ALGEMEEN
Systeemfysiologie is de studie van de functie van een intact organisme.
" Orgaansystemen
o studie van de intrinsieke werking van deze systemen
o bv. cardiovasculair, respiratoir, renaal, gastro-intestinaal, endocrien, ...
" Homeostase: integratie in het organisme
o bv. gecontroleerde parameters
o temperatuur (37°C): indien hoger of lager: problemen (bv. tragere enzymreacties)
o bloeddruk
o lichaamsvochten compositie: ionen (EC: Na+ en Cl–, IC: K+ en eiwitten), pH, CO2, O2
Basis van de homeostatische controle
Basis van de homeostatische controle is het negatieve feedbackmechanisme
• De secundaire verandering van de parameter is tegengesteld aan de originele afwijking die de
correctie maatregel triggerde
" originele afwijking: het wordt te warm " trigger " secundaire verandering: airco
• Bv. thermostaat klimatisatie, bloeddruk regulatie
Cardiovasculair stelsel: hematologie
; ± 80 mL bloed / kg lichaamsgewicht
Het bloed is 8% van het totale lichaamsgewicht (6L voor een gemiddelde persoon van 75 kg)
Functies
• Transport van gassen, cellen (WBC, RBC, bloedplaatjes), voedingsstoffen
• Nutritief: glucose, aminozuren, H2O, ionen, ...
• Excretoir: CO2 (naar longen), naar nier (voor in de urine)
• Homeostase: temperatuur, pH, H2O, elektrolyten
• Regulatoir: hormonentransport (1 neuronaal regulatiesysteem)
• Immunologisch: plasma-eiwitten (bv. IgG’s), bloedgroepen (O, A, B, AB)
1
,Compositie van het bloed
Volbloed (“whole blood”) is een suspensie van cellulaire elementen in plasma.
" Indien je een bloedstaal neemt dat een anticoagulant bevat en je centrifugeert dit, dan krijg
je plasma, cellulaire fractie, plasmaproteïnes
PLASMA
Plasma is een bleke waterige oplossing van extracellulair vocht die de topfractie is van het centrifugaat
(en dus de laagste dichtheid heeft). (55% van centrifugaat)
• het bevat elektrolyten, lipiden, proteïnen, hormonen, gassen, koolhydraten, ...
• roze kleur: als hemoglobine aanwezig is door lyse van rode bloedcellen
• bruingroene kleur: dankzij verhoogde bilirubine concentratie
1 Serum is de rest van het plasma NA stolling en wordt gebruikt voor de meeste klinische testen
" bij de meeste bloedafnames worden EDTA en citraat toegevoegd (Ca2+ -chelatoren)
CELLULAIRE FRACTIE
• Buffy Coat
o dun laagje tussen plasmafractie en rode bloedcel fractie
o bestaat uit WBC (leukocyten, lymfocyten en monocyten) en bloedplaatjes
• Rode bloedcellen hebben de hoogste densiteit en bevinden zich onderaan na centrifugatie
o hematocriet (Hct): fractie van het bloed dat wordt ingenomen door de RBC (45%)
Hct is een maat van de concentratie van RBC en NIET van de totale massa van de RBC
PLASMAPROTEÏNEN
• normale concentratie van ± 7 g/dl = 7 g%
• omvatten hoofdzakelijk albumines (4 g%) en globulines (3 g%) beide vnl. synthese in lever
• blijven STEEDS in de bloedbaan en kunnen NIET door het endotheel naar het interstitium
diffunderen " ontstaan van plasma colloïd osmotische druk (Δπ ~ 25 mmHg)
• dankzij Δπ: reabsorptie van H2O uit het interstitium naar bloedbaan
• andere plasmaproteïnes: fibrinogeen en andere coagulatiefactoren
" veel plasmaproteïnen zijn betrokken in bloedstolling via coagulatiecascades waarvan het
eindpunt de klieving van fibrinogeen in fibrine monomeren is die zullen assembleren in een
fibrinepolymeer
2
,VISCOSITEIT
Totaal bloed (4-6 CP) > Plasma (2 CP) > Serum > H2O
Erythrocyten of RBC
KENMERKEN
• Biconcave schijf (7,5 x 2 µm): uitgebreid cytoskelet, maar toch flexibel
" deze vorm zorgt voor grotere oppervlakte-volume verhouding dan sferische cel
" maximalisatie van diffusie oppervlak en minimalisatie van intracellulaire diffusieafstanden
voor gasuitwisseling
• 3 majeure taken:
o O2 vervoeren van de longen naar de weefsels
o CO2 vervoeren van de weefsels naar de longen
o Assistentie in het bufferen van zuren en basen
• Geen kern of mitochondriën: ook geen Krebscyclus
" energie komt van de glycolyse (90%) en de pentosefosfaatcyclus (10%)
• Zakjes met hemoglobine: tetrameer met 4 O2 bindingsplaatsen
• Metabolisme dient voor
o behoud van de vorm
o reductie van metHb " Hb
o behoud van gradiënten (via actief transport)
• Andere belangrijke kenmerken
o veel glutathion voor bescherming tegen oxidatieve schade
" detoxificatie van ROS via Glutathion Reductase (via NADPH ~ shunt)
o carboanhydrase: zet CO2 om naar HCO3– (voor transport in het bloed)
TYPISCHE METINGEN
• Hematocriet (Hct): sedimentatie, packed cell volume " in % van het totaal bloed
" bij mannen (40-45%), bij vrouwen (36-42%)
• Aantal RBC: bij mannen (5,4 x 106 per µL bloed) bij vrouwen (4,8 x 106 per µL bloed)
• Hoeveelheid Hb: 150 g/L = 15 g%
3
, AFGELEIDE PARAMETERS
!"
• Mean Cell Volume (MCV) = Hct (%) .
#$%& ()* !"+ )
= getal tussen 80 en 100 µ3
!" 3
o gemiddelde persoon = 45 . -,/ 0 !"+ )
= 27 µ = gemiddeld volume van een RBC
o microcytair: ijzertekort " MCV < 79 µ3
o macrocytair: Avitaminose B12 " MCV > 96 µ3
!""
• Mean Corpuscular Hb (MCH) ~ grootte van de RBC " MCH = Hb (g%) .
# $%& )* !"+
o gemiddelde persoon: MCH = 15 . (100/5,2 x 106) = 29 pg = gemiddelde Hb-massa
• Mean Corpuscular Hb Concentration (MCHC): parameter is onafhankelijk van de celgrootte
!""
o MCHC = Hb (g%) . ≈ een concentratie tussen 30-36 g%
123 (%)
o gemiddelde persoon " MCHC = 15 . (100/45) = 33 g% = gemiddelde Hb-conc. in RBC
o Hypochroom 1 Hyperchroom: wanneer de RBC er resp. minder en meer rood uitzien
onder de microscoop: dit is afhankelijk van de concentratie Hb in de RBC
BIOCONSTANTEN
• Hct/PCV, hoeveelheid Hb en MCHC zijn vrij constante waarden tussen dieren
• De O2-transport capaciteit is ook een constante (van kikker tot geit)
• Bij hogere dieren/warmbloedigen: kleinere bloedcellen " hoger opp./volume ratio
" efficiënter transport
• Opsluiten van Hb in RBC: minimalisatie van het Hb-verlies door filtratie uit het bloed
(doorheen de capillaire wand naar het interstitium)
4
Systeemfysiologie is de studie van de functie van een intact organisme.
" Orgaansystemen
o studie van de intrinsieke werking van deze systemen
o bv. cardiovasculair, respiratoir, renaal, gastro-intestinaal, endocrien, ...
" Homeostase: integratie in het organisme
o bv. gecontroleerde parameters
o temperatuur (37°C): indien hoger of lager: problemen (bv. tragere enzymreacties)
o bloeddruk
o lichaamsvochten compositie: ionen (EC: Na+ en Cl–, IC: K+ en eiwitten), pH, CO2, O2
Basis van de homeostatische controle
Basis van de homeostatische controle is het negatieve feedbackmechanisme
• De secundaire verandering van de parameter is tegengesteld aan de originele afwijking die de
correctie maatregel triggerde
" originele afwijking: het wordt te warm " trigger " secundaire verandering: airco
• Bv. thermostaat klimatisatie, bloeddruk regulatie
Cardiovasculair stelsel: hematologie
; ± 80 mL bloed / kg lichaamsgewicht
Het bloed is 8% van het totale lichaamsgewicht (6L voor een gemiddelde persoon van 75 kg)
Functies
• Transport van gassen, cellen (WBC, RBC, bloedplaatjes), voedingsstoffen
• Nutritief: glucose, aminozuren, H2O, ionen, ...
• Excretoir: CO2 (naar longen), naar nier (voor in de urine)
• Homeostase: temperatuur, pH, H2O, elektrolyten
• Regulatoir: hormonentransport (1 neuronaal regulatiesysteem)
• Immunologisch: plasma-eiwitten (bv. IgG’s), bloedgroepen (O, A, B, AB)
1
,Compositie van het bloed
Volbloed (“whole blood”) is een suspensie van cellulaire elementen in plasma.
" Indien je een bloedstaal neemt dat een anticoagulant bevat en je centrifugeert dit, dan krijg
je plasma, cellulaire fractie, plasmaproteïnes
PLASMA
Plasma is een bleke waterige oplossing van extracellulair vocht die de topfractie is van het centrifugaat
(en dus de laagste dichtheid heeft). (55% van centrifugaat)
• het bevat elektrolyten, lipiden, proteïnen, hormonen, gassen, koolhydraten, ...
• roze kleur: als hemoglobine aanwezig is door lyse van rode bloedcellen
• bruingroene kleur: dankzij verhoogde bilirubine concentratie
1 Serum is de rest van het plasma NA stolling en wordt gebruikt voor de meeste klinische testen
" bij de meeste bloedafnames worden EDTA en citraat toegevoegd (Ca2+ -chelatoren)
CELLULAIRE FRACTIE
• Buffy Coat
o dun laagje tussen plasmafractie en rode bloedcel fractie
o bestaat uit WBC (leukocyten, lymfocyten en monocyten) en bloedplaatjes
• Rode bloedcellen hebben de hoogste densiteit en bevinden zich onderaan na centrifugatie
o hematocriet (Hct): fractie van het bloed dat wordt ingenomen door de RBC (45%)
Hct is een maat van de concentratie van RBC en NIET van de totale massa van de RBC
PLASMAPROTEÏNEN
• normale concentratie van ± 7 g/dl = 7 g%
• omvatten hoofdzakelijk albumines (4 g%) en globulines (3 g%) beide vnl. synthese in lever
• blijven STEEDS in de bloedbaan en kunnen NIET door het endotheel naar het interstitium
diffunderen " ontstaan van plasma colloïd osmotische druk (Δπ ~ 25 mmHg)
• dankzij Δπ: reabsorptie van H2O uit het interstitium naar bloedbaan
• andere plasmaproteïnes: fibrinogeen en andere coagulatiefactoren
" veel plasmaproteïnen zijn betrokken in bloedstolling via coagulatiecascades waarvan het
eindpunt de klieving van fibrinogeen in fibrine monomeren is die zullen assembleren in een
fibrinepolymeer
2
,VISCOSITEIT
Totaal bloed (4-6 CP) > Plasma (2 CP) > Serum > H2O
Erythrocyten of RBC
KENMERKEN
• Biconcave schijf (7,5 x 2 µm): uitgebreid cytoskelet, maar toch flexibel
" deze vorm zorgt voor grotere oppervlakte-volume verhouding dan sferische cel
" maximalisatie van diffusie oppervlak en minimalisatie van intracellulaire diffusieafstanden
voor gasuitwisseling
• 3 majeure taken:
o O2 vervoeren van de longen naar de weefsels
o CO2 vervoeren van de weefsels naar de longen
o Assistentie in het bufferen van zuren en basen
• Geen kern of mitochondriën: ook geen Krebscyclus
" energie komt van de glycolyse (90%) en de pentosefosfaatcyclus (10%)
• Zakjes met hemoglobine: tetrameer met 4 O2 bindingsplaatsen
• Metabolisme dient voor
o behoud van de vorm
o reductie van metHb " Hb
o behoud van gradiënten (via actief transport)
• Andere belangrijke kenmerken
o veel glutathion voor bescherming tegen oxidatieve schade
" detoxificatie van ROS via Glutathion Reductase (via NADPH ~ shunt)
o carboanhydrase: zet CO2 om naar HCO3– (voor transport in het bloed)
TYPISCHE METINGEN
• Hematocriet (Hct): sedimentatie, packed cell volume " in % van het totaal bloed
" bij mannen (40-45%), bij vrouwen (36-42%)
• Aantal RBC: bij mannen (5,4 x 106 per µL bloed) bij vrouwen (4,8 x 106 per µL bloed)
• Hoeveelheid Hb: 150 g/L = 15 g%
3
, AFGELEIDE PARAMETERS
!"
• Mean Cell Volume (MCV) = Hct (%) .
#$%& ()* !"+ )
= getal tussen 80 en 100 µ3
!" 3
o gemiddelde persoon = 45 . -,/ 0 !"+ )
= 27 µ = gemiddeld volume van een RBC
o microcytair: ijzertekort " MCV < 79 µ3
o macrocytair: Avitaminose B12 " MCV > 96 µ3
!""
• Mean Corpuscular Hb (MCH) ~ grootte van de RBC " MCH = Hb (g%) .
# $%& )* !"+
o gemiddelde persoon: MCH = 15 . (100/5,2 x 106) = 29 pg = gemiddelde Hb-massa
• Mean Corpuscular Hb Concentration (MCHC): parameter is onafhankelijk van de celgrootte
!""
o MCHC = Hb (g%) . ≈ een concentratie tussen 30-36 g%
123 (%)
o gemiddelde persoon " MCHC = 15 . (100/45) = 33 g% = gemiddelde Hb-conc. in RBC
o Hypochroom 1 Hyperchroom: wanneer de RBC er resp. minder en meer rood uitzien
onder de microscoop: dit is afhankelijk van de concentratie Hb in de RBC
BIOCONSTANTEN
• Hct/PCV, hoeveelheid Hb en MCHC zijn vrij constante waarden tussen dieren
• De O2-transport capaciteit is ook een constante (van kikker tot geit)
• Bij hogere dieren/warmbloedigen: kleinere bloedcellen " hoger opp./volume ratio
" efficiënter transport
• Opsluiten van Hb in RBC: minimalisatie van het Hb-verlies door filtratie uit het bloed
(doorheen de capillaire wand naar het interstitium)
4
