Thema 1 – Principes van regulatie
HC1 Inleiding Regulatie en Integratie
Verschillende regelsystemen van ons lichaam bewaken de homeostase. De
controle over vitale parameters is erg belangrijk. Het aantal betrokken
regelkringen is daarmee recht evenredig met het vitaal belangen van een
parameter. Er kan dus hiërarchie en competitie zijn tussen verschillende
regelsystemen, ofwel een belangenstrijd.
Het afstemmen van functies van individuele organen op elkaar gebeurd via
nerveuze of humorale signalen. Een regelsysteem is de besturing van relatie
tussen de ingang (input) en de uitgang (output).
Open regelsysteem = er is geen terugkoppeling
van de output naar de input, zoals bij het hart (Frank-
Starling).
Gesloten regelsysteem = er is terugkoppeling (-/+)
tussen de output en de input, er ontstaat een balans.
Variaties kunnen voorkomen door middel van
terugkoppeling. Een sensor (S) meet de waarde, de
referentie (R) geeft de normwaarde, de
comparator (C) vergelijkt de waarde met R en de
effector (E) past dit aan. De referentiewaarde (R) en
de gemeten waarde (S) zijn nimmer gelijk, dit is namelijk de basis voor
terugkoppeling.
Een verstoring of fout van de effector is te compenseren door middel van
medicatie. Als de fout in de sensor of de referentie zit, kan dit fataal zijn. Bij een
herseninfarct (CVA) zijn er bijvoorbeeld (momenten van) ontkoppeling van het
AZS en de regeling van de bloedruk via het baroreceptorsysteem. Een andere
voorbeeld zijn de Cheyne-Stokes ademhaling, dit komt voort vanuit de
vertraging over de zenuwen, waardoor er een fase-verschuiving tussen de sensor
en de effector optreedt.
Het autonome zenuwstelsel veroorzaakt
de nerveuze signalen. Het AZS is onder te
verdelen in het parasympatisch (PS),
(ortho)sympatisch (OS) en het enterisch
systeem. Het hormonale systeem bestaat
uit endocriene organen en veroorzaakt het
humorale signaal.
Beide informatiekanalen werken met
receptoren en integreren beide in
cellen/weefsels/organen. Zowel nerveuze als
humorale kanalen kunnen het effect hebben
dat er endocriene producten uitgescheiden worden, denk daarbij aan de
neurohypofyse.
Het parasympatische zenuwstelsel waarborgt met name de anabole functies,
dat nodig is voor groei en herstel. Het (ortho)sympatische systeem is met name
belangrijk voor de katabole functies en fight-or-flight reacties, ook staat het OS
,in koppeling met het somatische zenuwstelsel. Deze systemen staan nooit “aan”
of “uit”, maar staan altijd in een bepaalde verhouding aan.
Als we kijken naar de anatomie zien we dat de primaire ganglia van beide
systemen in de hypothalamus liggen. De secundaire ganglia van het OS liggen
in de zijhoorn van het ruggenmerg en de tertiaire ganglia liggen para- of
prevertebraal. Paravertebraal is de grensstreng naast het ruggenmerg en
prevertebraal liggen in de buikholte. De secundaire ganglia van het PS liggen in
de medulla oblongata, de hersenstam en het sacrale ruggenmerg. De tertiaire
ganglia van het PS liggen dicht bij het doelorgaan.
Kenmerkend voor het PS is dus dat de pre-ganglionaire neuronen veel langer
zijn dan de post-ganglionaire, het tertiaire ganglion ligt namelijk dichterbij het
doelorgaan. Bij het OS is dit precies andersom; het post-ganglionaire neuron
is langer, omdat het tertiaire ganglion verder van het doelorgaan ligt.
De pre-ganglionaire overschakeling in beide systemen maakt gebruik van de
neurotransmitter acetylcholine (Ach) en de nicotine receptor (N 2). Een nicotine
receptor is een ligand gated ionkanaal. De post-ganglionaire overschakeling vindt
plaats via G-eiwit gebonden receptoren (GPCRs), dit is bij beide systemen net
anders:
OS: adrenerge receptoren (α1, α2, β1, β2, β3)
α receptoren hebben NA* > A* als agonist en β receptoren
hebben A > NA als agonist.
*NA = noradrenaline
*A = adrenaline
PS: muscarinerge receptoren (M1, M2, M3, M4, M5)
Ach als agonist
, Het bijniermerg is een uitzondering voor het autonome zenuwstelsel. De bijnier
wordt namelijk direct geïnnerveerd vanuit het ruggenmerg en heeft geen
schakeling in een tertiair ganglion. De bijnier is een endocrien orgaan. Het merg
van dit orgaan is van neuronale origine en de schors van epitheliale.
De bijnierschors bestaat uit 3 lagen (van buiten naar binnen):
Zona glomerulosa: productie mineraalcorticoïden (aldosteron)
Zona fasciculata: productie glucocorticoïden (cortisol)
Zona reticularis: productie adrenogenen (DHEA)
Autonome dysreflexie
= Een acuut syndroom bij een dwarslaesie hoger dan Th 4-6.
Symptomen:
o Snel opkomende, heftige hoofdpijn
o Vlekken voor de ogen
o Rood hoofd
o Beklemd gevoel op de borst
o Heftig transpireren
o Onder de laesie: koude extremiteiten, kippenvel, bleke huid.
o Reflexen zijn clonisch: er is een intacte spinale reflexboog.
Bij een dwarslaesie is het contact met het vasomotorisch centrum in de
medulla verbroken. Er is daarom geen controle of modulatie meer mogelijk.
Afhankelijk van de hoogte van de laesie kan de bloeddruk snel oplopen. In het
gebied onder de laesie zullen bepaalde prikkels (zoals pijn) met de sympatische
vezels meelopen. Deze prikkels hebben een intacte reflexboog en zullen dan
voor een sympaticusrespons zorgen, er zal bijvoorbeeld vasoconstrictie zijn.
Inhibitie vanuit de hersenstam is dan niet meer mogelijk. Vasoconstrictie zorgt
voor een hoge bloeddruk, de parasympaticus zal dit proberen te compenseren
door de hartslag omlaag te brengen. Dit kan gevaarlijke situaties opleveren.
Hormonen zijn stoffen die afgegeven worden aan het bloed en een invloed
uitoefenen op alle gevoelige receptor. De structuur van de hormonen is belangrijk
voor de manier waarop zij in het bloed getransporteerd worden. Er zijn grofweg
drie soorten hormonen:
Amines (bron: tyrosine, tryptofaan): catecholaminen, schildklierhormoon
(T3/T4).
“binding proteins” dit voorkomt de vrije distributie, alleen de vrije
fractie is actief.
Peptiden/eiwitten (bron: peptiden): insuline, LH, FSH.
Vrij, ongebonden.
Steroïde hormonen (bron: cholesterol): testosteron, oestrogeen, cortisol.
“binding proteins”
De secretie van de hormonen verloopt op verschillende manieren:
Neuraal Adrenerg, cholinerg, dopaminerg, serotinerg.
Chronotroop Pulsatiel, dag/nacht ritme, seizoen, slapen/wakker.
Feedbackloops Hormoon-hormoon (HHB as)
Substraat-hormoon (insuline)
Mineraal-hormoon (ADH
HC1 Inleiding Regulatie en Integratie
Verschillende regelsystemen van ons lichaam bewaken de homeostase. De
controle over vitale parameters is erg belangrijk. Het aantal betrokken
regelkringen is daarmee recht evenredig met het vitaal belangen van een
parameter. Er kan dus hiërarchie en competitie zijn tussen verschillende
regelsystemen, ofwel een belangenstrijd.
Het afstemmen van functies van individuele organen op elkaar gebeurd via
nerveuze of humorale signalen. Een regelsysteem is de besturing van relatie
tussen de ingang (input) en de uitgang (output).
Open regelsysteem = er is geen terugkoppeling
van de output naar de input, zoals bij het hart (Frank-
Starling).
Gesloten regelsysteem = er is terugkoppeling (-/+)
tussen de output en de input, er ontstaat een balans.
Variaties kunnen voorkomen door middel van
terugkoppeling. Een sensor (S) meet de waarde, de
referentie (R) geeft de normwaarde, de
comparator (C) vergelijkt de waarde met R en de
effector (E) past dit aan. De referentiewaarde (R) en
de gemeten waarde (S) zijn nimmer gelijk, dit is namelijk de basis voor
terugkoppeling.
Een verstoring of fout van de effector is te compenseren door middel van
medicatie. Als de fout in de sensor of de referentie zit, kan dit fataal zijn. Bij een
herseninfarct (CVA) zijn er bijvoorbeeld (momenten van) ontkoppeling van het
AZS en de regeling van de bloedruk via het baroreceptorsysteem. Een andere
voorbeeld zijn de Cheyne-Stokes ademhaling, dit komt voort vanuit de
vertraging over de zenuwen, waardoor er een fase-verschuiving tussen de sensor
en de effector optreedt.
Het autonome zenuwstelsel veroorzaakt
de nerveuze signalen. Het AZS is onder te
verdelen in het parasympatisch (PS),
(ortho)sympatisch (OS) en het enterisch
systeem. Het hormonale systeem bestaat
uit endocriene organen en veroorzaakt het
humorale signaal.
Beide informatiekanalen werken met
receptoren en integreren beide in
cellen/weefsels/organen. Zowel nerveuze als
humorale kanalen kunnen het effect hebben
dat er endocriene producten uitgescheiden worden, denk daarbij aan de
neurohypofyse.
Het parasympatische zenuwstelsel waarborgt met name de anabole functies,
dat nodig is voor groei en herstel. Het (ortho)sympatische systeem is met name
belangrijk voor de katabole functies en fight-or-flight reacties, ook staat het OS
,in koppeling met het somatische zenuwstelsel. Deze systemen staan nooit “aan”
of “uit”, maar staan altijd in een bepaalde verhouding aan.
Als we kijken naar de anatomie zien we dat de primaire ganglia van beide
systemen in de hypothalamus liggen. De secundaire ganglia van het OS liggen
in de zijhoorn van het ruggenmerg en de tertiaire ganglia liggen para- of
prevertebraal. Paravertebraal is de grensstreng naast het ruggenmerg en
prevertebraal liggen in de buikholte. De secundaire ganglia van het PS liggen in
de medulla oblongata, de hersenstam en het sacrale ruggenmerg. De tertiaire
ganglia van het PS liggen dicht bij het doelorgaan.
Kenmerkend voor het PS is dus dat de pre-ganglionaire neuronen veel langer
zijn dan de post-ganglionaire, het tertiaire ganglion ligt namelijk dichterbij het
doelorgaan. Bij het OS is dit precies andersom; het post-ganglionaire neuron
is langer, omdat het tertiaire ganglion verder van het doelorgaan ligt.
De pre-ganglionaire overschakeling in beide systemen maakt gebruik van de
neurotransmitter acetylcholine (Ach) en de nicotine receptor (N 2). Een nicotine
receptor is een ligand gated ionkanaal. De post-ganglionaire overschakeling vindt
plaats via G-eiwit gebonden receptoren (GPCRs), dit is bij beide systemen net
anders:
OS: adrenerge receptoren (α1, α2, β1, β2, β3)
α receptoren hebben NA* > A* als agonist en β receptoren
hebben A > NA als agonist.
*NA = noradrenaline
*A = adrenaline
PS: muscarinerge receptoren (M1, M2, M3, M4, M5)
Ach als agonist
, Het bijniermerg is een uitzondering voor het autonome zenuwstelsel. De bijnier
wordt namelijk direct geïnnerveerd vanuit het ruggenmerg en heeft geen
schakeling in een tertiair ganglion. De bijnier is een endocrien orgaan. Het merg
van dit orgaan is van neuronale origine en de schors van epitheliale.
De bijnierschors bestaat uit 3 lagen (van buiten naar binnen):
Zona glomerulosa: productie mineraalcorticoïden (aldosteron)
Zona fasciculata: productie glucocorticoïden (cortisol)
Zona reticularis: productie adrenogenen (DHEA)
Autonome dysreflexie
= Een acuut syndroom bij een dwarslaesie hoger dan Th 4-6.
Symptomen:
o Snel opkomende, heftige hoofdpijn
o Vlekken voor de ogen
o Rood hoofd
o Beklemd gevoel op de borst
o Heftig transpireren
o Onder de laesie: koude extremiteiten, kippenvel, bleke huid.
o Reflexen zijn clonisch: er is een intacte spinale reflexboog.
Bij een dwarslaesie is het contact met het vasomotorisch centrum in de
medulla verbroken. Er is daarom geen controle of modulatie meer mogelijk.
Afhankelijk van de hoogte van de laesie kan de bloeddruk snel oplopen. In het
gebied onder de laesie zullen bepaalde prikkels (zoals pijn) met de sympatische
vezels meelopen. Deze prikkels hebben een intacte reflexboog en zullen dan
voor een sympaticusrespons zorgen, er zal bijvoorbeeld vasoconstrictie zijn.
Inhibitie vanuit de hersenstam is dan niet meer mogelijk. Vasoconstrictie zorgt
voor een hoge bloeddruk, de parasympaticus zal dit proberen te compenseren
door de hartslag omlaag te brengen. Dit kan gevaarlijke situaties opleveren.
Hormonen zijn stoffen die afgegeven worden aan het bloed en een invloed
uitoefenen op alle gevoelige receptor. De structuur van de hormonen is belangrijk
voor de manier waarop zij in het bloed getransporteerd worden. Er zijn grofweg
drie soorten hormonen:
Amines (bron: tyrosine, tryptofaan): catecholaminen, schildklierhormoon
(T3/T4).
“binding proteins” dit voorkomt de vrije distributie, alleen de vrije
fractie is actief.
Peptiden/eiwitten (bron: peptiden): insuline, LH, FSH.
Vrij, ongebonden.
Steroïde hormonen (bron: cholesterol): testosteron, oestrogeen, cortisol.
“binding proteins”
De secretie van de hormonen verloopt op verschillende manieren:
Neuraal Adrenerg, cholinerg, dopaminerg, serotinerg.
Chronotroop Pulsatiel, dag/nacht ritme, seizoen, slapen/wakker.
Feedbackloops Hormoon-hormoon (HHB as)
Substraat-hormoon (insuline)
Mineraal-hormoon (ADH
