PATHOFYSIOLOGIE
DEEL I: ALGEMENE BEGRIPPEN
1 VLOEISTOFCOMPARTIMENTEN IN HET ORGANISME
A VERDELING VAN WATER
ORGANISME
§ 18 pct proteïnen ECV
§ 7 pct mineralen 1 cellen nemen O2 en nutriënten op
§ 15 pct vet 2 cellen lozen metabole afvalstoffen
§ 60 pct water
à 40 pct ICV (intracellulaire vloeistof)
à 20 pct ECV (extracellulaire vloeistof)
----> 15 pct ISV (interstitiële vloeistof)
----> 5 pct plasma (vasculaire vloeistof)
B SAMENSTELLING LICHAAMSVLOEISTOFFEN
C METEN VOLUME VAN LICHAAMSVLOEISTOFFEN
Theoretisch
1 toedienen bepaalde hoeveelheid van molecule die zich enkel homogeen verdeeld over bewuste compartiment
2 meten concentratie na verspreiding
3 Berekenen van distributievolume molecule: over welk V heeft molecule zich verdeeld
Distributievolume 1
totale hoeveelheid toegediend/c in staal
,TOTALE HOEVEELHEID LICHAAMSWATER
- Meten via distributievolume D2O (deuteriumoxide of zwaar water)
- Meten via distributievolume aminopyrine
PLASMAVOLUME
Vereist moleculen die in bloedbaan blijven
vb kleurstoffen die op plasma-eiwitten binden
radioactief gemerkt eiwit (vb albumine)
Ook CSV (cerebrospinaal vocht)
VOLUME EXTRACELLULAIRE VLOEISTOF: moeilijk!
Ook oogvocht
Weinig stoffen exclusief extracellulair en snel homogeen verdeeld in alle ECV
ook met CSV (cerebrospinaal vocht) , oogvocht.. beste: inuline
VOLUME VAN DE INTERSTITIËLE VLOEISTOF: onmogelijk rechtstreeks meten (moleculen in ISV ook in plasma)
Berekenen: ECV – plasmavolume
VOLUME INTRACELLULAIRE VLOEISTOF: onmogelijk rechtstreeks meten
Berekenen: totale lichaamswater - ECV
2 DE CELMEMBRAAN
A STRUCTUUR
- Bouw cel: afh van functie
- Elke cel heeft celmembraan met cytoplasma en celkern (nucleus) Fosfolipiden
- Fosfaatgroep
STRUCTUUR o Polair
o Hydrofiel
o Lipiden (vetten): dubbele laag fosfolipiden
o Richt zich naar
o Proteïnen: onderbreken dubbele fosfolipidendubbellaag - structureel bouwelement
waterig milieu
- - trasnport
Vetzuurketens
o Apolair
o Hydrofoob
o Richt zich naar
midden membraan
FUNCTIES PROTEÏNEN
o Structureel bouwelement
o transportproteïnen = carriers
o ionenkanalen: maken transport spec moleculen door membraan mogelijk
o receptoren: neurotransmitters, hormonen, geneesmiddelen binden erop
=> intracellulaire processen => fysiologisch effect op cel
o enzymen: katalyseren omzettingen thv celmembraan
2
,B TRANSPORT DOORHEEN CELMEMBRAAN
PASSIEVE DIFFUSIE
- volgens concentratiegradiënt Voorbeelden
- permeabiliteit afh. van molecule’s - O2, N2: klein + ongeladen + apolair -> zeer goede P
- H2O: polair maar klein -> goede P
1 grootte
- glucose: groot + polair -> beperkte P
2 lading
- Ionen: geladen -> P = 0
3 vetoplosbaarheid - grote moleculen -> P = 0
GESPECIALISEERDE MECHANISMEN
1 Transport kleine moleculen volgens conc / elektr gradiënt
o mbv carrier (transporteiwit) = gefaciliteerde diffusie
bv. glucose (ISV → ICV)
o openen ionenkanalen: oiv ligand die bindt op spec. Receptor = ligand-gated
oiv wijziging Em = voltage-gated
2 Transport kleine moleculen tegen conc / elektr gradiënt = actief transport
o Energie uit molecule ATP of adenosinetrifosfaat Pompen halen E voor transport
=> via transporteiwitten ATP-asen of pompen tegen gradiënt uit afbraak ATP
o bv. Na+/K+ -ATPase (Em)
H+/K+ -ATPase (maagmucosa)
Ca2+ -ATPase (spiercellen)
___________________________________________
TYPES TRANSPORTEIWITTEN
§ Uniports: transport van 1 substantie
§ Symports: transport van meerdere substanties in 1zelfde
richting
§ Antiports: uitwisseling substanties tussen ICV en ECV
Dikwijls is Na+ -transport naar ECV via Na+/K+ -ATPase
een drijvende kracht voor transport van andere
moleculen = secundair actief transport
bv. Na+/glucose cotransport (darmmucosacellen)
Na+/Ca2+ uitwisselaar (hartspiercellen)
Na+/Cl- cotransport (niertubulicellen)
_________________________________________________________________________________________________________
3 Transport van grote moleculen
o Exocytose (ICV → ECV)
- fusie secretiegranulen met celmembraan
- vereist Ca2+ en energie in cytosol
bv. secretie eiwithormonen, neurotransmitters
o Endocytose (ECV → ICV)
- invaginatie en omsluiten van molecule door
celmembraan
=> vacuole of vesikel
3
, - Pinocytose: Endocytose opgelost materiaal
(bv. opname Fe in erytroblasten-voorlopers rode bloedcellen)
- Fagocytose: endocytose niet opgelost materiaal
(bv. bacteriën, dood celmateriaal w opgegeten door witte bloedcellen)
C MEMBRAANPOTENTIAAL EM
RUSTMEMBRAANPOTENTIAAL afh v celtype
Eigenschappen
1. Na+/K+ -ATP-ase pomp = drijvende kracht
- 3 Na+: ICV → ECV ð Actief: ATP vereist
- 2 K+: ECV → ICV ð Elektrogeen: °potentiaalverschil (ICV – tov ECV)
o Pomp essentieel voor goed functioneren spier- en zenuwcellen
o Pomp wordt geblokkeerd door digitalis glycosiden: geneesmiddelen bij
hartfalen
-> overdosis = blokkering membraanpotentiaal = falen spier- en
zenuwcellen
2. Membraanpermeabiliteit (P) voor ionen
3. Verschillende samenstellingen ECV & ICV
Intracellulair: negatieve ladingen vnl fosfaten en proteïnen
-> te groot voor celmembraan
-> Cl- ionen ICV à ECV
-> ICV minder negatief
Cl-efflux
-wordt beperkt doordat concentratiegradiënt groter word
- onvlodoende om potentiaalverschil (2) te compenseren
- ICV blijft negatief
_________________________________________________________________________________________________
Meeste cellen: membraanpotentiaal = stabiel
Exciteerbare cellen (zenuw- spier- en kliercellen) = onstabiel
_________________________________________________________________________________________________
D ACTIEPOTENTIAAL
= kortstondige (msec) omkering (neg->pos) van rustmembraanpotentiaal
4
DEEL I: ALGEMENE BEGRIPPEN
1 VLOEISTOFCOMPARTIMENTEN IN HET ORGANISME
A VERDELING VAN WATER
ORGANISME
§ 18 pct proteïnen ECV
§ 7 pct mineralen 1 cellen nemen O2 en nutriënten op
§ 15 pct vet 2 cellen lozen metabole afvalstoffen
§ 60 pct water
à 40 pct ICV (intracellulaire vloeistof)
à 20 pct ECV (extracellulaire vloeistof)
----> 15 pct ISV (interstitiële vloeistof)
----> 5 pct plasma (vasculaire vloeistof)
B SAMENSTELLING LICHAAMSVLOEISTOFFEN
C METEN VOLUME VAN LICHAAMSVLOEISTOFFEN
Theoretisch
1 toedienen bepaalde hoeveelheid van molecule die zich enkel homogeen verdeeld over bewuste compartiment
2 meten concentratie na verspreiding
3 Berekenen van distributievolume molecule: over welk V heeft molecule zich verdeeld
Distributievolume 1
totale hoeveelheid toegediend/c in staal
,TOTALE HOEVEELHEID LICHAAMSWATER
- Meten via distributievolume D2O (deuteriumoxide of zwaar water)
- Meten via distributievolume aminopyrine
PLASMAVOLUME
Vereist moleculen die in bloedbaan blijven
vb kleurstoffen die op plasma-eiwitten binden
radioactief gemerkt eiwit (vb albumine)
Ook CSV (cerebrospinaal vocht)
VOLUME EXTRACELLULAIRE VLOEISTOF: moeilijk!
Ook oogvocht
Weinig stoffen exclusief extracellulair en snel homogeen verdeeld in alle ECV
ook met CSV (cerebrospinaal vocht) , oogvocht.. beste: inuline
VOLUME VAN DE INTERSTITIËLE VLOEISTOF: onmogelijk rechtstreeks meten (moleculen in ISV ook in plasma)
Berekenen: ECV – plasmavolume
VOLUME INTRACELLULAIRE VLOEISTOF: onmogelijk rechtstreeks meten
Berekenen: totale lichaamswater - ECV
2 DE CELMEMBRAAN
A STRUCTUUR
- Bouw cel: afh van functie
- Elke cel heeft celmembraan met cytoplasma en celkern (nucleus) Fosfolipiden
- Fosfaatgroep
STRUCTUUR o Polair
o Hydrofiel
o Lipiden (vetten): dubbele laag fosfolipiden
o Richt zich naar
o Proteïnen: onderbreken dubbele fosfolipidendubbellaag - structureel bouwelement
waterig milieu
- - trasnport
Vetzuurketens
o Apolair
o Hydrofoob
o Richt zich naar
midden membraan
FUNCTIES PROTEÏNEN
o Structureel bouwelement
o transportproteïnen = carriers
o ionenkanalen: maken transport spec moleculen door membraan mogelijk
o receptoren: neurotransmitters, hormonen, geneesmiddelen binden erop
=> intracellulaire processen => fysiologisch effect op cel
o enzymen: katalyseren omzettingen thv celmembraan
2
,B TRANSPORT DOORHEEN CELMEMBRAAN
PASSIEVE DIFFUSIE
- volgens concentratiegradiënt Voorbeelden
- permeabiliteit afh. van molecule’s - O2, N2: klein + ongeladen + apolair -> zeer goede P
- H2O: polair maar klein -> goede P
1 grootte
- glucose: groot + polair -> beperkte P
2 lading
- Ionen: geladen -> P = 0
3 vetoplosbaarheid - grote moleculen -> P = 0
GESPECIALISEERDE MECHANISMEN
1 Transport kleine moleculen volgens conc / elektr gradiënt
o mbv carrier (transporteiwit) = gefaciliteerde diffusie
bv. glucose (ISV → ICV)
o openen ionenkanalen: oiv ligand die bindt op spec. Receptor = ligand-gated
oiv wijziging Em = voltage-gated
2 Transport kleine moleculen tegen conc / elektr gradiënt = actief transport
o Energie uit molecule ATP of adenosinetrifosfaat Pompen halen E voor transport
=> via transporteiwitten ATP-asen of pompen tegen gradiënt uit afbraak ATP
o bv. Na+/K+ -ATPase (Em)
H+/K+ -ATPase (maagmucosa)
Ca2+ -ATPase (spiercellen)
___________________________________________
TYPES TRANSPORTEIWITTEN
§ Uniports: transport van 1 substantie
§ Symports: transport van meerdere substanties in 1zelfde
richting
§ Antiports: uitwisseling substanties tussen ICV en ECV
Dikwijls is Na+ -transport naar ECV via Na+/K+ -ATPase
een drijvende kracht voor transport van andere
moleculen = secundair actief transport
bv. Na+/glucose cotransport (darmmucosacellen)
Na+/Ca2+ uitwisselaar (hartspiercellen)
Na+/Cl- cotransport (niertubulicellen)
_________________________________________________________________________________________________________
3 Transport van grote moleculen
o Exocytose (ICV → ECV)
- fusie secretiegranulen met celmembraan
- vereist Ca2+ en energie in cytosol
bv. secretie eiwithormonen, neurotransmitters
o Endocytose (ECV → ICV)
- invaginatie en omsluiten van molecule door
celmembraan
=> vacuole of vesikel
3
, - Pinocytose: Endocytose opgelost materiaal
(bv. opname Fe in erytroblasten-voorlopers rode bloedcellen)
- Fagocytose: endocytose niet opgelost materiaal
(bv. bacteriën, dood celmateriaal w opgegeten door witte bloedcellen)
C MEMBRAANPOTENTIAAL EM
RUSTMEMBRAANPOTENTIAAL afh v celtype
Eigenschappen
1. Na+/K+ -ATP-ase pomp = drijvende kracht
- 3 Na+: ICV → ECV ð Actief: ATP vereist
- 2 K+: ECV → ICV ð Elektrogeen: °potentiaalverschil (ICV – tov ECV)
o Pomp essentieel voor goed functioneren spier- en zenuwcellen
o Pomp wordt geblokkeerd door digitalis glycosiden: geneesmiddelen bij
hartfalen
-> overdosis = blokkering membraanpotentiaal = falen spier- en
zenuwcellen
2. Membraanpermeabiliteit (P) voor ionen
3. Verschillende samenstellingen ECV & ICV
Intracellulair: negatieve ladingen vnl fosfaten en proteïnen
-> te groot voor celmembraan
-> Cl- ionen ICV à ECV
-> ICV minder negatief
Cl-efflux
-wordt beperkt doordat concentratiegradiënt groter word
- onvlodoende om potentiaalverschil (2) te compenseren
- ICV blijft negatief
_________________________________________________________________________________________________
Meeste cellen: membraanpotentiaal = stabiel
Exciteerbare cellen (zenuw- spier- en kliercellen) = onstabiel
_________________________________________________________________________________________________
D ACTIEPOTENTIAAL
= kortstondige (msec) omkering (neg->pos) van rustmembraanpotentiaal
4
