April en mei 2018
Colleges sturing en stofwisseling
Thema 1: Regelkringen
HC 1: Inleiding 03-04-2018
Nulde wet: mensen zijn homeotherm (warmbloedig) en hebben een constante temperatuur
gedurende alle levensfasen.
Eerste wet: behoud van energie (joule). Alle energie uit de opgenomen voedingsstoffen manifesteert
zich uiteindelijk als warmte, arbeid of groei. 1 calorie = 4,1868 Joule
Tweede wet: bij alle levensprocessen neemt de entropie van de omgeving toe: biomedische
omzettingen leiden altijd tot warmteproductie. De toename van inwendige energie van het menselijk
lichaam is de som van de opgenomen vrije energie en verloren energie, die als warmte verdwijnt.
- Belangrijkste drager van vrije energie in cellen is ATP (7 kcal/mol)
- Belangrijkste drager van vrije energie tussen de cellen is glucose (686 kcal/mol)
Derde wet: de lichaamstemperatuur is niet relatief maar absoluut. Bij mens is het 310 K.
- Zelfregulatie van lichaamstemperatuur begint tijdens de foetale ontwikkeling. Blijft in alle
levensfasen gelijk. Zuigelingen hebben de meeste moeite om hun lichaamstemperatuur op
peil te houden. Daarom hebben ze veel bruin vet.
Voor de geboorte voedingsstoffen uit moeder, na geboorte uit voedsel.
Vrije energie-inname en verbruik moeten in evenwicht zijn en dat
wordt gestuurd en geregeld met behulp van energie buffers
(creatinefosfaat, glycogeen, eiwit, vet, ect)
De energieverhouding is in de verschillende levensfasen anders.
HC 4: Sturing en temperatuur 04-04-2018
Temperatuur regeling is zeer nauwkeurig.
Homeotherm: temperatuur van 37 graden, met een variatie
van 1graden. Deze handhaving is nodig omdat bij kleine T
veranderingen de chemische evenwichten enorm
verschuiven.
Onder je oksel is de temperatuur lager. In het oor meer
variatie en oraal en rectaal meest nauwkeurig.
, April en mei 2018
Temperatuur bij onze extremiteiten is veel lager, de kern moet 37 graden zijn. Voeten zijn maar iets
hoger dan de omgevingstemperatuur. Daarna de handen, daarna het hoofd en dan rectum is 36,5.
Je hebt ook dagelijkse variaties: net voor het ontwaken het laagst en eind van de werkdag het
hoogst. Zit een dagelijkse variatie van een halve graad.
Ze zeiden vroeger dat de progesteron voor kleine verhoging zorgde, dan was eisprong geweest en
kon je veilig vrijen.
Bij omzetting van suiker in ATP wordt 60% van de energie omgezet in warmte en maar 40% in ATP.
Belangrijkste manieren voor warmteverlies:
- Staling (radiation)
o Warmte stroomt van een warme plaats naar een koude plaats
o Vasodilatatie / vasoconstrictie
- Verdamping (evaporation)
o Zweet: verdampt sneller als de lichaamstemperatuur hoger wordt
o Moeilijker in omgeving met hoge luchtvochtigheid
- Uitademen (20%)
Lichaam regelt dit met regelkringen:
De gewenste waarde zit in de
hypothalamus anterior
De controller zit in hypothalamus
posterior en wordt gecontroleerd
door actiepotentialen.
Proces is spier: rillen of in de
bloedvaten: vasoconstrictie /
dilatatie
Sensor zijn de thermoreceptoren
Aanpassing van koud:
Gedrag: warme kleren aan
Fysiologisch: vasoconstrictie, rillen, acclimatiseren (langere tijdsopname)
Acclimatiseren:
- Meer thyroxine en adrenaline worden geproduceerd
- Dit verhoogt de metabolische rate en warmte productie
Bruin vet produceert meteen warmte uit energie, zo kan je beter tegen kou. (veel bij jonge kinderen)
Aanpassing aan hitte:
Gedrag: kleding uittrekken
Fysiologisch: vasodilatatie, zweten, acclimatiseren (langere tijdsopname)
Acclimatiseren:
- Minder thyroxine en adrenaline worden geproduceerd
- Dit verlaagt de metabolische rate en minder warmte productie
, April en mei 2018
Koorts verhoogt de gewenste waarde, hier grijpt het op in in het regelsysteem. Deze waarde wordt
verhoogd door het immuunsysteem. Hierom gaan we rillen bij koorts ook al is de temperatuur
gewoon 37, het lichaam wil naar de 39 toe. De 39 graden zorgt ook weer voor zweten, want is hoog.
In de anterior hypothalamus zitten warmte en koude receptoren. Deze zijn samen in evenwicht rond
de 37. Boven de 40 gaan de warmte receptoren heel hard en de koude gaan rond de 10 impulsen per
seconden stabiel van 0 tot 35 graden en nemen daarna af.
Huidsensoren geven forward feedback door te reageren op de kou van buiten. Daarom zijn de
handen en voeten ook kouder, anders is het verschil met de buiten temperatuur te hoog en wordt dit
niet gemeten door de sensoren. Verschil kan pas gemerkt worden als dit niet al te hoog is.
HC 7: Feedbacksystemen en modellen 04-04-2018
Model = abstracte en formele representatie van een werkelijk bestaand systeem en een functionele
simplificatie van een werkelijk bestaand systeem. Beschrijft een hypothese in wiskundige termen.
Galileo’s methode voor wetenschappelijk onderzoek:
Deductie = testen of de hypothese waar is.
Op basis van een algemene regel worden
uitgespraken gedaan over het bijzondere, waarbij
de regels van de logica worden gevolgd.
➔ Voorspelling
Inductie = het afleiden van een algemene regel op
grond van meerdere specifieke waarnemingen
(generalisatie)
➔ Hypothese vormen
De resultaten moeten worden geëvalueerd door
verificatie en falsificatie.
Verificatie = vooraf kunnen aangeven hoe door middel van experimenten een hypothese kan worden
bewezen. Alleen door middel van de empirie is de hypothese te bewijzen.
Falsificatie = vooraf kunnen aangeven bij welke uitkomst van het experiment er aanleiding is om de
geldigheid van een theorie of hypothese te verwerpen.
Realiteit → inductie → representatie → deductie → realiteit (cirkel)
Experiment → inductie → model → deductie → experiment
In de geneeskunde:
, April en mei 2018
Correctheid van een model:
- Modellen geven de werkelijkheid nooit exact wweer
- Model is zo goed als zijn aannames
- Begrip van dynamische complexiteit
o Simulaties
Experimenten profiteren van simulaties omdat het het onderzoek kan versnellen: sommige
experimenten hoeven niet te worden uitgevoerd door de resultaten van de simulatie.
Voor validatie van de simulaties zijn experimenten noodzakelijk
Modellen zijn echter altijd een representatie van iets, ze zijn nooit volledig maar kunnen ons helpen
om de wereld om ons heen beter te begrijpen.
Thema 2: Regeling van de voortplanting
HC 2: Regeling van de voortplanting 03-04-2018
Gemiddelde menstruatie cyclus: 28 dagen met eisprong op dag 14.
Uit circa 400 primordiale follikels gerekruteerd voor 1 dominante follikel. Belangrijk want anders heb
je meer eicellen, baarmoeder is niet echt gebouwd om meerdere embryo’s te dragen. (2-3 kan nog)
Betrokken organen voor maken van een follikel:
- Hypothalamus
- Hypofyse (voorkwab)
- Ovarium
- Uterus niet echt, want dit is alleen de innesteling van het al bevruchte eitje
FSH stimuleert het follikel door:
- FSH (vanuit hypofyse naar ovarium) stimuleert mitose van de granulosacellen
- Granulosacellen gaan oestradiol produceren
- Oestradiol heeft negatieve feedback op productie van FSH → wordt laag, maar niet 0
o Hierdoor wordt er maar 1 follikel dominant wordt
- Als de drempelwaarde oestradiol bereikt: positieve feedback naar hypofyse → afgifte van
grote hoeveelheid LH (piek vlak voor dag 14 / eisprong) aan circulatie → start ovulatieproces
Colleges sturing en stofwisseling
Thema 1: Regelkringen
HC 1: Inleiding 03-04-2018
Nulde wet: mensen zijn homeotherm (warmbloedig) en hebben een constante temperatuur
gedurende alle levensfasen.
Eerste wet: behoud van energie (joule). Alle energie uit de opgenomen voedingsstoffen manifesteert
zich uiteindelijk als warmte, arbeid of groei. 1 calorie = 4,1868 Joule
Tweede wet: bij alle levensprocessen neemt de entropie van de omgeving toe: biomedische
omzettingen leiden altijd tot warmteproductie. De toename van inwendige energie van het menselijk
lichaam is de som van de opgenomen vrije energie en verloren energie, die als warmte verdwijnt.
- Belangrijkste drager van vrije energie in cellen is ATP (7 kcal/mol)
- Belangrijkste drager van vrije energie tussen de cellen is glucose (686 kcal/mol)
Derde wet: de lichaamstemperatuur is niet relatief maar absoluut. Bij mens is het 310 K.
- Zelfregulatie van lichaamstemperatuur begint tijdens de foetale ontwikkeling. Blijft in alle
levensfasen gelijk. Zuigelingen hebben de meeste moeite om hun lichaamstemperatuur op
peil te houden. Daarom hebben ze veel bruin vet.
Voor de geboorte voedingsstoffen uit moeder, na geboorte uit voedsel.
Vrije energie-inname en verbruik moeten in evenwicht zijn en dat
wordt gestuurd en geregeld met behulp van energie buffers
(creatinefosfaat, glycogeen, eiwit, vet, ect)
De energieverhouding is in de verschillende levensfasen anders.
HC 4: Sturing en temperatuur 04-04-2018
Temperatuur regeling is zeer nauwkeurig.
Homeotherm: temperatuur van 37 graden, met een variatie
van 1graden. Deze handhaving is nodig omdat bij kleine T
veranderingen de chemische evenwichten enorm
verschuiven.
Onder je oksel is de temperatuur lager. In het oor meer
variatie en oraal en rectaal meest nauwkeurig.
, April en mei 2018
Temperatuur bij onze extremiteiten is veel lager, de kern moet 37 graden zijn. Voeten zijn maar iets
hoger dan de omgevingstemperatuur. Daarna de handen, daarna het hoofd en dan rectum is 36,5.
Je hebt ook dagelijkse variaties: net voor het ontwaken het laagst en eind van de werkdag het
hoogst. Zit een dagelijkse variatie van een halve graad.
Ze zeiden vroeger dat de progesteron voor kleine verhoging zorgde, dan was eisprong geweest en
kon je veilig vrijen.
Bij omzetting van suiker in ATP wordt 60% van de energie omgezet in warmte en maar 40% in ATP.
Belangrijkste manieren voor warmteverlies:
- Staling (radiation)
o Warmte stroomt van een warme plaats naar een koude plaats
o Vasodilatatie / vasoconstrictie
- Verdamping (evaporation)
o Zweet: verdampt sneller als de lichaamstemperatuur hoger wordt
o Moeilijker in omgeving met hoge luchtvochtigheid
- Uitademen (20%)
Lichaam regelt dit met regelkringen:
De gewenste waarde zit in de
hypothalamus anterior
De controller zit in hypothalamus
posterior en wordt gecontroleerd
door actiepotentialen.
Proces is spier: rillen of in de
bloedvaten: vasoconstrictie /
dilatatie
Sensor zijn de thermoreceptoren
Aanpassing van koud:
Gedrag: warme kleren aan
Fysiologisch: vasoconstrictie, rillen, acclimatiseren (langere tijdsopname)
Acclimatiseren:
- Meer thyroxine en adrenaline worden geproduceerd
- Dit verhoogt de metabolische rate en warmte productie
Bruin vet produceert meteen warmte uit energie, zo kan je beter tegen kou. (veel bij jonge kinderen)
Aanpassing aan hitte:
Gedrag: kleding uittrekken
Fysiologisch: vasodilatatie, zweten, acclimatiseren (langere tijdsopname)
Acclimatiseren:
- Minder thyroxine en adrenaline worden geproduceerd
- Dit verlaagt de metabolische rate en minder warmte productie
, April en mei 2018
Koorts verhoogt de gewenste waarde, hier grijpt het op in in het regelsysteem. Deze waarde wordt
verhoogd door het immuunsysteem. Hierom gaan we rillen bij koorts ook al is de temperatuur
gewoon 37, het lichaam wil naar de 39 toe. De 39 graden zorgt ook weer voor zweten, want is hoog.
In de anterior hypothalamus zitten warmte en koude receptoren. Deze zijn samen in evenwicht rond
de 37. Boven de 40 gaan de warmte receptoren heel hard en de koude gaan rond de 10 impulsen per
seconden stabiel van 0 tot 35 graden en nemen daarna af.
Huidsensoren geven forward feedback door te reageren op de kou van buiten. Daarom zijn de
handen en voeten ook kouder, anders is het verschil met de buiten temperatuur te hoog en wordt dit
niet gemeten door de sensoren. Verschil kan pas gemerkt worden als dit niet al te hoog is.
HC 7: Feedbacksystemen en modellen 04-04-2018
Model = abstracte en formele representatie van een werkelijk bestaand systeem en een functionele
simplificatie van een werkelijk bestaand systeem. Beschrijft een hypothese in wiskundige termen.
Galileo’s methode voor wetenschappelijk onderzoek:
Deductie = testen of de hypothese waar is.
Op basis van een algemene regel worden
uitgespraken gedaan over het bijzondere, waarbij
de regels van de logica worden gevolgd.
➔ Voorspelling
Inductie = het afleiden van een algemene regel op
grond van meerdere specifieke waarnemingen
(generalisatie)
➔ Hypothese vormen
De resultaten moeten worden geëvalueerd door
verificatie en falsificatie.
Verificatie = vooraf kunnen aangeven hoe door middel van experimenten een hypothese kan worden
bewezen. Alleen door middel van de empirie is de hypothese te bewijzen.
Falsificatie = vooraf kunnen aangeven bij welke uitkomst van het experiment er aanleiding is om de
geldigheid van een theorie of hypothese te verwerpen.
Realiteit → inductie → representatie → deductie → realiteit (cirkel)
Experiment → inductie → model → deductie → experiment
In de geneeskunde:
, April en mei 2018
Correctheid van een model:
- Modellen geven de werkelijkheid nooit exact wweer
- Model is zo goed als zijn aannames
- Begrip van dynamische complexiteit
o Simulaties
Experimenten profiteren van simulaties omdat het het onderzoek kan versnellen: sommige
experimenten hoeven niet te worden uitgevoerd door de resultaten van de simulatie.
Voor validatie van de simulaties zijn experimenten noodzakelijk
Modellen zijn echter altijd een representatie van iets, ze zijn nooit volledig maar kunnen ons helpen
om de wereld om ons heen beter te begrijpen.
Thema 2: Regeling van de voortplanting
HC 2: Regeling van de voortplanting 03-04-2018
Gemiddelde menstruatie cyclus: 28 dagen met eisprong op dag 14.
Uit circa 400 primordiale follikels gerekruteerd voor 1 dominante follikel. Belangrijk want anders heb
je meer eicellen, baarmoeder is niet echt gebouwd om meerdere embryo’s te dragen. (2-3 kan nog)
Betrokken organen voor maken van een follikel:
- Hypothalamus
- Hypofyse (voorkwab)
- Ovarium
- Uterus niet echt, want dit is alleen de innesteling van het al bevruchte eitje
FSH stimuleert het follikel door:
- FSH (vanuit hypofyse naar ovarium) stimuleert mitose van de granulosacellen
- Granulosacellen gaan oestradiol produceren
- Oestradiol heeft negatieve feedback op productie van FSH → wordt laag, maar niet 0
o Hierdoor wordt er maar 1 follikel dominant wordt
- Als de drempelwaarde oestradiol bereikt: positieve feedback naar hypofyse → afgifte van
grote hoeveelheid LH (piek vlak voor dag 14 / eisprong) aan circulatie → start ovulatieproces
