Inleiding tot de fysiologie en functionele anatomie
Fysiologie
= de leer van de normale levensverschijnselen bij het dier en de plant
- Het gaat opzoek naar de mechanismen van het leven
- Het combineert kennis van andere disciplines om het leven te begrijpen op verschillende
niveaus (van subcellulaire niveau tot organen en orgaansystemen)
- De som van de antwoorden op alle hoe/waarom vragen van het leven
- Pas volledig als we stoppen met vragen stellen
= een functioneel verklarende wetenschap
- Er worden steeds meer vragen gesteld o.b.v. wat jouw background is
= een integratieve wetenschap dat gegevens van reductionistische wetenschappen integreert
- Het gaat informatie halen van alle taken die het maar kan vergaren
- Er zijn dus geen beperkingen en er wordt gebruikt gemaakt van alles
- Er wordt begonnen met het bestuderen van het hele lichaam om dan zo steeds meer
specifieke zaken te bestuderen (= reducerend te werk gaan)
Het menselijk lichaam is opgebouwd uit netwerken op verschillende niveaus van biologische
complexiteit:
- Organische netwerken
- Cellulaire netwerken
- Moleculaire netwerken
- Genetische netwerken
Elke keer als men naar een lager netwerk gaat, komt men in aanmerking met een andere
wetenschap
Belangrijk bij fysiologie: relatie tussen structuur en functie van een cel, weefsel, orgaan, organisme…
(= functionele anatomie)
- Hart
Structuur: spierweefsel, kleppen, 4 kamers, kroonslagaders, elektrisch
geleidingsweefsel
Functie: pompen (vullen, ledigen)
- Hartspiercel:
Structuur: celmembraan, celorganellen, ionenkanalen, contractiele eiwitten
Functie: elektrische + mechanische eigenschappen van de cel
Claude Bernard – het milieu interieur (= het milieu waarin de cellen zich bevinden)
- Hij zag dat wanneer men iets levend bestudeert, dat er in de samenstelling een bepaalde
constante gevonden kan worden
- Dus het inwendige van het levende organisme heeft bepaalde constanten dat probeert het
organisme in evenwicht te houden
- Het bewaren van de constanten is heel belangrijk voor het in leven houden van de
individuele cellen
- Belangrijke lichaamsconstanten voor het behouden van het leven:
Temperatuur (37 °C)
Bloeddruk (120-80)
Osmolariteit (300)
Suikerspiegel (80-100 mg/L)
Zuurtegraad (pH = 7,4)
- De lichaamsconstanten worden in stand gehouden door regelmechanismen
= homeostatische processen of negatieve feedback systemen
, Opgebouwd uit organen of orgaansystemen die bestaan uit individuele cellen
Bestaan uit 4 factoren: een variabele, een sensor, een controlecentrum en een
effector
Lichaamscompartimenten
Drie functionele compartimenten van het menselijk lichaam = het milieu interieur
- Het intracellulaire vocht (I.C.) (grootste compartiment, 2/3 van het totale vocht)
= het vocht in de cellen
- Het extracellulair vocht (E.C.) (1/3 van het totale vocht)
Intravasculaire vocht = het vocht in de bloedvaten (= het bloed)
Interstitiële vocht = het vocht tussen de cellen
Twee uitwisselingsmembranen:
- Celmembraan
= uitwisselingsmembraan tussen intercellulaire en interstitiële vocht
- Bloedvatwand/capillaire membraan
= uitwisselingsmembraan tussen intravasculaire en interstitiële vocht
Continue uitwisseling over de membranen waardoor er communicatie is tussen de compartimenten
in twee richtingen
Intake en output:
- Het menselijk lichaam overleeft niet op zichzelf, maar er is een uitwisseling tussen de
omgeving nodig en niet alles tussen de milieus
- Er gaat iets in en er gaat iets uit logisch, want we eten en drinken en er worden zaken
uitgescheiden
- Alles wat een mens inneemt, komt in het bloed terecht en alles wat een mens uitscheidt,
gebeurt ook via het bloed
- Intercellulaire vocht kan nooit gewoon stoffen uit de omgeving opnemen en daarom zijn de
uitwisselingsoppervlakten zo belangrijk
- Een stof moet altijd eerst door het bloed door het capillaire membraan naar het interstitiële
milieu en dan door het celmembraan gaan om vervolgens terecht te komen in het
intracellulaire milieu
- Het lymfestelsel vormt een rechtstreekse connectie tussen het bloed en het interstitiële
milieu zonder het overschrijden van het capillaire membraan
Hoe de volumes van de lichaamscompartimenten bepalen?
Bepalen van het totale volume:
- Radioactief water toevoegen dat zich verdeelt over alle lichaamscompartimenten
- Concentraties meten van radioactief water en hieruit het volume bepalen
Bepalen van het extracellulair volume:
- Inuline of sucrose toevoegen in het plasma dat zich overal verdeelt behalve in de cellen
- Het gaat door het eerste membraan, maar niet door het celmembraan
- Volume bepalen van het bloed, het capillaire membraan en het interstitiële milieu
Bepalen van het plasmavolume:
- Radioactief albumine toevoegen dat in het plasma blijft en niet naar het capillaire
membraan kan gaan, omdat het een proteïne is
, Bepalen van het intracellulaire volume:
- Er is geen tracer die allen in het intracellulaire milieu zal blijven, er blijven dus altijd
moleculen over in de andere milieus
- Eerst wordt het totale volume en daarna het extracellulaire volume bepaald
= totale volume – extracellulaire volume
Lichaamsvochten zitten in compartimenten met daartussen uitwisselingsoppervlakten
Hierover kunnen 2 vragen gesteld worden:
1. Is de samenstelling van de lichaamsvochten identiek?
Hieruit kunnen nog eens vragen gesteld worden:
Wat zijn diffusie krachten?
Wat is een elektrisch evenwicht?
2. Wat over de permeabiliteit van de uitwisselingsoppervlakten?
Hieruit kunnen nog eens vragen gesteld worden:
Bevat het opgeloste stoffen?
Is het permeabel voor water?
Hieruit kunnen nog eens vragen gesteld worden:
o Osmotisch evenwicht?
o Hydrostatisch evenwicht?
Opgeloste stoffen in de lichaamscompartimenten
de verschillende compartimenten van het lichaam verschillen sterk in concentraties van
opgeloste stoffen: ionen, eiwitten, glucose, metabolieten
Lichaamsconstanten goed kennen!!
Extracellulair vocht Intracellulair vocht
Intravasculair Interstitieel
Na (mM) 140 140 15
K (mM) 4,5 4,5 140
Ca (mM) 1,5 1,5 10-7
Mg (mM) 0,5 0,5 10
Cl (mM) 100 100 20
HCO3- (mM) 25 25 15
PO42- (mM) 2 2 100
Glucose (mM) 5 5 Heel laag
Eiwitten (g/dl) 7 1 30
Natrium
- Veel buiten de cellen
- Weinig binnen de cellen
Kalium
- Weinig buiten de cellen
- Veel binnen de cellen
Calcium
- Veel buiten de cellen
- Weinig binnen de cellen
Bicarbonaat = de buffer van het bloed
Fysiologie
= de leer van de normale levensverschijnselen bij het dier en de plant
- Het gaat opzoek naar de mechanismen van het leven
- Het combineert kennis van andere disciplines om het leven te begrijpen op verschillende
niveaus (van subcellulaire niveau tot organen en orgaansystemen)
- De som van de antwoorden op alle hoe/waarom vragen van het leven
- Pas volledig als we stoppen met vragen stellen
= een functioneel verklarende wetenschap
- Er worden steeds meer vragen gesteld o.b.v. wat jouw background is
= een integratieve wetenschap dat gegevens van reductionistische wetenschappen integreert
- Het gaat informatie halen van alle taken die het maar kan vergaren
- Er zijn dus geen beperkingen en er wordt gebruikt gemaakt van alles
- Er wordt begonnen met het bestuderen van het hele lichaam om dan zo steeds meer
specifieke zaken te bestuderen (= reducerend te werk gaan)
Het menselijk lichaam is opgebouwd uit netwerken op verschillende niveaus van biologische
complexiteit:
- Organische netwerken
- Cellulaire netwerken
- Moleculaire netwerken
- Genetische netwerken
Elke keer als men naar een lager netwerk gaat, komt men in aanmerking met een andere
wetenschap
Belangrijk bij fysiologie: relatie tussen structuur en functie van een cel, weefsel, orgaan, organisme…
(= functionele anatomie)
- Hart
Structuur: spierweefsel, kleppen, 4 kamers, kroonslagaders, elektrisch
geleidingsweefsel
Functie: pompen (vullen, ledigen)
- Hartspiercel:
Structuur: celmembraan, celorganellen, ionenkanalen, contractiele eiwitten
Functie: elektrische + mechanische eigenschappen van de cel
Claude Bernard – het milieu interieur (= het milieu waarin de cellen zich bevinden)
- Hij zag dat wanneer men iets levend bestudeert, dat er in de samenstelling een bepaalde
constante gevonden kan worden
- Dus het inwendige van het levende organisme heeft bepaalde constanten dat probeert het
organisme in evenwicht te houden
- Het bewaren van de constanten is heel belangrijk voor het in leven houden van de
individuele cellen
- Belangrijke lichaamsconstanten voor het behouden van het leven:
Temperatuur (37 °C)
Bloeddruk (120-80)
Osmolariteit (300)
Suikerspiegel (80-100 mg/L)
Zuurtegraad (pH = 7,4)
- De lichaamsconstanten worden in stand gehouden door regelmechanismen
= homeostatische processen of negatieve feedback systemen
, Opgebouwd uit organen of orgaansystemen die bestaan uit individuele cellen
Bestaan uit 4 factoren: een variabele, een sensor, een controlecentrum en een
effector
Lichaamscompartimenten
Drie functionele compartimenten van het menselijk lichaam = het milieu interieur
- Het intracellulaire vocht (I.C.) (grootste compartiment, 2/3 van het totale vocht)
= het vocht in de cellen
- Het extracellulair vocht (E.C.) (1/3 van het totale vocht)
Intravasculaire vocht = het vocht in de bloedvaten (= het bloed)
Interstitiële vocht = het vocht tussen de cellen
Twee uitwisselingsmembranen:
- Celmembraan
= uitwisselingsmembraan tussen intercellulaire en interstitiële vocht
- Bloedvatwand/capillaire membraan
= uitwisselingsmembraan tussen intravasculaire en interstitiële vocht
Continue uitwisseling over de membranen waardoor er communicatie is tussen de compartimenten
in twee richtingen
Intake en output:
- Het menselijk lichaam overleeft niet op zichzelf, maar er is een uitwisseling tussen de
omgeving nodig en niet alles tussen de milieus
- Er gaat iets in en er gaat iets uit logisch, want we eten en drinken en er worden zaken
uitgescheiden
- Alles wat een mens inneemt, komt in het bloed terecht en alles wat een mens uitscheidt,
gebeurt ook via het bloed
- Intercellulaire vocht kan nooit gewoon stoffen uit de omgeving opnemen en daarom zijn de
uitwisselingsoppervlakten zo belangrijk
- Een stof moet altijd eerst door het bloed door het capillaire membraan naar het interstitiële
milieu en dan door het celmembraan gaan om vervolgens terecht te komen in het
intracellulaire milieu
- Het lymfestelsel vormt een rechtstreekse connectie tussen het bloed en het interstitiële
milieu zonder het overschrijden van het capillaire membraan
Hoe de volumes van de lichaamscompartimenten bepalen?
Bepalen van het totale volume:
- Radioactief water toevoegen dat zich verdeelt over alle lichaamscompartimenten
- Concentraties meten van radioactief water en hieruit het volume bepalen
Bepalen van het extracellulair volume:
- Inuline of sucrose toevoegen in het plasma dat zich overal verdeelt behalve in de cellen
- Het gaat door het eerste membraan, maar niet door het celmembraan
- Volume bepalen van het bloed, het capillaire membraan en het interstitiële milieu
Bepalen van het plasmavolume:
- Radioactief albumine toevoegen dat in het plasma blijft en niet naar het capillaire
membraan kan gaan, omdat het een proteïne is
, Bepalen van het intracellulaire volume:
- Er is geen tracer die allen in het intracellulaire milieu zal blijven, er blijven dus altijd
moleculen over in de andere milieus
- Eerst wordt het totale volume en daarna het extracellulaire volume bepaald
= totale volume – extracellulaire volume
Lichaamsvochten zitten in compartimenten met daartussen uitwisselingsoppervlakten
Hierover kunnen 2 vragen gesteld worden:
1. Is de samenstelling van de lichaamsvochten identiek?
Hieruit kunnen nog eens vragen gesteld worden:
Wat zijn diffusie krachten?
Wat is een elektrisch evenwicht?
2. Wat over de permeabiliteit van de uitwisselingsoppervlakten?
Hieruit kunnen nog eens vragen gesteld worden:
Bevat het opgeloste stoffen?
Is het permeabel voor water?
Hieruit kunnen nog eens vragen gesteld worden:
o Osmotisch evenwicht?
o Hydrostatisch evenwicht?
Opgeloste stoffen in de lichaamscompartimenten
de verschillende compartimenten van het lichaam verschillen sterk in concentraties van
opgeloste stoffen: ionen, eiwitten, glucose, metabolieten
Lichaamsconstanten goed kennen!!
Extracellulair vocht Intracellulair vocht
Intravasculair Interstitieel
Na (mM) 140 140 15
K (mM) 4,5 4,5 140
Ca (mM) 1,5 1,5 10-7
Mg (mM) 0,5 0,5 10
Cl (mM) 100 100 20
HCO3- (mM) 25 25 15
PO42- (mM) 2 2 100
Glucose (mM) 5 5 Heel laag
Eiwitten (g/dl) 7 1 30
Natrium
- Veel buiten de cellen
- Weinig binnen de cellen
Kalium
- Weinig buiten de cellen
- Veel binnen de cellen
Calcium
- Veel buiten de cellen
- Weinig binnen de cellen
Bicarbonaat = de buffer van het bloed
