1: Homeostase
Het menselijk lichaam bestaat voor ongeveer 60% uit vocht, 2/3de hiervan bevindt zich
intracellulair, 1/3de extracellulair. De extracellulaire vloeistof is constant in beweging en
verplaatst zich door het lichaam. Extracellulaire vloeistof wordt ook het interne milieu
genoemd. Het intracellulaire vocht bevat kalium, magnesium en fosfaten, het extracellulaire
vocht natrium, chloride, waterstofcarbonaat, zuurstof, glucose, amino- en vetzuren en
afvalproducten.
Homeostase is het onderhouden van constante condities in het interne milieu. De
bestandsdelen moeten binnen een bepaalde ‘range; gehouden worden. In stand houding
van homeostase:
- Bloed circulatie systeem:
Continue uitwisseling tussen interstitiële vloeistof en plasmavloeistof door diffusie.
- Ademhalingsstelsel:
Zuurstof wordt gediffuseerd door het alveolaire membraan en CO2 wordt via de
capillairen en alveoli uitgescheden.
- Maagdarmkanaal:
Hier worden opgeloste nutriënten opgenomen (koolhydraten, vet- en aminozuren).
Onverteerde materialen worden weer uitgescheiden.
- Lever:
Zet stoffen om zodat ze wél opgenomen kunnen worden door het bloed en
verwijderd afvalproducten en giffen. Medicijnen en giffen worden afgevoerd naar de
galblaas en uiteindelijk worden de met de feces verwijderd.
- Nieren:
Verwijderd de meeste afvalstoffen, op CO2 na. Dit doen ze door plasma te filteren
door de glomerulaire capillairen en daarna het resabsorberen van stoffen die wel
gebruikt kunnen worden.
- Musculoskeletaal systeem:
Door de spieren kan het lichaam voedselinname verrichten en dit systeem beschermt
het lichaam fysiek.
- Zenuwstelsel:
Centraal zenuwstelsel (CZS): hersenen en ruggengraad, perifeer zenuwstelsel (PZS):
verbinding tussen CZS en de spieren en organen. Het PZS heeft een somatisch
(interactie met omgeving) en een autonoom (zelfregulerend) deel. En bevat twee
soorten zenuwen: motorische en sensorische zenuwen. Sensorische zenuwen geven
informatie uit het lichaam aan de hersenen, motorische zenuwen geven informatie
uit de hersenen door aan de spieren.
- Hormoonstelsel:
Er zijn acht endocriene klieren en een aantal andere organen die hormonen af
kunnen geven. Regelt veel metabole functies.
- Immuunsysteem:
Bescherming tegen pathogenen.
- Integumentum:
De huid en nagels, haren etc. beschermen dieper gelegen weefsel, een scheiding
tussen het binnenste van het lichaam en de buitenwereld. Reguleert temperatuur.
1
,Controlemechanismen:
- O2 en CO2: hemoglobine in rode bloedcellen bindt met O2 en laat dit pas los in
weefsel met een O2-tekort. CO2 wordt weer afgegeven aan het bloed, bij een teveel
aan CO2, wordt het ademhalingsstelsel geactiveerd.
- Baroreceptor systeem: baroreceptoren
zitten in de bifurcatie van de carotiden
en in de aortaboog, deze kunnen door de
druk gestimuleerd worden. Bij een te
hoge druk wordt het vasomotorisch
centrum onderdrukt met als gevolg
minder pompactiviteit en verwijding van
de bloedvaten (negatieve feedback)
Om de effectiviteit van een controlemechanisme te meten, kan de gain worden berekend.
𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛
𝐺𝑎𝑖𝑛 =
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟
Voorbeeld: de K+ concentratie in het bloed is 5.0. Na het eten van een banaan zou dit 10
worden als er geen homeostase zou plaatvinden. Gelukkig is er wel sprake van homeostase
en wordt de nieuwe K+ waarde in het bloed 6.
- Correctie: het verschil in wat het nu is en wat het anders zou zijn (de correctie van de
homeostase), in dit geval is dat dus 10-6 = 4.
- Error: is de verandering die nog steeds plaatsvindt, ondanks de homeostase (de
‘error’ ten opzichte van het origineel), in dit geval dus 6-5 = 1.
à Gain = = 1
Hoe hoger de ‘gain’, hoe beter het controlemechanisme zijn werk doet.
Positieve feedback komt minder vaak voor, dit zorgt in plaats van stabiliteit voor
instabiliteit. Bij bloedverlies verlaagd de bloeddruk en neemt de bloedtoevoer naar de
kransslagaderen af, het hart verzwakt, nog minder pompen etc; de cyclus blijft zich herhalen
tot de dood. Een milde mate van positieve feedback kan nog worden overwonnen met
negatieve feedback. Soms kan positieve feedback zinvol zijn:
- Bloedstolling: stollingsfactoren (enzymen) zetten andere nog ongeactiveerde
enzymen aan en zorgen zo voor bloedstolling. Dit gaat door tot de bloeding is
gestopt.
- Bevalling: wanneer samentrekkingen van de baarmoeder sterk genoeg worden om
het hoofd van de baby door de baarmoederhals te duwen, stuurt het uittrekken van
de baarmoederhals signalen via de baarmoeder spier terug naar het baarmoeder
lichaam, waardoor nog krachtigere weeën ontstaan.
- Genereren zenuwsignalen: stimulatie van het membraan van een zenuwvezel
veroorzaakt lichte lekkage van natriumionen via natriumkanalen in het zenuw
membraan naar het binnenste van de vezel. De natriumionen die de vezel
binnendringen, veranderen vervolgens het membraan potentiaal, wat op zijn beurt
zorgt voor meer opening van kanalen, meer verandering van potentiaal etc. Er
ontstaat een zenuwwerkingspotentiaal. Dit proces gaat keer op keer door tot dat het
zenuwsignaal helemaal tot aan het einde van de vezel is.
In elk geval waarin positieve feedback nuttig is, maakt de positieve feedback deel uit van een
algemeen negatief feedback proces.
2
,Adaptieve controle: het bijsturen van een signaal. Sommige bewegingen van het lichaam
gebeuren te snel, er is dan te weinig tijd om het signaal van het perifere gedeelte via het
brein weer terug te sturen perifeer. Daarom wordt het feed-forward control mechanisme
gebruikt: dit is een systeem dat reageert op veranderingen in zijn omgeving, gewoon leuk
om in een bepaalde toestand te blijven. Het systeem reageert op een bepaalde afwijking
met een vooraf bepaalde actie, in tegenstelling tot een feedback systeem. Als blijkt dat de
reactie toch niet goed is corrigeert het brein het signaal voor de volgende keer dat de
beweging noodzakelijk is, dit is adaptieve controle. Adaptieve controle is eigenlijk
vertraagde negatieve feedback.
Normaalwaardes
Normaalwaarde Normaal range Limieten Eenheid
Ca2+ 1.2 1.0-1.4 0.5-2.0 mmol/L
K+ 4.2 3.8-5.0 1.5-9.0 mmol/L
HCO3- 24 24-32 8-45 mmol/L
Cl- 106 103-112 70-130 mmol/L
Na+ 142 138-146 115-175 mmol/L
Glucose 90 75-95 20-1500 mg/dL
Temperatuur 37 37 18.3-43.3 oC
pH 7.4 7.3-7.5 6.9-8.0 pH
O2 (veneus) 40 35-45 10-1000 mmHg
CO2 (veneus) 45 35-45 5-80 mmHg
à Temperatuur: bij een te hoge temperatuur kan een verhoogd cel metabolisme optreden
dat cellen dood.
à K+: bij te weinig kan verlamming optreden, omdat zenuwsignalen niet meer goed worden
doorgegeven. Bij een teveel aan K+ kan de hartspier ernstig depressief raken.
à Ca2+: bij te weinig tetanische contracties door spontane zenuwimpulsen in perifere
zenuwen.
à Glucose: bij te weinig extreme mentale geprikkeldheid en soms stuiptrekkingen.
3
, 2: Cellen en celorganellen
Eukaryote cel= celkern, ectoplasma= buitenste laagje van de cel
- Protoplasma= cytoplasma + nucleoplasma
- Cytosol= cytoplasma – organellen
Nucleus
Nucleus bevat het genetisch materiaal in de vorm van chromosomen, de nucleos omvangt
de nucleolus. 46 chromosomen, DNA is verwikkeld om histonen. DNA wordt als mRNA
opgenomen in het cytoplasma, vervolgens omgezet in eiwitten door ribosomen. Het nucleair
membraan is poreus, voor diffusie van ionen en moleculen (transport eiwitten), en ligt vast
aan het ER. De meeste cellen hebben 1 nucleus, volwassen RBC 0, osteoclasten meerdere à
form follows function
Celmembraan
Het celmembraan bestaat uit fosfolipiden en cholesterol en sfingolipiden. Zuurstof, CO2 en
alcohol kunnen vanwege hun in vet oplosbare vermogen door het membraan heen, In water
oplosbare stoffen moeten via een kanaal naar binnen. Sfingolipiden beschermen de cel en
zijn een bindingsplaats voor extra cellulaire eiwitten. De cholesterol rol in het celmembraan
bepaalt de mate van doorgankelijkheid van het membraan voor water oplosbare stoffen. Er
zijn twee types cel membraan eiwitten (voornamelijk glycoeiwitten):
- Integrale eiwitten: gaan door het membraan heen, vormen kanalen of poriën of
acteren als transporteiwitten. Sommige acteren ook als enzymen of receptoren. Er
kan informatie van buiten de cel doorgegeven worden aan de binnenkant van de cel
doordat het eiwit functioneert als ‘second messenger’: door binding met het
receptor eiwit woorden enzymatisch processen geactiveerd binnen in de cel
- Perifere eiwitten: zitten vast aan één kant van het membraan, vaak aan een integraal
eiwit, functioneert als enzym of transportcontroller.
Membraankoolhydraten komen eigenlijk altijd voor in combinatie met een eiwit of vet. De
meeste integrale eiwitten zijn glyco-eiwitten en ongeveer 1/10de van de membraanvetten
zijn glycolipiden. De glyco delen van deze moleculen steken uit naar buiten en andere
koolhydraten zijn ook losjes gebonden aan het oppervlak. Het gehele buitenoppervlak heeft
dus een losse koolhydraatlaag = glycocalyx, functies: negatieve lading, glycocalyx kan zich
aan elkaar binden, receptor voor hormonen en immuunreacties.
4
