Inspanningsfysiologie
Hoorcolleges
Inhoudsopgave
Hoorcollege 1 – Regelsystemen, AZS en intern milieu ............................................................................ 3
Deel 1 – introductie ............................................................................................................................. 3
Deel 2 – regelsystemen ....................................................................................................................... 5
Deel 3 – autonome centra ................................................................................................................. 11
Deel 4 – receptoren en neurotransmitters ....................................................................................... 15
Hoorcollege 2 – Bioenergetica .............................................................................................................. 19
Deel 1 – introductie ........................................................................................................................... 19
Deel 2 – anaerobe metabolisme ....................................................................................................... 21
Deel 3 – aeroob metabolisme ........................................................................................................... 27
Deel 4 – regulatie metabolisme ........................................................................................................ 32
Deel 5 – RQ en RER ............................................................................................................................ 36
Hoorcollege 3 – Hormonale en temperatuur regulaties ....................................................................... 41
Deel 1 – introductie ........................................................................................................................... 41
Deel 2 – waterhuishouding ............................................................................................................... 44
Deel 3 – glucosehuishouding #1 ........................................................................................................ 49
Deel 4 – hormonale en temperatuur regulaties................................................................................ 53
Deel 5 – temperatuurregulatie.......................................................................................................... 57
Deel 6 – warmteoverdracht .............................................................................................................. 62
Hoorcollege 4 – Het hart tijdens inspanning ......................................................................................... 66
Deel 1 – introductie ........................................................................................................................... 66
Deel 2 – pacemaker en hartspierpotentiaal ...................................................................................... 67
Deel 3 – autonome invloeden ........................................................................................................... 70
Deel 4 – afleidingen en het ECG ........................................................................................................ 72
Deel 5 – druk-volume relaties ........................................................................................................... 78
Deel 6 – preload, contractiliteit en afterload .................................................................................... 80
Hoorcollege 5 – Hart & Vaten ............................................................................................................... 85
Deel 1 – introductie ........................................................................................................................... 85
Deel 2 – interactie hart & vaten – hart-long preparaat .................................................................... 85
Deel 3 – interactie hart & vaten, deel I – functioneren van de vaten ............................................... 88
Deel 4 – interactie hart & vaten, deel II – vaten ............................................................................... 90
1
, Deel 5 – interactie Hart & Vaten – interactie .................................................................................... 92
Hoorcollege 6 – Perifere circulatie ........................................................................................................ 96
Bloeddrukregulatie – deel 1 – bloeddruk en regulatie (baroreceptorreflex).................................... 96
Bloeddrukregulatie – deel 2 – bloeddruk en regulatie korte-termijn regulaties .............................. 98
Bloeddrukregulatie – deel 3 – bloeddruk en regulatie middellange- / lange-termijn regulaties ... 100
Bloeddrukregulatie – deel 4 – invloed hogere hersencentra, lokale regelingen &
bloeddrukvariaties, hypertensie ..................................................................................................... 102
Perifere Circulatie – deel 1 – toepassing van de curves (tekortkomingen) .................................... 105
Perifere Circulatie – deel 2 – verandering bij inspanning ............................................................... 108
Hoorcollege 7 – Ademhaling, onder andere op hoogte ...................................................................... 113
Deel 1 – ademhalen: intro (herhaling) ............................................................................................ 113
Deel 2 – ademhaling: ventilatie & ademarbeid, deel 1 ................................................................... 116
Deel 3 – ademhaling: ventilatie & ademarbeid, deel 2 ................................................................... 120
Deel 4 – ademhaling: diffusie .......................................................................................................... 124
Deel 5 – ademhaling: ventilatie/perfusie ........................................................................................ 128
Deel 6 – ademhaling: regulatie ventilatie ....................................................................................... 134
Deel 7 – ademhaling: veranderingen op hoogte ............................................................................. 140
Deel 8 – ademhaling: veranderingen bij inspanning ....................................................................... 142
Hoorcollege 8 – Lichaamsvloeistoffen ................................................................................................ 146
Deel 1 – lichaamsvloeistoffen ......................................................................................................... 146
Deel 2 – veranderingen lichaamsvloeistoffen ................................................................................. 148
Deel 3 – osmoregulatie ................................................................................................................... 152
Deel 4 – volumeregulatie ................................................................................................................ 155
Hoorcollege 9 – Zuren en basen .......................................................................................................... 160
Deel 1 – introductie – zuur / (base)................................................................................................. 160
Deel 2 – effecten en productie van zuren ....................................................................................... 162
Deel 3 – reactie lichaam op zuur #1 ................................................................................................ 166
Deel 4 – reactie lichaam op zuur #2 ................................................................................................ 169
2
,Hoorcollege 1 – Regelsystemen, AZS en intern milieu
Deel 1 – introductie
Homeostase, behoud intern milieu
Het interne milieu wordt gereguleerd bij de fysiologie. Het interne milieu bestaat uit de interstitiële
vloeistof (de vloeistof buiten de gespecialiseerde cellen die je hebt; paarse gebied in het plaatje) en uit
het plasma. Dit is het milieu waarin onze gespecialiseerde cellen zich bevinden. Dit milieu moet
bepaalde componenten hebben zodat de cellen kunnen overleven en een hele goede prestatie kunnen
leveren. Deze componenten moeten niet te veel variëren; het moet niet buiten bepaalde ranges
komen.
In de bovenstaande tabel zie je een aantal hele belangrijke componenten die essentieel zijn voor cellen
om te kunnen overleven, maar ook om optimaal te kunnen presteren. De verschillende componenten
hebben bepaalde gemiddelde waardes (normal values), de waardes kunnen een beetje fluctueren.
Het fluctueert over het algemeen binnen bepaalde ranges. Als het buiten deze ranges komt wordt het
fysiologische gereguleerd dat het weer terug gaat naar binnen die normale ranges. Dat is de kern van
de vegetatieve fysiologie.
Als de belangrijke componenten te ver buiten de ranges gaan liggen dan is dat letaal voor verschillende
cellen.
Voorbeelden
Als er te weinig zuurstof is dan zullen cellen uiteindelijk in de problemen komen, dan zal je bewusteloos
raken. Het kan uiteindelijk zorgen dat cellen afsterven.
Van glucose heb je bepaalde waardes nodig. Een te lage bloedglucose waarde zal leiden tot convulsies
(oncontroleerbaar samentrekken van spieren).
3
,Ook hebben de cellen te maken met de temperatuut, zodra die te hoog wordt zal dit leiden tot
denaturatie van de eiwitten.
De pH waarde die buiten de ranges 6,9-8,0 komt zullen de cellen eerst minder goed functioneren en
zal het uiteindelijk ook letaal zijn voor de cellen en dus ook voor het organisme.
Homeostase, behoud intern milieu
Het binnen bepaalde waardes houden gebeurt door de verschillende gespecialiseerde cellen die
verschillende orgaanstelsels maken. De stelsels samen zorgen ervoor dat homeostase wordt bereikt.
De verschillende orgaanstelsel grijpen in als de waardes te veel gaan afwijken dat het dodelijk kan gaan
worden. Ze zorgen er voor dat die waardes weer terug gaan naar waardes die goed zijn voor de
gespecialiseerde cellen.
De homeostase zegt tegen de verschillende orgaanstelsels of ze wat harder of juist wat minder hard
moeten gaan werken omdat de componenten die ze reguleren buiten de waardes dreigen te vallen.
Homeostase: constant houden intern milieu
In de tabel hierboven zie je dat verschillende orgaanstelsels verschillende functies hebben. Als je kijkt
welke orgaanstelsel betrokken zijn bij de regulatie van het intern milieu zie je dat met name in het
geel/blauwe rechthoekje. Dat systeem is betrokken bij het enerzijds detecteren en ook het reguleren
en aansturen van de verschillende orgaanstelsel. Het gaat dan over het endocriene (hormonaal) en
het neurale regelsystemen. Dit zijn de twee systemen die belangrijk zijn bij het aansturen van
verschillenden hormonen, voor de verschillende fysiologische orgaanstelsels.
Regelsystemen
Neuronaal: het autonome zenuwstelsel
Hormonaal: endocriene regelingen
4
, Deel 2 – regelsystemen
Neuronale en hormonale regulaties zijn allebei onderdeel van regelsystemen. Via regelsystemen
worden veranderingen in het interne milieu gedetecteerd en wordt er op de veranderingen
gereageerd.
Open regelsysteem
Het meest simpele regelsysteem dat er is, is dat je een ingangssignaal hebt. Afhankelijk van dat signaal
wordt er een proces aangestuurd. Dat proces zorgt voor een bepaalde grootheid. Er is geen
terugkoppeling aan het proces, maar er zit wel een bepaald maximum aan.
Voorbeeld
Je zit in de auto en trap op het gaspedaal (ingangssignaal) hoe meer je het indrukt hoe sterker het
proces dat de motor aangestuurd wordt en hoe sneller je gaat rijden (uitgangsgrootheid). Er is geen
terugkoppeling van hoe snel je rijdt en hoe hard de motor gaat werken.
Een fysiologisch voorbeeld is het pupilreflex. Het ingangssignaal (licht) zorgt ervoor dat de pupil
nauwer of wijder wordt. Hoe meer licht er binnen komt hoe nauwer de pupil zal worden. Er is geen
terugkoppeling tussen hoe nauw de pupil is en hoe hard dat spiertje gaat contraheren, maar er is wel
een maximum aan. Als er namelijk heel veel licht is zal het spiertje maximaal gaan contraheren totdat
het niet nauwer kan worden.
Gesloten regelsysteem
In een gesloten regelsysteem is er wel terugkoppeling. Er is dan een ingangssignaal zoals
calciumconcentratie om een cel heen. Hoe harder een proces of orgaansysteem werkt hoe sterker het
gaat veranderen. De uitgangsgrootheid wordt nu gedetecteerd door een sensor. Er wordt
gedetecteerd hoe hoog de waarde die aangestuurd wordt door het proces is. Dit wordt gestuurd naar
een comparator. De comparator vergelijkt hoe hoog de uitkomstwaarde is met hoe hoog de
streefwaarde is. Als daar verschil tussen zit dan gaat die een signaal sturen naar het proces, of die
harder of juist minder hard moet werken. Afhankelijke van het type feedback wordt het verschil nog
groter gemaakt of kleiner gemaakt.
5
Hoorcolleges
Inhoudsopgave
Hoorcollege 1 – Regelsystemen, AZS en intern milieu ............................................................................ 3
Deel 1 – introductie ............................................................................................................................. 3
Deel 2 – regelsystemen ....................................................................................................................... 5
Deel 3 – autonome centra ................................................................................................................. 11
Deel 4 – receptoren en neurotransmitters ....................................................................................... 15
Hoorcollege 2 – Bioenergetica .............................................................................................................. 19
Deel 1 – introductie ........................................................................................................................... 19
Deel 2 – anaerobe metabolisme ....................................................................................................... 21
Deel 3 – aeroob metabolisme ........................................................................................................... 27
Deel 4 – regulatie metabolisme ........................................................................................................ 32
Deel 5 – RQ en RER ............................................................................................................................ 36
Hoorcollege 3 – Hormonale en temperatuur regulaties ....................................................................... 41
Deel 1 – introductie ........................................................................................................................... 41
Deel 2 – waterhuishouding ............................................................................................................... 44
Deel 3 – glucosehuishouding #1 ........................................................................................................ 49
Deel 4 – hormonale en temperatuur regulaties................................................................................ 53
Deel 5 – temperatuurregulatie.......................................................................................................... 57
Deel 6 – warmteoverdracht .............................................................................................................. 62
Hoorcollege 4 – Het hart tijdens inspanning ......................................................................................... 66
Deel 1 – introductie ........................................................................................................................... 66
Deel 2 – pacemaker en hartspierpotentiaal ...................................................................................... 67
Deel 3 – autonome invloeden ........................................................................................................... 70
Deel 4 – afleidingen en het ECG ........................................................................................................ 72
Deel 5 – druk-volume relaties ........................................................................................................... 78
Deel 6 – preload, contractiliteit en afterload .................................................................................... 80
Hoorcollege 5 – Hart & Vaten ............................................................................................................... 85
Deel 1 – introductie ........................................................................................................................... 85
Deel 2 – interactie hart & vaten – hart-long preparaat .................................................................... 85
Deel 3 – interactie hart & vaten, deel I – functioneren van de vaten ............................................... 88
Deel 4 – interactie hart & vaten, deel II – vaten ............................................................................... 90
1
, Deel 5 – interactie Hart & Vaten – interactie .................................................................................... 92
Hoorcollege 6 – Perifere circulatie ........................................................................................................ 96
Bloeddrukregulatie – deel 1 – bloeddruk en regulatie (baroreceptorreflex).................................... 96
Bloeddrukregulatie – deel 2 – bloeddruk en regulatie korte-termijn regulaties .............................. 98
Bloeddrukregulatie – deel 3 – bloeddruk en regulatie middellange- / lange-termijn regulaties ... 100
Bloeddrukregulatie – deel 4 – invloed hogere hersencentra, lokale regelingen &
bloeddrukvariaties, hypertensie ..................................................................................................... 102
Perifere Circulatie – deel 1 – toepassing van de curves (tekortkomingen) .................................... 105
Perifere Circulatie – deel 2 – verandering bij inspanning ............................................................... 108
Hoorcollege 7 – Ademhaling, onder andere op hoogte ...................................................................... 113
Deel 1 – ademhalen: intro (herhaling) ............................................................................................ 113
Deel 2 – ademhaling: ventilatie & ademarbeid, deel 1 ................................................................... 116
Deel 3 – ademhaling: ventilatie & ademarbeid, deel 2 ................................................................... 120
Deel 4 – ademhaling: diffusie .......................................................................................................... 124
Deel 5 – ademhaling: ventilatie/perfusie ........................................................................................ 128
Deel 6 – ademhaling: regulatie ventilatie ....................................................................................... 134
Deel 7 – ademhaling: veranderingen op hoogte ............................................................................. 140
Deel 8 – ademhaling: veranderingen bij inspanning ....................................................................... 142
Hoorcollege 8 – Lichaamsvloeistoffen ................................................................................................ 146
Deel 1 – lichaamsvloeistoffen ......................................................................................................... 146
Deel 2 – veranderingen lichaamsvloeistoffen ................................................................................. 148
Deel 3 – osmoregulatie ................................................................................................................... 152
Deel 4 – volumeregulatie ................................................................................................................ 155
Hoorcollege 9 – Zuren en basen .......................................................................................................... 160
Deel 1 – introductie – zuur / (base)................................................................................................. 160
Deel 2 – effecten en productie van zuren ....................................................................................... 162
Deel 3 – reactie lichaam op zuur #1 ................................................................................................ 166
Deel 4 – reactie lichaam op zuur #2 ................................................................................................ 169
2
,Hoorcollege 1 – Regelsystemen, AZS en intern milieu
Deel 1 – introductie
Homeostase, behoud intern milieu
Het interne milieu wordt gereguleerd bij de fysiologie. Het interne milieu bestaat uit de interstitiële
vloeistof (de vloeistof buiten de gespecialiseerde cellen die je hebt; paarse gebied in het plaatje) en uit
het plasma. Dit is het milieu waarin onze gespecialiseerde cellen zich bevinden. Dit milieu moet
bepaalde componenten hebben zodat de cellen kunnen overleven en een hele goede prestatie kunnen
leveren. Deze componenten moeten niet te veel variëren; het moet niet buiten bepaalde ranges
komen.
In de bovenstaande tabel zie je een aantal hele belangrijke componenten die essentieel zijn voor cellen
om te kunnen overleven, maar ook om optimaal te kunnen presteren. De verschillende componenten
hebben bepaalde gemiddelde waardes (normal values), de waardes kunnen een beetje fluctueren.
Het fluctueert over het algemeen binnen bepaalde ranges. Als het buiten deze ranges komt wordt het
fysiologische gereguleerd dat het weer terug gaat naar binnen die normale ranges. Dat is de kern van
de vegetatieve fysiologie.
Als de belangrijke componenten te ver buiten de ranges gaan liggen dan is dat letaal voor verschillende
cellen.
Voorbeelden
Als er te weinig zuurstof is dan zullen cellen uiteindelijk in de problemen komen, dan zal je bewusteloos
raken. Het kan uiteindelijk zorgen dat cellen afsterven.
Van glucose heb je bepaalde waardes nodig. Een te lage bloedglucose waarde zal leiden tot convulsies
(oncontroleerbaar samentrekken van spieren).
3
,Ook hebben de cellen te maken met de temperatuut, zodra die te hoog wordt zal dit leiden tot
denaturatie van de eiwitten.
De pH waarde die buiten de ranges 6,9-8,0 komt zullen de cellen eerst minder goed functioneren en
zal het uiteindelijk ook letaal zijn voor de cellen en dus ook voor het organisme.
Homeostase, behoud intern milieu
Het binnen bepaalde waardes houden gebeurt door de verschillende gespecialiseerde cellen die
verschillende orgaanstelsels maken. De stelsels samen zorgen ervoor dat homeostase wordt bereikt.
De verschillende orgaanstelsel grijpen in als de waardes te veel gaan afwijken dat het dodelijk kan gaan
worden. Ze zorgen er voor dat die waardes weer terug gaan naar waardes die goed zijn voor de
gespecialiseerde cellen.
De homeostase zegt tegen de verschillende orgaanstelsels of ze wat harder of juist wat minder hard
moeten gaan werken omdat de componenten die ze reguleren buiten de waardes dreigen te vallen.
Homeostase: constant houden intern milieu
In de tabel hierboven zie je dat verschillende orgaanstelsels verschillende functies hebben. Als je kijkt
welke orgaanstelsel betrokken zijn bij de regulatie van het intern milieu zie je dat met name in het
geel/blauwe rechthoekje. Dat systeem is betrokken bij het enerzijds detecteren en ook het reguleren
en aansturen van de verschillende orgaanstelsel. Het gaat dan over het endocriene (hormonaal) en
het neurale regelsystemen. Dit zijn de twee systemen die belangrijk zijn bij het aansturen van
verschillenden hormonen, voor de verschillende fysiologische orgaanstelsels.
Regelsystemen
Neuronaal: het autonome zenuwstelsel
Hormonaal: endocriene regelingen
4
, Deel 2 – regelsystemen
Neuronale en hormonale regulaties zijn allebei onderdeel van regelsystemen. Via regelsystemen
worden veranderingen in het interne milieu gedetecteerd en wordt er op de veranderingen
gereageerd.
Open regelsysteem
Het meest simpele regelsysteem dat er is, is dat je een ingangssignaal hebt. Afhankelijk van dat signaal
wordt er een proces aangestuurd. Dat proces zorgt voor een bepaalde grootheid. Er is geen
terugkoppeling aan het proces, maar er zit wel een bepaald maximum aan.
Voorbeeld
Je zit in de auto en trap op het gaspedaal (ingangssignaal) hoe meer je het indrukt hoe sterker het
proces dat de motor aangestuurd wordt en hoe sneller je gaat rijden (uitgangsgrootheid). Er is geen
terugkoppeling van hoe snel je rijdt en hoe hard de motor gaat werken.
Een fysiologisch voorbeeld is het pupilreflex. Het ingangssignaal (licht) zorgt ervoor dat de pupil
nauwer of wijder wordt. Hoe meer licht er binnen komt hoe nauwer de pupil zal worden. Er is geen
terugkoppeling tussen hoe nauw de pupil is en hoe hard dat spiertje gaat contraheren, maar er is wel
een maximum aan. Als er namelijk heel veel licht is zal het spiertje maximaal gaan contraheren totdat
het niet nauwer kan worden.
Gesloten regelsysteem
In een gesloten regelsysteem is er wel terugkoppeling. Er is dan een ingangssignaal zoals
calciumconcentratie om een cel heen. Hoe harder een proces of orgaansysteem werkt hoe sterker het
gaat veranderen. De uitgangsgrootheid wordt nu gedetecteerd door een sensor. Er wordt
gedetecteerd hoe hoog de waarde die aangestuurd wordt door het proces is. Dit wordt gestuurd naar
een comparator. De comparator vergelijkt hoe hoog de uitkomstwaarde is met hoe hoog de
streefwaarde is. Als daar verschil tussen zit dan gaat die een signaal sturen naar het proces, of die
harder of juist minder hard moet werken. Afhankelijke van het type feedback wordt het verschil nog
groter gemaakt of kleiner gemaakt.
5
