Inleiding tot de fysiologie en functionele anatomie
Fysiologie= Leer van de normale levensverschijnselen bij dier en plant
➔ Fysiologie gaat op zoek naar de mechanismen van het leven
= functioneel verklarende wetenschap.
Fysiologie is een integratieve wetenschap, ze combineert informatie van vele
reductionistische wetenschappen.
➔ Integratief: Gebruik van alle wetenschappen om te verklaren hoe een organisme
leeft, alle stukjes weer samenvoegen om echte werking te weten
➔ Reductionistisch: We kappen alles in stukjes en om te weten waar het geheel is uit
opgebouwd
Het menselijk lichaam is opgebouwd uit netwerken op verschillende niveaus van biologische
complexiteit.
Orgaan netwerk 🡪 cellulair netwerk 🡪 moleculair netwerk 🡪 genetisch netwerk
Er is een continue wisselwerking tussen die verschillende niveaus.
Relatie tussen structuur en functie van: een cel, weefsel, orgaan, organisme = functionele
structuur
Bijvoorbeeld: HART
➔ Structuur: spierweefsel, kleppen, 4 kamers, kroonslagaders, electrisch
geleidingsweefsel
➔ Functie: pompen (vullen, ledigen)
1e fysioloog: Claude Bernard had een integratieve, holistische manier van denken.
Een levend organisme kenmerkt zich door het blijven bestaan van een groot aantal
evenwichtstoestanden van het ‘milieu interieur’, noodzakelijk voor het leven van de
individuele cellen. (lichaamsconstanten; parameters)
Het milieu interieur: een interne soep, het interne lichaamsvocht, waarin de cellen zich
bevinden
🡺 Heeft een aantal belangrijke eigenschappen
🡺 Zolang deze eigenschappen oke zijn en als deze constant blijven , blijft de cel leven
(wanneer ontregeld, gaan cellen kapot)
Lichaamsconstanten worden ‘constant of steady-state’ gehouden door regelmechanismen
(homeostatische processen = negatieve FB systemen: systemen die beantwoorden aan
ontregelingen van mechanisme)
➔ Stel: Na- concentratie te laag, lichaam zal die proberen te verhogen
Regelmechanismen zijn opgebouwd uit organen of orgaansystemen, die op zichzelf bestaan
uit individuele cellen.
, ➔ De fysiologie tracht de regelmechanismen te ontrafelen, meestal door reacties te
bestuderen op een opzettelijke ontregeling (met proefdieren)
FEED-BACK SYSTEMEN (bestaat uit een netwerk van verschillende cellen en organen)
Variabele Effector
Sensor Controle centrum
▪ Belang van communicatie tussen cellen en organen
▪ Antagonistische FB sys
▪ Redundancy van FB sys
Functionele compartimenten van het menselijk lichaam (= milieu interieur)
Uitwisseling met omgeving gebeurt steeds via intravasculaire compartiment (het bloed),
nadien alle andere compartimenten
Lichaamsvochten zitten in compartimenten met daartussen uitwisselingsoppervlakten.
Wanneer we een ‘soep’ willen gaan controleren, gebeurt dit door het bloed te controleren.
Het bloed heeft invloed op de andere compartimenten.
1. Samenstelling van lichaamsvochten?
- De cellen zitten vol K+ , weinig in de cel
- Calcium zit in SR opgeslagen, daarom laag
- Glucose is intra-cellulair opgebruikt door ATP-productie van mitochondriën.
- Eiwitten zijn hoog intra-cellulair aanwezig want ribosomen in cellen produceren
eiwitten.
, 2. Permeabiliteit van uitwisselingsoppervlakten?
- Eiwitten zijn in hogere concentraties aanwezig in het bloed dan interstitieel. Dit komt
doordat we eiwitten opnemen door voeding. De capillaire wand is niet permeabel
voor eiwitten, daarom verschillende concentraties. (albumine is ook een eiwit!)
- Ionen zijn wel permeabel doorheen de capillaire wand, maar niet door het
celmembraan. (zelfde IV en IS, verschillend IC)
➔ Waarom dezelfde concentratie? Er is een evenwicht (Diffusie= chemisch proces dat
streeft naar evenwicht van concentraties, wanneer concentratieverschil nul is, stopt
diffusie )
➔ Waarom niet verder door de celmembraan? Dit komt door de fosfolipidendubbellaag
waaruit de celmembraan is opgebouwd.
Water is permeabel over elk uitwisselingsoppervlak
De shift van vocht tussen intravasculaire en interstitiele compartimenten noemt men
“filtratie”, en verloopt over de capillaire vaatwand/endotheel.
De shift van vocht tussen het intracellulaire en extracellulaire compartiment noemt men
“osmose” en verloopt over de celmembraan.
L
E.C. Na+ wordt gecompenseerd door I.C. K+
E.C. Cl- wordt gecompenseerd door I.C. PO42-
🡪 er is dus meestal een elektrisch evenwicht maar sommige cellen wijken
daar van af.
, Waar er concentratieverschillen zijn, zijn er diffusiekrachten
🡪 ja, er is dus diffusiekracht, diffusie gaat enkel leiden tot een verplaatsing als er
permeabiliteit is!
Wanneer er permeabiliteit is voor water over de membraan dan kan er een osmotische
verplaatsing plaatsvinden wanneer er een concentratieverschil is van de niet-permeabele
deeltjes.
OSMOLALITEIT
Osmolaliteit
- Maat voor het totaal aantal opgeloste partikels in een oplossing
- Osmolaliteit van extracellulair vocht: ong. 2x [Na] -> ongeveer 290 mosmol/L
EFFECTIEVE OSMOLALITEIT (=osmolariteit) OF TONICITEIT
- = maat voor het totaal aantal osmotisch actieve partikels
- = maat voor het aantal partikels dat niet permeabel is doorheen de
semi-permeabele membraan
- ! bij osmose verplaatst het oplosmiddel!
Isotone oplossing is een oplossing waarin een cel niet zwelt of krimpt (=evenveel osmotisch
actieve partikels IC en EC).
Water is permeabel voor alles, ionen zijn soms permeabel.
UITWISSELINGSOPPERVLAKTEN ZIJN SEMIPERMEABELE MEMBRANEN
Celmembraan
- Permeabel voor water
- Impermeabel voor ionen en eiwitten
➔ ionaire concentraties in lichaamsvochten bepalen quasi volledig de osmotische druk
over de celmembraan (aantal eiwitpartikels zijn in aantal verwaarloosbaar in vgl met
ionen)
Capillaire wand
- Permeabel voor water en ionen
- Impermeabel voor eiwitten
➔ eiwitconcentratie in het plasma bepaalt de osmotische druk over de capillaire wand
= oncotische druk
Over de capillaire wand is een osmotische gradiënt veroorzaakt door eiwitten (niet door
ionen want die zijn osmotisch inactief).
Over het celmembraan is er geen osmotisch drukverschil, er is wel een verschil in aantal
eiwitpartikels maar dat verschil is verwaarloosbaar tov het aantal partikels links en rechts van
de celmembraan. Er zijn enorm veel partikels osmotisch actief zowel links als rechts en dus
doet het verschil in concentratie van eiwitten er niet echt toe.
Fysiologie= Leer van de normale levensverschijnselen bij dier en plant
➔ Fysiologie gaat op zoek naar de mechanismen van het leven
= functioneel verklarende wetenschap.
Fysiologie is een integratieve wetenschap, ze combineert informatie van vele
reductionistische wetenschappen.
➔ Integratief: Gebruik van alle wetenschappen om te verklaren hoe een organisme
leeft, alle stukjes weer samenvoegen om echte werking te weten
➔ Reductionistisch: We kappen alles in stukjes en om te weten waar het geheel is uit
opgebouwd
Het menselijk lichaam is opgebouwd uit netwerken op verschillende niveaus van biologische
complexiteit.
Orgaan netwerk 🡪 cellulair netwerk 🡪 moleculair netwerk 🡪 genetisch netwerk
Er is een continue wisselwerking tussen die verschillende niveaus.
Relatie tussen structuur en functie van: een cel, weefsel, orgaan, organisme = functionele
structuur
Bijvoorbeeld: HART
➔ Structuur: spierweefsel, kleppen, 4 kamers, kroonslagaders, electrisch
geleidingsweefsel
➔ Functie: pompen (vullen, ledigen)
1e fysioloog: Claude Bernard had een integratieve, holistische manier van denken.
Een levend organisme kenmerkt zich door het blijven bestaan van een groot aantal
evenwichtstoestanden van het ‘milieu interieur’, noodzakelijk voor het leven van de
individuele cellen. (lichaamsconstanten; parameters)
Het milieu interieur: een interne soep, het interne lichaamsvocht, waarin de cellen zich
bevinden
🡺 Heeft een aantal belangrijke eigenschappen
🡺 Zolang deze eigenschappen oke zijn en als deze constant blijven , blijft de cel leven
(wanneer ontregeld, gaan cellen kapot)
Lichaamsconstanten worden ‘constant of steady-state’ gehouden door regelmechanismen
(homeostatische processen = negatieve FB systemen: systemen die beantwoorden aan
ontregelingen van mechanisme)
➔ Stel: Na- concentratie te laag, lichaam zal die proberen te verhogen
Regelmechanismen zijn opgebouwd uit organen of orgaansystemen, die op zichzelf bestaan
uit individuele cellen.
, ➔ De fysiologie tracht de regelmechanismen te ontrafelen, meestal door reacties te
bestuderen op een opzettelijke ontregeling (met proefdieren)
FEED-BACK SYSTEMEN (bestaat uit een netwerk van verschillende cellen en organen)
Variabele Effector
Sensor Controle centrum
▪ Belang van communicatie tussen cellen en organen
▪ Antagonistische FB sys
▪ Redundancy van FB sys
Functionele compartimenten van het menselijk lichaam (= milieu interieur)
Uitwisseling met omgeving gebeurt steeds via intravasculaire compartiment (het bloed),
nadien alle andere compartimenten
Lichaamsvochten zitten in compartimenten met daartussen uitwisselingsoppervlakten.
Wanneer we een ‘soep’ willen gaan controleren, gebeurt dit door het bloed te controleren.
Het bloed heeft invloed op de andere compartimenten.
1. Samenstelling van lichaamsvochten?
- De cellen zitten vol K+ , weinig in de cel
- Calcium zit in SR opgeslagen, daarom laag
- Glucose is intra-cellulair opgebruikt door ATP-productie van mitochondriën.
- Eiwitten zijn hoog intra-cellulair aanwezig want ribosomen in cellen produceren
eiwitten.
, 2. Permeabiliteit van uitwisselingsoppervlakten?
- Eiwitten zijn in hogere concentraties aanwezig in het bloed dan interstitieel. Dit komt
doordat we eiwitten opnemen door voeding. De capillaire wand is niet permeabel
voor eiwitten, daarom verschillende concentraties. (albumine is ook een eiwit!)
- Ionen zijn wel permeabel doorheen de capillaire wand, maar niet door het
celmembraan. (zelfde IV en IS, verschillend IC)
➔ Waarom dezelfde concentratie? Er is een evenwicht (Diffusie= chemisch proces dat
streeft naar evenwicht van concentraties, wanneer concentratieverschil nul is, stopt
diffusie )
➔ Waarom niet verder door de celmembraan? Dit komt door de fosfolipidendubbellaag
waaruit de celmembraan is opgebouwd.
Water is permeabel over elk uitwisselingsoppervlak
De shift van vocht tussen intravasculaire en interstitiele compartimenten noemt men
“filtratie”, en verloopt over de capillaire vaatwand/endotheel.
De shift van vocht tussen het intracellulaire en extracellulaire compartiment noemt men
“osmose” en verloopt over de celmembraan.
L
E.C. Na+ wordt gecompenseerd door I.C. K+
E.C. Cl- wordt gecompenseerd door I.C. PO42-
🡪 er is dus meestal een elektrisch evenwicht maar sommige cellen wijken
daar van af.
, Waar er concentratieverschillen zijn, zijn er diffusiekrachten
🡪 ja, er is dus diffusiekracht, diffusie gaat enkel leiden tot een verplaatsing als er
permeabiliteit is!
Wanneer er permeabiliteit is voor water over de membraan dan kan er een osmotische
verplaatsing plaatsvinden wanneer er een concentratieverschil is van de niet-permeabele
deeltjes.
OSMOLALITEIT
Osmolaliteit
- Maat voor het totaal aantal opgeloste partikels in een oplossing
- Osmolaliteit van extracellulair vocht: ong. 2x [Na] -> ongeveer 290 mosmol/L
EFFECTIEVE OSMOLALITEIT (=osmolariteit) OF TONICITEIT
- = maat voor het totaal aantal osmotisch actieve partikels
- = maat voor het aantal partikels dat niet permeabel is doorheen de
semi-permeabele membraan
- ! bij osmose verplaatst het oplosmiddel!
Isotone oplossing is een oplossing waarin een cel niet zwelt of krimpt (=evenveel osmotisch
actieve partikels IC en EC).
Water is permeabel voor alles, ionen zijn soms permeabel.
UITWISSELINGSOPPERVLAKTEN ZIJN SEMIPERMEABELE MEMBRANEN
Celmembraan
- Permeabel voor water
- Impermeabel voor ionen en eiwitten
➔ ionaire concentraties in lichaamsvochten bepalen quasi volledig de osmotische druk
over de celmembraan (aantal eiwitpartikels zijn in aantal verwaarloosbaar in vgl met
ionen)
Capillaire wand
- Permeabel voor water en ionen
- Impermeabel voor eiwitten
➔ eiwitconcentratie in het plasma bepaalt de osmotische druk over de capillaire wand
= oncotische druk
Over de capillaire wand is een osmotische gradiënt veroorzaakt door eiwitten (niet door
ionen want die zijn osmotisch inactief).
Over het celmembraan is er geen osmotisch drukverschil, er is wel een verschil in aantal
eiwitpartikels maar dat verschil is verwaarloosbaar tov het aantal partikels links en rechts van
de celmembraan. Er zijn enorm veel partikels osmotisch actief zowel links als rechts en dus
doet het verschil in concentratie van eiwitten er niet echt toe.
