Fysiologie, Kennisclips
Regelmechanismen 1
Homeostase
• Homeostase is het behoud van het interne milieu. Het celmembraan scheidt o.a. ICV en ECV
van elkaar, waardoor concentraties per compartiment kunnen verschillen.
• Iongradiënten zijn nodig voor fysiologische processen.
• Verlies homeostase heeft bijv. als gevolg minder zuurstof, minder glucose, denatureren
eiwitten bij verkeerde pH.
Cellen vormen orgaansystemen die de homeostase kunnen handhaven. Denk aan het hart- en
vaatstelsel, zenuwstelsel, spijsverteringstelsel en ademhalingsstelsel.
Onderstaande systemen zijn betrokken bij het handhaven van de homeostase:
• Autonome zenuwstelsel (neuronaal)
• Endocriene zenuwstelsel (hormonaal)
Regelmechanismen 2
Soorten regelsysteem
• Open regelsysteem = een signaal zorgt voor het aanzetten van een proces, waar een
bepaalde uitgangsgrootheid uitkomt. De uitgangsgrootheid beïnvloedt niet het
ingangssignaal (wel begrensd, geen feedback). Voorbeeld pupilreflex: inval licht (signaal) laat
spieren contraheren (proces) en pupil wordt nauwer (uitgangsgrootheid).
• Gesloten regelsysteem = zelfde als open regelsysteem alleen beïnvloedt de
uitgangsgrootheid nu wel het ingangssignaal (wel feedback). Er wordt waargenomen hoe
hoog/laag de uitgangsgrootheid is en vergeleken met een streefwaarde. Er kan een
correctiesignaal (+ of -) worden afgegeven aan het proces.
o Positieve feedback (komt weinig voor) = wanneer het proces nog
harder gaat werken en de uitgangsgrootheid nog groter wordt. De
uitgangsgrootheid wijkt nog meer af van de streefwaarde: dit
resulteert in destabilisatie. Voorbeeld: geboorte, rek
baarmoedermond, hormoon wat nog meer rek geeft. Voorbeeld:
actiepotentialen opengaan Na+-kanalen tijdens depolarisatie.
1
, o Negatieve feedback = stabilisatie streefwaarde. Het regeleffect is afhankelijk van
looptijd en versterking (a en b beide ossilerend, maar bij a wordt er minder
afgeweken). Voorbeeld: receptoren merken verschillen op in lichaamstemperatuur
en vergelijken deze met de streefwaarde, aanzetten zweetklieren of spieren rillen.
Looptijd = tijd die nodig is voor er iets
gedetecteerd wordt en gebeurd (lang is b).
Versterking (gain) = hoe sterker het
regeleffect, hoe sneller de aanpassing (sterk is
a).
• Feedforward regelsysteem = lijkt op gesloten regelsysteem, maar een mogelijk storing wordt
al gedetecteerd en geeft al een signaal aan het proces om zich aan te passen. Voorbeeld: de
plasma-glucose concentratie wordt gereguleerd door insuline (afgegeven bij hoge
concentratie). Orale inname van glucose geeft een eerdere en hogere afgifte van insuline. Dit
komt doordat er in de darmen, voordat glucose in het bloed is opgenomen, al de
hoeveelheid kan worden gedetecteerd: incretines komen vrij en geven seintje af aan beta-
cellen om insuline te maken.
Regelmechanismen 3
Reflexen
Regelsystemen zijn reflexen.
Typen reflexen:
• Somatische reflexen = onwillekeurige activiteit van skeletspieren
o Monosynaptisch = één synaps is betrokken. Voorbeeld: aanraken hete plaat en
wegtrekken arm.
o Polysynaptisch = meerdere synapsen zijn betrokken.
• Autonome reflexen = zelfbesturende activiteit (nog wel reflex!)
o Altijd polysynaptisch
• Endocriene reflexen = reacties op vrijgegeven hormonen
Sensoren van regelsystemen
Sensoren zijn receptoren (eiwitten), die kunnen reageren op veranderingen. Vaak
liggen de receptoren in de hypothalamus die op haar buurt effectoren aanstuurt.
2
, Autonome regulatie 1
Het zenuwstelsel onderverdeling
Ademhalingsspieren zijn somatisch!
• Parasympatisch = rest and digest
• Sympathisch = fight or flight
Sympathicus & Parasympathicus
Centra zijn cellichamen van autonome neuronen, hier zitten ook de synapsen.
• Primaire centra = hypothalamus
• Secundaire centra
o Sympathicus = ruggenmerg (thoracaal en lumbaal, zie afbeelding)
o Parasympathicus = hersenstam en ruggenmerg (sacraal, zie afbeelding)
• Tertiaire centra
o Sympathicus = vooral in grensstreng
o Parasympathicus = dichtbij doelorganen
3
, Pre- en postganglionaire neuronen
Beide: secundaire centra met cellichamen in ruggenmerg en hersenstam.
• Overeenkomst sympathisch en parasympatisch: preganglionaire neuronen zijn
gemyeliniseerd. Parasympatisch gaat daarom sneller!
• Verschil sympathisch en parasympatisch: preganglionaire neuronen sympathisch zijn korter
dan preganglionaire neuronen parasympatisch. Postganglionaire neuronen sympathisch zijn
langer dan postganglionaire neuronen parasympatisch.
Sympathisch systeem
Het tertiaire centra is meestal de grensstreng. Deze ligt dicht bij het ruggenmerg en hier komen veel
zenuwen samen: sympathiek om samen te werken. Soms gaat het niet via een grensstreng, maar
prevertebrale ganglia. Deze ligt dichter bij de doelorganen.
Uitzondering één lange donkergroene streep = richting
bijnier medulla voor aanmaak adrenaline. Het secundaire
centra is ook het eindpunt.
4
Regelmechanismen 1
Homeostase
• Homeostase is het behoud van het interne milieu. Het celmembraan scheidt o.a. ICV en ECV
van elkaar, waardoor concentraties per compartiment kunnen verschillen.
• Iongradiënten zijn nodig voor fysiologische processen.
• Verlies homeostase heeft bijv. als gevolg minder zuurstof, minder glucose, denatureren
eiwitten bij verkeerde pH.
Cellen vormen orgaansystemen die de homeostase kunnen handhaven. Denk aan het hart- en
vaatstelsel, zenuwstelsel, spijsverteringstelsel en ademhalingsstelsel.
Onderstaande systemen zijn betrokken bij het handhaven van de homeostase:
• Autonome zenuwstelsel (neuronaal)
• Endocriene zenuwstelsel (hormonaal)
Regelmechanismen 2
Soorten regelsysteem
• Open regelsysteem = een signaal zorgt voor het aanzetten van een proces, waar een
bepaalde uitgangsgrootheid uitkomt. De uitgangsgrootheid beïnvloedt niet het
ingangssignaal (wel begrensd, geen feedback). Voorbeeld pupilreflex: inval licht (signaal) laat
spieren contraheren (proces) en pupil wordt nauwer (uitgangsgrootheid).
• Gesloten regelsysteem = zelfde als open regelsysteem alleen beïnvloedt de
uitgangsgrootheid nu wel het ingangssignaal (wel feedback). Er wordt waargenomen hoe
hoog/laag de uitgangsgrootheid is en vergeleken met een streefwaarde. Er kan een
correctiesignaal (+ of -) worden afgegeven aan het proces.
o Positieve feedback (komt weinig voor) = wanneer het proces nog
harder gaat werken en de uitgangsgrootheid nog groter wordt. De
uitgangsgrootheid wijkt nog meer af van de streefwaarde: dit
resulteert in destabilisatie. Voorbeeld: geboorte, rek
baarmoedermond, hormoon wat nog meer rek geeft. Voorbeeld:
actiepotentialen opengaan Na+-kanalen tijdens depolarisatie.
1
, o Negatieve feedback = stabilisatie streefwaarde. Het regeleffect is afhankelijk van
looptijd en versterking (a en b beide ossilerend, maar bij a wordt er minder
afgeweken). Voorbeeld: receptoren merken verschillen op in lichaamstemperatuur
en vergelijken deze met de streefwaarde, aanzetten zweetklieren of spieren rillen.
Looptijd = tijd die nodig is voor er iets
gedetecteerd wordt en gebeurd (lang is b).
Versterking (gain) = hoe sterker het
regeleffect, hoe sneller de aanpassing (sterk is
a).
• Feedforward regelsysteem = lijkt op gesloten regelsysteem, maar een mogelijk storing wordt
al gedetecteerd en geeft al een signaal aan het proces om zich aan te passen. Voorbeeld: de
plasma-glucose concentratie wordt gereguleerd door insuline (afgegeven bij hoge
concentratie). Orale inname van glucose geeft een eerdere en hogere afgifte van insuline. Dit
komt doordat er in de darmen, voordat glucose in het bloed is opgenomen, al de
hoeveelheid kan worden gedetecteerd: incretines komen vrij en geven seintje af aan beta-
cellen om insuline te maken.
Regelmechanismen 3
Reflexen
Regelsystemen zijn reflexen.
Typen reflexen:
• Somatische reflexen = onwillekeurige activiteit van skeletspieren
o Monosynaptisch = één synaps is betrokken. Voorbeeld: aanraken hete plaat en
wegtrekken arm.
o Polysynaptisch = meerdere synapsen zijn betrokken.
• Autonome reflexen = zelfbesturende activiteit (nog wel reflex!)
o Altijd polysynaptisch
• Endocriene reflexen = reacties op vrijgegeven hormonen
Sensoren van regelsystemen
Sensoren zijn receptoren (eiwitten), die kunnen reageren op veranderingen. Vaak
liggen de receptoren in de hypothalamus die op haar buurt effectoren aanstuurt.
2
, Autonome regulatie 1
Het zenuwstelsel onderverdeling
Ademhalingsspieren zijn somatisch!
• Parasympatisch = rest and digest
• Sympathisch = fight or flight
Sympathicus & Parasympathicus
Centra zijn cellichamen van autonome neuronen, hier zitten ook de synapsen.
• Primaire centra = hypothalamus
• Secundaire centra
o Sympathicus = ruggenmerg (thoracaal en lumbaal, zie afbeelding)
o Parasympathicus = hersenstam en ruggenmerg (sacraal, zie afbeelding)
• Tertiaire centra
o Sympathicus = vooral in grensstreng
o Parasympathicus = dichtbij doelorganen
3
, Pre- en postganglionaire neuronen
Beide: secundaire centra met cellichamen in ruggenmerg en hersenstam.
• Overeenkomst sympathisch en parasympatisch: preganglionaire neuronen zijn
gemyeliniseerd. Parasympatisch gaat daarom sneller!
• Verschil sympathisch en parasympatisch: preganglionaire neuronen sympathisch zijn korter
dan preganglionaire neuronen parasympatisch. Postganglionaire neuronen sympathisch zijn
langer dan postganglionaire neuronen parasympatisch.
Sympathisch systeem
Het tertiaire centra is meestal de grensstreng. Deze ligt dicht bij het ruggenmerg en hier komen veel
zenuwen samen: sympathiek om samen te werken. Soms gaat het niet via een grensstreng, maar
prevertebrale ganglia. Deze ligt dichter bij de doelorganen.
Uitzondering één lange donkergroene streep = richting
bijnier medulla voor aanmaak adrenaline. Het secundaire
centra is ook het eindpunt.
4
