Hoofdstuk 1 & 3 (deel)
Fysiologie (FunctieLeer): houdt zich bezig de werking en
mechanisme van organen, spieren en weefsels. Hieronder
vallen belangrijke transsportsystemen in de mens.
Homeostase (een stabiel intern milieu): de constantheid van
het milieu interieur is de noodzakelijke voorwaarde voor het
leven. Wanneer dit verstoord is spreken we niet meer van
fysiologie maar van pathofysiologie. Homeostase wordt behouden door
regelmechanismen:
1. Autoregulatie – een proces dat plaatsvindt wanneer een cel, weefsel,
orgaan of orgaansysteem zich aanpast als reactie op een verandering in
het milieu.
2. Extrinsieke regulering – een proces dat het resultaat is van de activiteiten
van het zenuwstelsel of endocriene orgaansystemen die de omgeving
detecteren om andere systemen gelijktijdig te controleren.
Een homeostase regulator bestaat uit een receptor, control center en effector.
Deze worden gereguleerd door:
1. Negatieve feedback – een gesloten kring, komt het meest voor.
2. Positieve feedback – open kring, stimuleert de originele stimulus.
3. Dynamisch equilibrium– elk orgaansysteem past zich continu aan, aan de
omgeving om homeostase te behouden.
Belangrijk hiervoor is ook de vloeistofverdeling.
Homeostase speelt ook op cellulair niveau een rol: bijna
alle stoffen hebben een hogere concentratie in de
extracellulaire vloeistof; behalve Kalium. Dit is
belangrijk voor het transport door het lichaam. (Ook
binnen de cel zijn er concentratie verschillen).
Diffusie – passief transport door een permeabel membraan heen (simple)
of door een transporteiwit (facillitated). Er zijn meerdere factoren die de
diffusie snelheid beïnvloeden:
o Korte afstanden.
o Kleine grootte van ionen en moleculen.
o Hoge temperatuur.
o Een steile concentratiegradiënt.
o Verschil in elektrische ladingen.
Diffusie vindt dus nooit 100% naar één richting plaats: er is altijd een flux.
De netto flux of diffusie bereken je door: J= A • k p •(C 1−C 2) . De flux is
afhankelijk van:
o De verzadiging van de bindingsplaats, (door de concentratie en de
bindingsaffiniteit van de stof).
o Het aantal transporters.
o De snelheid van de configuratie verandering (gating).
Osmose – de diffusie van water door een semipermeabel-membraan voor
water. Water stroomt naar de hogere concentratie opgeloste stoffen, of
naar de lagere concentratie water.
o Water kan het plasmamembraan heen, maar deze bevat ook
aquaporines.
Toniciteit – de effecten van verschillende osmotische oplossingen op
cellen. Oplossingen:
, o Isotoon – de concentraties oploste stoffen is binnen en buien de cel
hetzelfde.
o Hypertoon – de oplossing buiten de cel heeft een lagere osmotische
waarde; het water loopt de cel uit.
o Hypotoon – de oplossing buiten de cel heeft een hogere osmotische
waarde; het water loopt de cel in.
Je hebt verschillende transporteiwitten:
o Channelproteins (passief).
Leakchannels – voor ionen en kleine moleculen.
Ligand-gatedchannel – hier moet een ligand aanbinden om
open te gaan.
Mechanically-gatedchannel – deze gaan open bij een
bepaalde druk.
Voltage-gatedchannel – deze gaan open bij een bepaald
verschil in lading. Deze zorgen ook voor depolarisatie als de
rustpotentialen niet meer zijn zoals ze horen, in neuronen en
skeletspieren.
o Carrierproteins (passief en actief).
Uniporter – één molecuul wordt herkend.
Symporter – twee moleculen worden herkend en gaan naar
dezelfde richitng van het membraan.
Antiporter – meerdere moleculen worden herkend die
verschillende richtingen van het membraan op gaan. Dit is
ook wel een uitwisselingspomp.
Onder actief transport valt al het transport waar energie voor nodig is. Je
hebt verschillende soorten actief transport:
o Primair – het pompen van opgeloste stoffen tegen de concentratie
gradiënt in doormiddel van ATP (energie).
o Secundair – het transport vereist zelf geen ATP (energie) maar de
cel heeft vaak op een later moment in het proces wel deze ATP
nodig.
Soms levert de concentratiegradiënt van de ene stof een
soort stuwende kracht voor de andere stof.
o Vesiculair transport – transport via vesicles.
Endocytose - het plasmamembraan dringt of vouwt naar
binnen om een vesicle te vormen die stoffen de cel inbrengt.
Exocytose - materiaal in de cel wordt verpakt in vesicles en
uitgescheiden buiten de cel.
Impulsgeleiding in neuronen:
Het verschil in concentraties en lading intracellulair en extracellulair komt
door actief transport: Na/K-ATPase pomp, pompt 3 natrium buiten de cel
en 2 kalium in de cel.
o Het plasmamembraan is hierdoor wat negatiever geladen dan de
extracellulaire matrix. Hier bestaat er een potentiaal verschil; de
membraanpotentiaal.
Verschillende soort cellen hebben een verschillende rustpotentiaal.
Neuronen kunnen doormiddel van dit verschil impulsen doorgeven. Dit
doen ze door:
1. Een voltage-gated-natriumkanaal gaat open als de drempelwaarde
van de depolarisatie (-55 mV) wordt over gescheden. Waardoor het
membraanpotentiaal positief wordt (+30 mV).
2. Hierna stromen via een voltage-gated-kaliumkanaal kaliumionen de
cel weer uit waardoor het membraanpotentiaal weer negatief wordt.
, Dit actiepotentiaal kunnen ze doorgeven aan de aanliggende
neuroncellen.
3. Nu volgt een rustperiode (refractie) waardoor het actiepotentiaal
maar één kant van de neuron op kan.
4. Een Na-K-ATPase herstelt het membraanpotentiaal hierna.
Gemyeliniseerde zenuwen geleiden snellen dan niet gemyeliniseerde,
doordat de potentialen de myeline stukken (cellen) ‘overslaan’.
Vaak gaan de concentratiegradiënt (chemische) en de
membraanpotentiaal (elektrische) elkaar tegen, hierdoor ontstaat de
elektrochemische gradiënt.
Depolarisatie zorgt voor een minder negatieve lading van het membraan,
hyperpolarisatie zorgt voor een negatievere lading van het membraan.
Hoofdstuk 10: Spieren
Je hebt verschillende soorten spierweefsels: skeletspieren, gladde spieren en
harde spieren. Deze spierweefsels delen een paar gemeenschappelijke functies:
Prikkelbaarheid – het vermogen om een stimulus te ontvangen en daarop
te reageren.
Contractiliteit – verwijst naar het vermogen van een spiercel om te
verkorten wanneer deze wordt gestimuleerd.
Rekbaarheid – de rekbeweging van een spier.
Elasticiteit – het vermogen van een spier om terug te springen naar zijn
rustlengte.
Functies van skeletspieren:
1. Beweging produceren – skeletspiercontracties trekken aan pezen om onze
botten te bewegen.
2. (Lichaams-)houding behouden – door de spanning van de spieren.
3. Ondersteuning van de zachte weefsels – beschermen van de zachte
weefsels tegen het gewicht van onze organen en botten.
4. Bewaken van de lichaamsingangen en -uitgangen – hierdoor hebben we
vrijwillig de keuze over slikken, poepen en plassen.
5. Behouden van de lichaamstempratuur – spiercontracties verbruiken
energie en daarbij komt ook een deel warmte vrij.
6. Opslaan van nutriënten – als je voeding te weinig eiwitten bevat, worden
contractiele eiwitten afgebroken en de aminozuren in het bloed afgegeven
om als brandstof gebruikt te kunnen worden.
Het spierweefsel van skeletspieren kan worden opgedeeld in:
Het epimysium – een dikke laag collageenvezels die de hele spier omgeeft.
Het scheidt de spier van nabijgelegen weefsels en organen.
Het perimysium – verdeelt de skeletspier in een reeks compartimenten. Elk
compartiment bevat een bundel spiervezels; fascikel. Ook bevat het
bloedvaten en zenuwen.
, Het endomysium – flexibel bindweefsel dat de fascikels aan elkaar bindt.
Het bevat:
o Capillaire netwerken = kleinste bloedvaten die de spiervezels van
bloed voorzien.
o (Myo)satellietcellen = stamcellen die helpen bij het herstellen van
beschadigd spierweefsel. Ze vergroten, delen en versmelten met
beschadigde spiervezels.
o Zenuwvezels = controleren de spier.
Aan elke uiteinde van een spier komen deze drie soorten weefsels samen
en vormen zo een pees. Hiermee zitten spieren vast aan een bot.
Spieren hebben geen cellen maar vezels genaamd muscle fibers, deze hebben
meerdere kernen wat ook wel multinucleate wordt genoemd. Deze kernen zijn
nodig voor het produceren van eiwitten die nodig zijn voor spiercontractie.
Deze fibers ontstaan doordat embryonale cellen (myoblasten)
samensmelten, sommige myoblasten versmelten niet waardoor ze de
satellietcellen vormen.
Structuur en organisatie van skeletspiervezels:
In een spiervezel: sarcolemma = plasmamembraan, sarcoplasma =
cytoplasma, sarcoplasmatisch reticulum = gladde endoplasmatisch
reticulum.
Wanneer er een contractie in een spier nodig is, moeten alle spiervezels
tegelijk worden geactiveerd. Transversale (T-) tubuli zorgen ervoor dat alle
spiervezels het actiepotentiaal binnenkrijgen doordat ze tussen en diep in
de spiervezels zitten.
De spiervezels worden omringt door het sarcoplasmatische reticulum. De
T-tubuli zijn hier stevig aan vast gebonden. Het SR is gespecialiseerd in de
opslag en afgifte van calcium.
o Normale cellen pompen Ca+-ionen naar buiten de cel. In spiervezels
worden de Ca+-ionen naar terminale cisternae (triade) gepompt
(deel van SR) waar het los in blijft of wordt gebonden aan
calsequestrine (eiwit).
Elke spiervezel van een skeletspier bestaat uit cilindrische structuren
genaamd myofibrillen. Een myofibril heeft een diameter van 1-2 µm en is
even lang als de hele spiervezel. Een myofibril bestaat uit twee soorten
myofilamenten: een dun en dik filament.
Dunne filamenten – hebben een diameter van 5-6 nm en bestaan uit F-
actine, nebuline, tropomyosine en troponine.
o Filamenteus actine is een gedraaide streng die is samengesteld uit
bolvormige moleculen (monomeren) G-actine. Elk G-actine molecuul
bevat een actieve bindingsplaats voor myosine
o Nebuline houdt de streng F-actine bij elkaar.
o In rustomstandigheden zorgt het troponine-tromyosinecomplex
ervoor dat er geen myosinebinding met de actine plaats kan vinden.
Doordat één troponine subeenheid bindt aan de tromyosinestreng,
één subeinheid bindt aan de actieve bindingsplaats van G-actine en
één subeenheid die kan binden aan Ca-ionen.
Dikke filamenten – hebben een diameter van 10-12 nm en bestaan uit
ongeveer 300 myosinemoleculen, die weer bestaan uit subeenheden die
om elkaar heen zijn gedraaid.
o Een myosinemolecuul bestaat uit een myosine-tail, een hinge-regio
en een myosinekop. Uit het dikke filament steken myosinekoppen
die naar het dunne filament zijn gericht, behalve op de H-band.
Fysiologie (FunctieLeer): houdt zich bezig de werking en
mechanisme van organen, spieren en weefsels. Hieronder
vallen belangrijke transsportsystemen in de mens.
Homeostase (een stabiel intern milieu): de constantheid van
het milieu interieur is de noodzakelijke voorwaarde voor het
leven. Wanneer dit verstoord is spreken we niet meer van
fysiologie maar van pathofysiologie. Homeostase wordt behouden door
regelmechanismen:
1. Autoregulatie – een proces dat plaatsvindt wanneer een cel, weefsel,
orgaan of orgaansysteem zich aanpast als reactie op een verandering in
het milieu.
2. Extrinsieke regulering – een proces dat het resultaat is van de activiteiten
van het zenuwstelsel of endocriene orgaansystemen die de omgeving
detecteren om andere systemen gelijktijdig te controleren.
Een homeostase regulator bestaat uit een receptor, control center en effector.
Deze worden gereguleerd door:
1. Negatieve feedback – een gesloten kring, komt het meest voor.
2. Positieve feedback – open kring, stimuleert de originele stimulus.
3. Dynamisch equilibrium– elk orgaansysteem past zich continu aan, aan de
omgeving om homeostase te behouden.
Belangrijk hiervoor is ook de vloeistofverdeling.
Homeostase speelt ook op cellulair niveau een rol: bijna
alle stoffen hebben een hogere concentratie in de
extracellulaire vloeistof; behalve Kalium. Dit is
belangrijk voor het transport door het lichaam. (Ook
binnen de cel zijn er concentratie verschillen).
Diffusie – passief transport door een permeabel membraan heen (simple)
of door een transporteiwit (facillitated). Er zijn meerdere factoren die de
diffusie snelheid beïnvloeden:
o Korte afstanden.
o Kleine grootte van ionen en moleculen.
o Hoge temperatuur.
o Een steile concentratiegradiënt.
o Verschil in elektrische ladingen.
Diffusie vindt dus nooit 100% naar één richting plaats: er is altijd een flux.
De netto flux of diffusie bereken je door: J= A • k p •(C 1−C 2) . De flux is
afhankelijk van:
o De verzadiging van de bindingsplaats, (door de concentratie en de
bindingsaffiniteit van de stof).
o Het aantal transporters.
o De snelheid van de configuratie verandering (gating).
Osmose – de diffusie van water door een semipermeabel-membraan voor
water. Water stroomt naar de hogere concentratie opgeloste stoffen, of
naar de lagere concentratie water.
o Water kan het plasmamembraan heen, maar deze bevat ook
aquaporines.
Toniciteit – de effecten van verschillende osmotische oplossingen op
cellen. Oplossingen:
, o Isotoon – de concentraties oploste stoffen is binnen en buien de cel
hetzelfde.
o Hypertoon – de oplossing buiten de cel heeft een lagere osmotische
waarde; het water loopt de cel uit.
o Hypotoon – de oplossing buiten de cel heeft een hogere osmotische
waarde; het water loopt de cel in.
Je hebt verschillende transporteiwitten:
o Channelproteins (passief).
Leakchannels – voor ionen en kleine moleculen.
Ligand-gatedchannel – hier moet een ligand aanbinden om
open te gaan.
Mechanically-gatedchannel – deze gaan open bij een
bepaalde druk.
Voltage-gatedchannel – deze gaan open bij een bepaald
verschil in lading. Deze zorgen ook voor depolarisatie als de
rustpotentialen niet meer zijn zoals ze horen, in neuronen en
skeletspieren.
o Carrierproteins (passief en actief).
Uniporter – één molecuul wordt herkend.
Symporter – twee moleculen worden herkend en gaan naar
dezelfde richitng van het membraan.
Antiporter – meerdere moleculen worden herkend die
verschillende richtingen van het membraan op gaan. Dit is
ook wel een uitwisselingspomp.
Onder actief transport valt al het transport waar energie voor nodig is. Je
hebt verschillende soorten actief transport:
o Primair – het pompen van opgeloste stoffen tegen de concentratie
gradiënt in doormiddel van ATP (energie).
o Secundair – het transport vereist zelf geen ATP (energie) maar de
cel heeft vaak op een later moment in het proces wel deze ATP
nodig.
Soms levert de concentratiegradiënt van de ene stof een
soort stuwende kracht voor de andere stof.
o Vesiculair transport – transport via vesicles.
Endocytose - het plasmamembraan dringt of vouwt naar
binnen om een vesicle te vormen die stoffen de cel inbrengt.
Exocytose - materiaal in de cel wordt verpakt in vesicles en
uitgescheiden buiten de cel.
Impulsgeleiding in neuronen:
Het verschil in concentraties en lading intracellulair en extracellulair komt
door actief transport: Na/K-ATPase pomp, pompt 3 natrium buiten de cel
en 2 kalium in de cel.
o Het plasmamembraan is hierdoor wat negatiever geladen dan de
extracellulaire matrix. Hier bestaat er een potentiaal verschil; de
membraanpotentiaal.
Verschillende soort cellen hebben een verschillende rustpotentiaal.
Neuronen kunnen doormiddel van dit verschil impulsen doorgeven. Dit
doen ze door:
1. Een voltage-gated-natriumkanaal gaat open als de drempelwaarde
van de depolarisatie (-55 mV) wordt over gescheden. Waardoor het
membraanpotentiaal positief wordt (+30 mV).
2. Hierna stromen via een voltage-gated-kaliumkanaal kaliumionen de
cel weer uit waardoor het membraanpotentiaal weer negatief wordt.
, Dit actiepotentiaal kunnen ze doorgeven aan de aanliggende
neuroncellen.
3. Nu volgt een rustperiode (refractie) waardoor het actiepotentiaal
maar één kant van de neuron op kan.
4. Een Na-K-ATPase herstelt het membraanpotentiaal hierna.
Gemyeliniseerde zenuwen geleiden snellen dan niet gemyeliniseerde,
doordat de potentialen de myeline stukken (cellen) ‘overslaan’.
Vaak gaan de concentratiegradiënt (chemische) en de
membraanpotentiaal (elektrische) elkaar tegen, hierdoor ontstaat de
elektrochemische gradiënt.
Depolarisatie zorgt voor een minder negatieve lading van het membraan,
hyperpolarisatie zorgt voor een negatievere lading van het membraan.
Hoofdstuk 10: Spieren
Je hebt verschillende soorten spierweefsels: skeletspieren, gladde spieren en
harde spieren. Deze spierweefsels delen een paar gemeenschappelijke functies:
Prikkelbaarheid – het vermogen om een stimulus te ontvangen en daarop
te reageren.
Contractiliteit – verwijst naar het vermogen van een spiercel om te
verkorten wanneer deze wordt gestimuleerd.
Rekbaarheid – de rekbeweging van een spier.
Elasticiteit – het vermogen van een spier om terug te springen naar zijn
rustlengte.
Functies van skeletspieren:
1. Beweging produceren – skeletspiercontracties trekken aan pezen om onze
botten te bewegen.
2. (Lichaams-)houding behouden – door de spanning van de spieren.
3. Ondersteuning van de zachte weefsels – beschermen van de zachte
weefsels tegen het gewicht van onze organen en botten.
4. Bewaken van de lichaamsingangen en -uitgangen – hierdoor hebben we
vrijwillig de keuze over slikken, poepen en plassen.
5. Behouden van de lichaamstempratuur – spiercontracties verbruiken
energie en daarbij komt ook een deel warmte vrij.
6. Opslaan van nutriënten – als je voeding te weinig eiwitten bevat, worden
contractiele eiwitten afgebroken en de aminozuren in het bloed afgegeven
om als brandstof gebruikt te kunnen worden.
Het spierweefsel van skeletspieren kan worden opgedeeld in:
Het epimysium – een dikke laag collageenvezels die de hele spier omgeeft.
Het scheidt de spier van nabijgelegen weefsels en organen.
Het perimysium – verdeelt de skeletspier in een reeks compartimenten. Elk
compartiment bevat een bundel spiervezels; fascikel. Ook bevat het
bloedvaten en zenuwen.
, Het endomysium – flexibel bindweefsel dat de fascikels aan elkaar bindt.
Het bevat:
o Capillaire netwerken = kleinste bloedvaten die de spiervezels van
bloed voorzien.
o (Myo)satellietcellen = stamcellen die helpen bij het herstellen van
beschadigd spierweefsel. Ze vergroten, delen en versmelten met
beschadigde spiervezels.
o Zenuwvezels = controleren de spier.
Aan elke uiteinde van een spier komen deze drie soorten weefsels samen
en vormen zo een pees. Hiermee zitten spieren vast aan een bot.
Spieren hebben geen cellen maar vezels genaamd muscle fibers, deze hebben
meerdere kernen wat ook wel multinucleate wordt genoemd. Deze kernen zijn
nodig voor het produceren van eiwitten die nodig zijn voor spiercontractie.
Deze fibers ontstaan doordat embryonale cellen (myoblasten)
samensmelten, sommige myoblasten versmelten niet waardoor ze de
satellietcellen vormen.
Structuur en organisatie van skeletspiervezels:
In een spiervezel: sarcolemma = plasmamembraan, sarcoplasma =
cytoplasma, sarcoplasmatisch reticulum = gladde endoplasmatisch
reticulum.
Wanneer er een contractie in een spier nodig is, moeten alle spiervezels
tegelijk worden geactiveerd. Transversale (T-) tubuli zorgen ervoor dat alle
spiervezels het actiepotentiaal binnenkrijgen doordat ze tussen en diep in
de spiervezels zitten.
De spiervezels worden omringt door het sarcoplasmatische reticulum. De
T-tubuli zijn hier stevig aan vast gebonden. Het SR is gespecialiseerd in de
opslag en afgifte van calcium.
o Normale cellen pompen Ca+-ionen naar buiten de cel. In spiervezels
worden de Ca+-ionen naar terminale cisternae (triade) gepompt
(deel van SR) waar het los in blijft of wordt gebonden aan
calsequestrine (eiwit).
Elke spiervezel van een skeletspier bestaat uit cilindrische structuren
genaamd myofibrillen. Een myofibril heeft een diameter van 1-2 µm en is
even lang als de hele spiervezel. Een myofibril bestaat uit twee soorten
myofilamenten: een dun en dik filament.
Dunne filamenten – hebben een diameter van 5-6 nm en bestaan uit F-
actine, nebuline, tropomyosine en troponine.
o Filamenteus actine is een gedraaide streng die is samengesteld uit
bolvormige moleculen (monomeren) G-actine. Elk G-actine molecuul
bevat een actieve bindingsplaats voor myosine
o Nebuline houdt de streng F-actine bij elkaar.
o In rustomstandigheden zorgt het troponine-tromyosinecomplex
ervoor dat er geen myosinebinding met de actine plaats kan vinden.
Doordat één troponine subeenheid bindt aan de tromyosinestreng,
één subeinheid bindt aan de actieve bindingsplaats van G-actine en
één subeenheid die kan binden aan Ca-ionen.
Dikke filamenten – hebben een diameter van 10-12 nm en bestaan uit
ongeveer 300 myosinemoleculen, die weer bestaan uit subeenheden die
om elkaar heen zijn gedraaid.
o Een myosinemolecuul bestaat uit een myosine-tail, een hinge-regio
en een myosinekop. Uit het dikke filament steken myosinekoppen
die naar het dunne filament zijn gericht, behalve op de H-band.
