1
Leerdoelen fysiologische regulatiesystemen
THEMA 1, LES 1: BASISBEGRIPPEN EN MICROSCOPISCHE BESCHERMING D.M.V.
REGULATIESYSTEMEN
- De anatomische oriëntatietermen en oriëntatievlakken te kennen
De termen:
Mediaal : aan de binnenzijde, naar de middellijn toe
Lateraal : aan de buitenzijde, van de middenlijn af
Ventraal : aan de buikzijde
Dorsaal : aan de rugzijde
Craniaal : aan de schedelzijde
Caudaal : aan de "staartzijde"
Anterior : aan de voorkant
Posterior : aan de achterkant
Distaal: verder van het centrum
Proximaal: dichtbij het centrum
Superior: richting het hoofd
Inferior: verder van het hoofd
De vlakken:
Frontaal (Coronaal vlak): recht doormidden
Transversaal vlak: horizontaal dwars doormidden
Saggitaal: dwars doormidden
Anatomische positie : rechtop, handpalm naar voren, duim naar buiten
Axiale deel: delen van lichaam rond lichaams-as gelegen (hoofd, hals, romp)
Appendiculaire deel: de ‘aanhangsels’ van het lichaam (armen, benen)
- De lichaamsvliezen en lichaamsholten te benoemen
Lichaamsholtes zijn holle ruimtes in het lichaam die organen bevatten. Een functie van de holte is
bescherming tegen bv. Infecties. En ook het creëren van een intern milieu zoals bij het brein, die
heeft een hele aparte holte. Er zijn 2 holtes:
Dorsale holte (Dorsal cavity): craniaal, vertebraal/spinaal
Ventrale holte (Ventral cavity): thoracaal (borst), abdominaal (buik) en pelvis (o.a. geslachtsdelen).
1
, 2
De lichaamsholtes zijn van elkaar gescheiden door botten en weefsels en ze zijn bekleed met vliezen
(membranen). De lichaamsholtes:
Abdominaal: maag, dunne darm, milt, lever.
Craniaal: hersenen
Spinaal: ruggenmerg
Thoracaal: hart en longen
Pelvic: blaas, rectum en ovaria
Membranen zijn een dunne laag weefsel die het lichaam, lichaamsholte, en organen in de holtes
bekleden. 3 Types van epitheel membraan: mucous membranen (slijmvliezen), sereuze membranen
(vochtafscheidende) (bedekken organen) en cutaneous membranen (huid). En 2 types bindweefsel
membranen: synoviaal (gewrichtsvliezen) en meninges (hersenvliezen).
Sereuze membranen
Komen voor in paren parientaal: ‘buitenkant’ en visceraal: ‘binnenkant’. Hun functie is het reduceren
van frictie, met name organen die bewegen
- Homeostase en de relatie met het goed functioneren van een organisme toe te lichten
Intern milieu: extracellulaire vloeistof bv. Bloed
Extern milieu: dat wat je omgeeft: de omgeving
Handhaving door: homeostase
Het belang van de homeostase is het handhaven van het interne milieu van een organisme op een
steady en gebalanceerd niveau. Doel: creëren van optimale condities voor het organisme en de
cellen.
2
, 3
- Stimulus: de verandering die de loop in werking stelt.
- Sensor of receptor: monitort de omgeving continu voor bepaalde variabelen.
- Input Signal: (afferent = aanvoerend) die wordt gestuurd door een sensor als er een verandering
plaats vindt.
- Integrating centrum: die vergelijkt het input signaal met de setpoint → de variabel.
- Output: (efferent = wegvoerend) dit signaal reist naar het doel.
- Doel of effector: dit is de cel of het weefsel die de juiste respons uitdraagt om de variabele weer op
normaal te krijgen.
Een evenwicht kost geen energie! Het handhaven bv. temp. kost energie door acties van lichaam.
Homeostatische reflexen worden gecontroleerd door negatieve feedback.
- Het begrip negatieve feedback aan de hand van een voorbeeld uit te leggen, alsook het begrip
antagonistische werking
Negatieve feedback: heeft de neiging om de uitkomst (output) van het proces te verminderen.
Stimulatie verzwakt elkaar en dus zal de response afnemen waardoor het proces stopt. Negatieve
feedback stabiliseert dus de variabele die wordt gereguleerd en helpt bij het behoud van
homeostase, de stimulus wordt verwijderd. Een voorbeeld hiervan is zweten. Antagonische werking
is een tegenovergestelde werking.
- Het begrip positieve feedback aan de hand van een voorbeeld uit te leggen
Positieve feedback draagt niet bij aan homeostase, de stimulus wordt versterkt totdat deze wegvalt.
Bijvoorbeeld bij een bevalling: moeder krijgt persneiging -> baby komt langzaam naar buiten ->
persneiging wordt steeds groter, want baby stimuleert die drang.
3
, 4
- Uit te leggen waarom positieve feedback niet bijdraagt aan homeostase
Het respons wordt versterkt waardoor de stimulus steeds verder weg komt te liggen van de situatie.
De negatieve feedback draagt wel bij de homeostase, omdat de stimulus wordt verwijdert.
- Uit te leggen dat homeostase behouden kan worden door lokale en lange afstand regulatie & de
onderdelen te kunnen beschrijven van een lokale en reflexcontrole - route
Voorbeelden:
1. Kniepeesreflex
2. Secretie oxytocine door zuigen aan tepel
3. Secretie insuline door signaal uit hersenen
4. Secretie GHRH / groeihormoon
5. Secretie CRH / ACTH / cortisol
6. Secretie insuline door toename glucose concentratie in bloed
I. Korte termijn regulatie
II. Lange termijn regulatie
4
, 5
- Afhankelijk van de locatie in het weefsel/lichaam, het type intercellulaire
verbindingen/ionkanalen/ionpompen kunnen beschrijven
1. Tight junctions = membranen van buurcellen zitten erg strak aan elkaar vast door specifieke
eiwitten. Ze voorkomen vloeistof lekken. (gevormd door claudines of occludines) bv in de maag.
2. Desmosomen/anchoring junctions = functioneren als klinknagels. Intermediaire filamenten
verankeren de desmosomen en anchoring junctions in het cytoplasma. (gevormd door cadherines) bv
in de dunne darm.
3. Gap junctions = (communicatie) maakt het mogelijk om cytoplasmatische kanaaltjes tussen 2
cellen te maken. Er zijn speciale membraaneiwitten die een weg maken voor: ionen, suikers, mater,
aminozuren en andere kleine moleculen. Bv in het hart. (gevormd door connexines)
Transcellulair transport: diffusie via borstelzoom van lumen naar cel. Actief transport naar
intercellulaire ruimten en diffusie naar capillair. Dit is bijv. in het maag-darmkanaal of nier.
Natrium-Kaliumpomp: gaat van een lage naar hoge concentratie en er is ATP en enzymen nodig. Ook
is er een carrier in het membraan nodig.
Endocytose: is het proces waarbij de cel stoffen opneemt die door de celmembraan werden
ingesloten. Bv resorptie van vetten in maag-darmkanaal, fagocytose van vaste deeltjes en pinocytose
van vloeibare deeltjes.
Exocytose: is het proces waarbij een cel stoffen afgeeft aan of afscheidt naar de celmembraan of het
extracellulaire milieu. Bv secretie van spijsverteringssappen en hormonen en het vrijkomen van een
neurotransmitter.
Voorbeeld Ziektebeeld: Pemphigus bij niet functionerende desmosomen
Pemphigus is een auto-immuunziekte. De oorzaak is het produceren van antilichamen (IgG) door het
lichaam die gericht zijn tegen zichzelf, namelijk tegen desmogleïne (Dsg) 1 of 3, dat verwerkt zit in de
desmosomen die de huidcellen in het stratum spinosum bij elkaar houden. Deze bruggen tussen deze
cellen worden dus afgebroken (=acantholyse), zodoende dat de stevigheid en de samenhang van de
huid verstoord is. Met fluorescentiemicroscopie van huidbiopten kunnen de auto-antistoffen
zichtbaar gemaakt worden. Ook zijn ze vaak in het bloed te vinden, bijvoorbeeld met ELISA.
5
, 6
- Verschillende manieren van transport over epitheel te benoemen en uit te leggen
De plasmamembraan die in contact staat met het lumen en het bloed/ onderliggend weefsel worden
verdeeld in 2 delen: het apicale gedeelte en het basolateraal membraan. Eiwitcomplexen tussen de
cellen scheiden de 2 gedeeltes en zorgen ervoor dat de cellen een ondoordringbare laag vormen.
Kant bij lumen: apicaal
Kant bij bloedbaan en onderliggend weefsel: basolateraal
Voor transport zie kopje intercellulaire verbindingen/ionkanalen/ionpompen hierboven.
Fundering van epitheel
Aan de basale kant (de zijde die grenst aan het bindweefsel) van alle epithelia ligt een laagje
extracellulair materiaal dat gevormd wordt door de epitheelcellen. Dit laagje wordt de lamina
basalis genoemd en bestaat uit collageen type IV, het glycoproteine laminine en proteoglycanen
(met name heparansulfaat). Door zijn geringe dikte is deze laag alleen zichtbaar te maken met een
electronenmicroscoop. Aangezien een lamina basalis ligt waar cellen in contact komen met
bindweefsel is deze niet alleen te vinden aan de epitheel-bindweefselgrens maar ook om het
endotheel van bloedcellen, om spiercellen, vetcellen en cellen van Schwann in het zenuwstelsel. In
de epitheel-bindweefselgrens ligt ook de veel dikkere lamina reticularis, die door de
bindweefselcellen (fibroblasten) wordt gevormd en tegen de lamina basalis ligt. De lamina reticularis
bestaat uit dunne collagene (reticulaire) vezels. De lamina basalis en lamina reticularis vormen
samen de basale membraan die met lichtmicroscopie zichtbaar is (let op! De benamingen lamina
basalis en basale membraan kunnen nogal eens tot verwarring leiden).
De functie van de basale membraan is het vervullen van een filterfunctie voor de uitwisseling van
macromoleculen tussen epitheel en het onderliggende bindweefsel, de hechting van het epitheel aan
de onderlaag en het reguleren van de celdelingsactiviteit en differentiatie van epitheelcellen doordat
de basale membraan groeifactoren bindt.
6
, 7
Membraan transporters:
1. Kanaal eiwitten: vormen een kanaal die altijd open staat. Er zijn gesloten kanalen: gaan open en
dicht op respons van een signaal. En een open kanaal, die staat altijd open.
2. Drager eiwitten poorten: zijn geen open kanalen. 3 verschillende: poort gaat alleen open door één
soort substraat, poort gaat open door 2 verschillende soorten substraten in dezelfde richting, en
eiwitten die in de tegengestelde richting door de poort gaan.
- Pinocytose (vloeistof endocytose): Hierdoor kunnen macromoleculen die te groot zijn om de
celmembraan te passeren toch in de cel terechtkomen.
- Transcytose: Het proces dat de hierboven genoemde pinocytose wordt gevold door exocytose (de
macromoleculen verlaten de cel).
- Transcytose (blaasjestransport) kan in beide richtingen plaatsvinden zoals in bijvoorbeeld het
endotheel van bloedvaten.
- Actief transcellulair transport: Hierbij wordt gebruik gemaakt van specifieke transporteiwitten en
niet van blaasjestransport. De apicaal gelegen tight junctions voorkomen het terug diffunderen van
stoffen die door het epitheel getransporteerd zijn.
- Kunnen uitleggen wat de ziekte meningitis is, en hoe de diagnostiek hiervan wordt gedaan.
Meningitis: de hersenvliezen zijn ontstoken, dus meningitis is een ander woord voor
hersenvliesontsteking. De oorzaken van deze ontstekingen kunnen komen door onder anderen een
infectie van bacteriën, virussen of parasieten.
Symptomen: volwassenen: hoge koorts, sufheid, hevige hoofdpijn, nekkramp en puntbloedingen in
de huid. Kinderen: koorts, pijn in de benen en bleekheid. Baby’s: Niet meer willen drinken, lusteloos,
kreunen, bleek, pijn bij verluieren, huidbloedingen.
Verwekkers: Meningokok en Pneumokok (bacteriën), Herpes Simplex (virus). Bacteriële infectie is
acuut en levensbedreigend, de virale vorm is goedaardiger.
7
Leerdoelen fysiologische regulatiesystemen
THEMA 1, LES 1: BASISBEGRIPPEN EN MICROSCOPISCHE BESCHERMING D.M.V.
REGULATIESYSTEMEN
- De anatomische oriëntatietermen en oriëntatievlakken te kennen
De termen:
Mediaal : aan de binnenzijde, naar de middellijn toe
Lateraal : aan de buitenzijde, van de middenlijn af
Ventraal : aan de buikzijde
Dorsaal : aan de rugzijde
Craniaal : aan de schedelzijde
Caudaal : aan de "staartzijde"
Anterior : aan de voorkant
Posterior : aan de achterkant
Distaal: verder van het centrum
Proximaal: dichtbij het centrum
Superior: richting het hoofd
Inferior: verder van het hoofd
De vlakken:
Frontaal (Coronaal vlak): recht doormidden
Transversaal vlak: horizontaal dwars doormidden
Saggitaal: dwars doormidden
Anatomische positie : rechtop, handpalm naar voren, duim naar buiten
Axiale deel: delen van lichaam rond lichaams-as gelegen (hoofd, hals, romp)
Appendiculaire deel: de ‘aanhangsels’ van het lichaam (armen, benen)
- De lichaamsvliezen en lichaamsholten te benoemen
Lichaamsholtes zijn holle ruimtes in het lichaam die organen bevatten. Een functie van de holte is
bescherming tegen bv. Infecties. En ook het creëren van een intern milieu zoals bij het brein, die
heeft een hele aparte holte. Er zijn 2 holtes:
Dorsale holte (Dorsal cavity): craniaal, vertebraal/spinaal
Ventrale holte (Ventral cavity): thoracaal (borst), abdominaal (buik) en pelvis (o.a. geslachtsdelen).
1
, 2
De lichaamsholtes zijn van elkaar gescheiden door botten en weefsels en ze zijn bekleed met vliezen
(membranen). De lichaamsholtes:
Abdominaal: maag, dunne darm, milt, lever.
Craniaal: hersenen
Spinaal: ruggenmerg
Thoracaal: hart en longen
Pelvic: blaas, rectum en ovaria
Membranen zijn een dunne laag weefsel die het lichaam, lichaamsholte, en organen in de holtes
bekleden. 3 Types van epitheel membraan: mucous membranen (slijmvliezen), sereuze membranen
(vochtafscheidende) (bedekken organen) en cutaneous membranen (huid). En 2 types bindweefsel
membranen: synoviaal (gewrichtsvliezen) en meninges (hersenvliezen).
Sereuze membranen
Komen voor in paren parientaal: ‘buitenkant’ en visceraal: ‘binnenkant’. Hun functie is het reduceren
van frictie, met name organen die bewegen
- Homeostase en de relatie met het goed functioneren van een organisme toe te lichten
Intern milieu: extracellulaire vloeistof bv. Bloed
Extern milieu: dat wat je omgeeft: de omgeving
Handhaving door: homeostase
Het belang van de homeostase is het handhaven van het interne milieu van een organisme op een
steady en gebalanceerd niveau. Doel: creëren van optimale condities voor het organisme en de
cellen.
2
, 3
- Stimulus: de verandering die de loop in werking stelt.
- Sensor of receptor: monitort de omgeving continu voor bepaalde variabelen.
- Input Signal: (afferent = aanvoerend) die wordt gestuurd door een sensor als er een verandering
plaats vindt.
- Integrating centrum: die vergelijkt het input signaal met de setpoint → de variabel.
- Output: (efferent = wegvoerend) dit signaal reist naar het doel.
- Doel of effector: dit is de cel of het weefsel die de juiste respons uitdraagt om de variabele weer op
normaal te krijgen.
Een evenwicht kost geen energie! Het handhaven bv. temp. kost energie door acties van lichaam.
Homeostatische reflexen worden gecontroleerd door negatieve feedback.
- Het begrip negatieve feedback aan de hand van een voorbeeld uit te leggen, alsook het begrip
antagonistische werking
Negatieve feedback: heeft de neiging om de uitkomst (output) van het proces te verminderen.
Stimulatie verzwakt elkaar en dus zal de response afnemen waardoor het proces stopt. Negatieve
feedback stabiliseert dus de variabele die wordt gereguleerd en helpt bij het behoud van
homeostase, de stimulus wordt verwijderd. Een voorbeeld hiervan is zweten. Antagonische werking
is een tegenovergestelde werking.
- Het begrip positieve feedback aan de hand van een voorbeeld uit te leggen
Positieve feedback draagt niet bij aan homeostase, de stimulus wordt versterkt totdat deze wegvalt.
Bijvoorbeeld bij een bevalling: moeder krijgt persneiging -> baby komt langzaam naar buiten ->
persneiging wordt steeds groter, want baby stimuleert die drang.
3
, 4
- Uit te leggen waarom positieve feedback niet bijdraagt aan homeostase
Het respons wordt versterkt waardoor de stimulus steeds verder weg komt te liggen van de situatie.
De negatieve feedback draagt wel bij de homeostase, omdat de stimulus wordt verwijdert.
- Uit te leggen dat homeostase behouden kan worden door lokale en lange afstand regulatie & de
onderdelen te kunnen beschrijven van een lokale en reflexcontrole - route
Voorbeelden:
1. Kniepeesreflex
2. Secretie oxytocine door zuigen aan tepel
3. Secretie insuline door signaal uit hersenen
4. Secretie GHRH / groeihormoon
5. Secretie CRH / ACTH / cortisol
6. Secretie insuline door toename glucose concentratie in bloed
I. Korte termijn regulatie
II. Lange termijn regulatie
4
, 5
- Afhankelijk van de locatie in het weefsel/lichaam, het type intercellulaire
verbindingen/ionkanalen/ionpompen kunnen beschrijven
1. Tight junctions = membranen van buurcellen zitten erg strak aan elkaar vast door specifieke
eiwitten. Ze voorkomen vloeistof lekken. (gevormd door claudines of occludines) bv in de maag.
2. Desmosomen/anchoring junctions = functioneren als klinknagels. Intermediaire filamenten
verankeren de desmosomen en anchoring junctions in het cytoplasma. (gevormd door cadherines) bv
in de dunne darm.
3. Gap junctions = (communicatie) maakt het mogelijk om cytoplasmatische kanaaltjes tussen 2
cellen te maken. Er zijn speciale membraaneiwitten die een weg maken voor: ionen, suikers, mater,
aminozuren en andere kleine moleculen. Bv in het hart. (gevormd door connexines)
Transcellulair transport: diffusie via borstelzoom van lumen naar cel. Actief transport naar
intercellulaire ruimten en diffusie naar capillair. Dit is bijv. in het maag-darmkanaal of nier.
Natrium-Kaliumpomp: gaat van een lage naar hoge concentratie en er is ATP en enzymen nodig. Ook
is er een carrier in het membraan nodig.
Endocytose: is het proces waarbij de cel stoffen opneemt die door de celmembraan werden
ingesloten. Bv resorptie van vetten in maag-darmkanaal, fagocytose van vaste deeltjes en pinocytose
van vloeibare deeltjes.
Exocytose: is het proces waarbij een cel stoffen afgeeft aan of afscheidt naar de celmembraan of het
extracellulaire milieu. Bv secretie van spijsverteringssappen en hormonen en het vrijkomen van een
neurotransmitter.
Voorbeeld Ziektebeeld: Pemphigus bij niet functionerende desmosomen
Pemphigus is een auto-immuunziekte. De oorzaak is het produceren van antilichamen (IgG) door het
lichaam die gericht zijn tegen zichzelf, namelijk tegen desmogleïne (Dsg) 1 of 3, dat verwerkt zit in de
desmosomen die de huidcellen in het stratum spinosum bij elkaar houden. Deze bruggen tussen deze
cellen worden dus afgebroken (=acantholyse), zodoende dat de stevigheid en de samenhang van de
huid verstoord is. Met fluorescentiemicroscopie van huidbiopten kunnen de auto-antistoffen
zichtbaar gemaakt worden. Ook zijn ze vaak in het bloed te vinden, bijvoorbeeld met ELISA.
5
, 6
- Verschillende manieren van transport over epitheel te benoemen en uit te leggen
De plasmamembraan die in contact staat met het lumen en het bloed/ onderliggend weefsel worden
verdeeld in 2 delen: het apicale gedeelte en het basolateraal membraan. Eiwitcomplexen tussen de
cellen scheiden de 2 gedeeltes en zorgen ervoor dat de cellen een ondoordringbare laag vormen.
Kant bij lumen: apicaal
Kant bij bloedbaan en onderliggend weefsel: basolateraal
Voor transport zie kopje intercellulaire verbindingen/ionkanalen/ionpompen hierboven.
Fundering van epitheel
Aan de basale kant (de zijde die grenst aan het bindweefsel) van alle epithelia ligt een laagje
extracellulair materiaal dat gevormd wordt door de epitheelcellen. Dit laagje wordt de lamina
basalis genoemd en bestaat uit collageen type IV, het glycoproteine laminine en proteoglycanen
(met name heparansulfaat). Door zijn geringe dikte is deze laag alleen zichtbaar te maken met een
electronenmicroscoop. Aangezien een lamina basalis ligt waar cellen in contact komen met
bindweefsel is deze niet alleen te vinden aan de epitheel-bindweefselgrens maar ook om het
endotheel van bloedcellen, om spiercellen, vetcellen en cellen van Schwann in het zenuwstelsel. In
de epitheel-bindweefselgrens ligt ook de veel dikkere lamina reticularis, die door de
bindweefselcellen (fibroblasten) wordt gevormd en tegen de lamina basalis ligt. De lamina reticularis
bestaat uit dunne collagene (reticulaire) vezels. De lamina basalis en lamina reticularis vormen
samen de basale membraan die met lichtmicroscopie zichtbaar is (let op! De benamingen lamina
basalis en basale membraan kunnen nogal eens tot verwarring leiden).
De functie van de basale membraan is het vervullen van een filterfunctie voor de uitwisseling van
macromoleculen tussen epitheel en het onderliggende bindweefsel, de hechting van het epitheel aan
de onderlaag en het reguleren van de celdelingsactiviteit en differentiatie van epitheelcellen doordat
de basale membraan groeifactoren bindt.
6
, 7
Membraan transporters:
1. Kanaal eiwitten: vormen een kanaal die altijd open staat. Er zijn gesloten kanalen: gaan open en
dicht op respons van een signaal. En een open kanaal, die staat altijd open.
2. Drager eiwitten poorten: zijn geen open kanalen. 3 verschillende: poort gaat alleen open door één
soort substraat, poort gaat open door 2 verschillende soorten substraten in dezelfde richting, en
eiwitten die in de tegengestelde richting door de poort gaan.
- Pinocytose (vloeistof endocytose): Hierdoor kunnen macromoleculen die te groot zijn om de
celmembraan te passeren toch in de cel terechtkomen.
- Transcytose: Het proces dat de hierboven genoemde pinocytose wordt gevold door exocytose (de
macromoleculen verlaten de cel).
- Transcytose (blaasjestransport) kan in beide richtingen plaatsvinden zoals in bijvoorbeeld het
endotheel van bloedvaten.
- Actief transcellulair transport: Hierbij wordt gebruik gemaakt van specifieke transporteiwitten en
niet van blaasjestransport. De apicaal gelegen tight junctions voorkomen het terug diffunderen van
stoffen die door het epitheel getransporteerd zijn.
- Kunnen uitleggen wat de ziekte meningitis is, en hoe de diagnostiek hiervan wordt gedaan.
Meningitis: de hersenvliezen zijn ontstoken, dus meningitis is een ander woord voor
hersenvliesontsteking. De oorzaken van deze ontstekingen kunnen komen door onder anderen een
infectie van bacteriën, virussen of parasieten.
Symptomen: volwassenen: hoge koorts, sufheid, hevige hoofdpijn, nekkramp en puntbloedingen in
de huid. Kinderen: koorts, pijn in de benen en bleekheid. Baby’s: Niet meer willen drinken, lusteloos,
kreunen, bleek, pijn bij verluieren, huidbloedingen.
Verwekkers: Meningokok en Pneumokok (bacteriën), Herpes Simplex (virus). Bacteriële infectie is
acuut en levensbedreigend, de virale vorm is goedaardiger.
7
