Fysiologie en farmacologie
Farmacologie: De studie van geneesmiddelen.
Farmaceutische geneesmiddelen: Geneesmiddelen tegen ziekten.
Adrenaline
Adrenaline (epinephrine) is een stresshormoon dat je lichaam zelf maakt. Als je schrikt,
stress hebt of gevaar voelt, wordt het sympathisch zenuwstelsel (onderdeel van het
autonome zenuwstelsel dat je lichaam in de actie- of stressstand zet) actief.
- Sympathicomimetica: Middelen die het sympathisch zenuwstelsel stimuleren.
In de bijnieren wordt tyrosine omgezet in catecholamines, waaronder adrenaline.
Sympathische zenuwen sturen signalen en stimuleren het bijniermerg. Het bijniermerg geeft
adrenaline af in het bloed en het hormoon verspreidt zich door het hele lichaam. Adrenaline
is een agonist van α1-, α2-, β1-, β₂- en β3-adrenerge receptoren. De agonist zorgt voor een
cellulair antwoord, wat leidt tot een fysiologische reactie.
● Adrenaline (of noradrenaline) kan binden aan β₁-adrenerge receptoren op
hartspiercellen. Deze G-eiwit-gekoppelde receptoren bevinden zich op de
celmembraan. Het Gs-eiwit (s = stimulatie) zit binnen in de cel,
aan de binnenkant van de receptor.
Cellulair antwoord: Het eiwit wordt geactiveerd door de receptor wanneer
adrenaline bindt. Zodra het Gs-eiwit actief is, wordt het enzym
adenylylcyclase gestimuleerd. Adenylylcyclase zet ATP om in cAMP
(cyclic AMP). cAMP activeert proteïnekinase A (PKA). PKA fosforyleert
natrium- en calciumkanalen in de celmembraan. Door deze kanalen
kunnen Na⁺ en calcium Ca²⁺ de cel binnenstromen.
Fysiologische reactie: Meer calcium in de cel zorgt ervoor dat de
hartspiercellen sterker samentrekken (inotropie). Meer natrium verhoogt
de snelheid waarmee de hartspiercellen samentrekken (chronotropie).
● Adrenaline kan binden aan β₂-adrenerge receptoren op gladde
spiercellen. Deze G-eiwit-gekoppelde receptoren bevinden zich op de
celmembraan in bloedvaten of luchtwegen. Het Gs-eiwit zit binnen in de cel, aan de
binnenkant van de receptor.
Cellulair antwoord: Zodra het Gs-eiwit actief is, wordt het enzym adenylylcyclase
gestimuleerd. Adenylylcyclase zet ATP om in cAMP (cyclic AMP). cAMP activeert
proteïnekinase A (PKA). PKA fosforyleert eiwitten die de hoeveelheid calcium in de cel
verminderen. De verlaging van Ca²⁺ zorgt dat de gladde spiercellen ontspannen.
Fysiologische reactie: De bloedvaten en luchtwegen worden wijder (dilatatie).
○ Glycogeen is de opgeslagen vorm van glucose in je lever en spieren die je
lichaam gebruikt als reserve-energie. Als adrenaline bindt aan β₂-adrenerge
receptoren op de levercellen, activeert het Gs-eiwit.
Cellulair antwoord: Het enzym adenylylcyclase wordt gestimuleerd. Adenylylcyclase
zet ATP om in cAMP (cyclic AMP). cAMP activeert proteïnekinase A (PKA). PKA
fosforyleert enzymen die glycogeen afbreken tot vrije glucose.
Metabolistisch antwoord: Die glucose komt in het bloed, waardoor meer energie
beschikbaar is voor je spieren en hersenen → Bij diabetes kan het lichaam de
bloedsuikerspiegel minder goed regelen. Adrenaline verhoogt dan de glucose in het
, bloed extra. Dit kan leiden tot hele hoge bloedsuikerspiegels als het lichaam het niet
goed kan opvangen.
● Adrenaline kan binden aan β3-adrenerge receptoren op vetcellen. Deze
G-eiwit-gekoppelde receptoren bevinden zich op de celmembraan in bloedvaten of
luchtwegen. Het Gs-eiwit zit binnen in de cel, aan de binnenkant van de receptor.
Cellulair antwoord: Zodra het Gs-eiwit actief is, wordt het enzym adenylylcyclase
gestimuleerd. Adenylylcyclase zet ATP om in cAMP (cyclic AMP). cAMP activeert
proteïnekinase A (PKA). PKA fosforyleert hormoongevoelige lipase (HSL). HSL breekt
triglyceriden af tot vrije vetzuren en glycerol.
Metabolistisch effect: Deze vrije vetzuren komen in het bloed, zodat spieren en andere
organen ze kunnen gebruiken als energie → Bij chronisch hoge adrenaline-spiegels (bijv.
stress) stijgt langdurig vet in het bloed. Dit kan bijdragen aan vetophopingen in de
bloedvaten (atherosclerose).
● Adrenaline (of noradrenaline) kan binden aan α1-adrenerge receptoren op gladde
spiercellen. Deze Gq-eiwit-gekoppelde receptoren bevinden zich op de
celmembraan. Het Gq-eiwit zit binnen in de cel, aan de binnenkant van de receptor.
Het eiwit wordt geactiveerd door de receptor wanneer adrenaline bindt.
Cellulair antwoord: Zodra het Gq-eiwit actief is, wordt het enzym fosfolipase C
gestimuleerd. Fosfolipase C knipt PIP₂ (membraanlipide) in twee signaalstoffen:
- IP₃ gaat de cel in → Laat Ca²⁺ vrijkomen uit het ER → Intracellulair Ca²⁺ activeert
contractie-eiwitten in de gladde spier.
- Diacylglycerol (DAG) blijft in het membraan → Activeert proteïnekinase C (PKC) →
Maakt cellen gevoeliger voor Ca²⁺.
Fysiologische reactie: De gladde spier trekt samen (vasoconstrictie).
● Noradrenaline (of adrenaline) kan binden aan α₂-receptoren op het presynaptische
uiteinde van een zenuw. Deze Gi-eiwit-gekoppelde receptoren bevinden zich op de
celmembraan. Het Gi-eiwit (i = inhibitie) zit binnen in de cel, aan de binnenkant van
de receptor. Het eiwit wordt geactiveerd door de receptor wanneer adrenaline bindt.
Cellulair antwoord: Zodra het Gi-eiwit actief is, wordt het enzym adenylylcyclase geremd. Er
wordt dus minder ATP omgezet in cAMP. Minder cAMP betekent dus ook minder activatie
van PKA. Een vermindering van PKA zorgt voor minder stimulatie van de
exocytose-moleculen. Het gevolg is dat minder neurotransmitters vrijkomen.
Fysiologische reactie: Minder noradrenaline vrijgegeven uit zenuw → Negatieve feedback.
Propranolol
Propranolol is een competitieve β-adrenerge receptorantagonist. Het bindt aan dezelfde
receptor als de agonist (adrenaline/noradrenaline), zonder de receptor te activeren.
Adrenaline kan niet binden zolang de antagonist op de receptor zit. Propranolol blokkeert
dus β₁ én β₂-receptoren. Het Gs-eiwit wordt niet geactiveerd en het signaalpad wordt
geremd. Doordat propranolol β-receptoren blokkeert:
Hartslag ↓
Contractiekracht ↓
Tremor ↓
Adrenerge “stressklachten” ↓
- Propranolol wordt therapeutisch gebruikt bij artitme, hartflimmern en nervositeit.
Prazosine
, Prazosine is een competitieve α₁-adrenerge receptorantagonist. Het bindt aan dezelfde
receptor als de agonist (adrenaline/noradrenaline), zonder de receptor te activeren.
Adrenaline kan niet binden zolang de antagonist op de receptor zit. Propranolol blokkeert
dus α₁-receptoren. Het Gq-eiwit wordt niet geactiveerd en het signaalpad wordt geremd.
Doordat prazosine α₁-receptoren blokkeert:
Intracellulair Ca²⁺ ↓
PKC-activiteit ↓
- Prazosine wordt therapeutisch gebruikt bij hoge bloeddruk (hypertensie).
Nicotine
Nicotine is een agonist van nicotinerge acetylcholine receptoren. Dit zijn receptoren die
zelf een ionkanaal vormen op skeletspiercellen of neuron cellen. Wanneer een ligand bindt,
opent het kanaal direct. Acetylcholine is de natuurlijke ligand, maar nicotine kan ook aan
deze receptoren binden.
Cellulair antwoord: Zodra het kanaal opent, kunnen ionen (bijvoorbeeld Na⁺) er doorheen
stromen. Na⁺ stroomt de cel in → De binnenkant wordt positiever. Het membraan
depolariseert.
Fysiologisch effect: Skeletspier trekt samen of een neuron vuurt. Deze neurotransmitter
(noradrenaline of acetylcholine) kan aankomen op receptoren op hart- of gladde spiercellen.
Dit zorgt dan voor contractie of ontspanning.
Digoxine
Digoxine kan binden aan het Na⁺/K⁺ pomp-eiwit in hartspiercellen. Normaal pompt dit 3 Na⁺
uit de cel en 2 K⁺ in. Dit zorgt voor een blokkade.
Cellulair antwoord: Er komt meer Na⁺ in de cel. Hogere Na⁺ in de cel remt de
Na⁺/Ca²⁺-uitwisselaar. Minder Ca²⁺ wordt uit de cel gepompt → Intracellulair Ca²⁺ stijgt.
Fysiologisch effect: Het hart trekt krachtiger samen.
- Digoxine wordt therapeutisch gebruikt voor hartfalen en achteruitgang van de
contractiele kracht (gebrek aan calcium).
Carbachol
Carbachol is een parasympathicomimeticum (een stof of geneesmiddel dat het
parasympathisch zenuwstelsel nabootst of stimuleert). Het is een
synthetische stof die lijkt op acetylcholine. Het wordt gebruikt om
het parasympathisch zenuwstelsel (onderdeel van het
autonome zenuwstelsel dat rust, herstel en spijsvertering
💡
bevordert) te stimuleren.
Carbachol is resistent tegen acetylcholinesterase, het enzym
dat acetylcholine normaal afbreekt. Dit betekent dat het langer
actief blijft dan acetylcholine en dus stabieler is.
Carbachol is een agonist van M1-, M2- en M3-muscarine
receptoren.
● Carbachol kan binden aan M1-muscarine receptoren op zenuwcellen. Deze
Gq-eiwit-gekoppelde receptoren bevinden zich op de celmembraan. Het Gq-eiwit zit
binnen in de cel, aan de binnenkant van de receptor. Het eiwit wordt geactiveerd
door de receptor wanneer carbachol bindt.
Farmacologie: De studie van geneesmiddelen.
Farmaceutische geneesmiddelen: Geneesmiddelen tegen ziekten.
Adrenaline
Adrenaline (epinephrine) is een stresshormoon dat je lichaam zelf maakt. Als je schrikt,
stress hebt of gevaar voelt, wordt het sympathisch zenuwstelsel (onderdeel van het
autonome zenuwstelsel dat je lichaam in de actie- of stressstand zet) actief.
- Sympathicomimetica: Middelen die het sympathisch zenuwstelsel stimuleren.
In de bijnieren wordt tyrosine omgezet in catecholamines, waaronder adrenaline.
Sympathische zenuwen sturen signalen en stimuleren het bijniermerg. Het bijniermerg geeft
adrenaline af in het bloed en het hormoon verspreidt zich door het hele lichaam. Adrenaline
is een agonist van α1-, α2-, β1-, β₂- en β3-adrenerge receptoren. De agonist zorgt voor een
cellulair antwoord, wat leidt tot een fysiologische reactie.
● Adrenaline (of noradrenaline) kan binden aan β₁-adrenerge receptoren op
hartspiercellen. Deze G-eiwit-gekoppelde receptoren bevinden zich op de
celmembraan. Het Gs-eiwit (s = stimulatie) zit binnen in de cel,
aan de binnenkant van de receptor.
Cellulair antwoord: Het eiwit wordt geactiveerd door de receptor wanneer
adrenaline bindt. Zodra het Gs-eiwit actief is, wordt het enzym
adenylylcyclase gestimuleerd. Adenylylcyclase zet ATP om in cAMP
(cyclic AMP). cAMP activeert proteïnekinase A (PKA). PKA fosforyleert
natrium- en calciumkanalen in de celmembraan. Door deze kanalen
kunnen Na⁺ en calcium Ca²⁺ de cel binnenstromen.
Fysiologische reactie: Meer calcium in de cel zorgt ervoor dat de
hartspiercellen sterker samentrekken (inotropie). Meer natrium verhoogt
de snelheid waarmee de hartspiercellen samentrekken (chronotropie).
● Adrenaline kan binden aan β₂-adrenerge receptoren op gladde
spiercellen. Deze G-eiwit-gekoppelde receptoren bevinden zich op de
celmembraan in bloedvaten of luchtwegen. Het Gs-eiwit zit binnen in de cel, aan de
binnenkant van de receptor.
Cellulair antwoord: Zodra het Gs-eiwit actief is, wordt het enzym adenylylcyclase
gestimuleerd. Adenylylcyclase zet ATP om in cAMP (cyclic AMP). cAMP activeert
proteïnekinase A (PKA). PKA fosforyleert eiwitten die de hoeveelheid calcium in de cel
verminderen. De verlaging van Ca²⁺ zorgt dat de gladde spiercellen ontspannen.
Fysiologische reactie: De bloedvaten en luchtwegen worden wijder (dilatatie).
○ Glycogeen is de opgeslagen vorm van glucose in je lever en spieren die je
lichaam gebruikt als reserve-energie. Als adrenaline bindt aan β₂-adrenerge
receptoren op de levercellen, activeert het Gs-eiwit.
Cellulair antwoord: Het enzym adenylylcyclase wordt gestimuleerd. Adenylylcyclase
zet ATP om in cAMP (cyclic AMP). cAMP activeert proteïnekinase A (PKA). PKA
fosforyleert enzymen die glycogeen afbreken tot vrije glucose.
Metabolistisch antwoord: Die glucose komt in het bloed, waardoor meer energie
beschikbaar is voor je spieren en hersenen → Bij diabetes kan het lichaam de
bloedsuikerspiegel minder goed regelen. Adrenaline verhoogt dan de glucose in het
, bloed extra. Dit kan leiden tot hele hoge bloedsuikerspiegels als het lichaam het niet
goed kan opvangen.
● Adrenaline kan binden aan β3-adrenerge receptoren op vetcellen. Deze
G-eiwit-gekoppelde receptoren bevinden zich op de celmembraan in bloedvaten of
luchtwegen. Het Gs-eiwit zit binnen in de cel, aan de binnenkant van de receptor.
Cellulair antwoord: Zodra het Gs-eiwit actief is, wordt het enzym adenylylcyclase
gestimuleerd. Adenylylcyclase zet ATP om in cAMP (cyclic AMP). cAMP activeert
proteïnekinase A (PKA). PKA fosforyleert hormoongevoelige lipase (HSL). HSL breekt
triglyceriden af tot vrije vetzuren en glycerol.
Metabolistisch effect: Deze vrije vetzuren komen in het bloed, zodat spieren en andere
organen ze kunnen gebruiken als energie → Bij chronisch hoge adrenaline-spiegels (bijv.
stress) stijgt langdurig vet in het bloed. Dit kan bijdragen aan vetophopingen in de
bloedvaten (atherosclerose).
● Adrenaline (of noradrenaline) kan binden aan α1-adrenerge receptoren op gladde
spiercellen. Deze Gq-eiwit-gekoppelde receptoren bevinden zich op de
celmembraan. Het Gq-eiwit zit binnen in de cel, aan de binnenkant van de receptor.
Het eiwit wordt geactiveerd door de receptor wanneer adrenaline bindt.
Cellulair antwoord: Zodra het Gq-eiwit actief is, wordt het enzym fosfolipase C
gestimuleerd. Fosfolipase C knipt PIP₂ (membraanlipide) in twee signaalstoffen:
- IP₃ gaat de cel in → Laat Ca²⁺ vrijkomen uit het ER → Intracellulair Ca²⁺ activeert
contractie-eiwitten in de gladde spier.
- Diacylglycerol (DAG) blijft in het membraan → Activeert proteïnekinase C (PKC) →
Maakt cellen gevoeliger voor Ca²⁺.
Fysiologische reactie: De gladde spier trekt samen (vasoconstrictie).
● Noradrenaline (of adrenaline) kan binden aan α₂-receptoren op het presynaptische
uiteinde van een zenuw. Deze Gi-eiwit-gekoppelde receptoren bevinden zich op de
celmembraan. Het Gi-eiwit (i = inhibitie) zit binnen in de cel, aan de binnenkant van
de receptor. Het eiwit wordt geactiveerd door de receptor wanneer adrenaline bindt.
Cellulair antwoord: Zodra het Gi-eiwit actief is, wordt het enzym adenylylcyclase geremd. Er
wordt dus minder ATP omgezet in cAMP. Minder cAMP betekent dus ook minder activatie
van PKA. Een vermindering van PKA zorgt voor minder stimulatie van de
exocytose-moleculen. Het gevolg is dat minder neurotransmitters vrijkomen.
Fysiologische reactie: Minder noradrenaline vrijgegeven uit zenuw → Negatieve feedback.
Propranolol
Propranolol is een competitieve β-adrenerge receptorantagonist. Het bindt aan dezelfde
receptor als de agonist (adrenaline/noradrenaline), zonder de receptor te activeren.
Adrenaline kan niet binden zolang de antagonist op de receptor zit. Propranolol blokkeert
dus β₁ én β₂-receptoren. Het Gs-eiwit wordt niet geactiveerd en het signaalpad wordt
geremd. Doordat propranolol β-receptoren blokkeert:
Hartslag ↓
Contractiekracht ↓
Tremor ↓
Adrenerge “stressklachten” ↓
- Propranolol wordt therapeutisch gebruikt bij artitme, hartflimmern en nervositeit.
Prazosine
, Prazosine is een competitieve α₁-adrenerge receptorantagonist. Het bindt aan dezelfde
receptor als de agonist (adrenaline/noradrenaline), zonder de receptor te activeren.
Adrenaline kan niet binden zolang de antagonist op de receptor zit. Propranolol blokkeert
dus α₁-receptoren. Het Gq-eiwit wordt niet geactiveerd en het signaalpad wordt geremd.
Doordat prazosine α₁-receptoren blokkeert:
Intracellulair Ca²⁺ ↓
PKC-activiteit ↓
- Prazosine wordt therapeutisch gebruikt bij hoge bloeddruk (hypertensie).
Nicotine
Nicotine is een agonist van nicotinerge acetylcholine receptoren. Dit zijn receptoren die
zelf een ionkanaal vormen op skeletspiercellen of neuron cellen. Wanneer een ligand bindt,
opent het kanaal direct. Acetylcholine is de natuurlijke ligand, maar nicotine kan ook aan
deze receptoren binden.
Cellulair antwoord: Zodra het kanaal opent, kunnen ionen (bijvoorbeeld Na⁺) er doorheen
stromen. Na⁺ stroomt de cel in → De binnenkant wordt positiever. Het membraan
depolariseert.
Fysiologisch effect: Skeletspier trekt samen of een neuron vuurt. Deze neurotransmitter
(noradrenaline of acetylcholine) kan aankomen op receptoren op hart- of gladde spiercellen.
Dit zorgt dan voor contractie of ontspanning.
Digoxine
Digoxine kan binden aan het Na⁺/K⁺ pomp-eiwit in hartspiercellen. Normaal pompt dit 3 Na⁺
uit de cel en 2 K⁺ in. Dit zorgt voor een blokkade.
Cellulair antwoord: Er komt meer Na⁺ in de cel. Hogere Na⁺ in de cel remt de
Na⁺/Ca²⁺-uitwisselaar. Minder Ca²⁺ wordt uit de cel gepompt → Intracellulair Ca²⁺ stijgt.
Fysiologisch effect: Het hart trekt krachtiger samen.
- Digoxine wordt therapeutisch gebruikt voor hartfalen en achteruitgang van de
contractiele kracht (gebrek aan calcium).
Carbachol
Carbachol is een parasympathicomimeticum (een stof of geneesmiddel dat het
parasympathisch zenuwstelsel nabootst of stimuleert). Het is een
synthetische stof die lijkt op acetylcholine. Het wordt gebruikt om
het parasympathisch zenuwstelsel (onderdeel van het
autonome zenuwstelsel dat rust, herstel en spijsvertering
💡
bevordert) te stimuleren.
Carbachol is resistent tegen acetylcholinesterase, het enzym
dat acetylcholine normaal afbreekt. Dit betekent dat het langer
actief blijft dan acetylcholine en dus stabieler is.
Carbachol is een agonist van M1-, M2- en M3-muscarine
receptoren.
● Carbachol kan binden aan M1-muscarine receptoren op zenuwcellen. Deze
Gq-eiwit-gekoppelde receptoren bevinden zich op de celmembraan. Het Gq-eiwit zit
binnen in de cel, aan de binnenkant van de receptor. Het eiwit wordt geactiveerd
door de receptor wanneer carbachol bindt.
