Gebaseerd op dia’s en hoorcolleges van Professor De Keulenaer
Inleiding Fysiologie
1ste semester 1Ba
Fysiologie: bestuderen van mechanismen bij dier en plant in normale omstandigheden
functioneel verklarende wetenschap. (alles uiteen halen om nadien specifieke stukken te bestuderen
om te zien hoe het geheel werkt —> reductionistisch te werk gaan.) Het is een integratieve
wetenschap, het integreert gegevens van reductionistische
Het menselijk lichaam is opgebouwd uit
wetenschappen. netwerken op verschillende niveau’s van
(vb.spier- & zenuwfysiologie <-> celmembraan- & kanaalfysiologie en celbiologie) biologische complexiteit.
Relatie tussen structuur en functie kunnen verklaren examenvragen! Orgaan- cellulair- moleculair- genetisch
Verschil in structuur = verschil in functie. netwerk. Er is een continu wisselwerking
(vb. hart; - structuur: spierweefsel, kleppen, 4 kamers, elektrisch tussen die verschillende niveau’s.
geleidingsweefsel. – functie: pompen)
Ziekten zijn soms ook te verklaren a.d.h.v deze mechanismen, daarom dat fysiologie reacties
bestudeert op een opzettelijke ontregeling.
We zijn een omhulsel van vochten waar cellen (organen) in
kunnen overleven. Omhulsel (milieu- interieur) voldoet aan
Variabele effector bepaalde lichaamsconstanten, vitale parameters waar de cellen in
kunnen overleven. De constante waarden ( pH 7,4, Temp 37,
Sensor controlecentrum glucosegehalte 100 mg/dl, osmolariteit, zuurstof want aeroob, CO 2 etc)
(Referentiewaarde vergeleken) worden in balans gehouden door specifieke regelmechanismen.
(vb. homeostatische processen = -FBS)
Ziekten zijn soms ook te verklaren a.d.h.v deze mechanismen, daarom dat fysiologie reacties
bestudeert op een opzettelijke ontregeling. (Proefdieren)
De functionele compartimenten van het menselijk lichaam:
Milieu- interieur
Menselijk lichaam bestaat uit 3 compartimenten: plasma (bloed),
interstitiële vocht (tussen cellen), intracellulaire vocht (binnen cel).
Enkel meters voor plasma evenwicht tussen intake & output.
Tussenschoten: capillaire wand en celmembraan.
Uitwisseling met omgeving
gebeurt steeds via intra
vasculaire compartiment
nadien naar alle andere
compartimenten.
Bepalen volumes van lichaamscompartimenten:
Totaal volume: gekende concentratie radioactief water —> Verspreidt zich na een tijd over alle
compartimenten ( verdunt ) —> bepalen concentratie —> volume.
Extracellulair volume: insuline of sucrose, verdeelt zich overal behalve in cellen.
,Plasma volume: radioactief albumine (blijft in plasma)
Interstitieel = Totaal V- E.C V- Plasma V
De verschillende compartimenten van het lichaam verschillen sterk in concentraties van opgeloste
stoffen —> ionen, eiwitten, glucose, metabolieten
Osmose: Verplaatsing van oplosmiddel over een semi- permeabel membraan, met als doel de
concentratie van de niet permeabele deeltjes te doen zakken. Er is sprake van een osmotisch
gradient als er een concentratie verschil is in niet- permeabele deeltjes. Want als alle deeltjes
permeabel zijn, dan is er geen osmose. Bij osmose gaat het oplosmiddel naar de kant waar de meest
niet- permeabele deeltjes zijn om zo die concentratie te laten zakken.
Osmolaliteit: maat voor totaal # opgeloste partikels in een oplossing.
Effectieve osmolaliteit = osmolariteit= toniciteit in fysiologie
Maat voor totaal # osmotisch actieve partikels, dus een maat voor # partikels dat niet
permeabel is doorheen een semi- permeabel membraan.
In een isotone oplossing krimpt of zwelt een cel niet —> evenveel osmotisch actieve partikels IC als
EC —> geen osmotisch gradiënt.
Lichaamsvochten zitten in compartimenten met daartussen uitwisselingsoppervlakten, dit zijn
semipermeabele membranen.
Celmembraan:
- Permeabel voor water
- Impermeabel voor ionen en eiwitten
- Ionaire concentraties in lichaamsvochten bepalen quasi volledig de osmotische druk over de
celmembraan. De osmotische gradiënt wordt dus bepaald door de verschillen in het #
ionenpartikels aan beide kanten van het celmembraan (niet door eiwitten want die zijn in #
verwaarloosbaar in vgl met ionen)
Capillaire wand:
- Permeabel voor water en ionen
- Impermeabel voor eiwitten
- Eiwit concentratie in het plasma bepaalt de osmotische druk over de capillaire wand=
oncotische druk. Dit komt omdat de concentratie aan ionen hetzelfde blijft, aangezien de
wand permeabel is voor ionen. Oncotische druk is dus het drukverschil van binnen en
buitenkant van een bloedvat door verschillende eiwit concentraties die ontstaan tgv osmose.
Het is een onderdeel van osmotische druk.
Extra- cellulair Intra- cellulair Getallen van buiten kennen
(mM) Intra vasc Interstitieel
want lichaamsconstanten!
Na 140 140 15
K 4,5 4,5 140
Ca 1,5 1,5 10-7
Mg 0,5 0,5 10
Cl 100 100 20
HCO3 -
25 25 15
PO 4
2-
2 2 100
Glucose 5 5 Very low
Protein (g/dl) 7 1 30
, Celmembraan is een dubbele fosfolipidenlaag dus is inpermeabel MAAR dankzij carriers
(eiwitstructuren) die permeabel maken.
Verschil bij proteïnen concentraties: bij intra- cellulair hoger want daar worden ze geproduceerd. Bij
intra vasculair hoger dan interstitieel door voeding en deze kunnen niet door de capillaire wand (—>
eigenlijk wisten we dit al want albumine is een eiwit en kan niet door de capillaire wand). Eiwitten
zijn dus enige osmotisch actieve partikels over de capillaire wand.
Groot opvallend verschil in ionenconcentraties tussen extra- cellulair en intra- cellulair. Hoe zit het nu
met het verschil in krachten (osmotische en diffusie) en evenwichten (osmotische en elektrische)?
Diffusie krachten verklaren waarom intra vasculair en interstitieel hard op elkaar lijken; capillaire
wand is permeabel voor ionen enkel niet voor proteïnen/ eiwitten. Door diffusie kracht verplaatsen
opgeloste stoffen in een vloeistof van lage concentratie naar hoge. Dankzij diffusie gaat de
ionenconcentratie gelijk zijn in de 2 compartimenten. —> concentratie evenwicht van ionen.
Osmotisch evenwicht; bij osmose moet oplosmiddel permeabel zijn en concentratie verschil tussen
niet- permeabele deeltjes. Om die evenwicht te weten moeten we dus eerst zien welke deeltjes er
niet permeabel zijn door de membranen. De capillaire wand is wel permeabel voor ionen terwijl
celmembraan niet.
Er zijn veel verschillen in ionenconcentraties (ook eiwitten) tussen extra- en intra- cellulair MAAR bij
osmotische krachten gaat het over welke partikel het grootste aandeel heeft (eiwitten zijn wel veel
groter, maar bij osmose maakt het # uit dus bepalen de ionen de osmotische gradiënt). Bij
interstitieel compartiment is het meest osmotisch actieve partikel Na, dus het zuigt vocht uit de
cellen. Bij intra- celullair is K het meest osmotisch actieve partikel, waardoor deze vocht zuigt van
buiten de cellen, dus van interstitieel. 140 Na en 140 K (=aantrekkingskracht zelfde) , ze trekken dus
even hard aan het vocht (water) —> er is een osmotisch gradiënt tussen intra- en extra celullair,
maar er is een evenwicht tussen de 2 osmotische krachten —> osmotisch evenwicht.
De osmotische verschillen tussen de 2 compartimenten intra- vasculair en interstitieel wordt
bepaald door eiwitten, want die zijn niet permeabel over de capillaire wand. Eiwitten in het bloed
(7g/dl) zorgen ervoor dat vocht uit het interstitieel weefsel aangetrokken wordt naar het bloed.
Hierdoor zwelt de bloedvat op maar deze barst niet door bloeddruk; bloedvaten zuigen dus continu
vocht uit interstitieel maar er is evenwicht door bloeddruk (tegenkracht). Bij intra is er veel
bloeddruk en die zal vocht naar buiten persen en osmotische gradiënt zal vocht naar binnen zuigen
—> GEEN osmotisch evenwicht maar evenwicht in transport van vocht (water).
KALIUM NATRIUM EIWIT
Intra- celullair Interstitieel Intra-
vasculair
Celmembraan Capillaire wand
Positieve balanceren met negatieven; zowel binnen als
tussen compartimenten meestal neutraliteit.
