College 1, 15-11 Interne milieu, regelsystemen en ZS
Homeostase: constant houden van het interne milieu. Er is een
bepaalde streefwaarde, er kan een afwijking komen en dan zorgt een
reflexboog voor het terugvallen van deze waarde naar de
streefwaarde. Vervolgens schiet ie door en zorgt een ander reflex weer
voor het behalen van de streefwaarde.
Steady state: bepaald niveau wat constant blijft, hoet niet perse de
setpoint te zijn. Denk aan lichaamstemperatuur. Bij inspanning kan
deze oplopen tot 38 graden en daar blijft ie dan. Hierdoor kun je het
langer volhouden. Wanneer een steady state bereikt is, is er een
balans tussen de vraag van het lichaam en de reactie van het lichaam
op deze vraag.
Interne milieu: extracellulaire vloeistof, de leefomgeving van de cellen
Calcium stimuleert een heleboel processen, dus wanneer er veel
calcium in een cel zit zal de cel veel te actief worden. Dit wordt gestopt
in het endoplasmatisch reticulum, het wordt daar opgeslagen. In de spier
zit het in het sarcoplasmatisch reticulum.
Inspanning is een aanslag op je homeostase:
- Er wordt glucose verbruikt door cellen -> Plasmaglucosespiegel is verlaagd
- Er wordt glucose verbrandt met verbruik van O2 -> Temperatuur stijgt en CO2 gehalte is
verhoogd
- Er wordt ATP verbruikt -> verlaagde pH, er komt namelijk H+ vrij
De respons van je lichaam:
- Verhoogde hartslag
- Verhoogde circulatie
- Snellere ademhaling
Regelsysteem
Het doel van een regelsysteem is om een fysiologische variabele
dicht bij een constante waarde te houden.
Een sensor neemt een veranderende waarde waar, geeft deze door
aan het controle centrum. Deze vergeiljkt de gemeten waarde met de
streefwaarde en wanneer er iets veranderd moet worden wordt er
een effector aangestuurd.
- Negatieve feedback: een bepaalde waarde wordt teruggezet naar
de streefwaarde. Dit heet stabilisatie: respons in andere richting
dan de stimulus
- Positieve feedback: respons in dezelfde richting als stimulus:
destabilisatie
- Feedforward: voorkomen in beter dan genezen. Denk aan vasoconstrictie wanneer je het koud
hebt. Verschillende soorten sensoren. Ook wanneer je lekker eten ruikt, wordt er alvast meer
speeksel, maagsap en enzymen uit de pancreas aangemaakt. Ook wordt de stijging in de
glucosespiegel voorkomen door aanmaak van stoffen.
Gain: de mate waarin een regelsysteem de homeostase kan handhaven. De grootte van een
regeleffect is afhankelijk van de versterking en looptijd. Bij een langere looptijd kan er meer
afgeweken worden van de streefwaarde. Bij een hogere versterking wordt er eerder ingegrepen en
wordt er sneller de streefwaarde gehaald. De pH arteriele bloed: 7,4. Deze mag afwijken tussen
7,35 en 7,45. Dit is dus een kleine afwijking waardoor het regelsysteem voor deze pH een grote
versterking moet hebben. Dit bereik je door buffers.
Geschreven door Tara de Valk 1
,Intercellulaire communicatie: de communicatie tussen cellen kan verbeterd worden door training.
- Juxtacrien: door middel van gap junctions: connecties tussen verschillende cellen waar stoffen
doorheen komen. Denk aan glad spierweefsel.
- Paracrien: transmitter wordt geproduceerd door de ene cel, deze wordt afgegeven aan de
omgeving en gebonden aan een andere cel.
- Autocrien: transmitter wordt geproduceerd, afgegeven in de omgeving en opgenomen door
dezelfde cel.
- Intracrien: een chemische boodschapper wordt geproduceerd binnenin een cel, waardoor er een
signaal binnen diezelfde cel wordt afgegeven waardoor er een specifieke reactie ontstaat.
- Endocrien: cellen staan hormonen af aan het bloed en worden getransporteerd door het hele
lichaam. Het lichaam heeft 8 endocriene klieren die hormonen synthetiseren. Deze hormonen
gaan ook door de regelsystemen en is dus een belangrijke factor binnen de homeostase.
- Neuronaal: signalen van het ene neuron worden via de synaps overgebracht op het andere
neuron
- Endoneuronaal: Hormonen worden bij activatie van de neuron bij de synaps afgegeven aan het
bloed, waarna de hormonen de doelcellen bereiken
Rol van eiwitten:
- Boodschappers(hormonen)
- Receptoren
- Bouw
- Transport(bloed, celmembraan)
- Enzymen(katalysatoren)
Beschadiging
- pH veranderingen: de eiwitten verliezen hun vorm en daardoor hun functie. Eiwitten zijn
opgebouwd uit aminozuren(NH2, CO en OH-groepen) en de H+ wordt afgestaan wanneer de
pH te hoog wordt. Wanneer de pH te laag wordt, nemen ze H+ op. De vorm verandert hierdoor.
- Temperatuurveranderingen kunnen de vorm van eiwitten veranderen.
Reparatie
Er worden bepaalde stress-eiwitten aangemaakt wanneer eiwitten beschadigd worden. Deze
helpen bij de reparatie van licht beschadigde eiwitten.
Heat shock proteins: Een van de belangrijkste stress eiwitten. Worden veel gevormd bij beweging.
Bij getrainde mensen worden beschadigde eiwitten gemakkelijker hersteld. Door een actieve
spiercel worden actief eiwitten aangemaakt, dit gaat zo in zijn werking:
1. Activatie van spiercellen
2. Activatie van de transcriptie activator
3. Deze treedt de celkern binnen en bindt zich aan het DNA
4. DNA transcriptie tot mRNA
5. Het mRNA wordt vervoerd naar de ribosomen
6. Het mRNA wordt getransleerd tot proteïnes
Geschreven door Tara de Valk 2
,Gliacellen:
- Oligodendrocyten: vormen van myelineschedes in centrale zenuwstelsel
- Microglia: Ze verwijderen schadelijk materiaal, zoals virussen en schimmels uit het centraal
zenuwstelsel door middel van fagocytose
- Astrocyten: Het zijn steuncellen in de zenuwbaan die liggen tussen een bloedvat en een
zenuwcel. Astrocyten hebben vele functies, ze verwijderen sommige neurotransmitters (GABA,
ATP en glutamaat), regelen de ionenconcentratie en spelen een rol bij de ontwikkeling van het
CZS door vorming van geleidende uitlopers waarlangs neuronen kunnen groeien.
Organisatie zenuwstelsel
- Centraal
- Hersenen
- Ruggenmerg
- Perifeer
- Afferent: naar de hersenen toe
- Somatosensorisch
- Visceraal(bloedvaten en lymfen)
- Special sensory
- Efferent: van de hersenen af
- Somatomotorisch
- Autonoom
- Sympathisch
- Parasympathisch
Het somatische systeem zorgt voor innervatie van de skeletspieren, het autonome systeem voor
de innervatie van gladde spieren, hartspieren en klieren
Opbouw zenuwcel
Dendrieten: Ontvangen de inkomende signalen van andere cellen
Cellichaam: Bevat de celkern en verwerkt alle inkomende signalen
Axon: Geeft signalen door aan omliggende cellen en wordt zelf omringd door de
cellen van Schwann en bevat daardoor knopen van Ranvier
Presynaptische terminals: Communiceren met andere cellen
Rustmembraanpotentiaal: Varieert van -40 tot -70 mV en is afhankelijk van
evenwichtspotentialen. Bij rust is de binnenkant van de cel negatief geladen, de
buitenkant positief.
Een evenwichtspotentiaal wordt bereikt wanneer de chemische en elektrische
gradiënten in evenwicht zijn:
Concentraties van ionen zorgen voor een chemische gradiënt naar binnen of buiten
toe.
Ladingen van ionen zorgen voor een elektrische gradiënt naar binnen of buiten toe.
Wet van Nernst: evenwichtspotentiaal berekenen
Goldman-Hodgkin-Katz: berekenen van rustmembraanpotentiaal
Passieve kanalen: lekkanalen, deze zijn altijd open.
Actieve kanalen: Openen na het ontvangen van een stimulus
- Spanningsafhankelijke kanalen
- Ligandgestuurde kanalen
- Mechanische veranderingen zorgen ook voor het openen en sluiten van kanalen
Temporele sommatie: optelsom van verschillende EPSP’s van een enkel presynaptisch neuron in
een korte tijd
Geschreven door Tara de Valk 3
,Spatiele sommatie: verschillende EPSP’s komen van verschillende exciterende inputs. Er zijn
ongeveer 50 EPSP’s nodig om een actiepotentiaal te veroorzaken.
Er komen zowel EPSP’s als IPSP’s binnen en deze worden beiden bij elkaar opgeteld.
Opwekken van een actiepotentiaal
Herstellen van de cel na een actiepotentiaal door middel van een natriumkaliumpomp:
1. Een kanaal is in staat om 3 natrium ionen door te laten per keer
2. Wanneer er natrium naar buiten moet, bindt er een fosfaat groep van ATP aan het kanaal
waardoor er ADP overblijft.
3. De vorm van het kanaal verandert waardoor er 3 natrium ionen naar buiten worden gepompt
4. Wanneer kalium naar binnen moet, kunnen er 2 ionen per keer worden doorgelaten
5. De fosfaat groep van het ATP(wat toen ADP werd) laat los van het kanaal
6. Het kanaal verandert van vorm waardoor er 2 kalium ionen naar binnen worden gepompt
Het sympathische zenuwstelsel beschikt over korte preganglionaire vezels die met Acetylcholine
de lange postganglionaire vezels prikkelen. Met noradrenaline hebben deze een invloed op het
effector-orgaan, deze heeft adrenerge receptoren. Dit systeem activeert het katabolisme en het
anabolisme. Anders dan bij de parasympathische postganglionaire neuronen is het contact tussen
de vezeluiteinden van de postganglionaire orthosympathische neuronen en de doelcellen veel
minder direct. De rijkelijk vertakte uiteinden
van deze vezels bevatten een reeks van
verdikkingen, zogenoemde varicositeiten,
waaruit noradrenaline wordt afgescheiden. In
deze varicositeiten vinden de biosynthese, de
opslag en de afgifte van noradrenaline plaats.
Het parasympatische zenuwstelsel heeft lange
preganglionaire vezels die vlak voor of in het
effector-orgaan door middel van acetylcholine
overgaan op de korte preganglionaire vezels.
Het effector-orgaan wordt geprikkeld door
acetylcholine. Dit systeem activeert het
anabolisme en remt het katabolisme. De
effector-organen hebben muscarine
receptoren.
Geschreven door Tara de Valk 4
, Activatie van de sympaticus zorgt voor activatie van de bijnier. Het merg produceert dan ACh en dit
wordt aan het bloed afgegeven.
Alfa1 cellen: receptoren in het bloed. Zodra er activiteit is van de sympaticus vindt er
vasoconstrictie in het hele lichaam plaats. Alleen de spieren en het hart krijgen meer bloed. Dit
komt omdat hier Beta2 receptoren zitten. Deze binden aan adrenaline en zorgen voor vasodilatatie
in aanwezigheid van metabolieten(glucose, ATP, aminozuren, etc). Het hart gaat harder werken
door de Beta1 receptoren.
Toename in sympathische activiteit zorgt voor vasoconstrictie. Vasodilatatie komt dus door een
vermindering van sympathische activiteit.
Autonome receptoren worden gekoppeld aan een G-eiwit via second messengers. Het cyclisch
AMP werkt als second messenger.
College 2, 17-11 Bioenergetica
We halen de meeste energie uit vetten. We hebben een voorkeur voor de verbranding van
koolhydraten omdat voor de verbranding van vetten meer zuurstof nodig is. Uit koolhydraten en
eiwitten halen we 4 kcal per gram, uit vetten 9 kcal per gram.
Wanneer wij een aminozuur willen verbranden, wordt de NH2 groep omgevormd in NH3. Dit is een
giftige stof dus dit zetten we snel om in ureum, NH4. We verbranden daarom niet zo vaak eiwitten
in ons lichaam.
Oxidatie: een proces waarbij een elektron verwijderd
wordt van een molecuul.
Reductie: een proces waarbij een elektron wordt
toegevoegd aan een molecuul.
Oxidatie en reductie vinden plaats doordat er hydrogene
moleculen aanwezig zijn. NAD en FAD spelen
belangrijke rollen in het overplaatsen van elektronen. De
geoxideerde vorm van NAD en FAD is NAD+ en FAD,
de gereduceerde vorm NADH en FADH.
Er kunnen elektronen uitgewisseld worden als vrije
elektronenparen of gekoppeld aan een paar waterstof
atomen. Een reductor staat een elektron af waardoor
er reductie kan plaatsvinden.
Een oxidizing agent neemt een elektron op. Dit hoeft
geen O2 te zijn, maar is vernoemd naar O2 omdat dit
wel de ultieme elektronen ontvanger is.
NAD wordt gemaakt van vitamine B3. Wanneer deze een H+ opneemt samen met 2 e-, wordt er
NADH gevormd. Dit wordt direct weer omgezet in NAD+. FAD wordt gemaakt van vitamine B2.
FAD kan 2 H+ opnemen met 2 e-, wat FADH2 vormt.
Enzymen
Enzymen spelen een grote rol in het reguleren van metabolische processen binnen een cel. Ze
zorgen ervoor dat er een minder grote hoeveelheid aan activatie energie nodig is, waardoor de
reactie sneller kan verlopen en het eindproduct dus sneller geleverd kan worden. Enzymen zijn
grote proteine moleculen met een unieke vorm. Het relief van het molecul zorgt ervoor dat er
actieve zijdes zijn op het enzym. Deze vormen een slot-sleutel(enzym-substraat) complex tussen
het enzym en het substraat(de reagerende stof). De optimale werking van een enzym is afhankelijk
van:
- Temperatuur
- pH
Geschreven door Tara de Valk 5