S A M E N VAT T I N G
ZIEKTE-
MECHANISMEN
1
,Inhouds t af el
Inhoudstafel .........................................................................................................................2
Inleiding ..........................................................................................................................................4
Situering van de discipline pathologische fysiologie...........................................................................................................4
De nities ........................................................................................................................................................................4
Huidige oorzaken ...........................................................................................................................................................5
Levensverwachting ..........................................................................................................................................................5
Veroudering....................................................................................................................................................................5
DEEL I ...................................................................................................................................9
Local adaptation syndrome ...........................................................................................................10
1.1 Inleiding ..................................................................................................................................................................10
1.2 Pathofysiologie van acute ontstekingsreactie .............................................................................................................10
1.3 Vasculaire elementen ...............................................................................................................................................10
1.4 Cellulaire elementen van de ontstekingsreactie ..........................................................................................................15
1.5 Verdere evolutie ......................................................................................................................................................17
1.6 Algemene weerslag van de acute ontstekingsreactie ..................................................................................................18
Koorts & andere stoornissen van thermoregulatie ........................................................................19
2.1 Inleiding ..................................................................................................................................................................19
2.2 Fysiologie van thermoregulatie .................................................................................................................................19
2.3 Fysiopathologie van thermoregulatie ........................................................................................................................21
Voeding en metabolisme ...............................................................................................................25
3.1 Normale voedingsbehoeftes van de mens .................................................................................................................25
3.2 Malnutritie ..............................................................................................................................................................27
3.3 Regeling van energiebalans en obesitas ...................................................................................................................30
Deel II .................................................................................................................................32
Fysiopathologie van volume- en osmose- homeostase ..................................................................33
4.1 Fysiologische aspecten ............................................................................................................................................33
4.2 Pathologie van volume- en osmose- homeostase ........................................................................................................38
Zuur-base stoornissen en pH-homeostase .....................................................................................48
5.1 Fysiologische aspecten ............................................................................................................................................48
5.2 Zuur-base pathologie ...............................................................................................................................................51
Flowchart .....................................................................................................................................................................60
Calcium-huishouding ......................................................................................................................61
6.1 Fysiologische aspecten .............................................................................................................................................61
6.2 Pathologie ..............................................................................................................................................................63
Kalium ...........................................................................................................................................68
7.1 Normale fysiologie van K .........................................................................................................................................68
7.2 Kalium-pathologie ....................................................................................................................................................71
Deel III ................................................................................................................................75
Renale pathofysiologie ..................................................................................................................76
8.1 Proteinurie en het nefrotisch syndroom ......................................................................................................................76
8.2 Acute nierinsuf ciëntie .............................................................................................................................................77
2
, 8.3 Chronische nierinsuf ciëntie .....................................................................................................................................78
Pathofysiologie van het ademhalingsstelsel ..................................................................................79
9.1 Pathofysiologie van hypoxie en hypercapnie .............................................................................................................79
9.2 Belangrijkste vormen van longpathologie ..................................................................................................................81
9.3 Diagnose: longfunctieproeven ..................................................................................................................................87
Fysiopathologie van het cardiovasculair systeem .........................................................................88
10.1 Syncope................................................................................................................................................................88
10.2 Shock ...................................................................................................................................................................91
3
, INLEIDING
S I T U E R I N G VA N D E D I S C I P L I N E PAT H O L O G I S C H E
FYSIOLOGIE
Pathologische fysiologie sluit aan op - normale fysiologi
- ziekteleer (beschrijft sysytematisch alle gekende
aandoeningen met etiologie, pathogenese,
symptomen, diagnose, differentieel diagnose,
evolutie, behandeling en prognose
Wat? Adhv kennis van normale fysiologie/biochemie/celbiologie/… en technieken een verklaring te
vinden voor de empirische gegevens uit de ziekteleer
→ Wetenschappelijke benadering van verschijnsel van ziekt
Moeilijkheden:
1. Hypothesen en theoriën opbouwen: moeten continu herdacht en aangepast worden
(overeenstemmend met nieuwe bevindingen
2. Multidisciplinair: Alle disciplines betrekken die potentieel relevant zij
3. Ziekte heeft te maken met gehele organisme: slecht functionerend orgaan beïnvloedt de
werking van het hele organism
4. Geïndividualiseerd: op een bepaald terrei
5. Ethiek: mogelijkheid tot experimenten op mensen is beperk
DEFINITIES
Ziekte: Abnormale of pathologische activiteit van en in het organism
A. Activiteit
Stoornis van bepaalde activiteit → evolutie? Acuut of chronisch → Genezing of doo
Opm: Genezing wil niet zeggen volledig herstel, er kunnen nog restverschijnselen (sequellen) optreden die tot vermindering van reserves
kan leiden van 1 of meer organen
Genezing = bereiken van een nieuw, maar meer onzekere toestan
Evolutie wordt bepaald door 2 factoren
1. Schadelijke agen
- Uiteenlopen
- Soorten: ✧ Fysische agentia (trauma, hitte, koude, radiatie
✧ Chemische & biologische agentia (enzymes, toxines
✧
2. Terrei
- Resultante van omgevingsfactoren en de genetische samenstellin
- Voorbeelden: ✧ interferentie met metabole pathway
✧ schade aan membrane
✧ DNA schad
✧
4
,Therapie kan evolutie beïnvloede
Doel? De evolutie in GUNSTIGE zin beïnvloede
- gericht op elimineren van schadelijke agens (vb. toedienen antibiotica
- ondersteunen van terrein (vb. voeding, vaccinatie, gentherapie
→ Steunt op pathologische fysiologi
B. Pathologisch
A ijnen van normaal en pathologisch verloopt soms moeilijk omdat ze elkaar soms overlappen
→ Ziekte gedetermineerd door 1 factor: vaak duidelijker a ijnin
→ Ziekte gedetermineerd door multifactoriele oorzaak: normaal en abnormaal overlappe
interpretatie noodzakelijk!!
Pathologisch = Waarden die mortaliteit verhogen, morbiditeit verhogen of levenskwaliteit verlage
Of een bepaalde waarde een effect heeft op deze factoren hangt af van omgevingsfactoren en
genetische determinanten
HUIDIGE OORZAKEN
Begin 20e eeuw: Acute pathologieën (tuberculose, polio, pokken, pneumokokken-pneumonie
Nu: Chronische pathologieën (atherosclerose, arteriele hypertensie, kanker, COPD, cirrose
De gemiddelde levensverwachting is ook veel gestegen omdat men nu met die chronische
pathologieën makkelijk nog lang kan leven
1850: 47j
2020: 85j
LEVENSVERWAC HTIN G
Neemt steeds toe (2,5j ↑ per 10j) → 100j in 2060?
Wat is de maximale levensduur van de mens en wanneer zal de stijging afzwakken
Verklaringen toename: - betere omgevingsconditie
- Medische vooruitgang (ziektes die vroeger dodelijk waren, nu niet meer
- Betere voeding en hygien
We komen toch nog op een punt dat de reserves op zijn en niet langer leefbaar → veroudere
VEROUDERING
Wat? Progressieve, algemene afname van reserves en nadien in functie van organism
Gevolg? Risico om ziekte te ontwikkelen ↑
→ biochemische samenstelling weefsels verander
→ fysiologische capaciteit ↓
→ mogelijkheid om bij stress de homeostase te behouden ↓
5
, A. Meten van verouderin
Probleem: Onderzoeker is meestal al te vroeg dood om degelijk onderzoek te verrichte
Alternatief: cross-sectionele studie → groepen in bepaalde leeftijdscategorie onderzoch
probleem → verschillende groepen zijn blootgesteld aan totaal verschillende
omgevingsfactoren + er kan al een selectie ondergaan zijn (vb. in oudste
groep zitten geen mensen die al gestorven zijn
B. Veroudering vs. leeftijdsgebonden ziekte
Leeftijdsgebonden ziektes: Ziektes die enkel op oudere leeftijd leiden tot mortaliteit en morbiditeit ↑
vb. - hartlijde
- hersenbloedin
- type 2 diabete
- verschillende types kanke
- Alzheime
⤅ meestal chronische ziekte
Opm: Niet noodzakelijk verbonden aan ouder worde
C. Cellulaire en moleculaire oorzake
Factoren: - Omgevingsfactoren en gedrag (roken, UV, voeding,…
- Genetsiche component (± 30%
- Zeldzame verouderingsziekten (Progeria, Huchingtin-Gillford progeria
Processen:
Schade aan Oxidatieve stress
- ROS (reactive oxygen species)
macromoleculen
→ vb. H2O2, O2-
→ Schade aan belangrijke biomoleculen (eiwit, lipide, DNA,…)
→ Functie in vorming van schildklierhormoon en vernietiging bacterieën
- Bron van ROS: mitochondriën (elektronentransportketen) → noodzakelijk
- Bescherming:
→ Antioxidatieve enzymen (vb. SOD, catalase, gluthation peroxidase)
→ Antioxidantia (vb. vitC en vitE)
In staat om ROS te neutraliseren door met de vrije radicalen te reageren
Accumulatie van oxidatieve schade interfereert met normale functie moleculen
Glycatie en glycoxidatie
- Glycatie: niet-enzymatische reactie tussen suiker en eiwit/DNA → AGE’s
gevormd (advanced glycation end products)
- AGE’s → veranderen structuur en functie langlevende eiwitten
- Gevolgen: ✧ vertroebeling ooglens
✧ collageen cross-links in bloedvaten
Mitochondriale schade
- Mitochondria = belangrijkste bron ROS → meeste schade hier
- mtDNA niet beschermd door histonen → schade ↑ → ATP aanmaak ↓
Zo leidt dit tot een verlies in celfunctie
Somatische mutaties
- DNA schade als gevolg van oxidatieve stress/omgevingsfactoren
- Verschillende herstelmechanismen, maar beperkt
6
ZIEKTE-
MECHANISMEN
1
,Inhouds t af el
Inhoudstafel .........................................................................................................................2
Inleiding ..........................................................................................................................................4
Situering van de discipline pathologische fysiologie...........................................................................................................4
De nities ........................................................................................................................................................................4
Huidige oorzaken ...........................................................................................................................................................5
Levensverwachting ..........................................................................................................................................................5
Veroudering....................................................................................................................................................................5
DEEL I ...................................................................................................................................9
Local adaptation syndrome ...........................................................................................................10
1.1 Inleiding ..................................................................................................................................................................10
1.2 Pathofysiologie van acute ontstekingsreactie .............................................................................................................10
1.3 Vasculaire elementen ...............................................................................................................................................10
1.4 Cellulaire elementen van de ontstekingsreactie ..........................................................................................................15
1.5 Verdere evolutie ......................................................................................................................................................17
1.6 Algemene weerslag van de acute ontstekingsreactie ..................................................................................................18
Koorts & andere stoornissen van thermoregulatie ........................................................................19
2.1 Inleiding ..................................................................................................................................................................19
2.2 Fysiologie van thermoregulatie .................................................................................................................................19
2.3 Fysiopathologie van thermoregulatie ........................................................................................................................21
Voeding en metabolisme ...............................................................................................................25
3.1 Normale voedingsbehoeftes van de mens .................................................................................................................25
3.2 Malnutritie ..............................................................................................................................................................27
3.3 Regeling van energiebalans en obesitas ...................................................................................................................30
Deel II .................................................................................................................................32
Fysiopathologie van volume- en osmose- homeostase ..................................................................33
4.1 Fysiologische aspecten ............................................................................................................................................33
4.2 Pathologie van volume- en osmose- homeostase ........................................................................................................38
Zuur-base stoornissen en pH-homeostase .....................................................................................48
5.1 Fysiologische aspecten ............................................................................................................................................48
5.2 Zuur-base pathologie ...............................................................................................................................................51
Flowchart .....................................................................................................................................................................60
Calcium-huishouding ......................................................................................................................61
6.1 Fysiologische aspecten .............................................................................................................................................61
6.2 Pathologie ..............................................................................................................................................................63
Kalium ...........................................................................................................................................68
7.1 Normale fysiologie van K .........................................................................................................................................68
7.2 Kalium-pathologie ....................................................................................................................................................71
Deel III ................................................................................................................................75
Renale pathofysiologie ..................................................................................................................76
8.1 Proteinurie en het nefrotisch syndroom ......................................................................................................................76
8.2 Acute nierinsuf ciëntie .............................................................................................................................................77
2
, 8.3 Chronische nierinsuf ciëntie .....................................................................................................................................78
Pathofysiologie van het ademhalingsstelsel ..................................................................................79
9.1 Pathofysiologie van hypoxie en hypercapnie .............................................................................................................79
9.2 Belangrijkste vormen van longpathologie ..................................................................................................................81
9.3 Diagnose: longfunctieproeven ..................................................................................................................................87
Fysiopathologie van het cardiovasculair systeem .........................................................................88
10.1 Syncope................................................................................................................................................................88
10.2 Shock ...................................................................................................................................................................91
3
, INLEIDING
S I T U E R I N G VA N D E D I S C I P L I N E PAT H O L O G I S C H E
FYSIOLOGIE
Pathologische fysiologie sluit aan op - normale fysiologi
- ziekteleer (beschrijft sysytematisch alle gekende
aandoeningen met etiologie, pathogenese,
symptomen, diagnose, differentieel diagnose,
evolutie, behandeling en prognose
Wat? Adhv kennis van normale fysiologie/biochemie/celbiologie/… en technieken een verklaring te
vinden voor de empirische gegevens uit de ziekteleer
→ Wetenschappelijke benadering van verschijnsel van ziekt
Moeilijkheden:
1. Hypothesen en theoriën opbouwen: moeten continu herdacht en aangepast worden
(overeenstemmend met nieuwe bevindingen
2. Multidisciplinair: Alle disciplines betrekken die potentieel relevant zij
3. Ziekte heeft te maken met gehele organisme: slecht functionerend orgaan beïnvloedt de
werking van het hele organism
4. Geïndividualiseerd: op een bepaald terrei
5. Ethiek: mogelijkheid tot experimenten op mensen is beperk
DEFINITIES
Ziekte: Abnormale of pathologische activiteit van en in het organism
A. Activiteit
Stoornis van bepaalde activiteit → evolutie? Acuut of chronisch → Genezing of doo
Opm: Genezing wil niet zeggen volledig herstel, er kunnen nog restverschijnselen (sequellen) optreden die tot vermindering van reserves
kan leiden van 1 of meer organen
Genezing = bereiken van een nieuw, maar meer onzekere toestan
Evolutie wordt bepaald door 2 factoren
1. Schadelijke agen
- Uiteenlopen
- Soorten: ✧ Fysische agentia (trauma, hitte, koude, radiatie
✧ Chemische & biologische agentia (enzymes, toxines
✧
2. Terrei
- Resultante van omgevingsfactoren en de genetische samenstellin
- Voorbeelden: ✧ interferentie met metabole pathway
✧ schade aan membrane
✧ DNA schad
✧
4
,Therapie kan evolutie beïnvloede
Doel? De evolutie in GUNSTIGE zin beïnvloede
- gericht op elimineren van schadelijke agens (vb. toedienen antibiotica
- ondersteunen van terrein (vb. voeding, vaccinatie, gentherapie
→ Steunt op pathologische fysiologi
B. Pathologisch
A ijnen van normaal en pathologisch verloopt soms moeilijk omdat ze elkaar soms overlappen
→ Ziekte gedetermineerd door 1 factor: vaak duidelijker a ijnin
→ Ziekte gedetermineerd door multifactoriele oorzaak: normaal en abnormaal overlappe
interpretatie noodzakelijk!!
Pathologisch = Waarden die mortaliteit verhogen, morbiditeit verhogen of levenskwaliteit verlage
Of een bepaalde waarde een effect heeft op deze factoren hangt af van omgevingsfactoren en
genetische determinanten
HUIDIGE OORZAKEN
Begin 20e eeuw: Acute pathologieën (tuberculose, polio, pokken, pneumokokken-pneumonie
Nu: Chronische pathologieën (atherosclerose, arteriele hypertensie, kanker, COPD, cirrose
De gemiddelde levensverwachting is ook veel gestegen omdat men nu met die chronische
pathologieën makkelijk nog lang kan leven
1850: 47j
2020: 85j
LEVENSVERWAC HTIN G
Neemt steeds toe (2,5j ↑ per 10j) → 100j in 2060?
Wat is de maximale levensduur van de mens en wanneer zal de stijging afzwakken
Verklaringen toename: - betere omgevingsconditie
- Medische vooruitgang (ziektes die vroeger dodelijk waren, nu niet meer
- Betere voeding en hygien
We komen toch nog op een punt dat de reserves op zijn en niet langer leefbaar → veroudere
VEROUDERING
Wat? Progressieve, algemene afname van reserves en nadien in functie van organism
Gevolg? Risico om ziekte te ontwikkelen ↑
→ biochemische samenstelling weefsels verander
→ fysiologische capaciteit ↓
→ mogelijkheid om bij stress de homeostase te behouden ↓
5
, A. Meten van verouderin
Probleem: Onderzoeker is meestal al te vroeg dood om degelijk onderzoek te verrichte
Alternatief: cross-sectionele studie → groepen in bepaalde leeftijdscategorie onderzoch
probleem → verschillende groepen zijn blootgesteld aan totaal verschillende
omgevingsfactoren + er kan al een selectie ondergaan zijn (vb. in oudste
groep zitten geen mensen die al gestorven zijn
B. Veroudering vs. leeftijdsgebonden ziekte
Leeftijdsgebonden ziektes: Ziektes die enkel op oudere leeftijd leiden tot mortaliteit en morbiditeit ↑
vb. - hartlijde
- hersenbloedin
- type 2 diabete
- verschillende types kanke
- Alzheime
⤅ meestal chronische ziekte
Opm: Niet noodzakelijk verbonden aan ouder worde
C. Cellulaire en moleculaire oorzake
Factoren: - Omgevingsfactoren en gedrag (roken, UV, voeding,…
- Genetsiche component (± 30%
- Zeldzame verouderingsziekten (Progeria, Huchingtin-Gillford progeria
Processen:
Schade aan Oxidatieve stress
- ROS (reactive oxygen species)
macromoleculen
→ vb. H2O2, O2-
→ Schade aan belangrijke biomoleculen (eiwit, lipide, DNA,…)
→ Functie in vorming van schildklierhormoon en vernietiging bacterieën
- Bron van ROS: mitochondriën (elektronentransportketen) → noodzakelijk
- Bescherming:
→ Antioxidatieve enzymen (vb. SOD, catalase, gluthation peroxidase)
→ Antioxidantia (vb. vitC en vitE)
In staat om ROS te neutraliseren door met de vrije radicalen te reageren
Accumulatie van oxidatieve schade interfereert met normale functie moleculen
Glycatie en glycoxidatie
- Glycatie: niet-enzymatische reactie tussen suiker en eiwit/DNA → AGE’s
gevormd (advanced glycation end products)
- AGE’s → veranderen structuur en functie langlevende eiwitten
- Gevolgen: ✧ vertroebeling ooglens
✧ collageen cross-links in bloedvaten
Mitochondriale schade
- Mitochondria = belangrijkste bron ROS → meeste schade hier
- mtDNA niet beschermd door histonen → schade ↑ → ATP aanmaak ↓
Zo leidt dit tot een verlies in celfunctie
Somatische mutaties
- DNA schade als gevolg van oxidatieve stress/omgevingsfactoren
- Verschillende herstelmechanismen, maar beperkt
6
