GEN1103 – Samenvatting
Casus 1 Leerdoelen:
1. Wat is homeostase? Welke factoren/onderdelen worden gehandhaafd? Via welke
systemen gebeurt dit?
Wanneer fysiologen over homeostase praten hebben ze het over de stabiliteit van het interne milieu
van het lichaam. In andere woorden, de stabiliteit van de extracellulaire ruimte (ECF) wat bestaat uit
interstitieel vloeistof en plasma in het bloed. In het lichaam heerst er een evenwicht tussen beide
lichaamsdelen het ICF en ECF. Normaal gesproken spreken we van een dynamisch evenwicht omdat
er een concentratie gradiënt heerst door de verschillende samenstellingen van ECF en ICF. Het doel
van homeostase is het behouden van een dynamische staat van het ECF en ICF.
Hiervoor heeft het lichaam verschillende fysiologische controlesystemen om deze belangrijke
functies te monitoren, dit noemen we gereguleerde variabelen. In de makkelijkste vorm heeft elk
controlesysteem drie basis delen: een signaal (input); een controller (deze reageert op het signaal);
en een output signaal. Fysiologische controlesystemen zijn iets moeilijker, deze hebben namelijk een
sensor. Wanneer de sensor aanstaat zal er een signaal gestuurd worden naar de controller. De
controller werkt dan als integratie centrum dat de informatie evalueert wat van de sensor komt, en
zorgt voor een response reactie die ervoor zorgt dat de regulated variabele weer terugkeert naar zijn
normale waarde. Dit doet hij door een effector te activeren, deze effectoren zorgen voor
verandering en zijn vaak weefsel of spieren die onder invloed staan van de neuronen of endocriene
cellen van het controller centrum.
Deze homeostase kan dan via lokale controle of reflex controle staan. Lokaal gecontroleerde
gebieden zijn paracriene en autocriene signalen. Deze controle is op lokaal niveau en activeert alleen
cellen die dichtbij liggen. Reflex controle zijn iets ingewikkelder, hier wordt gebruik gemaakt van een
response loop. En een feedback loop, deze zal ervoor zorgen dat er een mindere of juist meer stimuli
worden gegeven vanuit de origine.
Deze feedback loop kan dus positief of negatief zijn. Een positieve feedback loop versterkt het effect.
Hierdoor zal er een stimulus blijven en dit is meestal niet in gebruik voor homeostase. Een positieve
feedback loop zal zorgen voor een cascade aan reacties die zichzelf voortzetten. De negatieve
feedback loop wordt wel meer gebruikt binnen de homeostase, hierdoor neemt het effect af van de
stimulus wanneer er genoeg response is. Hierdoor krijg je geen overvloed aan response eiwitten en
houd je het lichaam in evenwicht. Dit gebruiken we voor het in balans houden van de
bloedsuikerspiegel, en temperatuur, pH en nog meer.
2. Wat is het effect van stress (acuut + langdurig)?
Snelle stressreactie is kort, deze snelle stressreactie komt op door het vrijgeven van adrenaline door
de bijnieren. Dit is het fight or flight systeem in het lichaam, deze reactie begint door activatie van de
PVN. De afgifte van NA en A aan het bloed zal dus zorgen voor de effecten van deze twee, hierdoor
krijg je heel snel een piek van deze waarden in het bloed. Adrenaline zal zorgen voor relaxatie van
gladde spiercellen door de Beta 2 receptoren te activeren. Nor-adrenaline zal meer op de alfa-
receptoren en beta-1 receptoren in het hart werken. Wanneer NA dit doet zal de hartslag verhogen
en de contractiliteit stijgen, ook zal er vasoconstrictie zijn van deze vaten. De sympathetische
,activiteit is verhoogd als gevolg van de stressreactie in de PVN. Hierdoor zal de medulla van de
bijnier A en NA afgeven.
Langdurige stress komt door de activatie van de HPA-as, deze as zal voor cortisol afgifte zorgen.
Cortisol en Catecholamines hebben een andere werking. Catecholamines werken door activatie van
extracellulaire receptoren die second messengers hebben. Deze zullen dan zorgen voor snelle
activatie van de cel door cAMP of fosforylatie te doen. Wanneer deze cellen geactiveerd zijn zullen
ze calcium afgeven of blokkeren en zo contraheren of relaxeren. Maar cortisol is een
vetoplosbarestof, hierdoor kan het door het membraan diffunderen. Eenmaal door het membraan
zal het een intracellulaire receptor binden en zo een complex vormen wat de kern van de cel ingaat.
Hier zal het transcriptie factor spelen en zo transcriptie reguleren. Daardoor is deze reactie
langzamer omdat eerst nog eiwitten geproduceerd moeten worden. Cortisol zorgt voor toename van
bloedglucose, vetzuren en aminozuren. Ook zal het een vasoconstrictieve werking hebben door het
sympathetische zenuwstelsel te ondersteunen.
3. Anatomie hypothalamus, hypofyse & bijnieren. Bekijk ook histologie van bijnieren
(onderscheid merg en schors, wat wordt waar geproduceerd?)
Hypothalamus
De hypothalamus is een regio in de hersenen die veel homeostatische functies controleert. Elk
hormoon is gemaakt in een verschillend cel type. De hypothalamus ligt onder de thalamus, en het
stuurt de hypofyse aan. Ook maakt het de hypothalamus neurohormonen en transporteert deze via
blaasjes naar de posterior hypofyse waar ze worden opgeslagen. Ook zit het osmoseregulatie
centrum dicht bij de hypothalamus. In de hypothalamus hebben we de supra optic nucleus (SOC) en
de paraventriculaire nucleus (PVN) beide spelen een rol in het behoud van waterhuishouding door
vasopressine uit te scheiden in het bloed.
Hypofyse
De hypofyse bestaat uit de anterieure en posterieure klieren. De anterieure hypofyse is een
endocriene klier bestaand uit epitheel, en wordt gevormd van embryonaal weefsel dat de bovenkant
van de mond vormt. De posterieure hypofyse is een vergroting van het neurale weefsel van het
brein. Het scheidt neurohormonen uit die gemaakt worden in de hypothalamus. Hij is verbonden
aan de hypothalamus en het brein via de infundibulum. Het ligt beschermd onder de hersenen in
sphenoid bot. Bloedvoorziening van de hypofyse gaat door 4 arteriën. De A. hypophysialis inferior
sinistra en dextra en de A. hypophysialis superior sinistra en dextra. De inferieure hypophysialis
geeft bloed aan de neurohypofyse en een deel van het infundibulum. De superieure hypophysialis
geeft bloed aan de adenohypofyse en het overige deel van de infundibulum. Dit is een van de
weinige poortaderstelsel in het lichaam.
De posterieure hypofyse slaat op en geeft twee neurohormonen vrij. Oxytocine en vasopressine,
deze kleine peptide hormonen worden gemaakt in de hypothalamus. Deze neurohormonen bestaat
beide uit 9 aminozuren. Vasopressine, beter bekend als ADH (antidiuretisch hormoon) reguleert de
waterbalans in het lichaam. Oxytocine wordt door vrouwen gemaakt en vrijgegeven tijdens ejectie
van melk tijdens borstvoeding en contractie van de baarmoeder tijdens de bevalling.
De anterieure hypofyse heeft zes hormonen die gemaakt worden door de endocriene cellen. Deze
klier scheidt de volgende hormonen uit: prolactine (PRL), thyroid stimulerend hormoon (TSH),
adrenocorticotropine (ACTH), groeihormoon (GH), follikelstimulerend hormoon (FSH), en
luteïniserend hormoon (LH). Secretie wordt gereguleerd door hypothalamische neurohormonen.
Bijnieren
De Bijnieren zijn gespecialiseerd neuro-endocrien weefsel wat deel uitmaakt van het sympathetische
zenuwstelsel. De bijnieren vormen de core van de klieren, welke op de nieren zitten. Elke klier
bestaat uit twee delen, het buitenste deel is de adrenal cortex, dit is een endocriene klier en scheidt
steroid hormonen uit. De medulla wat in de core zit van de klier en is van neuro-secretoir structuur.
De medulla wordt vaak beschreven als een gemodificeerde sympathetische ganglion.
, Preganglionische neuronen projecteren van het ruggenmerg naar de adrenal medulla, waar ze
synpansen. Hoewel de postsynaptische neuronen de axons niet hebben die in target cellen gaan.
Hebben ze wel cellen zonder een axon, genaamd chromaffin cellen, deze scheiden adrenaline direct
uit in het bloed.
De bijnier heeft 4 verschillende lagen, van binnen naar buiten zijn dit:
- Zona glomerulosa: hier komt aldosteron uit, het bevat een enzym aldosteron synthase deze
kan daarom aldosteron uitscheiden.
- Zona fasciculata: Hier komen glucocorticoïd uit zoals cortisol. Het scheidt ook DHEA’s uit en
oestrogeen in kleine hoeveelheden dit is het grootste deel van de bijnier.
- Zona reticularis: Dit scheidt veel DHEA’s en oestrogeen uit.
- Medulla: Hier worden epinefrine en norepinefrine uitgescheiden door het omzetten van
dopamine.
4. Wat is de HPA-as + functie?
Het controle pad voor cortisol secretie is bekend als de hypothalamus-pituitary-adrenal pathway
(HPA-as). Het begint bij het uitscheiden van corticotropin-releasing hormoon (CRH), wat in de
hypothalamus-hypofyse poortsysteem uitgescheiden wordt en getransporteerd wordt in de
anterieure hypofyse. CRH zorgt hierdoor voor het uitscheiden van ACTH (adrenocorticotropine
hormoon). ACTH zorgt voor actie van de bijnier cortex en zorgt voor het maken van cortisol dit wordt
vrijgegeven en geeft een negatief feedback signaal aan de hypothalamus en hypofyse. Cortisol wordt
meer vrijgegeven in stress.
- Wat zijn corticosteroïden + functie? Hoe vindt signaaltransductie plaats?
Corticosteroïden zoals cortisol, worden gezien als de stresshormonen van het lichaam. Cortisol volgt
het standaard steroïde hormoon patroon. Gluconeogenese, inflammatie remmend, bloedplasma in
de lever verhoogd, leukocyten transporteren minder in het lichaam, eiwitafbraak wordt
gestimuleerd. Alle hormonen waar steroïde inzit, die binden niet op het membraan omdat ze lipofiel
zijn. Hier binden ze aan een cytoplasmatische receptor in de cel en hebben effect in de cel en zullen
daar transcriptie veroorzaken. Deze hormonen zullen langwerken, maar wel traag. Dit is onderdeel
van de lange stressreactie.
