FYSIOLOGIE
Inleiding fysiologie & homeostase
Anatomie hoe zien structuren in het menselijk lichaam er uit macroscopisch (blote oog) en
microscopisch (histologie).
Fysiologie hoe functioneren de verschillende structuren orgaan niveau en cel niveau.
Pathologie hoe zorgen veranderingen in normale fysiologie voor ziekte?
Celdifferentiatie een ongespecialiseerde cel veranderen in een gespecialiseerde cel met een
bepaalde functie.
Spiercellen er zijn drie verschillende typen; skelet, hart en ‘smooth’ en alle drie een
gespecialiseerde functie. Veel spiercellen samen Spierweefsel
Neuronen cel in het zenuwstelsel die gespecialiseerd is in het doorgeven van elektrische signalen.
Veel neuronen samen Zenuwweefsel/neuronweefsel
Epitheelcellen cellen die zijn gespecialiseerd in het selectief uitscheiden en absorberen van ionen
of organische moleculen. Veel epitheelcellen samen epithelium. Dit weefsel vormt de deklaag van
verschillende holtes. Epitheelcellen zitten met tight junctions aan elkaar, zodat er nauwelijks
moleculen tussen de cellen door kunnen diffunderen. Moleculen kunnen alleen de epitheel passeren
als er sprake is van actief transport. Epitheel bevat geen bloedvaten. Aan –en afvoer van stoffen voor
de epitheelcellen geschiedt via de bloedvaten in het ondergelegen bindweefsel.
Connectief weefsel vorming van de extracellulaire matrix (ECM). Dit is de ondersteunende
omgeving van elke individuele cel.
Het lichaam kan bekeken worden op verschillende organisatieniveau’s:
Moleculair eiwit cel weefsel orgaan orgaanstelsel.
In het lichaam zitten 11 verschillende orgaanstelsels.
Urinestelsel, zenuwstelsel, spierstelsel, bloedvatenstelsel, lymfe, ademhaling, vertering,
voortplanting, huid, skelet, hormoon. Tabel 1.1 blz. 5
Vloeistof compartimenten
Intracellulaire vloeistoffen vloeistoffen binnen in de cel (cytoplasma enz.). Bevat ongeveer 2/3 e
van al je lichaamsvloeistof.
Extracellulaire vloeistoffen vloeistoffen om de cel heen. Ongeveer 1/3 e van al je
lichaamsvloeistof.
Homeostase het vermogen van meercellige organismen om het interne milieu constant/ in
evenwicht te houden ondanks veranderingen in de omgeving waarin het organisme zich bevindt.
Homeostase is een dynamisch proces (bijv. de verandering in de glucoseconcentratie in het bloed).
Door homeostase zal de bloedsuikerspiegel zo goed als mogelijk rond een bepaalde waarde blijven
hangen en niet teveel uitschieten.
Regulatie van homeostase met behulp van homeostase controle systemen;
Een voorbeeld; onderstaande systeem houdt de lichaamstemperatuur ongeveer hetzelfde wanneer
de omgevingstemperatuur veranderd.
1
, Blz. 8
De regulatie systemen werken meestal via negatieve terugkoppeling een proces wordt negatief
beïnvloed tot (eventueel) de oorspronkelijke waarde weer is bereikt.
Positieve terugkoppeling proces wordt positief beïnvloed. Het proces wordt dus in stand
gehouden of versterkt. Bijv. bloedstolling of bevallen.
Terugkoppeling werkt vaak in enzymatische en hormonale processen. Positieve terugkoppeling is
echter in contradictie met homeostase (want proces wordt niet specifiek gestopt, maar juist
versterkt), dus dit komt dan ook veel minder voor in de natuur. Positieve terugkoppeling is dus geen
homeostase.
Tabel 2.1 blz. 9 en zie blz. 11.
De prikkel die een terugkoppeling veroorzaakt, wordt ook wel de stimulus genoemd.
Cellen kunnen op verschillende wijzen onderling communiceren;
Hormonen hormonen worden uitgescheiden door cellen en vervolgens getransporteerd via de
bloedbaan. Ze binden aan cellen die daar de juiste receptoren voor bezitten en komen dus zo bij de
juiste cellen terecht.
Neurotransmitters neurotransmitters worden uitgescheiden door neuronen/zenuwcellen. Ze
verplaatsen zich doordat er diffusie (hoge concentratie lage concentratie) plaatsvindt en komen
zo bij andere neuronen terecht.
Paracrine/autocrine stoffen deze stoffen worden gemaakt en uitgescheiden door cellen en
verplaatst via extracellulaire compartimenten. Een stof die reageert met naburige cellen
paracrien. Een stof die wordt afgegeven door een cel en vervolgens weer naar diezelfde cel
terugkeert autocrien.
Inleiding zenuwstelsel en actiepotentialen
Zenuwstelsel kan men onderverdelen in het centrale ZS en het perifere ZS. Het ZS heeft 2
basisfuncties;
- Opnemen en verwerken van informatie
- Het in gang zetten en sturen van bewegingen via gerichte spierarbeid
Centrale ZS hersenen, hersenstam en ruggenmerg grootste deel van het ZS.
Perifere ZS alle zenuwen die buiten het CZS liggen.
2
,Het parasympatisch ZS verlaagt de hartslag (lichaam in rust). Het sympatisch ZS verhoogt de hartslag
(lichaam tijdens activiteit).
Zenuwcellen neuronen zijn ongeveer 10% van alle cellen in het CZS en nemen ongeveer 50%
van de ruimte in. Een neuron heeft een axon (van de kern af, naar andere cel toe) en een dendriet
(van een andere cel naar de kern toe).
Neuronen komen voor in verschillende vormen:
Multipolair komen het meest voor in het CZS. Het zijn
motorische zenuwcellen die skeletspieren aansturen.
Unipolair sensibele neuronen in het PZS.
Bipolair komen zelden voor. Maar ze kunnen zich bevinden
in zintuigen om info over horen, ruiken, proeven etc. door te
geven.
Verschillende neuronen hebben verschillende functies;
Sensibele neuronen (afferent info van weefsels naar CZS) ontvangen info van zintuigcellen.
Schakelcellen (inter verbinden neuronen binnen CZS met elkaar) bevinden zich geheel in de
hersenen & ruggenmerg en zorgen voor de overdracht van informatie. Bevat 99% van de neuronen.
Motorische neuronen (efferent info van CZS naar andere cellen) geleiden impulsen vanaf het
CZS naar andere weefsels/organen/orgaansystemen. Fig 6.4 blz. 141
3
, Communicatie
Het brein is opgebouwd uit heel veel zenuwcellen (neuronen) die met elkaar communiceren door
middel van speciale contactpunten: synapsen. In deze synapsen worden chemische stoffen
(neurotransmitters) van het ene neuron (presynaptisch) naar het andere neuron (postsynaptisch)
overgedragen waar ze worden ontvangen door receptoren.
Neuroglia niet-zenuwcellen die de zenuwcellen omvangen en zorgen voor metabolische en
fysische ondersteuning. Ze behouden de homeostase, vormen myeline en beschermen de neuronen.
4 soorten;
Ogliodendrocyt; uiteinden zijn langs de axonen gewikkeld waardoor isolatiemateriaal gevormd wordt
= myeline. Myeline bevat vetten, waardoor het hersengedeelte waar myeline zit er wit uitziet = witte
stof.
Astrocyt; Grootste en talrijk. Geven chemische stoffen af die de bloed-hersenbarrière handhaven.
Microglia; Kleinste en minst. Hebben fagocyterende werking; eten celfragmenten en
ziekteverwekkers en helpen dus met de afweer.
Ependymcellen; bekleden het centrale kanaal van het ruggenmerg en de hersencompartimenten.
In het PZS spelen Schwanncellen een rol als neuroglia. Deze cellen produceren de myeline sheats van
de axonen van perifere neuronen. Fig 6.6 blz. 143
Myeline een vettige stof die op veel plaatsen in het zenuwstelsel het axon omhult. Myeline geeft
de witte stof zijn witte kleur. Het zorgt ervoor dat actiepotentialen sneller worden doorgestuurd. In
het bijzonder voor lange afstanden is dit van cruciaal belang. De myelineschede bestaat uit een vele
malen om het axon gedraaide dubbele lipidelaag zoals die ook in celmembranen voorkomt.
Naast het helpen bij de signaaloverdracht zorgt myeline er ook voor dat een elektrisch signaal niet
overspringt naar een zenuwcel waar het niet voor bedoeld is en zo wordt kortsluiting voorkomen.
Sommige ziektes zorgen voor een myelinestoornis;
Ziekte van Krabbe Er mist een bepaald enzym, waardoor er een overvloed aan
ongemetaboliseerde vetten ontstaat die de groei van myeline beïnvloeden.
Guillain-Barre Syndroom Het eigen immuunsysteem breek myeline af, waardoor er een
plotselinge gevoelloosheid en/of verlamming optreedt.
Membraanpotentialen:
Rustpotentiaal
De ionenpermeabiliteit van transporteiwitten in de neuronmembraan kan worden gemoduleerd door
binding aan een ligand (transmitters, hormonen, Ca, cAMP). Eiwitten kunnen niet door de
membraan.
Wanneer een cel in rust is er altijd een potentiaalverschil de condities buiten de cel zijn altijd
positiever dan binnen de cel = rustpotentiaal. Deze ligt bij -70 mV.
Na+ en K+ ionen spelen de belangrijkste rol bij het genereren van de rustpotentiaal, maar in sommige
cellen is Cl- ook een factor. De Na+ en Cl- concentraties binnen de cel zijn lager dan buiten de cel,
terwijl de K+ concentratie binnen de cel hoger is dan buiten de cel.
Er zijn vele verschillende pompen en ionkanalen die bijdragen aan de rustpotentiaal zie slide
blackboard. Prikkels (chemische stoffen, T veranderingen, mechanische druk etc.) kunnen zorgen
voor een verandering van de doorlaatbaarheid van ionkanalen (passief) en verandering van de
activiteit van de natrium/kalium-pomp (actief).
De rustpotentiaal kan via ligand-gated ionkanalen veranderen. Dit kan in principe in de
membraanpotentialen van ALLE cellen.
4
Inleiding fysiologie & homeostase
Anatomie hoe zien structuren in het menselijk lichaam er uit macroscopisch (blote oog) en
microscopisch (histologie).
Fysiologie hoe functioneren de verschillende structuren orgaan niveau en cel niveau.
Pathologie hoe zorgen veranderingen in normale fysiologie voor ziekte?
Celdifferentiatie een ongespecialiseerde cel veranderen in een gespecialiseerde cel met een
bepaalde functie.
Spiercellen er zijn drie verschillende typen; skelet, hart en ‘smooth’ en alle drie een
gespecialiseerde functie. Veel spiercellen samen Spierweefsel
Neuronen cel in het zenuwstelsel die gespecialiseerd is in het doorgeven van elektrische signalen.
Veel neuronen samen Zenuwweefsel/neuronweefsel
Epitheelcellen cellen die zijn gespecialiseerd in het selectief uitscheiden en absorberen van ionen
of organische moleculen. Veel epitheelcellen samen epithelium. Dit weefsel vormt de deklaag van
verschillende holtes. Epitheelcellen zitten met tight junctions aan elkaar, zodat er nauwelijks
moleculen tussen de cellen door kunnen diffunderen. Moleculen kunnen alleen de epitheel passeren
als er sprake is van actief transport. Epitheel bevat geen bloedvaten. Aan –en afvoer van stoffen voor
de epitheelcellen geschiedt via de bloedvaten in het ondergelegen bindweefsel.
Connectief weefsel vorming van de extracellulaire matrix (ECM). Dit is de ondersteunende
omgeving van elke individuele cel.
Het lichaam kan bekeken worden op verschillende organisatieniveau’s:
Moleculair eiwit cel weefsel orgaan orgaanstelsel.
In het lichaam zitten 11 verschillende orgaanstelsels.
Urinestelsel, zenuwstelsel, spierstelsel, bloedvatenstelsel, lymfe, ademhaling, vertering,
voortplanting, huid, skelet, hormoon. Tabel 1.1 blz. 5
Vloeistof compartimenten
Intracellulaire vloeistoffen vloeistoffen binnen in de cel (cytoplasma enz.). Bevat ongeveer 2/3 e
van al je lichaamsvloeistof.
Extracellulaire vloeistoffen vloeistoffen om de cel heen. Ongeveer 1/3 e van al je
lichaamsvloeistof.
Homeostase het vermogen van meercellige organismen om het interne milieu constant/ in
evenwicht te houden ondanks veranderingen in de omgeving waarin het organisme zich bevindt.
Homeostase is een dynamisch proces (bijv. de verandering in de glucoseconcentratie in het bloed).
Door homeostase zal de bloedsuikerspiegel zo goed als mogelijk rond een bepaalde waarde blijven
hangen en niet teveel uitschieten.
Regulatie van homeostase met behulp van homeostase controle systemen;
Een voorbeeld; onderstaande systeem houdt de lichaamstemperatuur ongeveer hetzelfde wanneer
de omgevingstemperatuur veranderd.
1
, Blz. 8
De regulatie systemen werken meestal via negatieve terugkoppeling een proces wordt negatief
beïnvloed tot (eventueel) de oorspronkelijke waarde weer is bereikt.
Positieve terugkoppeling proces wordt positief beïnvloed. Het proces wordt dus in stand
gehouden of versterkt. Bijv. bloedstolling of bevallen.
Terugkoppeling werkt vaak in enzymatische en hormonale processen. Positieve terugkoppeling is
echter in contradictie met homeostase (want proces wordt niet specifiek gestopt, maar juist
versterkt), dus dit komt dan ook veel minder voor in de natuur. Positieve terugkoppeling is dus geen
homeostase.
Tabel 2.1 blz. 9 en zie blz. 11.
De prikkel die een terugkoppeling veroorzaakt, wordt ook wel de stimulus genoemd.
Cellen kunnen op verschillende wijzen onderling communiceren;
Hormonen hormonen worden uitgescheiden door cellen en vervolgens getransporteerd via de
bloedbaan. Ze binden aan cellen die daar de juiste receptoren voor bezitten en komen dus zo bij de
juiste cellen terecht.
Neurotransmitters neurotransmitters worden uitgescheiden door neuronen/zenuwcellen. Ze
verplaatsen zich doordat er diffusie (hoge concentratie lage concentratie) plaatsvindt en komen
zo bij andere neuronen terecht.
Paracrine/autocrine stoffen deze stoffen worden gemaakt en uitgescheiden door cellen en
verplaatst via extracellulaire compartimenten. Een stof die reageert met naburige cellen
paracrien. Een stof die wordt afgegeven door een cel en vervolgens weer naar diezelfde cel
terugkeert autocrien.
Inleiding zenuwstelsel en actiepotentialen
Zenuwstelsel kan men onderverdelen in het centrale ZS en het perifere ZS. Het ZS heeft 2
basisfuncties;
- Opnemen en verwerken van informatie
- Het in gang zetten en sturen van bewegingen via gerichte spierarbeid
Centrale ZS hersenen, hersenstam en ruggenmerg grootste deel van het ZS.
Perifere ZS alle zenuwen die buiten het CZS liggen.
2
,Het parasympatisch ZS verlaagt de hartslag (lichaam in rust). Het sympatisch ZS verhoogt de hartslag
(lichaam tijdens activiteit).
Zenuwcellen neuronen zijn ongeveer 10% van alle cellen in het CZS en nemen ongeveer 50%
van de ruimte in. Een neuron heeft een axon (van de kern af, naar andere cel toe) en een dendriet
(van een andere cel naar de kern toe).
Neuronen komen voor in verschillende vormen:
Multipolair komen het meest voor in het CZS. Het zijn
motorische zenuwcellen die skeletspieren aansturen.
Unipolair sensibele neuronen in het PZS.
Bipolair komen zelden voor. Maar ze kunnen zich bevinden
in zintuigen om info over horen, ruiken, proeven etc. door te
geven.
Verschillende neuronen hebben verschillende functies;
Sensibele neuronen (afferent info van weefsels naar CZS) ontvangen info van zintuigcellen.
Schakelcellen (inter verbinden neuronen binnen CZS met elkaar) bevinden zich geheel in de
hersenen & ruggenmerg en zorgen voor de overdracht van informatie. Bevat 99% van de neuronen.
Motorische neuronen (efferent info van CZS naar andere cellen) geleiden impulsen vanaf het
CZS naar andere weefsels/organen/orgaansystemen. Fig 6.4 blz. 141
3
, Communicatie
Het brein is opgebouwd uit heel veel zenuwcellen (neuronen) die met elkaar communiceren door
middel van speciale contactpunten: synapsen. In deze synapsen worden chemische stoffen
(neurotransmitters) van het ene neuron (presynaptisch) naar het andere neuron (postsynaptisch)
overgedragen waar ze worden ontvangen door receptoren.
Neuroglia niet-zenuwcellen die de zenuwcellen omvangen en zorgen voor metabolische en
fysische ondersteuning. Ze behouden de homeostase, vormen myeline en beschermen de neuronen.
4 soorten;
Ogliodendrocyt; uiteinden zijn langs de axonen gewikkeld waardoor isolatiemateriaal gevormd wordt
= myeline. Myeline bevat vetten, waardoor het hersengedeelte waar myeline zit er wit uitziet = witte
stof.
Astrocyt; Grootste en talrijk. Geven chemische stoffen af die de bloed-hersenbarrière handhaven.
Microglia; Kleinste en minst. Hebben fagocyterende werking; eten celfragmenten en
ziekteverwekkers en helpen dus met de afweer.
Ependymcellen; bekleden het centrale kanaal van het ruggenmerg en de hersencompartimenten.
In het PZS spelen Schwanncellen een rol als neuroglia. Deze cellen produceren de myeline sheats van
de axonen van perifere neuronen. Fig 6.6 blz. 143
Myeline een vettige stof die op veel plaatsen in het zenuwstelsel het axon omhult. Myeline geeft
de witte stof zijn witte kleur. Het zorgt ervoor dat actiepotentialen sneller worden doorgestuurd. In
het bijzonder voor lange afstanden is dit van cruciaal belang. De myelineschede bestaat uit een vele
malen om het axon gedraaide dubbele lipidelaag zoals die ook in celmembranen voorkomt.
Naast het helpen bij de signaaloverdracht zorgt myeline er ook voor dat een elektrisch signaal niet
overspringt naar een zenuwcel waar het niet voor bedoeld is en zo wordt kortsluiting voorkomen.
Sommige ziektes zorgen voor een myelinestoornis;
Ziekte van Krabbe Er mist een bepaald enzym, waardoor er een overvloed aan
ongemetaboliseerde vetten ontstaat die de groei van myeline beïnvloeden.
Guillain-Barre Syndroom Het eigen immuunsysteem breek myeline af, waardoor er een
plotselinge gevoelloosheid en/of verlamming optreedt.
Membraanpotentialen:
Rustpotentiaal
De ionenpermeabiliteit van transporteiwitten in de neuronmembraan kan worden gemoduleerd door
binding aan een ligand (transmitters, hormonen, Ca, cAMP). Eiwitten kunnen niet door de
membraan.
Wanneer een cel in rust is er altijd een potentiaalverschil de condities buiten de cel zijn altijd
positiever dan binnen de cel = rustpotentiaal. Deze ligt bij -70 mV.
Na+ en K+ ionen spelen de belangrijkste rol bij het genereren van de rustpotentiaal, maar in sommige
cellen is Cl- ook een factor. De Na+ en Cl- concentraties binnen de cel zijn lager dan buiten de cel,
terwijl de K+ concentratie binnen de cel hoger is dan buiten de cel.
Er zijn vele verschillende pompen en ionkanalen die bijdragen aan de rustpotentiaal zie slide
blackboard. Prikkels (chemische stoffen, T veranderingen, mechanische druk etc.) kunnen zorgen
voor een verandering van de doorlaatbaarheid van ionkanalen (passief) en verandering van de
activiteit van de natrium/kalium-pomp (actief).
De rustpotentiaal kan via ligand-gated ionkanalen veranderen. Dit kan in principe in de
membraanpotentialen van ALLE cellen.
4
