, 9
KT 3 Fysiologie
COLLEGES EN LITERATUUR
MARLOES OOSTERIK EN FLORIEKE WIERMSA
LEERJAAR 1
1
,Functies van het zenuwstelsel – fysiologie – kwartiel 3 – 15/03/2019
Centrale zenuwstelsel
Het centrale zenuwstelsel is het gedeelte dat wordt omhuld door delen van het skelet. Het bestaat
uit het ruggenmerg, de hersenstam, de kleine hersenen en de grote hersenen. Een bundel
zenuwvezels (axonen) heet in het centrale zenuwstelsel tractus.
Perifere zenuwstelsel
Het perifere zenuwstelsel bestaat uit de hersenzenuwen, de spinale zenuwen en hun vertakkingen.
Zowel in het centrale als in het perifere zenuwstelsel liggen cellichamen van neuronen meestal in
groepen bijeen. In het centrale zenuwstelsel heet zo\n groep een kerngebied of nucleus, in het
perifere zenuwstelsel een ganglion. Een vezelbundel in het perifere zenuwstelsel wordt nervus
genoemd.
Hersen zenuwen en spinale zenuwen
Vanuit de hersenen treden via gaten in de schedel twaalf paar hersenzenuwen. Uit het ruggenmerg
treden de spinale zenuwen, steeds één paar tussen twee wervelbogen. Het totaal van de
lichaamsstructuren dat door één paar spinale zenuwen wordt geïnnerveerd, wordt een
lichaamssegment genoemd. Het gedeelte van het ruggenmerg waarmee de animale vezels een
bepaalde spinale zenuw rechtstreeks verbonden zijn, heet een ruggenmergsegment.
Animaal en vegetatief
Animaal zijn alle functies en structuren die betrokken zijn bij het waarnemen van de buitenwereld
en bij de sensoriek en motoriek van het houdings- en bewegingsapparaat.
Vegetatief zijn de functies en structuren die gericht zijn op de instandhouding van het lichaam, de
groei en de voortplanting. Het vegetatieve deel van het zenuwstelsel, met name het motorische
deel ervan, wordt ook autonoom genoemd, omdat dit systeem onafhankelijk van de wil zou
functioneren.
Het motorische deel van het vegetatieve zenuwstelsel bestaat uit twee systemen die als
antagonisten werken, het orthosympathische systeem, dat het lichaam instelt op lichamelijke
arbeid, en het parasympathische systeem, dat zorgt voor opbouw en herstel.
Afferent en efferent
Deze termen worden gebruikt voor vezels en vezelbundels in realtie tot de structuren waartussen
zij een verbinding vormen.
Afferent betekent er naartoe, efferent er vandaan. Afferent wordt gezien als sensorisch en efferent
als motorisch.
Reflexmodel
De prikkels afkomstig uit de buitenwereld of uit het eigen lichaam worden opgevangen door
sensoren en via sensorische neuronen naar het centrale zenuwstelsel vervoerd. Verwerking van het
signaal in het centrale zenuwstelsel leidt tot prikkeling van motorische neuronen, die op hun beurt
de prikkel overdragen op een doelorgaan (effector). Wanneer de effector een skeletspier is, bestaat
de respons uit een verandering van de contractietoestand, waaruit beweging kan voorkomen.
Sensorische neuron centraal zenuwstelsel motorisch neuron effector = reflexboog.
Hiërarchisch model
Het hiërarchisch model legt een verband tussen de organisatie van het zenuwstelsel en de manier
waarop het zenuwstelsel zich heeft ontwikkeld.
De fylogenese is de historische ontwikkeling (evolutie) van een soort.
De ontogenese is de ontwikkeling van het individu uit de bevruchte eicel.
Het hiërarchische model verdeelt het centrale zenuwstelsel in drie niveaus:
1: Archi-niveau.
2: Paleo-niveau.
3: Neo-niveau.
Het archi-niveau is fylogenetische het oudst. Anatomisch gezien omvat het de caudaal gelegen
delen van het centrale zenuwstelsel, zoals de grijze stof van het ruggenmerg en kerngebieden in de
hersenstam. Tot de functies behoort de regeling van relatief eenvoudige, automatisch verlopen
processen, zoals reflexen ten behoeve van de homeostase.
Het paleo-niveau is fylogenetisch jonger. Het omvat structuren als de hypothalamus en de basale
kernen die aan de basis van de grote hersenen liggen. De functies zijn gecompliceerder dan die van
2
,het archi-niveau en omvatten bijvoorbeeld automatische bewegingspatronen (lopen, zwemmen) en
de expressie van emotie.
Neo-niveau is in de evolutie als laatste ontstaan. Het omvat onder andere het grootste deel van de
hersenschors. Het is betrokken bij mentale processen, bewuste waarneming en willekeurige
motoriek.
In het intacte zenuwstelsel functioneren de drie niveaus tegelijkertijd, waarbij de activiteit van de
lagere niveaus door de hogere niveaus wordt bestuurd. Meestal is deze besturing van remmende
aard, er is sprake van inhibitie.
Ruggenmerg
Het ruggenmerg heeft een tweeledige functie. Enerzijds is het ruggenmerg het laagste niveau
waarop sensomotorische integratie plaatsvindt, anderzijds vormt het de verbinding tussen de
hersenen en de periferie. Wanneer het ruggenmerg wordt doorgesneden, kun je een wit ovaal zien
waarin een grijze vlinder lijkt te liggen.
Grijze stof bestaat voornamelijk uit cellichamen van neuronen en gliacellen.
De witte stof bestaat uit zenuwvezels die in de lengterichting van het ruggenmerg lopen. Deze
vezels zijn vrijwel alle gemyeliniseerd. Deze myeline veroorzaakt de witte kleur.
De hoeveelheid witte en grijze stof die in een dwarsdoorsnede
van het ruggenmerg te zien is, verschilt per
ruggenmergsegment. Voor de witte stof geldt dat de omvang
van craniaal naar caudaal voortdurend afneemt. De
hoeveelheid grijze stof is gerelateerd aan het aantal perifere
sensorische en motorische neuronen in het
ruggenmergsegment. Dit aantal is het grootst op cervicaal en
lumbaal niveau, omdat vanuit daar het grootste deel van
respectievelijk de arm en het been wordt geïnnerveerd.
Hersenstam
De hersenstam is de voortzetting van het ruggenmerg in
craniale richting. De overgang van ruggenmerg naar hersenstam verloopt geleidelijk. De functies
van de hersenstam komen grotendeels overeen met die van het ruggenmerg, al is de segmentale
ordening van de grijze stof moeilijk herkenbaar. Daarnaast zijn er specifieke regelcentra aanwezig
voor vele somatisch en vegetatieve functies. Van caudaal naar craniaal gaat de hersenstam zowel
wat betreft bouw als functie steeds minder op het ruggenmerg lijken. Hoe hoger je komt, hoe meer
de specifieke regelcentra de overhand krijgen.
De hersenstam bestaat van caudaal naar craniaal uit drie delen:
1: Medulla oblongata.
2: Pons.
3: Mesencaphalon.
De schakelkernen maken deel uit van sensorische en motorische
baansystemen. Zij liggen grotendeels in de basis van de
hersenstam.
Een belangrijk complex van regelcentra is de formatio reticularis, een netwerk van neuronen die
zich uitstrekt over de gehele lengte van de hersenstam. De formatio reticularis heeft regelfuncties
ten aanzien van het bewustzijnsniveau, de lichaamshouding, de bloedsomloop en de ademhaling.
Het mesencephalon bevat enkele kerngebieden die een rol spelen bij het inzetten en coördineren
van bewegingen.
Cerebellum
Cerebellum betekent kleine hersenen. Het bestaat uit twee halve hemisferen met een sterk
geplooid oppervlak. Het cerebellum zorgt voor de coördinatie en de fijne afstemming van de
motoriek die vanuit andere hersendelen wordt ingezet, en heeft een functie bij het programmeren
van bewegingen vanuit de hersenschors.
Diencephalon
3
,Tijdens de embryonale ontwikkeling splitst het prosencephalon zich in het diencephalon en het
telencephalon. Ten gevolge van de sterke uitgroei van het telencephalon naar lateraal en caudaal
komt het diencephalon uiteindelijk tussen de beide hemisferen van het telencephalon te liggen.
Vandaar de naam, die tussenhersenen betekent. In het volgroeide zenuwstelsel vormen
diencephalon en telencephalon tezamen het cerebrum (grote hersenen).
Telencephalon
Het telencephalon (de eindhersenen) vormt het meest craniale deel van het centrale zenuwstelsel.
Het telencephalon bestaat uit twee hemisferen. Deze zijn via drie vezelbundels met elkaar
verbonden waarvan het corpus callosum (de balk) de belangrijkste is.
Gewaarwording – fysiologie – kwartiel 3 – 16/03/019
Pijnbeleving
Pijn wordt ervaren als een last die men zo snel mogelijk wil kwijtraken. Daarbij wordt vaak vergeten
dat pijn in eerste instantie een alarmsignaal is. Bij het branden van een hand of na een
wespensteek veroorzaken de nociceptieve impulsen reflexmatige aanpassingen, maakt de
pijnsensatie duidelijk dat beschadiging is opgetreden en kunnen snel maatregelen worden
genomen.
Pijn kan na een letsel activiteiten afremmen om erger te voorkomen.
Pijn kan in verschillende verschijningsvormen optreden, als een korte pijnflits na een speldenprik of
als een zeurend gevoel bij een schaafwond. Tevens is het mogelijk dat pijn zonder aanwijsbare
somatische oorzaak optreedt (psychogene pijn).
Naast de verschillen in het type pijngevoel kan de beleving van pijn zeer verschillend zijn. Pijn is
niet een eenduidige gewaarwording en de reactie erop is zeer variabel.
Primaire en secundaire pijn
Bij een weefselbeschadiging door mechanische, chemische of thermische belasting treedt vrijwel
onmiddellijk een scherpe pijnsensatie op die goed gelokaliseerd kan worden. De beschadigde
prikkel wordt door vrije zenuwuiteinden omgezet in actiepotentialen die met een snelheid van 5-30
m/s via gemyeliniseerde vezels naar het centrale zenuwstelsel worden geleidt. Er dragen diverse
populaties unimodale nocisensoren zorg voor waarneming van mechanische, chemische of
thermische beschadiging.
De directe pijngewaarwording wordt primaire pijn genoemd en signaleert de plaats en de ernst van
de beschadiging.
Activering van de ongemyeliniseerde vezels veroorzaakt een doffe zeurende pijn, die minder scherp
te lokaliseren is. De pijn heeft een sterk emotionele component en houdt de aandacht gericht op
het letsel. Deze pijn wordt secundaire pijn genoemd.
Na korte tijd, wanneer stoffen als bradykinine, prostaglandinen, kallikreïne en uit cellen lekkende
K+ ionen in het interstitium terechtkomen, worden andere vrije zenuwuiteinden gestimuleerd. Dze
polymodale nocisensoren hebben afferent ongemyeliniseerde C-vezels met een lage
geleidingssnelheid. Van dit type vezel is aangetoond dat ze de transmitter substance P (SP)
afgeven. SP is een neuropeptide dat is opgebouwd uit enkele aminozuren.
Centrale verwerking
In het model van Loeser, wordt aangegeven dat mensen verschillend omgaan
met pijnperceptie en pijnbeleving. Bij chronische pijnpatiënten duurt de pijn
langer voort dan een aantoonbare weefselschade. Bij aanhoudende pijn ligt het
aan ervaringen met pijn in het verleden hoe iemand erop reageert. Pijnbeleving
hangt daardoor van veel persoonlijke factoren af. De beleving leidt vervolgens
tot heel verschillend pijngedrag.
Trainingsmethoden – fysiologie – kwartiel 3 – 16/03/2019
Trainingsmethoden
Training is gericht op verbetering van de presentatie. Voor duursport moet vooral het
cardiorespiratoire systeem worden getraind. Er zijn in principe drie duurtrainingsmethoden:
1: Intervaltraining.
2: Training van lange duur met lage intensiteit.
3: Training met hoge intensiteit.
Bij intervaltraining gaat het om afwisseling van perioden van zware inspanning met perioden van
‘rust’. De duur van e rustperiode is in het algemeen even lang of langer dan de periode van
inspanning. De periode van inspanning bedraagt één minuut, of iets langer, en de intensiteit is
hoog, bij een hartfrequentie van meer dan 85% van maximaal. Een intervaltraining bestaat uit een
of meer sets van een aantal herhalingen.
4
, Trainingen van lange duur met een lage intensiteit duren langer dan voor de eigenlijke wedstrijd
nodig is. De intensiteit is zodanig dat de hartfrequentie ongeveer 70% van maximaal is. Of deze
manier van trainen het gewenste effect heeft, is niet duidelijk. Het lijkt niet zo te zijn dat hoe langer
men traint, des te groter het effect is. Een training van 3 uur per dag hoeft geen beter resultaat te
geven dan een training van 1,5 uur per dag.
Een training met een hoge intensiteit betekent dat de belasting overeenkomt van 80-90% van de
VO2 max. Dit komt bij reeds goedgetrainde sporters overeen met de lactaatdrempel of iets
daarboven. Wanneer de lactaatdrempel is bepaald, kent men de hartfrequentie die daarmee
overeenkomt. Daarvan wordt bij de training dan gebruikgemaakt. De duur van dit type training is
25-50 min.
In het begin duurt de training korter en heeft het een lagere intensiteit dan later, wanneer de
training duidelijk effect heeft gehad.
Prestaties die korter dan 60 seconden duren, zijn afhankelijk van de anaërobe energievrijmaking.
Bij krachttraining gaat het om de toename van de maximale spierkracht van de spieren die bij de
sportieve activiteit worden gebruikt. Hierbij kunnen drie soorten oefeningen worden onderscheiden:
1: Isometrisch (statisch).
2: Isotoon (dynamisch).
3: Isokinetisch.
Bij een isometrische spiercontractie is er geen beweging in de gewrichten, in tegenstelling tot bij
een isotone spiercontractie. Hoewel statische belasting verbetering van spierkracht geeft, geven
isotone en isokinetische training betere resultaten, omdat de spierkracht over de gehele beweging
wordt vergroot. Isokinetisch betekent dat de beweging met constante snelheid wordt uitgevoerd.
Immobilisatie
Bij langdurige bedrust treden enkele veranderingen op, waarvan de voornaamste zijn:
1: Spieratrofie (het slinken van spieren).
2: Verlies van beenweefsel (osteoporose).
3: Vermindering van VO2 max en een verhoogde neiging tot orthostatische collaps.
De mate van spieratrofie is groter wanneer de inactiviteit het gevolg is van een beschadiging van
perifere zenuwen, waardoor de spieren niet meer geprikkeld kunnen worden, dan wanneer de
spieren bij een intacte innervatie niet worden gebruikt.
Spieratrofie gaat gepaard met een negatieve stikstofbalans als gevolg van afbraak van spiereiwit,
deze houdt tot ongeveer zes weken na het begin van de bedrust aan. Stikstof wordt uitgescheiden
in de vorm van ureum. Stikstof wordt opgenomen met de eiwitten in de voeding.
Osteoporose bij bedrust is het gevolg van de veranderde invloed van de zwaartekracht en van de
immobiliteit. Voor de instandhouding van het skelet moet de activiteit van osteoblasten, die
beenweefsel aanmaken, in evenwicht zijn met die van osteoclasten, de cellen die beenweefsel
afbreken. Onder normale omstandigheden zijn op de volwassen leeftijd opbouw en afbraak van het
skelet met elkaar in evenwicht.
De vermindering van VO2 max bij immobilisatie kan zich snel voltrekken en kan aanzienlijk zijn. Een
bedrust van 20 dagen kan leiden tot een vermindering van VO2 max met 15-45%. De vermindering
is afhankelijk van de trainingstoestand en van de leeftijd van de patiënt. Bij mensen in een goede
trainingstoestand neemt VO2 max sterker af dan bij mensen in een minder goede
trainingstoestand. De afname van VO2 max is het gevolg van een vermindering van het maximale
HMV.
Homeostase – fysiologie – kwartiel 3 – 11/03/2019
Vloeistofcompartimenten
Het menselijk lichaam bestaat voor circa 60% uit water. Water fungeert als oplosmiddel en als
medium waarin levensprocessen zich afspelen. Sommige weefsels bevatten meer water dan
andere, zo bestaat hersenweefsel voor 90% en spierweefsel voor 80% uit water. Het watergehalte
van vetweefsel is laag, slechts 15%. Het gemiddelde watergehalte van het lichaam zonder
vetweefsel, de magere lichaamsmassa bedraagt 70%.
Het totale lichaamswater is verdeeld over drie compartimenten, de cellen, het interstitium en het
bloedplasma.
Een verschil in concentraties van opgeloste stoffen aan weerzijden van de celmembraan leidt tot
netto transport van water (osmose), totdat een osmotisch evenwicht is bereikt.
De scheiding tussen het interstitiële compartiment en het intravasculaire compartiment wordt
gevormd door de capillairwand. De capillairwand is een semipermeabele membraan die water en
opgeloste stoffen doorlaat tot een molecuulmassa van circa 6000. De wand is steeds moeilijker
5
