METABOLISME EN SPIERFYSIOLOGIE
Humane Fysiologie
TLSC-FYSMESP4V-14
, Inhoud
Les 1: Algemene introductie ....................................................................................... 5
Intro ......................................................................................................................... 5
Casus ...................................................................................................................... 5
Circulatie (hart & bloedvaten).................................................................................. 5
Spieren.................................................................................................................... 6
Energie voorraad .................................................................................................... 7
Vloeistof & elektrolyten balans ................................................................................ 8
Vermoeidheid & gevolgen ....................................................................................... 9
Les 2: Spijsverteringssysteem(1): Bouw & Digestieprocessen ................................. 10
Intro ....................................................................................................................... 10
Opbouw & Functie ................................................................................................ 10
Motiliteit ................................................................................................................. 14
Secretie ................................................................................................................. 15
Digestie & absorptie .............................................................................................. 17
Regulatie ............................................................................................................... 19
Les 3: Spijsverteringssysteem(2): Aansturing digestieprocessen ............................. 20
Fasen van vertering .............................................................................................. 20
Betrokken cellen en factoren bij de gastrische fase .............................................. 20
Betrokken cellen en factoren bij de intestinale fase .............................................. 22
Anatomie en functie van de dikke darm ................................................................ 25
Les 4: Ademhalingssysteem (1): Bouw & Ventilatiemechanisme ............................. 27
Intro ....................................................................................................................... 27
Opbouw en functie ademhalingssysteem.............................................................. 27
Gaswetten ............................................................................................................. 31
Ventilatie ............................................................................................................... 31
Ziektes van het ademhalingssysteem ................................................................... 36
Les 5: Ademhalingssysteem (2): Gasuitwisseling en transport ................................. 38
Diffusie & Oplosbaarheid ...................................................................................... 38
Hb & O2 ................................................................................................................. 39
Regulatie van ventilatie ......................................................................................... 41
Formules ............................................................................................................... 43
Les 6: Cardiovasculaire systeem: Hart (1): Bouw & prikkelgeleiding ........................ 44
Intro ....................................................................................................................... 44
Opbouw en functie van het hart ............................................................................ 45
2
, Contractie zonder innervatie ................................................................................. 49
Actiepotentialen contractiele myocardcellen & autoritmische myocardcellen........ 50
Les 7: Hart (2): ECG en druk-volume relatie............................................................. 53
Elektrische geleiding in het hart + elektrocardiogram (ECG) ................................ 53
Pressure – volume loop (hartcylcus) ..................................................................... 55
Wiggers diagram (hartcylcus) ............................................................................... 57
Regulatie van hartslag en slagvolume .................................................................. 58
Les 8: Vasculaire systeem (1): Bouw & bloeddrukregulatie ...................................... 60
Intro ....................................................................................................................... 60
Bouw en functie bloedvaten .................................................................................. 60
Bloeddruk, weerstand, flow ................................................................................... 62
Vasoconstrictie versus vasodilatatie ..................................................................... 63
Regulatie bloeddruk .............................................................................................. 64
Les 9: Vasculaire systeem (2): Vloeistofuitwisseling capillair ................................... 67
Vloeistofregulatie capillairen ................................................................................. 67
Lymfatisch systeem............................................................................................... 70
Regulatie van bloeddruk ....................................................................................... 71
Les 10: Spieren (1): Skeletspierweefsel ................................................................... 73
Intro ....................................................................................................................... 73
Bouw skeletspier en anatomie spiervezel ............................................................. 73
ATP voorziening .................................................................................................... 80
Vezeltypes ............................................................................................................ 81
Les 11: Spieren (2): Skelet- en Glad spierweefsel.................................................... 83
Kracht versus sarcomeerlengte ............................................................................ 83
Kracht ontwikkelen versus uithoudingsvermogen ................................................. 83
Isotoon, Isometrisch, Eccentrisch en Concentrisch ............................................... 84
Verschil tussen dwars en gladspierweefsel........................................................... 85
Contractie van gladspierweefsel ........................................................................... 86
3
,4
,Les 1: Algemene introductie
Intro
Beweging begint met contractie van skeletspierweefsel waarbij ATP nodig is. Bij
intensief bewegen is er de eerste 15 seconden genoeg ATP voorhanden in de spier
zelf, maar daarna moet de energie verkregen worden uit nutriënten vanuit het voedsel.
Voor het aerobe metabolisme is zuurstof nodig en bij intensief bewegen zal dan ook
de ventilatie toenemen. Tevens zal het cardiovasculaire systeem geactiveerd worden
en het bloed herverdeeld worden via vernauwing en verwijding van bloedvaten middels
de gladde spiercellen. In detail worden de onderdelen Spijsverterings-, Ademhalings-,
Cardiovasculaire Systeem en Spierfysiologie en -metabolisme in deze cursus
besproken.
Casus
Voor de algemene introductie wordt er gebruik gemaakt van een casus van persoon X
die een ultraloop / marathon gaat lopen. Hierbij wordt gekeken wat er fysiologisch,
metabolisaties en op andere gebieden gebeurd dat je zo iets doet met je lichaam.
Circulatie (hart & bloedvaten)
Bij de start van de ultraloop / marathon is de basale hartslag van persoon X hoger dan
normaal. Dit komt omdat hij spanning / stress ondervindt wat leidt tot de activatie van
het autonome sympathische zenuwstelsel.
Adrenaline wordt gemaakt in de bijniermerg en
hierdoor ontstaat een hoge hartslag. Door dat
persoon X meer beweegt zal er meer bloed door de
spieren stromen (vaten zullen wijder zijn). De maag
en nieren zijn minder doorbloed dan als in een
rustfase. Door dat persoon X nu sport wordt zijn
cardiac output hoger (L/min) en bijna al het bloed
(88% van het totaal) gaat naar de skelet spieren.
Bloedstroom:
Linker ventrikel(kamer) |klep| aorta organen |kleppen| onderste holle
ader/bovenste holle ader(venacava, superior(boven), inferior(onder)) rechter
atrium(boezem) |klep| rechter ventrikel |klep| long ader(arterie pulmonalis)
longen vene pulmonalis Linker atrium |klep| linker ventrikel.
In het hart zitten verscheidende cellen. Hartspiercellen kunnen (spontaan)
depolariseren en dit leidt tot contractie (hartslag). Hierover volgt in een later thema
meer informatie.
5
, Als het atrium (boezem) depolariseert dan doet het ventrikel dat ook. Ca2+ is
belangrijk in het hart.
De samenstelling van een buffer om het hart te laten kloppen buiten het lichaam
bestaan uit het volgende:
Calcium
Natrium
Kalium
Glucose
Zuurstof
Zie hiervoor ook de opstelling van Langendorff.
Spieren
Om de spieren te activeren (somatisch) is de neurotransmitter acetylcholine nodig
om de skeletspieren aan te sturen. Spieren hebben de mogelijkheid om te verkorten
en om te verlengen.
Spier vezels
Spiercel spiereiwitten
Skeletspierweefsel dwarsgestreept spierweefsel
Door actine en myosine filamenten kunnen spieren
verlengen of verkorten.
Er zijn verschillende soorten vezeltypen:
Type I: Is het type wat veel marathonlopers hebben, ze
kunnen ‘eindeloos’ lang doorgaan. maar kunnen niet
snel herstellen. Ze hebben wel een hoog oxidatief
vermogen.
Type II: Is het type wat veel sprinters en krachtpatsers
(Jurre) hebben, ze kunnen snel geactiveerd worden
maar zijn wel snel vermoeid.
Krachttraining is met name gericht op het aantal spiercellen doen toenemen,
duurtraining is met name gericht op oxidatieve vermogen doen toenemen.
6
Humane Fysiologie
TLSC-FYSMESP4V-14
, Inhoud
Les 1: Algemene introductie ....................................................................................... 5
Intro ......................................................................................................................... 5
Casus ...................................................................................................................... 5
Circulatie (hart & bloedvaten).................................................................................. 5
Spieren.................................................................................................................... 6
Energie voorraad .................................................................................................... 7
Vloeistof & elektrolyten balans ................................................................................ 8
Vermoeidheid & gevolgen ....................................................................................... 9
Les 2: Spijsverteringssysteem(1): Bouw & Digestieprocessen ................................. 10
Intro ....................................................................................................................... 10
Opbouw & Functie ................................................................................................ 10
Motiliteit ................................................................................................................. 14
Secretie ................................................................................................................. 15
Digestie & absorptie .............................................................................................. 17
Regulatie ............................................................................................................... 19
Les 3: Spijsverteringssysteem(2): Aansturing digestieprocessen ............................. 20
Fasen van vertering .............................................................................................. 20
Betrokken cellen en factoren bij de gastrische fase .............................................. 20
Betrokken cellen en factoren bij de intestinale fase .............................................. 22
Anatomie en functie van de dikke darm ................................................................ 25
Les 4: Ademhalingssysteem (1): Bouw & Ventilatiemechanisme ............................. 27
Intro ....................................................................................................................... 27
Opbouw en functie ademhalingssysteem.............................................................. 27
Gaswetten ............................................................................................................. 31
Ventilatie ............................................................................................................... 31
Ziektes van het ademhalingssysteem ................................................................... 36
Les 5: Ademhalingssysteem (2): Gasuitwisseling en transport ................................. 38
Diffusie & Oplosbaarheid ...................................................................................... 38
Hb & O2 ................................................................................................................. 39
Regulatie van ventilatie ......................................................................................... 41
Formules ............................................................................................................... 43
Les 6: Cardiovasculaire systeem: Hart (1): Bouw & prikkelgeleiding ........................ 44
Intro ....................................................................................................................... 44
Opbouw en functie van het hart ............................................................................ 45
2
, Contractie zonder innervatie ................................................................................. 49
Actiepotentialen contractiele myocardcellen & autoritmische myocardcellen........ 50
Les 7: Hart (2): ECG en druk-volume relatie............................................................. 53
Elektrische geleiding in het hart + elektrocardiogram (ECG) ................................ 53
Pressure – volume loop (hartcylcus) ..................................................................... 55
Wiggers diagram (hartcylcus) ............................................................................... 57
Regulatie van hartslag en slagvolume .................................................................. 58
Les 8: Vasculaire systeem (1): Bouw & bloeddrukregulatie ...................................... 60
Intro ....................................................................................................................... 60
Bouw en functie bloedvaten .................................................................................. 60
Bloeddruk, weerstand, flow ................................................................................... 62
Vasoconstrictie versus vasodilatatie ..................................................................... 63
Regulatie bloeddruk .............................................................................................. 64
Les 9: Vasculaire systeem (2): Vloeistofuitwisseling capillair ................................... 67
Vloeistofregulatie capillairen ................................................................................. 67
Lymfatisch systeem............................................................................................... 70
Regulatie van bloeddruk ....................................................................................... 71
Les 10: Spieren (1): Skeletspierweefsel ................................................................... 73
Intro ....................................................................................................................... 73
Bouw skeletspier en anatomie spiervezel ............................................................. 73
ATP voorziening .................................................................................................... 80
Vezeltypes ............................................................................................................ 81
Les 11: Spieren (2): Skelet- en Glad spierweefsel.................................................... 83
Kracht versus sarcomeerlengte ............................................................................ 83
Kracht ontwikkelen versus uithoudingsvermogen ................................................. 83
Isotoon, Isometrisch, Eccentrisch en Concentrisch ............................................... 84
Verschil tussen dwars en gladspierweefsel........................................................... 85
Contractie van gladspierweefsel ........................................................................... 86
3
,4
,Les 1: Algemene introductie
Intro
Beweging begint met contractie van skeletspierweefsel waarbij ATP nodig is. Bij
intensief bewegen is er de eerste 15 seconden genoeg ATP voorhanden in de spier
zelf, maar daarna moet de energie verkregen worden uit nutriënten vanuit het voedsel.
Voor het aerobe metabolisme is zuurstof nodig en bij intensief bewegen zal dan ook
de ventilatie toenemen. Tevens zal het cardiovasculaire systeem geactiveerd worden
en het bloed herverdeeld worden via vernauwing en verwijding van bloedvaten middels
de gladde spiercellen. In detail worden de onderdelen Spijsverterings-, Ademhalings-,
Cardiovasculaire Systeem en Spierfysiologie en -metabolisme in deze cursus
besproken.
Casus
Voor de algemene introductie wordt er gebruik gemaakt van een casus van persoon X
die een ultraloop / marathon gaat lopen. Hierbij wordt gekeken wat er fysiologisch,
metabolisaties en op andere gebieden gebeurd dat je zo iets doet met je lichaam.
Circulatie (hart & bloedvaten)
Bij de start van de ultraloop / marathon is de basale hartslag van persoon X hoger dan
normaal. Dit komt omdat hij spanning / stress ondervindt wat leidt tot de activatie van
het autonome sympathische zenuwstelsel.
Adrenaline wordt gemaakt in de bijniermerg en
hierdoor ontstaat een hoge hartslag. Door dat
persoon X meer beweegt zal er meer bloed door de
spieren stromen (vaten zullen wijder zijn). De maag
en nieren zijn minder doorbloed dan als in een
rustfase. Door dat persoon X nu sport wordt zijn
cardiac output hoger (L/min) en bijna al het bloed
(88% van het totaal) gaat naar de skelet spieren.
Bloedstroom:
Linker ventrikel(kamer) |klep| aorta organen |kleppen| onderste holle
ader/bovenste holle ader(venacava, superior(boven), inferior(onder)) rechter
atrium(boezem) |klep| rechter ventrikel |klep| long ader(arterie pulmonalis)
longen vene pulmonalis Linker atrium |klep| linker ventrikel.
In het hart zitten verscheidende cellen. Hartspiercellen kunnen (spontaan)
depolariseren en dit leidt tot contractie (hartslag). Hierover volgt in een later thema
meer informatie.
5
, Als het atrium (boezem) depolariseert dan doet het ventrikel dat ook. Ca2+ is
belangrijk in het hart.
De samenstelling van een buffer om het hart te laten kloppen buiten het lichaam
bestaan uit het volgende:
Calcium
Natrium
Kalium
Glucose
Zuurstof
Zie hiervoor ook de opstelling van Langendorff.
Spieren
Om de spieren te activeren (somatisch) is de neurotransmitter acetylcholine nodig
om de skeletspieren aan te sturen. Spieren hebben de mogelijkheid om te verkorten
en om te verlengen.
Spier vezels
Spiercel spiereiwitten
Skeletspierweefsel dwarsgestreept spierweefsel
Door actine en myosine filamenten kunnen spieren
verlengen of verkorten.
Er zijn verschillende soorten vezeltypen:
Type I: Is het type wat veel marathonlopers hebben, ze
kunnen ‘eindeloos’ lang doorgaan. maar kunnen niet
snel herstellen. Ze hebben wel een hoog oxidatief
vermogen.
Type II: Is het type wat veel sprinters en krachtpatsers
(Jurre) hebben, ze kunnen snel geactiveerd worden
maar zijn wel snel vermoeid.
Krachttraining is met name gericht op het aantal spiercellen doen toenemen,
duurtraining is met name gericht op oxidatieve vermogen doen toenemen.
6
