Inleiding tot de fysiologie en functionele anatomie
1 Wat is fysiologie?
➢ = leer van de normale levensverschijnselen bij dier en plant
➢ Fysiologie gaat op zoek naar de mechanismen vh leven -> functioneel verklarende wetenschap
➢ Fysiologie is een integratieve wetenschap; het integreert gegevens van reductionistische
wetenschappen:
o Integratief = alles terug samenbrengen
o Reductionistisch = het in stukjes kappen om iets te begrijpen
o → Het geheel is meer dan de som van delen
➢ Fysiologie bekijkt de relatie tussen de structuur en functie van een cel, weefsel, orgaan,
organisme,… → we moeten eerst de structuur bekijken vooraleer we de functie kunnen bepalen
2 Het begin – Claude Bernard
➢ Claude Bernard = 1ste en belangrijkste fysioloog
-> introduceert ‘le milieu interieur’
➢ Het levend organisme kenmerkt zich door het blijven bestaan van een groot
# evenwichtstoestanden van het milieu interieur
➢ Lichaamsconstanten worden in stand gehouden door regelmechanismen
(= homeostatische processen = negatieve feedback systemen)
➢ Regelmechanismen = opgebouwd uit organen of orgaansystemen die op
zichzelf bestaan uit individuele cellen
➢ Fysiologie probeert de regelmechanismen te ontrafelen
-> reacties bestuderen op een opzettelijke ontregeling
➢ Parameters van milieu interieur:
o Zuurtegraad -> pH = 7.4
o Temperatuur -> 37°C
o Viscositeit vh bloed
o Glucoseconcentratie -> 80 – 100 mg/dl
o Zuurstofgehalte -> pO2 homeostase
o Partiële CO2 druk
o Zoutconcentratie -> (Na+-ionen = 140 milli equivalenten per liter // K+-ionen = 4.5 me/l)
o Osmolariteit
➢ Feedback systeem:
o Sensor = heel belangrijk -> je kan maar iets
regelen/veranderen als je iets gemeten hebt
o Bestaat uit een netwerk van verschillende cellen en
organen
o Communicatie = key
o Antagonistische feedback-mechanismen
o Redundancy van feedback systemen
,3 De functionele compartimenten van het menselijk
lichaam
➢ Intracellulair -> vocht in cellen
➢ Interstitieel vocht -> vocht rond de cellen
➢ Intravasculair vocht -> vocht in bloedvaten (waar bloed of
plasma zit)
➢ Tussen de compartimenten = uitwisselingsmembranen:
o Tussen intracellulair – interstitieel = celmembraan
o Tussen interstitieel – intravasculair = bloedvatwand
(= capillair)
o → continue uitwisseling over membraan
-> zijn niet strikt gescheiden van elkaar
-> communicatie tussen delen gebeurt in 2 richtingen
-> opgeloste stoffen, water, glucose,… worden
uitgewisseld
o wij organismen wisselen van alles continu uit tus. onze
compartimenten + wisselen uit met de omgeving
➢ niet elk compartiment wisselt uit met zijn omgeving!!
➢ → Enkel intravasculair compartiment wisselt stoffen uit met de omgeving
o Als we ademen, nemen we zuurstof op -> in ons bloed zal de [ ] zuurstof eerst stijgen
o Als we suiker eten, zal de [ ] glucose eerst stijgen in capilllair
➢ De homeostatische feedbackprocessen gebeuren in het plasma
➢ Kleinste + stromende compartiment wordt homeostatisch (het meest) gecontroleerd
3.1 Bepalen van volumes van lichaamscompartimenten
➢ We dienen een lichaamsvreemde stof toe, waarvan men weet hoe het zich verspreid in het
lichaam
➢ Na bepaalde tijd (om gelijke verspreiding toe te laten) bepaalt men de stof
➢ Totaal volume = [ ]s licht radioactief water toedienen, na bep. tijd [ ] bepalen -> V bepalen
➢ Extracellulair volume = insuline of sucrose toedienen -> verdeelt zich overal behalve in de cellen
-> kan niet door celmembraan -> toedienen, wachten, [ ] meten, V bepalen
➢ Plasma volume = licht radioactief albumine toedienen via infuus -> verdeelt zich over bloedvat
-> blijft in bloedvaten zitten -> [ ] kan gemeten worden
➢ Lichaamsvochten zitten in compartimenten met daartussen uitwisselingsoppervlakten
o We kijken naar samenstelling
o We kijken naar de permeabiliteit
,3.2 Opgeloste stoffen id lichaamscompartimenten: Ionen, glucose, eiwitten en metabolieten
Stof Intravasculair Interstitieel intracellulair Verschil/gelijkenis
Natrium mM 140 140 15 - natrium vnl buiten onze cellen
- zout in bloedvat en interstitieel
- natriumion is permeabel voor
capillaire wand, en niet permeabel
voor de celwand
Kalium mM 4.5 4.5 140 - kalium komt veel in cellen voor
- weinig in bloedvat en interstitieel
- kaliumrijke voeding = rauw fruit
Calcium mM 1.5 1.5 10-7 - in intracellulair heel weinig
aanwezig
- zit in organellen = sarcoplasmatisch
reticulum
Magnesium mM 0.5 0.5 10 /
Chloor mM 100 100 20 Idem natrium
Bicarbonaat 25 25 15 - beetje gelijk verdeeld
- belangrijkste buffer in ons lichaam
Fosfaat 2 2 100 /
Glucose 5 5 Zeer laag - heel weinig in de cellen
- wordt meteen gebruikt voor ATP
productie
Protein/eiwit g/dl 7 1 30 - eiwit is grote molecule
- geraakt niet door celmembraan
- bloed heeft ook veel eiwitten
- interstitieel heel laag -> eiwitten
zijn impermeabel
3.3 Elektrische ladingen in en tussen compartimenten
➢ De som vd ladingen is redelijk gunstig in richting van neutraliteit
➢ We vinden een elektrische neutraliteit over de compartimenten
➢ Geen compartiment dat overwegend negatief of positief is
3.4 Osmolaliteit
➢ = maat voor het totaal # opgeloste partikels in een oplossing
➢ Osmolaliteit van extracellulair vocht is ongeveer
2 x [Na] = 290 mosmol/l
➢ Effectieve osmolaliteit = osmolariteit -> toniciteit
o = maat voor het totaal # osmotisch actieve partikels
o Bij osmose verplaatst het oplosmiddel
o = maat voor # partikels dat niet permeabel is doorheen
de semipermeabele membraan
o Isotone opl. = een opl. waarin een cel nt zwelt of krimpt
, 3.5 Uitwisselingsoppervlakten zijn semipermeabele membranen
Celmembraan Capillaire wand
➢ Permeabel voor water ➢ Permeabel voor water en ionen
➢ Impermeabel voor ionen en eiwitten ➢ Impermeabel voor eiwitten
➢ Ionaire [ ] is in lichaamsvochten + ➢ Eiwit[ ] in het plasma bepaalt de
bepalen ongeveer volledig de osmotische osmotische druk over de capillaire wand
druk over de celmembraan = oncotische druk
3.6 Osmotische drukken en verdeling van lichaamswater
➢ 3 compartimenten -> semipermeabel membraan -> osmotische evenwichten over verschillende
compartimenten
➢ Hoe zit het met het osmotische evenwicht tussen intracellulair en interstitieel compartiment?
o Over celmembraan = geen eiwitten en ionen
o Ionen bepalen osmotisch gradiënt = kalium
o Intracellulair = kalium is osmotisch actief + trekt veel vocht aan
-> door osmose wordt al het vocht uit het interstitium naar de cel getrokken
o Interstitium = natrium is osmotisch actief + trekt veel vocht aan
-> door osmose wordt al het vocht uit het IC naar het interstitium getrokken
o [ ] is hetzelfde = osmotisch evenwicht
➢ Hoe zit het met osmotisch evenwicht over capillaire wand:
o Permeabel voor eiwitten -> bepalen osmotische gradiënt
o In interstitium vocht heel weinig eiwitten
o Bloedvaten trekken door het eiwit dat je hebt gegeten, het vocht uit het interstitium
= GEEN BALANS
o Al ons vocht gaat uit het interstitium naar bloedvaten getrokken worden
o Bloeddruk = tegenkracht
o De oncotische druk wordt gecompenseerd door de hydrostatische druk = gaan elkaar
oplossen
o Is geen osmotisch evenwicht, wel evenwicht qua verschuiving van vocht
1 Wat is fysiologie?
➢ = leer van de normale levensverschijnselen bij dier en plant
➢ Fysiologie gaat op zoek naar de mechanismen vh leven -> functioneel verklarende wetenschap
➢ Fysiologie is een integratieve wetenschap; het integreert gegevens van reductionistische
wetenschappen:
o Integratief = alles terug samenbrengen
o Reductionistisch = het in stukjes kappen om iets te begrijpen
o → Het geheel is meer dan de som van delen
➢ Fysiologie bekijkt de relatie tussen de structuur en functie van een cel, weefsel, orgaan,
organisme,… → we moeten eerst de structuur bekijken vooraleer we de functie kunnen bepalen
2 Het begin – Claude Bernard
➢ Claude Bernard = 1ste en belangrijkste fysioloog
-> introduceert ‘le milieu interieur’
➢ Het levend organisme kenmerkt zich door het blijven bestaan van een groot
# evenwichtstoestanden van het milieu interieur
➢ Lichaamsconstanten worden in stand gehouden door regelmechanismen
(= homeostatische processen = negatieve feedback systemen)
➢ Regelmechanismen = opgebouwd uit organen of orgaansystemen die op
zichzelf bestaan uit individuele cellen
➢ Fysiologie probeert de regelmechanismen te ontrafelen
-> reacties bestuderen op een opzettelijke ontregeling
➢ Parameters van milieu interieur:
o Zuurtegraad -> pH = 7.4
o Temperatuur -> 37°C
o Viscositeit vh bloed
o Glucoseconcentratie -> 80 – 100 mg/dl
o Zuurstofgehalte -> pO2 homeostase
o Partiële CO2 druk
o Zoutconcentratie -> (Na+-ionen = 140 milli equivalenten per liter // K+-ionen = 4.5 me/l)
o Osmolariteit
➢ Feedback systeem:
o Sensor = heel belangrijk -> je kan maar iets
regelen/veranderen als je iets gemeten hebt
o Bestaat uit een netwerk van verschillende cellen en
organen
o Communicatie = key
o Antagonistische feedback-mechanismen
o Redundancy van feedback systemen
,3 De functionele compartimenten van het menselijk
lichaam
➢ Intracellulair -> vocht in cellen
➢ Interstitieel vocht -> vocht rond de cellen
➢ Intravasculair vocht -> vocht in bloedvaten (waar bloed of
plasma zit)
➢ Tussen de compartimenten = uitwisselingsmembranen:
o Tussen intracellulair – interstitieel = celmembraan
o Tussen interstitieel – intravasculair = bloedvatwand
(= capillair)
o → continue uitwisseling over membraan
-> zijn niet strikt gescheiden van elkaar
-> communicatie tussen delen gebeurt in 2 richtingen
-> opgeloste stoffen, water, glucose,… worden
uitgewisseld
o wij organismen wisselen van alles continu uit tus. onze
compartimenten + wisselen uit met de omgeving
➢ niet elk compartiment wisselt uit met zijn omgeving!!
➢ → Enkel intravasculair compartiment wisselt stoffen uit met de omgeving
o Als we ademen, nemen we zuurstof op -> in ons bloed zal de [ ] zuurstof eerst stijgen
o Als we suiker eten, zal de [ ] glucose eerst stijgen in capilllair
➢ De homeostatische feedbackprocessen gebeuren in het plasma
➢ Kleinste + stromende compartiment wordt homeostatisch (het meest) gecontroleerd
3.1 Bepalen van volumes van lichaamscompartimenten
➢ We dienen een lichaamsvreemde stof toe, waarvan men weet hoe het zich verspreid in het
lichaam
➢ Na bepaalde tijd (om gelijke verspreiding toe te laten) bepaalt men de stof
➢ Totaal volume = [ ]s licht radioactief water toedienen, na bep. tijd [ ] bepalen -> V bepalen
➢ Extracellulair volume = insuline of sucrose toedienen -> verdeelt zich overal behalve in de cellen
-> kan niet door celmembraan -> toedienen, wachten, [ ] meten, V bepalen
➢ Plasma volume = licht radioactief albumine toedienen via infuus -> verdeelt zich over bloedvat
-> blijft in bloedvaten zitten -> [ ] kan gemeten worden
➢ Lichaamsvochten zitten in compartimenten met daartussen uitwisselingsoppervlakten
o We kijken naar samenstelling
o We kijken naar de permeabiliteit
,3.2 Opgeloste stoffen id lichaamscompartimenten: Ionen, glucose, eiwitten en metabolieten
Stof Intravasculair Interstitieel intracellulair Verschil/gelijkenis
Natrium mM 140 140 15 - natrium vnl buiten onze cellen
- zout in bloedvat en interstitieel
- natriumion is permeabel voor
capillaire wand, en niet permeabel
voor de celwand
Kalium mM 4.5 4.5 140 - kalium komt veel in cellen voor
- weinig in bloedvat en interstitieel
- kaliumrijke voeding = rauw fruit
Calcium mM 1.5 1.5 10-7 - in intracellulair heel weinig
aanwezig
- zit in organellen = sarcoplasmatisch
reticulum
Magnesium mM 0.5 0.5 10 /
Chloor mM 100 100 20 Idem natrium
Bicarbonaat 25 25 15 - beetje gelijk verdeeld
- belangrijkste buffer in ons lichaam
Fosfaat 2 2 100 /
Glucose 5 5 Zeer laag - heel weinig in de cellen
- wordt meteen gebruikt voor ATP
productie
Protein/eiwit g/dl 7 1 30 - eiwit is grote molecule
- geraakt niet door celmembraan
- bloed heeft ook veel eiwitten
- interstitieel heel laag -> eiwitten
zijn impermeabel
3.3 Elektrische ladingen in en tussen compartimenten
➢ De som vd ladingen is redelijk gunstig in richting van neutraliteit
➢ We vinden een elektrische neutraliteit over de compartimenten
➢ Geen compartiment dat overwegend negatief of positief is
3.4 Osmolaliteit
➢ = maat voor het totaal # opgeloste partikels in een oplossing
➢ Osmolaliteit van extracellulair vocht is ongeveer
2 x [Na] = 290 mosmol/l
➢ Effectieve osmolaliteit = osmolariteit -> toniciteit
o = maat voor het totaal # osmotisch actieve partikels
o Bij osmose verplaatst het oplosmiddel
o = maat voor # partikels dat niet permeabel is doorheen
de semipermeabele membraan
o Isotone opl. = een opl. waarin een cel nt zwelt of krimpt
, 3.5 Uitwisselingsoppervlakten zijn semipermeabele membranen
Celmembraan Capillaire wand
➢ Permeabel voor water ➢ Permeabel voor water en ionen
➢ Impermeabel voor ionen en eiwitten ➢ Impermeabel voor eiwitten
➢ Ionaire [ ] is in lichaamsvochten + ➢ Eiwit[ ] in het plasma bepaalt de
bepalen ongeveer volledig de osmotische osmotische druk over de capillaire wand
druk over de celmembraan = oncotische druk
3.6 Osmotische drukken en verdeling van lichaamswater
➢ 3 compartimenten -> semipermeabel membraan -> osmotische evenwichten over verschillende
compartimenten
➢ Hoe zit het met het osmotische evenwicht tussen intracellulair en interstitieel compartiment?
o Over celmembraan = geen eiwitten en ionen
o Ionen bepalen osmotisch gradiënt = kalium
o Intracellulair = kalium is osmotisch actief + trekt veel vocht aan
-> door osmose wordt al het vocht uit het interstitium naar de cel getrokken
o Interstitium = natrium is osmotisch actief + trekt veel vocht aan
-> door osmose wordt al het vocht uit het IC naar het interstitium getrokken
o [ ] is hetzelfde = osmotisch evenwicht
➢ Hoe zit het met osmotisch evenwicht over capillaire wand:
o Permeabel voor eiwitten -> bepalen osmotische gradiënt
o In interstitium vocht heel weinig eiwitten
o Bloedvaten trekken door het eiwit dat je hebt gegeten, het vocht uit het interstitium
= GEEN BALANS
o Al ons vocht gaat uit het interstitium naar bloedvaten getrokken worden
o Bloeddruk = tegenkracht
o De oncotische druk wordt gecompenseerd door de hydrostatische druk = gaan elkaar
oplossen
o Is geen osmotisch evenwicht, wel evenwicht qua verschuiving van vocht
