1 – INLEIDING
Wat is fysiologie
- Fysiologie is de studie van
→ ‘Vitale func6es’ of hoe func6oneert het gezonde menselijk lichaam?
→ Nadruk op oorzaak-en-gevolg
→ Wat zijn de onderliggende werkingsmechanismen?
→ Hoe worden deze mechanismen gecontroleerd en gereguleerd?
Func1e
- Structuur is NIET primair
→ Anatomie, histologie, structurele biologie
- Wel belangrijke link met structuur
→ ‘Func6onele anatomie/histologie’
Menselijke fysiologie
- Func6e van menselijk lichaam
→ Cel: cellulaire en moleculaire fysiologie
→ Orgaan: hart, longen, nieren, etc.
→ Het hele lichaam: vb inspanningsfysiologie
- Link/overlap met andere wetenschappen
→ Biochemie
→ Celbiologie
→ Cytologie
→ Histologie
→…
Organisa1eniveaus
- Cellen: eenheid omgeven door membraan
- Weefsels: cellen met dezelfde func6e
- Organen: weefsels met structurele/func6onele eenheid
- Lichaam: 10 ‘orgaansystemen’
Orgaansystemen
- Huid: schermt ons af van buitenwereld
- Musculoskeletaal systeem: zorgt voor lichaamsvorm en mogelijkheid tot bewegen
- Ademhalingssysteem: zorgt voor uitwisseling van gassen tussen buitenwereld, bloedvaten en
weefsels
- Cardio-vasculaire systeem: heeV transporWunc6e in gehele lichaam en staat in contact met andere
systemen
- Diges6eve systeem: staat in contact met buitenwereld en zorgt voor vertering en opname van
voedingsstoffen en voor metabolisa6e en excre6e van afvalstoffen
- Reproduc6eve systeem: zorgt voor voortplan6ng
- Immuunsysteem: staat in contact met andere systemen en beschermt ons tegen aggresie van de
buitenwereld
- Zenuwstelsel: reguleert alle voorgaande systemen
- Endocrien systeem of neuro-endocriene systeem: reguleert ook alle voorgaande systemen
→ alle orgaan systemen zijn verbonden met elkaar
, 2 – HOMEOSTATISCHE CONTROLESYSTEMEN
Menselijk lichaam
- Ona]ankelijk en ‘vrij-levend’
- Lichaam func6oneert in nauwe marge
→ pH
→ Temperatuur
→ Ionen
→ Etc
- Zeer wisselende fysische omstandigheden
→ Temperatuur
→ Voch6gheid
→ Hoogte
Claude Bernard, Franse Fysioloog, 1857
- ‘Milieu intérieur’
- ‘It is the fixity of the internal environment that is the condi6on of free and independent life… . All
the vital mechanisms, however varied they may be, have only one object, that of preserving
constant the condi6ons of life in the internal environment.’
- De samenstelling van het interne milieu wordt constant gehouden.
Walter Cannon, Amerikaanse fysioloog, 1929
- Homeostase
Homeostase
- Het vermogen van het lichaam om de dynamische interne stabiliteit te handhaven door
gecoördineerde fysiologische mechanismen.
- Dynamische controle van vitale parameters
→ Lichaamstemperatuur
→ Bloeddruk
→ Zuurstofgehalte in het bloed
→ Glucosegehalte
→ pH bloed
→ ….
- Ook thv de cel
→ Na+, Ca2+, energiebehoeVe, …
Homeosta1sche controlesystemen
- Componenten van het controlesysteem
, - Feed-backsystemen (terugkoppeling)
→ Nega6eve feed-back: belangrijk voor homeostase
→ Posi6eve feedback
→ Feed forward
Componenten van het controlesysteem
- Receptor/sensor
→ Meet een waarde/afwijking
- Afferente baan
→ Zenuwen/hormonen
- Evalua6e/integra6e
→ Vergelijking met ‘set point’
→ Formuleren van een ‘antwoord’
- Efferente baan
→ Zenuwen/hormonen
- Effector
→ Antwoord → Correc6e van de afwijking
Nega1eve feed-back systemen
- Een toe- of afname van een gecontroleerde variabele ini6ëert een reac6e die de afwijking zal
tegengaan
→ Een afname ini6eert een toename
→ Een toename ini6eert een afname
- Leidt tot stabiliteit (gesloten kringloop)
- Nega6ef: de rich6ng van de afwijking is tegengesteld aan de rich6ng van de correc6e
Componenten
‘Feed-forward’
- An6cipa6e op wat er zal gebeuren
- Afwijking van de variabele wordt voorspeld
- Zorgt dat een aanpassing op gang komt nog voor de variabele duidelijk afwijkt van de normale
waarde
- Vb vorming van speeksel
→ Zicht, reuk of gedachte aan eten
→ Vorming van speekselvocht
Posi1eve feedback
, - Een toe- of afname van een gecontroleerde variabele ini6ëert een reac6e die de afwijking zal
versterken
- Niet-beëiniding van een posi6eve FB controle leidt tot een visieuze cirkel situa6e
- Vele pathologische situa6es worden gekenmerkt door een posi6eve FB
- ‘Sneeuwbaleffect’
→ Geen homeosta6sch effect
- Vb
→ ‘Calcium triggerd calcium release’
→ AcJepotenJaal
→ Stollingscascade
→ OvulaJe
→ Geboorte
‘Balans’ concept
- Input = Output
→ Evenwicht
- Input ≠ Output
→ Verlies of opstapeling
- Vb
→ Energie
→ Water
→ Zout
→ Warmte
→ Etc
Thermoregula1e (Hfst 38)
- Toepassing van de homeostase
→ Lichaam op 37°C
→ We kunnen toch leven in de woes6jn, op de polen, sauna, …
- Poikilothermie vs homeothermie
→ Poikilotherm ac6viteit ifv omgevingstemperatuur (vb repJelen)
→ Homeothermie = ona]ankelijk vd omgeving
- Thermoregula6emechanismen !!
→ Stabiel intern milieu: kerntemperatuur
→ Vermijden van pathologische processen
Wat is fysiologie
- Fysiologie is de studie van
→ ‘Vitale func6es’ of hoe func6oneert het gezonde menselijk lichaam?
→ Nadruk op oorzaak-en-gevolg
→ Wat zijn de onderliggende werkingsmechanismen?
→ Hoe worden deze mechanismen gecontroleerd en gereguleerd?
Func1e
- Structuur is NIET primair
→ Anatomie, histologie, structurele biologie
- Wel belangrijke link met structuur
→ ‘Func6onele anatomie/histologie’
Menselijke fysiologie
- Func6e van menselijk lichaam
→ Cel: cellulaire en moleculaire fysiologie
→ Orgaan: hart, longen, nieren, etc.
→ Het hele lichaam: vb inspanningsfysiologie
- Link/overlap met andere wetenschappen
→ Biochemie
→ Celbiologie
→ Cytologie
→ Histologie
→…
Organisa1eniveaus
- Cellen: eenheid omgeven door membraan
- Weefsels: cellen met dezelfde func6e
- Organen: weefsels met structurele/func6onele eenheid
- Lichaam: 10 ‘orgaansystemen’
Orgaansystemen
- Huid: schermt ons af van buitenwereld
- Musculoskeletaal systeem: zorgt voor lichaamsvorm en mogelijkheid tot bewegen
- Ademhalingssysteem: zorgt voor uitwisseling van gassen tussen buitenwereld, bloedvaten en
weefsels
- Cardio-vasculaire systeem: heeV transporWunc6e in gehele lichaam en staat in contact met andere
systemen
- Diges6eve systeem: staat in contact met buitenwereld en zorgt voor vertering en opname van
voedingsstoffen en voor metabolisa6e en excre6e van afvalstoffen
- Reproduc6eve systeem: zorgt voor voortplan6ng
- Immuunsysteem: staat in contact met andere systemen en beschermt ons tegen aggresie van de
buitenwereld
- Zenuwstelsel: reguleert alle voorgaande systemen
- Endocrien systeem of neuro-endocriene systeem: reguleert ook alle voorgaande systemen
→ alle orgaan systemen zijn verbonden met elkaar
, 2 – HOMEOSTATISCHE CONTROLESYSTEMEN
Menselijk lichaam
- Ona]ankelijk en ‘vrij-levend’
- Lichaam func6oneert in nauwe marge
→ pH
→ Temperatuur
→ Ionen
→ Etc
- Zeer wisselende fysische omstandigheden
→ Temperatuur
→ Voch6gheid
→ Hoogte
Claude Bernard, Franse Fysioloog, 1857
- ‘Milieu intérieur’
- ‘It is the fixity of the internal environment that is the condi6on of free and independent life… . All
the vital mechanisms, however varied they may be, have only one object, that of preserving
constant the condi6ons of life in the internal environment.’
- De samenstelling van het interne milieu wordt constant gehouden.
Walter Cannon, Amerikaanse fysioloog, 1929
- Homeostase
Homeostase
- Het vermogen van het lichaam om de dynamische interne stabiliteit te handhaven door
gecoördineerde fysiologische mechanismen.
- Dynamische controle van vitale parameters
→ Lichaamstemperatuur
→ Bloeddruk
→ Zuurstofgehalte in het bloed
→ Glucosegehalte
→ pH bloed
→ ….
- Ook thv de cel
→ Na+, Ca2+, energiebehoeVe, …
Homeosta1sche controlesystemen
- Componenten van het controlesysteem
, - Feed-backsystemen (terugkoppeling)
→ Nega6eve feed-back: belangrijk voor homeostase
→ Posi6eve feedback
→ Feed forward
Componenten van het controlesysteem
- Receptor/sensor
→ Meet een waarde/afwijking
- Afferente baan
→ Zenuwen/hormonen
- Evalua6e/integra6e
→ Vergelijking met ‘set point’
→ Formuleren van een ‘antwoord’
- Efferente baan
→ Zenuwen/hormonen
- Effector
→ Antwoord → Correc6e van de afwijking
Nega1eve feed-back systemen
- Een toe- of afname van een gecontroleerde variabele ini6ëert een reac6e die de afwijking zal
tegengaan
→ Een afname ini6eert een toename
→ Een toename ini6eert een afname
- Leidt tot stabiliteit (gesloten kringloop)
- Nega6ef: de rich6ng van de afwijking is tegengesteld aan de rich6ng van de correc6e
Componenten
‘Feed-forward’
- An6cipa6e op wat er zal gebeuren
- Afwijking van de variabele wordt voorspeld
- Zorgt dat een aanpassing op gang komt nog voor de variabele duidelijk afwijkt van de normale
waarde
- Vb vorming van speeksel
→ Zicht, reuk of gedachte aan eten
→ Vorming van speekselvocht
Posi1eve feedback
, - Een toe- of afname van een gecontroleerde variabele ini6ëert een reac6e die de afwijking zal
versterken
- Niet-beëiniding van een posi6eve FB controle leidt tot een visieuze cirkel situa6e
- Vele pathologische situa6es worden gekenmerkt door een posi6eve FB
- ‘Sneeuwbaleffect’
→ Geen homeosta6sch effect
- Vb
→ ‘Calcium triggerd calcium release’
→ AcJepotenJaal
→ Stollingscascade
→ OvulaJe
→ Geboorte
‘Balans’ concept
- Input = Output
→ Evenwicht
- Input ≠ Output
→ Verlies of opstapeling
- Vb
→ Energie
→ Water
→ Zout
→ Warmte
→ Etc
Thermoregula1e (Hfst 38)
- Toepassing van de homeostase
→ Lichaam op 37°C
→ We kunnen toch leven in de woes6jn, op de polen, sauna, …
- Poikilothermie vs homeothermie
→ Poikilotherm ac6viteit ifv omgevingstemperatuur (vb repJelen)
→ Homeothermie = ona]ankelijk vd omgeving
- Thermoregula6emechanismen !!
→ Stabiel intern milieu: kerntemperatuur
→ Vermijden van pathologische processen
