemen):
- De regelmechanismen zijn opgebouwd uit organen of orgaansystemen, die op zichzelf
bestaan uit individuele cellen.
self-fulfilling procedure: de regelmechanismen bestaan uit organen en
orgaansystemen die bestaan uit cellen.
Constanten constant houden voor cellen (voor overleving cellen) door cellen
De fysiologie tracht de regelmechanismen te ontrafelen, meestal door reacties te bestuderen
op een opzettelijke ontregeling
(vb. K-concentratie verstoren/veranderen in ratten en zien hoe ze erop reageren)
4 FEED-BACK SYSTEMEN
Opgebouwd uit een netwerk van verschillende cellen en organen. Het systeem bevat:
- Een sensor: dit zal het milieu interieur continu meten meestal zenuwcellen!
- Controle centrum: het controle centrum bepaalt het evenwichtspunt, vertelt ons wat de
toegelaten schommeling is.
- Effector: een effector kan de variabele gaan veranderen naar het evenwichtspunt.
De sensor zal dus bepaalde veranderingen gaan waarnemen en vervolgens een afferent
signaal sturen naar het controle centrum. Het controle centrum bepaalt de toegelaten
schommeling op, zal het afferente signaal ontvangen en vergelijkt dit met de voorop gestelde
waarde. Indien nodig stuurt het een afferent signaal naar de effector welke de variabele kan
veranderen en terug naar zijn evenwichtspunt kan brengen.
Belang van communicatie tussen cellen en organen om te kunnen samenwerken.
Communicatie gebeurt door zenuwwerking en hormonen
4
1 Wat is Fysiologie?................................................................................................................................3
2 Van gen tot functionele functie...........................................................................................................3
3 Levend organisme en homeostase......................................................................................................3
4 Feed-back systemen............................................................................................................................4
5 Functionele compartimenten van het menselijk lichaam (=”het milieu interieur”).............................5
5.1 Lichaamswater..............................................................................................................................5
5.2 Uitwisselingsoppervlakte..............................................................................................................6
6 Verandering van volumes van compartimenten..................................................................................6
7 concentraties: Opgeloste stoffen in de lichaamscompartimenten......................................................6
7.1 Samenstelling van de verschillende compartimenten..................................................................7
8 Osmolaliteit.........................................................................................................................................8
9 Effectieve osmolaliteit of tonociteit.....................................................................................................8
9.1 Uitwisselingsoppervlakten zijn semipermeabele membranen.....................................................8
9.2 Osmotische drukken en verdeling van lichaamswater..................................................................8
9.3 Hoe ontstaan concentratieverschillen over de celmembraan?....................................................9
10 Nerstpotentiaal..................................................................................................................................9
11 Rustmembraanpotentiaal van een cel.............................................................................................10
11.1 Permeabiliteit van ionen...........................................................................................................11
12 Elektrisch prikkelbare cellen............................................................................................................11
13 Zenuwcel.........................................................................................................................................11
13.1 Dendrieten = Receptief gedeelte: opwekken van GEGRADEERDE potentialen.........................12
13.1.1 Gegradeerde potentiaal.....................................................................................................13
13.2 Axonheuvel = Triggerzone: omzetten van gegradeerde potentialen in actiepotentialen.........13
13.2.1 Actiepotentiaal..................................................................................................................14
14 Synaptische transmissie...................................................................................................................17
14.1 Chemische synaps.....................................................................................................................17
14.2 Neurotransmitters....................................................................................................................19
15 Het zenuwstelsel..............................................................................................................................21
16 Spieren.............................................................................................................................................21
17 Skeletspier.......................................................................................................................................21
17.1 Excitatie-contrzctie-relaxatie koppeling....................................................................................23
17.1.1 Excitatie van een skeletspiercel.........................................................................................23
17.1.2 Contractie van skeletspier.................................................................................................24
1
, 17.1.3 Relaxatie van skeletspier...................................................................................................24
18 Spiertwitch......................................................................................................................................26
18.1 Verschil isometrische en isotone twitch...................................................................................26
18.2 Isotone, isometrische en nabelaste twitch...............................................................................27
18.3 Contractiliteit = Inotropie.........................................................................................................27
18.3.1 Actieve kracht-lengte verhouding......................................................................................29
18.3.2 Force-velocity....................................................................................................................29
18.3.3 Regeling spiertwitchamplituse (= contractie efficiëntie OF contractiliteit)........................30
19 Hartspier..........................................................................................................................................33
19.1 Stimulatie..................................................................................................................................33
19.1.1 AP van purkinjecel.............................................................................................................33
19.1.2 AP in hartspiercel...............................................................................................................34
19.1.3 Excitatie-contractie-relaxatie koppeling............................................................................35
19.2 Mechanica................................................................................................................................35
19.2.1 Regeling van contractiliteit van de hartspier.....................................................................36
19.2.2 Rol van externe bezenuwing in het hart: MODULATIE.......................................................38
20 De gladde spier................................................................................................................................39
20.1 Functionele opbouw.................................................................................................................39
20.2 Excitatie....................................................................................................................................40
20.3 Exitaite-contractie koppeling (latch state)................................................................................40
20.4 Gladde spiercel: inactivaite (trigger-induced)...........................................................................41
20.5 Mechanica................................................................................................................................42
2
,1 WAT IS FYSIOLOGIE?
= leer van de normale levensverschijnselen bij dier en plant
Bestudeert de vitale functies van levende organismen, organen, cellen, …
Verschillende takken van fysiologie:
- Sportfysiologie
- Ademhalingsfysiologie, cardiovasculaire fysiologie
- Celfysiologie
- Subcellulaire fysiologie
- …
= integratieve wetenschap (= holistisch wetenschap) : Vat kennis van vele
wetenschapsdomeinen samen
= tegenovergestelde van reductionistische wetenschap: neiging om steeds naar een kleinere
schaal, kleinere onderdelen te kijken.
fysiologie combineert informatie van vele reductionistische wetenschappen.
Bestudeert relatie tussen structuur (anatomie) en functie. We moeten ze beide kennen om
de werking te kunnen begrijpen. “In hoeverre moeten we de structuur van iets kennen om
de functie ervan te verstaan?” Relatie structuur – functie vindt je op verschillende niveaus =
Niveaus van complexiteit (vb. hart-hartspiercel)
Fysiologie overspant alle niveaus van biologische complexiteit, maar streeft naar het
verklaren van het leven van het intacte organisme:
- Verschillende niveaus: molecule, moleculaire interacties, cellulaire eigenschappen,
intercellulaire interacties, multicellulaire structuren, orgaanstructuren en organismen
- Leven is een integratieve gebeurtenis en is enkel mogelijk als verschillende delen
samenwerken. dus op elk niveau van complexiteit is er een samenwerking
“het geheel is meer dan de som van de delen” (holistische zin)
2 VAN GEN TOT FUNCTIONELE FUNCTIE
= de omgekeerde weg van de reductionistische wetenschappen (vb. knock-out muizen,
hier gaan ze een gen uitschakelen om te zien wat de fysiologische functie van die gen is)
Worden alle geheimen van het leven verklaard door code van het DNA? NEE!!!
Genetische code van mens werd gepubliceerd in het jaar 2000. Een mens heeft in totaal
20 000 genen sommige wormsoorten hebben meer genen dan ons
complexiteit zit niet in het aantal genen
3 LEVEND ORGANISME EN HOMEOSTASE
Het lichaam (van een levend organisme) kenmerkt zich door het blijven bestaan van een
groot aantal evenwichtsconstanten van het “milieu interieur” noodzakelijk voor het leven
van individuele cellen
Milieu interieur = lichaamssappen, onze cellen baden in een “soep” die relatief constant
blijft. Deze soep heeft lichaamsconstanten of vitale parameters
3
, (Vbn. lichaamsconstante: temperatuur (37°), PH (7,4), bloeddruk (nodig om het bloed te
laten lopen = 12/8 mmHg), glucoseconcentratie (glycemie = 100 mg/dl), zuurstofgehalte (PO 2
= 100 mmHg, hoeveelheid CO2 hoeveelheid ionen in de soep (K, Ca, Na, Cl), …
Het in stand houden van deze constanten (“evenwicht of “steady-state”) door
regelmechanismen, homeostatische processen die gestructureerd zijn als negatieve
feedbacksystemen):
- De regelmechanismen zijn opgebouwd uit organen of orgaansystemen, die op zichzelf
bestaan uit individuele cellen.
self-fulfilling procedure: de regelmechanismen bestaan uit organen en
orgaansystemen die bestaan uit cellen.
Constanten constant houden voor cellen (voor overleving cellen) door cellen
De fysiologie tracht de regelmechanismen te ontrafelen, meestal door reacties te bestuderen
op een opzettelijke ontregeling
(vb. K-concentratie verstoren/veranderen in ratten en zien hoe ze erop reageren)
4 FEED-BACK SYSTEMEN
Opgebouwd uit een netwerk van verschillende cellen en organen. Het systeem bevat:
- Een sensor: dit zal het milieu interieur continu meten meestal zenuwcellen!
- Controle centrum: het controle centrum bepaalt het evenwichtspunt, vertelt ons wat de
toegelaten schommeling is.
- Effector: een effector kan de variabele gaan veranderen naar het evenwichtspunt.
De sensor zal dus bepaalde veranderingen gaan waarnemen en vervolgens een afferent
signaal sturen naar het controle centrum. Het controle centrum bepaalt de toegelaten
schommeling op, zal het afferente signaal ontvangen en vergelijkt dit met de voorop gestelde
waarde. Indien nodig stuurt het een afferent signaal naar de effector welke de variabele kan
veranderen en terug naar zijn evenwichtspunt kan brengen.
Belang van communicatie tussen cellen en organen om te kunnen samenwerken.
Communicatie gebeurt door zenuwwerking en hormonen
4
