Fysiologie Samenvatting 2023-2024 PDF

’23 – ‘24 Fysiologie -1- Xander Paredis ’23 – ‘24 Fysiologie -2- Xander Paredis ’23 – ‘24 Fysiologie -3- Xander Paredis ’23 – ‘24 Fysiologie -4- Xander Paredis ’23 – ‘24 Table of Contents 1 Hoofdstuk 1: anatomie en fysiologie, een inleiding................................................- 14 - 1.1 Gemeenschappelijke kenmerken en functies van levende organismen......- 14 - 1.2 Anatomie.....................................................................................................................................- 14 - 1.3 Fysiologie (hoe verrichten organismen levensfuncties), functies v.h. menselijk lichaam....................................................................................................................................................... - 15 - 1.4 De verschillende organisatieniveaus binnen het menselijk lichaam.............. - 15 - 1.5 Homeostase............................................................................................................................... - 16 - 1.5.1 Negatieve terugkoppeling..................................................................................................................... - 16 - 1.5.2 Positieve terugkoppeling........................................................................................................................ - 16 - 1.5.3 Ziekte................................................................................................................................................................ - 17 - 1.6 Toegepaste anatomie........................................................................................................... - 17 - 1.6.1 Anatomische houding.............................................................................................................................. - 17 - 1.6.2 Alle benamingen van de oriëntatiepunten in de anatomie................................................... - 18 - 1.6.3 Vlakken en doorsneden........................................................................................................................... - 19 - 1.6.4 Richtingen....................................................................................................................................................... - 21 - 1.6.5 Thorax en abdomen................................................................................................................................. - 22 - 1.7 Artrokinematica...................................................................................................................... - 23 - 1.7.1 In het frontale vlak.................................................................................................................................... - 23 - 1.7.2 In het sagittale vlak................................................................................................................................... - 24 - 1.7.3 In het transversale vlak........................................................................................................................... - 25 - 1.7.4 Meerder vlakken......................................................................................................................................... - 25 - 2 Het moleculaire organisatieniveau............................................................................... - 26 - 2.1 Atomen....................................................................................................................................... - 26 - 2.1.1 Atoomstructuur.......................................................................................................................................... - 26 - 2.1.1.1 Elektronenschil...................................................................................................................................... - 26 - 2.1.1.2 Atoomgetal............................................................................................................................................. - 26 - 2.1.1.3 Atoommassagetal............................................................................................................................... - 26 - 2.1.1.4 Atoomgewicht....................................................................................................................................... - 26 - Fysiologie -5- Xander Paredis ’23 – ‘24 2.1.1.5 Isotopen van een element............................................................................................................... - 27 - 2.2 Chemische bindingen en chemische verbindingen.............................................. - 27 - 2.2.1 Ionenbindingen........................................................................................................................................... - 27 - 2.2.2 Covalente bindingen................................................................................................................................ - 28 - 2.2.2.1 Niet polaire covalente bindingen........................................................................................... - 28 - 2.2.2.2 Polaire covalente bindingen..................................................................................................... - 28 - 2.2.3 Waterstofbruggen..................................................................................................................................... - 28 - 2.3 Chemische reacties in de fysiologie............................................................................ - 29 - 2.3.1 Stofwisseling................................................................................................................................................ - 29 - 2.3.2 Arbeid.............................................................................................................................................................. - 29 - 2.3.3 Energie............................................................................................................................................................ - 29 - 2.3.4 De 3 typische reacties binnen de fysiologie................................................................................ - 29 - 2.3.5 Omkeerbare reacties...............................................................................................................................- 30 - 2.4 Activeringsenergie............................................................................................................... - 30 - 2.4.1 Exotherm........................................................................................................................................................- 30 - 2.4.2 Endotherm.....................................................................................................................................................- 30 - 2.5 Anorganische en organische verbindingen............................................................. - 30 - 2.5.1 Organische verbindingen......................................................................................................................- 30 - 2.5.2 Anorganische verbindingen.................................................................................................................- 30 - 2.6 Fysiologische systemen..................................................................................................... - 30 - 2.6.1 Water en de eigenschappen ervan..................................................................................................- 30 - 2.7 De pH van lichaamsvloeistoffen...................................................................................... - 31 - 2.8 Zuren, basen en zouten....................................................................................................... - 31 - 2.8.1 Anorganische zuren en basen.............................................................................................................. - 31 - 2.8.2 Zout................................................................................................................................................................... - 32 - 2.9 Kolhydraten............................................................................................................................... - 32 - 2.9.1 de 3 belangrijkste soorten.................................................................................................................... - 32 - 2.10 Vetten, of lipiden.................................................................................................................... - 32 - 2.10.1 Vetzuren, of carbonzuren...................................................................................................................... - 33 - Fysiologie -6- Xander Paredis ’23 – ‘24 2.10.2 Vetten..............................................................................................................................................................- 34 - 2.10.3 Steroïden........................................................................................................................................................- 34 - 2.10.4 Fosfolipiden.................................................................................................................................................. - 35 - 2.11 Eiwitten....................................................................................................................................... - 35 - 2.11.1 Enzymen......................................................................................................................................................... - 38 - 2.12 Nucleidezuren......................................................................................................................... - 39 - 2.13 ATP (Belangrijk!)................................................................................................................... - 39 - 2.14 Besluit......................................................................................................................................... - 40 - 3 De celstructuur en -functie, Cytologie....................................................................... - 42 - 3.1.1 Cel-anatomie................................................................................................................................................- 43 - 3.2 De celmembraan................................................................................................................... - 44 - 3.2.1 De membraanstructuur..........................................................................................................................- 44 - 3.2.2 Functies van membraaneiwitten.......................................................................................................- 44 - 3.2.3 Functies van de membraankoolhydraten..................................................................................... - 45 - 3.3 Membraantransport............................................................................................................. - 45 - 3.3.1 Permeabiliteit...............................................................................................................................................- 45 - 3.3.2 Passief transport........................................................................................................................................- 45 - 3.3.2.1 Diffusie.................................................................................................................................................- 45 - 3.3.3 Osmose...........................................................................................................................................................- 46 - 3.3.4 Filtratie............................................................................................................................................................- 47 - 3.4 Dragerstoffen gemedieerd transport.......................................................................... - 47 - 3.4.1 Gefaciliteerde diffusie.............................................................................................................................. - 47 - 3.4.2 Actief transport..........................................................................................................................................- 48 - 3.4.3 Vesiculair transport..................................................................................................................................- 48 - 3.4.3.1 Receptorgemedieerde endocytose......................................................................................- 49 - 3.4.3.2 Fagocytose........................................................................................................................................- 49 - 3.4.3.3 Pinocytose.........................................................................................................................................- 49 - 3.4.3.4 Exocytose..........................................................................................................................................- 49 - 3.5 Cytoplasma.............................................................................................................................. - 50 - Fysiologie -7- Xander Paredis ’23 – ‘24 3.5.1 Cytosol............................................................................................................................................................- 50 - 3.5.2 Organellen.....................................................................................................................................................- 50 - 3.5.3 Endoplasmatisch reticulum (ER)........................................................................................................ - 51 - 3.5.4 Golgi-complex............................................................................................................................................. - 52 - 3.5.5 Lysosomen.................................................................................................................................................... - 53 - 3.5.6 Mitochondriën..............................................................................................................................................- 54 - 3.5.7 Eigenschappen van de celkern........................................................................................................... - 55 - 3.5.8 Chromosoomstructuur........................................................................................................................... - 56 - 3.6 Levenscyclus van de cel..................................................................................................... - 57 - 3.7 Tumoren en kankers............................................................................................................. - 57 - 3.8 Lichaamscellen....................................................................................................................... - 58 - 4 Histologie: weefselleer........................................................................................................ - 59 - 4.1 Overzicht................................................................................................................................... - 59 - 4.2 Dekweefsel, epitheel............................................................................................................ - 59 - 4.2.1 epitheel............................................................................................................................................................- 59 - 4.2.2 De 4 belangrijkre functies van dekweefsels............................................................................... - 60 - 4.2.3 Intracellulaire verbindingen................................................................................................................. - 60 - 4.2.4 Het epitheeloppervlak (apicale opp.)............................................................................................... - 61 - 4.2.5 Type dekweefsels....................................................................................................................................... - 61 - 4.3 dekweefsel, klierepitheel................................................................................................... - 64 - 4.3.1 Klierepitheel..................................................................................................................................................- 64 - 4.4 Bindweefsel.............................................................................................................................. - 65 - 4.4.1 Onderdelen van het bindweefsel...................................................................................................... - 65 - 4.4.2 Belangrijke functies van het epitheel.............................................................................................. - 65 - 4.4.3 Drie groepen bindweefsels...................................................................................................................- 66 - 4.4.4 Cellen van bindweefsel in strikte zin............................................................................................... - 67 - 4.4.5 Membranen,................................................................................................................................................... - 71 - 4.5 spierweefsel.............................................................................................................................. - 73 - 4.5.1 Eigenschappen............................................................................................................................................ - 73 - Fysiologie -8- Xander Paredis ’23 – ‘24 4.5.2 Skeletspierweefsel..................................................................................................................................... - 73 - 4.5.3 Hartspierweefsel......................................................................................................................................... - 74 - 4.5.4 Glad spierweefsel....................................................................................................................................... - 74 - 4.6 Zenuwweefsel.......................................................................................................................... - 75 - 4.6.1 Eigenschappen van zenuwweefsel................................................................................................... - 75 - 4.6.2 Neuronen........................................................................................................................................................ - 75 - 4.7 Reacties op weefselbeschadiging.................................................................................- 76 - 4.7.1 Ontsteking..................................................................................................................................................... - 76 - 4.7.2 Regeneratie................................................................................................................................................... - 76 - 4.8 Weefsels veranderen bij ouder worden......................................................................- 76 - 5 De huid........................................................................................................................................ - 77 - 5.1 Structuur en functie.............................................................................................................. - 77 - 5.2 Epidermis (opperhuid)........................................................................................................ - 78 - 5.2.1 Verschillende cellagen............................................................................................................................ - 78 - 5.3 Oorzaken huidskleur............................................................................................................ - 80 - 5.4 Effecten van UV stralen....................................................................................................... - 81 - 5.5 Dermis (lederhuid).................................................................................................................- 82 - 5.6 Hypodermis (onderhuidse laag).................................................................................... - 83 - 5.7 Accessoire structuren......................................................................................................... - 84 - 5.8 Nagels.......................................................................................................................................... - 87 - 5.9 Herstel van de huid.............................................................................................................. - 88 - 5.10 Belangrijke leeftijdgebonden veranderingen.......................................................... - 90 - 6 Het beenderstelsel.................................................................................................................. - 91 - 6.1 Functies van het skelet........................................................................................................ - 91 - 6.2 Macroscopische kenmerken van de botten............................................................. - 92 - 6.2.1 macroscopische kenmerken van lange botten.......................................................................... - 92 - 6.2.2 Microscopische kenmerken van lange botten............................................................................ - 92 - 6.2.3 Microscopische eigenschappen van compact bindweefsel................................................ - 93 - Fysiologie -9- Xander Paredis ’23 – ‘24 6.2.4 microscopische kenmerken van spongieus beenweefsel..................................................... - 93 - 6.2.5 De cellen in het beenweefsel...............................................................................................................- 94 - 6.3 Botvorming en groei........................................................................................................... - 94 - 6.3.1 Intramembraneuze verbening............................................................................................................. - 95 - 6.3.2 Endochondrale verbening..................................................................................................................... - 95 - 6.3.3 Link met pubertijd.....................................................................................................................................- 96 - 6.3.4 Appositionele groei.................................................................................................................................. - 97 - 6.3.5 Behoeften voor een normale botgroei........................................................................................... - 97 - 6.4 Botmodellering / homeostase.........................................................................................- 97 - 6.4.1 Remodelleren............................................................................................................................................... - 97 - 6.4.2 Calciumopslag.............................................................................................................................................- 98 - 6.4.3 Herstel van botbreuken of fracturen...............................................................................................- 98 - 6.5 Osteopenie............................................................................................................................... - 99 - 6.6 Het skelet.................................................................................................................................. - 99 - 6.6.1 Botmarkeringen..........................................................................................................................................- 99 - 6.6.2 Indeling van het skelet (206).............................................................................................................- 100 - 6.6.3 Axiale en appendiculaire deel van het skelet............................................................................. - 101 - 6.6.4 Axiale skelet................................................................................................................................................. - 101 - 6.6.5 Appendiculair skelet............................................................................................................................... - 102 - 6.7 Cranium..................................................................................................................................... - 102 - 6.7.1 Aanzichtbeenderen................................................................................................................................ - 103 - 6.7.2 Wervelkolom..............................................................................................................................................- 104 - 6.7.3 De borstkas................................................................................................................................................. - 105 - 6.7.4 schoudergordel......................................................................................................................................... - 106 - 6.7.4.1 scapulae............................................................................................................................................ - 106 - 6.7.4.2 Clavicula............................................................................................................................................ - 106 - 6.8 De armen.................................................................................................................................. - 107 - 6.8.1 De bovenarm (humerus)...................................................................................................................... - 107 - 6.8.2 De onderarm.............................................................................................................................................. - 107 - Fysiologie - 10 - Xander Paredis ’23 – ‘24 6.8.3 Beenderen in de pols en hand.......................................................................................................... - 108 - 6.9 De bekken................................................................................................................................- 109 - 6.10 Enkel en voet..........................................................................................................................- 109 - 6.11 Botverbindingen.................................................................................................................... - 110 - 6.11.1 Structuur van synoviale gewrichten................................................................................................. - 111 - 6.11.2 Bewegingen van synoviale gewrichten........................................................................................... - 111 - 7 Het spierstelsel....................................................................................................................... - 112 - 7.1 Skeletspieren........................................................................................................................... - 112 - 7.1.1 De 5 primaire functies van skeletspieren...................................................................................... - 112 - 7.2 Bindweefselorganisaties op macroscopisch niveau............................................ - 113 - 7.3 Spiervezel op microscopisch niveau........................................................................... - 114 - 7.4 Hartspierweefsel (gestreept onwillekeurig spierweefsel)................................ - 116 - 7.5 Glad spierweefsel (Niet gestreept onwillekeurige spieren)............................. - 116 - 7.6 Neuromusculaire verbindingen...................................................................................... - 117 - 7.6.1 Stappen in neuromusculaire transmissie....................................................................................... - 117 - 7.7 Contracties............................................................................................................................... - 118 - 7.7.1 samenvatting...............................................................................................................................................- 119 - 7.8 Enkele basale spierdefinities........................................................................................... - 120 - 7.9 De frequentie van prikkeling van spiervezels........................................................ - 120 - 7.10 Motorische eenheden.......................................................................................................... - 121 - 7.10.1 Spiertonus.....................................................................................................................................................- 122 - 7.10.2 Soorten contracties.................................................................................................................................- 122 - 7.10.3 Spierverlenging..........................................................................................................................................- 122 - 7.11 ATP- en Creatinefosfaat-reserves bij Spieractiviteit:......................................... - 123 - 7.11.1 Vorming van ATP tijdens Verschillende Activiteitsniveaus:...............................................- 123 - 7.12 De twee soorten skeletspiervezels.............................................................................. - 125 - 7.12.1 Lichamelijke conditie..............................................................................................................................- 125 - 7.13 Hartspierweefsel................................................................................................................... - 126 - Fysiologie - 11 - Xander Paredis ’23 – ‘24 7.14 Glad spierweefsel................................................................................................................. - 126 - 7.15 Enkele belangrijke termen bij het benoemen van de functie van de spier- 126 - 7.15.1 Spieren kunnen aan de hand van primaire functies worden beschreven................... - 127 - 7.16 Terminologie van spieren................................................................................................. - 127 - 7.16.1 Axiale spieren.............................................................................................................................................- 127 - 7.16.1.1 Spieren van het hoofd................................................................................................................- 128 - 7.16.2 Spieren die de ledematen bewegen.............................................................................................. - 129 - 7.16.3 Spieren die de onderarm bewegen................................................................................................ - 130 - 7.17 Een overzicht van de belangrijkste skeletspieren................................................ - 131 - 8 Het zenuwstelsel.................................................................................................................. - 135 - 8.1.1 Het centraal zenuwstelsel CZS..........................................................................................................- 135 - 8.1.2 Perifeer zenuwstelsel..............................................................................................................................- 135 - 8.1.3 Zenuwcellen................................................................................................................................................ - 136 - 8.1.4 Neuronen...................................................................................................................................................... - 136 - 8.1.4.1 Indeling van de neuronen naar bouw.......................................................................................- 137 - 8.1.4.2 Anatomie neuronen.....................................................................................................................- 137 - 8.1.5 Neuroglia...................................................................................................................................................... - 138 - 8.1.5.1 Twee soorten neurogliacellen in PZS...................................................................................... - 139 - 8.1.6 Anatomische organisatie neuronen CZS..................................................................................... - 140 - 8.1.7 Anatomische organisatie PZS........................................................................................................... - 140 - 8.2 Routes in het CZS................................................................................................................. - 141 - 8.2.1 De Membraanpotentiaal, actiepotentiaal.................................................................................... - 142 - 8.2.2 Geleiding van Actiepotentialen: Ononderbroken vs. Saltatoire Impulsgeleiding.. - 143 - 8.3 Communicatie tussen neuronen................................................................................... - 144 - 8.3.1 Bouw van een Synaps: Presynaptische en Postsynaptische Onderdelen................. - 145 - 8.3.2 Synapsfunctie en Neurotransmitters: Cholinerge, Adrenerge, en Dopaminerge Synapsen........................................................................................................................................................................ - 146 - 8.3.3 Neuronale Groepen en Verbindingspatronen: Divergentie en Convergentie.......... - 147 - 9 Zintuigen.................................................................................................................................. - 149 - Fysiologie - 12 - Xander Paredis ’23 – ‘24 9.1 basiskennis Zintuigen:........................................................................................................ - 149 - 9.2 Algemene versus Speciale Zintuigen:........................................................................ - 150 - 9.3 Pijn:............................................................................................................................................... - 151 - 9.4 Temperatuur en Thermoreceptoren:........................................................................... - 151 - 9.5 Aanraking, Druk en Positie:............................................................................................. - 152 - 9.5.1 Receptoren en Types..............................................................................................................................- 152 - 9.5.2 Chemische Waarneming: Chemoreceptoren en Waargenomen Chemicaliën........ - 154 - 9.6 Olfactorische Organen:..................................................................................................... - 155 - 9.6.1 Structuren en Functies..........................................................................................................................- 155 - 9.6.2 Olfactorische Banen: Signaaloverdracht van Geurwaarneming..................................... - 156 - 9.7 Smaakreceptoren en Smaakknopjes:......................................................................... - 156 - 9.8 Het oog...................................................................................................................................... - 157 - 9.8.1 Accessoire Structuren van het Oog:..............................................................................................- 157 - 9.8.2 Extrinsieke Oogspieren: Beweging en Coördinatie............................................................... - 158 - 9.8.3 Lagen van het Oog:................................................................................................................................ - 158 -.............................................................................................................................................................................................- 160 - 9.8.4 Brandpunt.................................................................................................................................................... - 160 - 10 Exameninfo.............................................................................................................................. - 161 - 10.1 Hoofdstuk 1: Inleiding tot de anatomie en fysiologie.......................................... - 161 - 10.2 Hoofdstuk 2: Het moleculaire organisatieniveau................................................... - 161 - 10.3 Hoofdstuk 3: De celstructuur en -functie.................................................................. - 161 - 10.4 Hoofdstuk 4: Het weefselniveau.................................................................................... - 161 - 10.5 Hoofdstuk 5: De huid........................................................................................................... - 161 - 10.6 Hoofdstuk 6: Het beenderstelsel................................................................................... - 161 - 10.7 Hoofdstuk 7: Het spierstelsel.......................................................................................... - 162 - 10.8 Hoofdstuk 8: Het zenuwstelsel...................................................................................... - 162 - 10.9 Hoofdstuk 9: De algemene en speciale zintuigen................................................ - 162 - Fysiologie - 13 - Xander Paredis ’23 – ‘24 1 Hoofdstuk 1: anatomie en fysiologie, een inleiding 1.1 Gemeenschappelijke kenmerken en functies van levende organismen Reactievermogen, reageren op veranderingen in de onmiddellijke omgeving o Prikkelbaar, de eigenschap om te kunnen reageren o Aanpassingsvermogen, vermogen om zich aan te passen aan de omgeving Groei o Deling van cellen o Differentiatie, specialiseren van afzonderlijke cellen voor de vervulling van bepaalde functies Reproductie Beweging o Inwendig, transport van voedingstoffen, bloed en andere stoffen o Uitwendig, T.o.v. omgeving Stofwisseling/ metabolisme, alle chemische reacties in het lichaam om energie te leveren o Respiratie, opname, vervoer en verbruik van zuurstof door cellen o Uitscheiding oftewel excretie, verwijderen van afvalstoffen Enkele voorbeelden van deze processen Spijsvertering Gaswisseling in de longen Uitscheiding door de nieren Bloedsomloop 1.2 Anatomie = beschrijft de in- en uitwendige structuur en fysieke relaties tussen lichaamsdelen. Macroscopische anatomie (met het blote oog zichtbaar) o Uitwendig (algemene vorm en oppervlaktekenmerken) o Regionale (inwendige en oppervlaktestructuren in een bepaald gebied, bijvoorbeeld het hoofd) o Systemisch (orgaanstelsels bijvoorbeeld bloedvatenstelsels = hart, bloed, bloedvaten) Microscopische anatomie (niet zonder vergroting zichtbaar) o Cytologie (celleer, inwendige structuur van verschillende cellen) o Hystologie (weefsels, groep gespecialiseerde cellen die samenwerken bij specifieke functies)  Verschillende weefsels vormen samen organen zoals: Hart, nieren, lever, hersenen, … Fysiologie - 14 - Xander Paredis ’23 – ‘24 1.3 Fysiologie (hoe verrichten organismen levensfuncties), functies v.h. menselijk lichaam Cel (bestuderen van levende cellen) o Chemisch niveau (binnen de cellen of tussen cellen) o Moleculair niveau Orgaan (bv nierfysiologie) Systeem (specifieke orgaanstelsels zoals ademhaling stelsels) Pathologisch, oftewel pathologie (effecten van aandoeningen op stelsens en organen) Speciale fysiologie, zoals sportfysiologie (aanpassing aan lichaamsbeweging) ! alle fysiologische functies worden uitgevoerd door anatomische structuren. 1.4 De verschillende organisatieniveaus binnen het menselijk lichaam Fysiologie - 15 - Xander Paredis ’23 – ‘24 1.5 Homeostase Homeostase is het vermogen van een organisme om zijn interne omgeving stabiel te houden, ook al treden er veranderingen op in de omgeving. Het houdt in het reguleren van verschillende lichaamsvariabelen, zoals temperatuur, bloedsuikerspiegel. … Dit wordt homeostatische regulering genoemd (de wijziging van een negatieve terugkoppeling). De effecten van prikkels worden tegengegaan. Hierdoor blijven de systemen binnen hun grenzen en wordt er geen schade aangedaan aan het inwendig milieu. Informatie Informatie RECEPTOR beïnvloedt beïnvloedt RECEPTOR Sensoren Sensoren lichaams- CONTROLE- lichaams- STIMULUS temperatuur CENTRUM temperatuur STIMULUS Lichaams- Lichaams- Temperatuur temperatuur hoger dan 37.2oC lagerdan 37.2oC Controle- Controle- mechanisme mechanisme REACTIE als lichaams- als lichaams- REACTIE temperatuur temperatuur Minder bloed stroomt Meer bloed stroomt stijgt daalt naar huid naar huid Minder zweet meer zweet Rillen Stimulus verwijderd Stimulus verwijderd Homeostasehersteld Homeostasehersteld - Thermoregulatie EFFECTOR centrumin hersenen EFFECTOR Negatieve Stuurt Stuurt feedback Bloedvaten Bloedvaten Negatieve en zweet- signaal signaal en zweetklieren feedback klieren in huid naar naar in huid Skeletspieren 1.5.1 Negatieve terugkoppeling 1.5.2 Positieve terugkoppeling Stimulus produceert een reactie die de stimulus versterkt Reactie voltooit snel een kritisch proces Bij mogelijk gevaarlijke of belastende processen Voorbeeld ernstige wonde -> bloedverlies -> BD daalt -> pompfunctie Verminderd Fysiologie - 16 - Xander Paredis ’23 – ‘24 1.5.3 Ziekte Ontsteking, verwonding of een genetische afwijking Inzicht in normale homeostase: conclusies kunnen trekken uit symptomen/aanwijzingen Symptomen = Subjectief (Misselijk, angst, pijn,… ) Aanwijzingen = Objectief (koorts, zwelling, uitslag,… Medische beeldvorming) 1.6 Toegepaste anatomie 1.6.1 Anatomische houding Op iedere afbeelding van een persoon die zo staat, moet je de links en rechts van de persoon gebruiken! Dextra o Rechts Sinistra o Links Fysiologie - 17 - Xander Paredis ’23 – ‘24 1.6.2 Alle benamingen van de oriëntatiepunten in de anatomie Fysiologie - 18 - Xander Paredis ’23 – ‘24 1.6.3 Vlakken en doorsneden Fysiologie - 19 - Xander Paredis ’23 – ‘24 Het frontale vlak en zijn rich naanwijzers  LateraalVS mediaal  CraniaalVS caudaal  ProximaalVS Distaal  Superior  Inferior Het sagi ale vlak en zijn rich ng aanwijzers  Anterior VS Posterior  VentraalVS Dorsaal  CraniaalVS Caudaal Het Transversalevlak en zijn rich ngaanwijzers  Superﬁcialis VS profundus Dorsalis Superficialis: o "Dorsalis" verwijst naar het dorsale (bovenste) gedeelte van het lichaam, zoals de rug. o "Superficialis" betekent oppervlakkig. o "Dorsalis superficialis" wordt vaak gebruikt om te verwijzen naar oppervlakkige bloedvaten, zoals oppervlakkige aders of slagaders dichter bij het oppervlak van de huid. Dorsalis Profundus: o "Dorsalis" verwijst nog steeds naar het dorsale (bovenste) gedeelte van het lichaam, zoals de rug. o "Profundus" betekent diep. o "Dorsalis profundus" wordt gebruikt om te verwijzen naar diepere structuren, zoals diepere aderen of slagaders die zich dieper in het lichaamsweefsel bevinden. Fysiologie - 20 - Xander Paredis ’23 – ‘24 1.6.4 Richtingen Fysiologie - 21 - Xander Paredis ’23 – ‘24 1.6.5 Thorax en abdomen Fysiologie - 22 - Xander Paredis ’23 – ‘24 1.7 Artrokinematica 1.7.1 In het frontale vlak Abductie VS adductie Lateroflexie Schouder elevatie Circumductie Fysiologie - 23 - Xander Paredis ’23 – ‘24 1.7.2 In het sagittale vlak Flexie VS Extensie Protractie VS Retractie Anteversie VS retroversie … Fysiologie - 24 - Xander Paredis ’23 – ‘24 1.7.3 In het transversale vlak Exorotatie VS Endorotatie Rotatie Supinatie VS Pronatie … 1.7.4 Meerder vlakken Inversie VS Eversie Oppositie VS Repositie … Fysiologie - 25 - Xander Paredis ’23 – ‘24 2 Het moleculaire organisatieniveau 2.1 Atomen = kleinste eenheid van een element Materie is alles wat de ruimte inneemt en een massa heeft o Materie kent 3 verschillende fasen:  Vast  Vloeibaar  Gas Massa is gewicht dat in het zwaartekrachtveld van de aarde wordt bepaald 2.1.1 Atoomstructuur Atomen bevatten 3 belangrijke sub atomische deeltjes. Protonen (+) Elektronen (-) Neutronen (neutraal) De omvang en massa van protonen en elektronen zijn gelijk. Die van elektronen zijn veel lichter. Opgebouwd uit: Kern o Protonen o Neutronen Elektronenschil 2.1.1.1 Elektronenschil Een stabiel atoom is elektrisch neutraal omdat de protonen en de elektronen elkaar neutraliseren. Elektronen bevinden zich rondom de atoomkern in schillen, de buitenste schil bepaalt de chemische eigenschappen. 2.1.1.2 Atoomgetal Wordt bepaald door het aantal protonen. 2.1.1.3 Atoommassagetal Protonen + neutronen. 2.1.1.4 Atoomgewicht Gemiddelde massa van de atomen van een element. Fysiologie - 26 - Xander Paredis ’23 – ‘24 2.1.1.5 Isotopen van een element Aantal neutronen. Dit zijn de atomen van een element met een afwijking van het aantal neutronen. = ISOTOPEN  Onstabiele isotopen zijn radioactief 2.2 Chemische bindingen en chemische verbindingen = de krachten die ontstaan door interacties tussen atomen. Onstabiele elektronen kunnen met elkaar verbinden, zijn belangrijk binnen de biologische systemen. Een gedeeld elektron houden de atomen bij elkaar, dit kunnen ze doen door atomen te verkrijgen, te geven of te delen. Door chemische reacties kunnen volgende bindingen worden gevormd. Moleculen o Chemische structuren die verschillende atomen bevatten Verbindingen o Een chemische stof die uit atomen van twee of meerdere elementen bestaat. 2.2.1 Ionenbindingen Wanneer atomen elektronen verkrijgen of verliezen ontstaat er een lading binnen dit atoom, een positieve of een negatieve. Bij het verkrijgen van een elektron ontstaat er een negatieve lading Idem voor het afgeven, maar dan omgekeerd. Atomen met een elektrische lading noemen we ionen. Ionen met een +lading o Kationen Ionen met een -lading o Anionen Fysiologie - 27 - Xander Paredis ’23 – ‘24 2.2.2 Covalente bindingen = de atomen delen een elektron Deze gedeelde elektronen vullen de buitenste schil Er zijn verschillende covalente bindingen mogelijk: Eenvoudige … o Deelt 1 elektron (H2) Dubbele … o Deelt 2 elektronen (O2) 2.2.2.1 Niet polaire covalente bindingen De elektronen worden gelijk verdeeld, het heeft dus geen elektrische lading. Een voorbeeld hiervan zijn C-C bindingen. (veelvoorkomend uit menselijk lichaam) 2.2.2.2 Polaire covalente bindingen De gedeelde elektronen hebben de neiging om naar een bepaald atoom te trekken. Hierbij is het gevolg van een negatieve lading aan de ene kant van de binding en een positieve lading aan de andere kant van de binding Een voorbeeld hiervan zijn de H2-0 bindingen, hierbij hebben de gedeelde elektronen de neiging om naar het zuurstofatoom te trekken. Ontstaat ene negatieve lading in het zuurstofatoom en een positieve in het waterstofatoom. 2.2.3 Waterstofbruggen Buiten de sterke overbindingen en covalente bindingen, werken er ook nog zwakkere krachten op de atomen in grotere moleculen, namelijk de waterstofbrug. Waterstofbruggen zijn de aantrekkingen tussen de zwakke positieve lading van het waterstofatoom in een polaire covalente binding, en de zwakke negatieve lading van het zuurstofatoom in een andere polaire covalente binding. Een voorbeeld hiervan is tussen watermoleculen. Fysiologie - 28 - Xander Paredis ’23 – ‘24 2.3 Chemische reacties in de fysiologie 2.3.1 Stofwisseling Bijvoorbeeld metabolisme. Dit zijn alle chemische reacties in het menselijk lichaam. Het maakt gebruik van een reagentia een produceert zo producten, het breek of maakt chemische bindingen tussen atomen. Gebruikt reagentia Maakt producten Verbreekt of maakt chemische bindingen tussen atomen 2.3.2 Arbeid De beweging of veranderingen in de fysieke structuur van materie. Bv. Rennen 2.3.3 Energie Het vermogen om arbeid te kunnen verrichten. Kinetische energie o Bewegingsenergie, een luiaard dat rent. Potentiële energie o Opgeslagen energie, in vetten bijvoorbeeld. Bij het omzetten van potentiële- naar kinetische energie ontstaat warmte. Door de warmte stijgt de temperatuur. De cellen kunnen deze energie niet opslaan om te gebruiken voor arbeid en hij is dus verloren. !!ENTROPIE 2.3.4 De 3 typische reacties binnen de fysiologie Afbraak o Breek moleculen in kleinere delen.  Hydrolyse zorgt voor een afbraak van complexe moleculen in het lichaam. (bv. Vertering) Afbraak reactie met H-OH  Katabolisme is de afbraak van moleculen in cellen waardoor kinetische energie vrijkomt Is de som van alle afbraakreacties in het lichaam (zorgt voor groei, beweging, voortplanting) Synthese o Maakt van kleinere delen een groter geheel  Kunnen reagentia van atomen of moleculen zijn.  Condensatie Verwijderen van H-OH tussen moleculen.  Anabolisme is de opbouw van nieuwe verbindingen in het lichaam. is de som van alle synthesereacties Fysiologie - 29 - Xander Paredis ’23 – ‘24 Uitwisseling o Rangschikt delen van het ene naar het andere molecuul. 2.3.5 Omkeerbare reacties Evenwicht o Een toestand waarin synthese- en afbraakreacties tegelijkertijd gebeuren en met dezelfde snelheid plaatsvinden. 2.4 Activeringsenergie = de hoeveelheid energie nodig om een chemische reactie te starten. Katalysatoren = verminderen de activeringsenergie om een reactie te versnellen. o Enzymen = een katalysator die een chemische reactie versnelt 2.4.1 Exotherm Een reactie waarbij energie vrijkomt, afbraakreacties bijvoorbeeld. 2.4.2 Endotherm Een reactie waarbij energie verbruikt wordt, synthesereacties bijvoorbeeld. 2.5 Anorganische en organische verbindingen De meeste anorganische verbindingen bezitten geen koolstof, en alle organische verbindingen bevatten koolstof! 2.5.1 Organische verbindingen Eiwitten (waaronder enzymen) Vetten Nucleïnezuren Energieke verbindingen (ATP) Koolhydraten 2.5.2 Anorganische verbindingen Koolstofdioxide Water Anorganische zuren Basen Zouten 2.6 Fysiologische systemen = zijn afhankelijk van water! 2.6.1 Water en de eigenschappen ervan Belangrijkste stof in het lichaam Fysiologie - 30 - Xander Paredis ’23 – ‘24 Uitstekend oplosmiddel o Transport van stoffen o Osmose Zeer grote warmtecapaciteit Essentieel in chemische reacties (vb. hydrolyse en condensatie) Kan zowel ioniseren als covalent binden Een belangrijke bouwsteen voor organische moleculen Polariteit: o Grote oppervlaktespanning o (Meanderend op verschillende schaal) 1. Water is ene belangrijke reagens bij chemische reacties in levende systemen 2. Water heeft een zeer groot warmtecapaciteit a. = het vermogen om warmte op te nemen en vast te houden b. De temperatuur van water veranderd niet makkelijk waardoor de moleculen niet eenvoudig kunnen gaan bewegen, omdat de waterstofbruggen ze bij elkaar houden 3. Water is een uitstekend oplosmiddel 4. Kan goed elektrische stroom geleiden a. Spiercontracties, zenuwfuncties, … Eiwitten en nucleïnezuren voor de bouw van functies werken alleen in oplossingen met water. 2.7 De pH van lichaamsvloeistoffen = van groot belang voor homeostase Het is de aantal waterstofionen in lichaamsvloeistoffen !pH = 7 = neutraal !pH < 7 = basisch !pH > 7 = zuur De pH waarde in het menselijk lichaam ligt tussen de 7,35 en 7,45. Bij een pH waarde hoger dan 7 ontstaan er spiercontracties, lager kan men in een coma terecht komen. 2.8 Zuren, basen en zouten 2.8.1 Anorganische zuren en basen Zuur o Geeft waterstofionen (H+) af aan de oplossing.  Bijv. HCl H+ + Cl- Base o Verwijderd waterstofionen uit de oplossing  Bijv. NaOH + H+ Na+ + H-0H Fysiologie - 31 - Xander Paredis ’23 – ‘24 2.8.2 Zout = een (organische) ionische binding zonder H+ of OH-. Zouten zijn elektrolyten waarvan de ionen in oplossing elektrische stroom kunnen geleiden, elektrolyten vallen uit elkaar in water. 2.9 Kolhydraten = belangrijkste stof van energie van het lichaam. 2.9.1 de 3 belangrijkste soorten Monosachariden (enkelvoudige suikers bijv. glucose, fructose vormen energiebron) Disachariden (twee aan elkaar gekoppelde monosachariden bijv. sucrose, lactose, maltose vormen energiebron) Polysachariden (meer gekoppelde mono- of disachariden bijv. glycogeen slaan glucose op) o Glycogeen (dierlijk zetmeel) = onderling verbonden glucosemoleculen 2.10 Vetten, of lipiden Zijn niet oplosbaar in water. Fysiologie - 32 - Xander Paredis ’23 – ‘24 Ze zorgen voor energie en bouwstoffen. De bekendste vetten: Vier belangrijke soorten o Vetzuren o Vetten o Steroïden o Fosfolipiden 2.10.1 Vetzuren, of carbonzuren = lange ketens van koolstofatomen waaraan waterstofatomen zijn gebonden. De ketens eindigen in carbonzuren of carboxylgroep (-COOH). Het belangrijkste is dat het vetzuur in oplossing bevindt, dat alleen de carboxylgroep oplost. Voor de rest is hij zo goed als onoplosbaar in water. Bij een dubbele covalente binding tussen de koolstofatomen zijn er minder waterstofatomen = onverzadigd. Enkelvoudig onverzadigd vetzuur = 1 dubbele binding in de koolstofstaart Meervoudige = vetzuur heeft meerdere dubbele bindingen. Fysiologie - 33 - Xander Paredis ’23 – ‘24 2.10.2 Vetten = dienen als energiebron, opslag, isolatie en bescherming van organen. Vet kan ontstaan door glycerol (eenvoudig alcohol) te koppelen aan vetzuur. Er ontstaan Triglyceriden, wat de meest voorkomende vetten in het lichaam zijn. Ze zorgen voor: Energiereserve Isolatie onder de huid Vetweefsel rond de kwetsbare organen Triglyceriden die onverzadigde vetzuren bevatten zijn oliën, vloeibaar. 2.10.3 Steroïden = de bouwstoffen van celmembranen, hormonen en verteringssappen. Het zijn grote vetmoleculen bestaande uit 4 verbonden ringen van koolstofatomen. Bijvoorbeeld: Cholesterol o Komt uit voeding en maakt het lichaam zelf aan.  Bouwsteen van hormonen  Cellen omgeven door celmembranen en plasmamembranen bevatten cholesterol. o Een te hoog gehalte aan cholesterol is niet goed voor de bloedvaten. Fysiologie - 34 - Xander Paredis ’23 – ‘24 2.10.4 Fosfolipiden = belangrijkste stof van het celmembraan Bestaat uit glycerol en 2 vetzuren Die via fosfaatgroep PO43- aan een niet-lipide-groep zijn gekoppeld. 2.11 Eiwitten = de belangrijkste en meest voorkomende organische stoffen in menselijke lichaam. Ze bepalen de vorm van de cellen en de weefsels en verrichte bijna alle cel functies. Ze bestaan uit aminozuren die volgende dingen bevatten: Koolstof Waterstof Zuurstof Stikstof Beetje zwavel Eiwitten verrichten volgende functies: Stevigheid Beweging Transport Buffering Regulering stofwisseling Verdediging` Eiwitstructuren bestaan uit lange ketens organische moleculen genaamd aminozuren. Fysiologie - 35 - Xander Paredis ’23 – ‘24 Fysiologie - 36 - Xander Paredis ’23 – ‘24 Aminozuren bestaan uit: Waterstofatoom Aminogroep (-NH2) Carbonzuurgroep (-COOH) Restgroep (R) een aminozuur heeft een aminogroep en een carbonzuurgroep en onderscheidt zich door de R-groep. Peptidebinding = carbonzuurgroep en het aminozuur verbind zich met een aminogroep van een ander. Dipeptide zijn 2 aminozuren, tripeptiden zijn 3 aminozuren, polypeptiden zijn meer dan 3 aminozuren Polypeptide met meer dan 100 aminozuren worden eiwitten genoemd o Structuur wordt bepaald door de volgorde van aminozuren o Eigenschappen worden bepaald door R-groepen, waterstofbruggen en interactie tussen R-groepen, waterstofmoleculen en andere polypeptideketen De 20 meest voorkomende aminozuren kunnen door combineren complexe eiwitten vormen De uiteindelijke vorm bepaald de functie van het eiwit Fysiologie - 37 - Xander Paredis ’23 – ‘24 Verandering van aminozuurvolgorde, ionensamenstelling, temperatuur en pH in complexe eiwitten kan schadelijke gevolgen hebben Bij hoge lichaamstemperatuur (koorts) veranderd de 3D vorm van eiwit, dit heet denaturatie 2.11.1 Enzymen = behoren tot de belangrijkste eiwitten van ons lichaam. Deze moleculen katalyseren de chemische reacties die nodig zijn om on lichaam in leven te houden. Alles wat er in het lichaam gebeurt, gebeurt omdat er een specifiek enzym aanwezig is die deze reactie bevorderd. Een enzym functioneert als een katalysator en doet dit door de chemische reacties te versnellen, zonder zelf gebruikt te worden en onveranderd blijft. De stoffen die aan een enzymen-reactie meedoen worden substraat genoemd. Deze reageren met elkaar met de vorming van een specifiek product. Voor dat een enzym een reactie kan katalyseren, moet het substraat zich binden aan een specifiek deel van het enzym, dit gebied wordt het actief centrum genoemd. Na het vormen van het product maakt het zich los va het enzymoppervlak. Fysiologie - 38 - Xander Paredis ’23 – ‘24 2.12 Nucleidezuren = grote organische moleculen die bestaan uit: Koolstof Waterstof Stikstof Fosfor Ze zorgen voor de verwerking en de opslag van informatie op moleculair niveau, er zijn twee soorten: DNA o Vormen erfelijke eigenschappen in cellen RNA o Maken specifieke eiwitten Nucleïnezuren bestaan telkens uit ketens van nucleotiden, deze bestaan uit 3 delen: Suiker Fosfaatgroep (PO43-) Een stikstofhoudende base 2.13 ATP (Belangrijk!) = de belangrijkste energierijke verbindingin in een cel, het houdt de cel in leven. De energie waardoor cellen worden aangedreven, is afkomstig van de afbraak (katabolisme) van organische moleculen zoals glucose. De energie is enkel bruikbaar als deze van het ene naar het andere molecuul, of van het ene deel naar het andere deel van de cel worden overgedragen. Energie ontstaat doordaat enzymen (meestal fosfaatgroep) energierijke verbindingen vormen. In deze bindingen is dus energie opgeslagen. De energie die is opgeslagen komt vrij wanneer deze binding wordt verbroken. De BELANGRIJKSTE energierijke binding is ATP (adenosinetrifosfaat) welke bestaat uit: Adenosine 3 fosfaatgroepen Fysiologie - 39 - Xander Paredis ’23 – ‘24 ATP Energie Energie uit vrijgemaakt celafbraak voor cel- activiteiten ADP Energieopslag: ADP + fosfaatgroep + energie = ATP + H20 Vrijmaken van energie ATP + H20 = ADP + fosfaatgroep + energie 2.14 Besluit Iedere cel is een mini organisme Cel is van de omgeving gescheiden door een celmembraan, bestaande uit vetachtige stoffen Het inwendig membraan zorgt voor compartimenten met specifieke functies Eiwitten (enzymen) vormen een intern netwerk en zorgen voor het versnellen en reguleren van reacties Nucleidezuren sturen synthese eiwitten van alle celeiwitten aan. (er vormen zich verschillende verbindingen) Koolhydraten leveren in combinatie met vetten en eiwitten energie op ATP de belangrijkste manier voor energie van een cel, bevorderd stofuitwisselingen waarvoor energie nodig. (osmose) Fysiologie - 40 - Xander Paredis ’23 – ‘24 Fysiologie - 41 - Xander Paredis ’23 – ‘24 3 De celstructuur en -functie, Cytologie Celtheorie geeft ons 4 basisconcepten: Basisbouwsteen van alle planten en dieren Kleinste functionele eenheid van het leven Een product van celdeling Homeostase in iedere cel Het bestuderen van cellen wordt cytologie genoemd. De verschillende celtypen verschillen in vorm en omvang. Cytologie hangt af van de zichtbaarheid van de cellen, Met een lichtmicroscoop kun je tot 1000x vergroten. Een foto doormiddel van deze microscoop wordt een microfoto genoemd Later gebruikte men elektronenmicroscopen waardoor de instracellulaire structuren ook te zien waren. Transmissie elektronenmicrofoto’s (TEM) geven de fijne details weer van de cel Scanning elektronenmicrofoto’s (SEM) geven een 3D model weer. Fysiologie - 42 - Xander Paredis ’23 – ‘24 3.1.1 Cel-anatomie Fysiologie - 43 - Xander Paredis ’23 – ‘24 Cellen bestaan uit: Extracellulaire vloeistof (interstitiële vloeistof aan de buitenzijde van de cel) Een celmembraan, een barriere tussen de celinhoud en de extracelulaire vloeistof o Deze bestaan uit eiwitten, vetten en kolhydraten Cytoplasma, de vloeistof rondom de kern. Deze plasma bestaat uit: o Cytosol is de vloeistof zelf o Organellen zijn de interne structuren 3.2 De celmembraan Het is een fysieke barrière tussen de cel en de cel omgeving. Het reguleert de uitwisseling van stoffen uit de omgeving. Gevoeligheid, reageert op moleculen uit de omgeving. Zorgt voor structurele stevigheid. 3.2.1 De membraanstructuur = bestaat uit fosfolipiden, een dubbele laag. Deze zorgt hoordzakelijk coor de fysieke barriere. Deze bestaat uit: Hydrofiele koppen o Ze zijn oplosbaar in water o Richten zich naar de buitenzijde Hydrofobe staarten o Zijn niet oplosbaar in water o Richten zich naar binnen 3.2.2 Functies van membraaneiwitten Receptoreiwitten o Gevoelig voor stoffen waardoor de activiteiten kunnen worden veranderd Kanaaleiwitten Fysiologie - 44 - Xander Paredis ’23 – ‘24 o Het kanaal vormt een toegangspoort voor water, ionen en andere stoffen door het membraan Dragereiwitten o Deze vervoeren de opgeloste stoffen door het celmembraan Enzymen o Is de katalysator voor het ontstaan van energie Verankeringseiwitten o Hechten de internte structuren in de cel aan elkaar. Herkenningseiwitten o Maken de gezondheid van de cel bekend aan het immuunsysteem 3.2.3 Functies van de membraankoolhydraten Ze zijn een smeer- / kleefmiddel voor de cel. Ze werken als receptoren voor uitwendige verbindingen Vormen een herkenningssysteem. 3.3 Membraantransport 3.3.1 Permeabiliteit Het begrip permeabiliteit is de doorlaatbaarheid van iets. Impermeabel o Er kan niets doorheen Volledig permeabel o Alles kan er doorheen Een celmembraan is selectief permeabel, de permeabiliteitsfactoren zijn: Grootte van het molecuul Elektrische lading Vorm van het molecuul Oplosbaarheid van de vetten Er zijn verschillende processen van membraantransport. 3.3.2 Passief transport = transporteren van moleculen en ionen zonder dat dit energie kost Diffusie Filtratie 3.3.2.1 Diffusie = het bewegen doorheen het membraan van hoge naar lage concentratie van deeltjes binnen en buiten de cel. Dit gebeurt totdat er een evenwicht bekomen wordt in het concentratieverschil. Er zijn 2 soorten diffusie Osmose o De diffusie van water doorheen het celmembraan Fysiologie - 45 - Xander Paredis ’23 – ‘24 Filtratie o Het water wordt met een hydrostatische druk tegen het membraan geduwd, waardoor het door het membraan gaat. In de natuur wordt naar evenwicht gestreefd, tenzij er iets in de weg zit (zoals een membraan). Diffusie zal door een vrij doorlaatbaar membraan de concentratieverschillen opheffen. 3.3.3 Osmose = diffusie van water doorheen het celmembraan Het water gaat naar de hoogste concentratie van opgeloste stoffen, hoe sterker het concentratieverschil tussen de opgeloste deeltjes, hoe sterker de osmotische stroom. Het osmotisch effect kan als volgt worden weergegeven: Isotonisch o De cel behoudt haar normale grootte en vorm Hypotonisch o De cel neemt via osmose water op, zwelt en kan lyseren (water oplossen) Hypertonisch o De cel verliest water via osmose en ondergaat crenatie (krimpen) Fysiologie - 46 - Xander Paredis ’23 – ‘24 Is de concentratie ROND de cel hypertonisch, dan is de concentratie opgeloste stoffen daar lager dan IN de cel. 3.3.4 Filtratie Bij filtratie duwt hydrostatische druk (bloeddruk) het water door de membraan. De opgeloste stof wordt met het water meegevoerd (bijvoorbeeld bij vorming van urine) 3.4 Dragerstoffen gemedieerd transport Hierbij binden membraaneiwitten zich aan specifieke ionen of organische substraten en vervoeren deze doorheen het plasmamembraan. Deze eiwitten hebben een aantal eigenschappen gemeenschappelijk met enzymen. 3.4.1 Gefaciliteerde diffusie Veel essentiële voedingsstoffen kunnen niet oplossen in vetten en zijn te groot om door het membraan te kunnen. Deze verbinden zich dan aan een dragereiwit en worden door het membraan vervoerd bij een proces wat we gefaciliteerde diffusie noemen. Er wordt geen ATP gebruikt, wel kan de snelheid niet eeuwig blijven. Er zijn namelijk maar een aantal dragereiwitten beschikbaar. Fysiologie - 47 - Xander Paredis ’23 – ‘24 3.4.2 Actief transport Het transport van stoffen kost de cel energie (meestal ATP) Het voordeel hiervan is dat het niet afhankelijk is van de concentratie binnen of buiten de cel. Ionenpompen zijn actieve dragereiwitten, bijvoorbeeld de Natrium-kaliumpomp 3.4.3 Vesiculair transport De stoffen worden in membraanblaasjes verpakt om zo te transporteren. Door een proces genoemd endocytose worden de extracellulaire stoffen in blaasjes verpakt ter hoogt van het celoppervlak voor transport in de cel. Er zijn 3 belangrijke endocytose: Receptorgemedieerde endocytose Pinocytose Fagocytose Deze processen zijn vormen van actief transport waarvoor ATP nodig is (of een andere vorm van energie) Fysiologie - 48 - Xander Paredis ’23 – ‘24 3.4.3.1 Receptorgemedieerde endocytose EXTRACELLULAR EXTRACELLULAIRE Ligands Liganden Receptor-Mediated Endocytosis Receptor-gemedieerde endocytose FLUID Ligands Liganden binding binden VLOEISTOF to receptors zich aan receptoren Liganden Target molecules (doelmoleculen (ligands)) binden bind to zich aan receptoren receptors in in cell membrane. celmembraan Exocytose Endocytosis Endocytose Ligand Ligand- Areas coatedmet Gebiedendie withligandenzij ligands form n receptors receptoren deep bedekt, pockets v ormendiepe in membrane instulpingen surface. in het opperv lakv ande membraan. Instulpingen Pockets pinch snoeren off, forming zich af v esicles. en Omhuld Coated v ormenblaasj es. vesicle blaasje CYTOPLASMA CYTOPLASM Blaasj esv ersmeltenmet Vesiclesfuse with lysosomes. lysosomen. Liganden Ligands areworden removvedand erwij derden in absorbed het intocytoplasma opgenomen. the cytoplasm. De membraan die het receptor- molecuul bev at,scheidt zich af v an Lysosoom Lysosome het lysosoom. Liganden Blaasje Fusedenvesicle lysosoom verwijderd versmolten and lysosome Het blaasj ekeert terug naar het opperv lak. 3.4.3.2 Fagocytose Fagocytose Celmembraan van fagocyterende Lysosomen Een fagocyt komt in contact met cel het vreemde voorwerp en stulpt zich eromheen met pseudopodia (uitsteeks els van het cytoplasma). De pseudopodia bewegen zich naar elkaar toe en versmelten, zodat het materiaal in het blaasje gevangen raakt. Het blaas je ver plaatst zich het Blaasje cytoplasma in. Lysosomen versmelten met het blaasje. Vreemd Door deze versmelting worden voorwerp CYTOPLASMA verte ringsenzymen geactivee rd. Pseudopodium vanfagocyterende cel (uitsteeksel cytoplasma Onopgelost De enzymen breken het gefagocyteerde materiaal af. restmateriaal EXTRACELLULAIRE VLOEISTOF Daarna wordt het restmateriaal via exocytose de cel uit getransporteerd. 3.4.3.3 Pinocytose Vormen van blaasjes met vloeistof die door cellen “gedronken worden”. 3.4.3.4 Exocytose Het uitvoeren van reststoffen. Fysiologie - 49 - Xander Paredis ’23 – ‘24 3.5 Cytoplasma = algemene term voor de stoffen die zich bevinden tussen het plasmamembraan en het membraan dat de celkern omgeeft. Het cytoplasma bevat cytosol en organellen. 3.5.1 Cytosol Intracellulaire vloeistof: Vloeistof binnen de cellen van een organisme. Opgeloste voedingsstoffen en metabolieten: Nutriënten en stofwisselingsproducten die opgelost zijn in de intracellulaire vloeistof. Ionen: Elektrisch geladen deeltjes, zoals positieve (kationen) en negatieve (anionen) ionen, aanwezig in de intracellulaire vloeistof. Oplosbare eiwitten: Eiwitten die opgelost zijn in de intracellulaire vloeistof en een rol spelen in diverse cellulaire processen. Structurele eiwitten: Eiwitten die de structuur van cellen en weefsels ondersteunen, en die aanwezig zijn in de intracellulaire vloeistof. Inclusies: Diverse moleculen en deeltjes die tijdelijk in de intracellulaire vloeistof kunnen worden opgeslagen, zoals glycogeen of lipiden. 3.5.2 Organellen = voeren specifieke functies uit voor de bouow, onderhoud en stofwisseling van de cel. Organellen die niet omgeven zijn door membranen zijn in direct contact met cytosol, dit zijn: Cytoskelet geeft kracht en vorm aan cytoplasma. De belangrijkste onderdelen zijn: o Microfilamenten, dunste strengen (opgebouwd uit eiwit genaamd actine) o Intermediaire filamenten, stabiliseren en verstevigen (varieert in eiwit) o Microtubuli, sterkte stevigheid verankering (globulaire eiwit, tubuline) Microvilli, zijn kleine vingervormige uitsteeksel die zorgen voor oppervlakvergroting Centriolen, vormen de spoelfiguur bij celdeling en verplaatsen DNA Trilharen (Cilia), verplaatsten stoffen langs celmembraan Zweepharen, laat de cel door de omringende vloeistof bewegen Ribosomen, maken eiwitten aan Proteasomen, breken eiwitten af Fysiologie - 50 - Xander Paredis ’23 – ‘24 De organellen die wel omgeven zijn door membranen zijn: Kern Mitochondriën Endoplasmatisch reticulum Golgi-complex Lysosomen Peroxisomen 3.5.3 Endoplasmatisch reticulum (ER) = een netwerk van intercellulaire membranen. Het zorgt voor de synthese van klierproducten, opslag, transport en detoxificatie. Er zijn twee soorten endoplasmatische reticulum, namelijk: Glad ER o Heeft geen ribosomen o Vormt vetten (zoals steroiden) en koolhydraten (synthese) Ruw ER (RER) o Bevat ribosomen o Geeft nieuw gevormde eiwitten Ribosomen zijn organellen die eiwitten aanmaken: hierbij maken ze gebruik van de informatie die in het DNA van de kern ligt opgeslagen. Fysiologie - 51 - Xander Paredis ’23 – ‘24 3.5.4 Golgi-complex Het Golgicomplex, ook wel het Golgi-apparaat genoemd, is een celorganel dat betrokken is bij de verwerking, modificatie en verpakking van eiwitten en lipiden. Het Golgicomplex bestaat uit een stapel platte membranen, bekend als cisternen, die dicht bij de celkern liggen. Het speelt een belangrijke rol in het sorteersysteem van de cel. Hier zijn enkele belangrijke functies van het Golgicomplex: Modificatie van eiwitten: Het Golgicomplex ontvangt eiwitten van het endoplasmatisch reticulum (een ander celorganel) en voert modificaties uit, zoals het toevoegen van suikergroepen of het knippen van bepaalde delen. Deze aanpassingen zijn essentieel voor het functioneren van de eiwitten. Sorteren en verpakken: Het Golgicomplex sorteert de gemodificeerde eiwitten en lipiden en verpakt ze in vesikels (kleine blaasjes) voor verdere transport naar hun uiteindelijke bestemmingen binnen of buiten de cel. Secretie: Het Golgicomplex is betrokken bij de vorming van lysosomen (organellen die betrokken zijn bij de afbraak van cellulaire afvalstoffen) en de secretie van bepaalde stoffen naar buiten de cel. Kortom, het Golgicomplex fungeert als een soort postkantoor voor de cel, waar het ontvangen, aanpassen en verzenden van verschillende moleculen plaatsvindt om ervoor te zorgen dat cellulaire processen soepel verlopen. EXTRACELLULAIRE Endoplasmatisch reticulum CYTOSOL VLOEISTOF Cel- Lysosomen membraan Klier- blaasjes Transport- (b) Exocytose blaasj e Golgi-complex Blaasj es v oor membraanherstel Opname blaasj e (a) In celmembraan Fysiologie - 52 - Xander Paredis ’23 – ‘24 3.5.5 Lysosomen Lysosomen zijn als kleine "recyclecentra" in onze cellen. Hier zijn enkele belangrijke punten over lysosomen: Blaasjes gevuld met verteringsenzymen: Lysosomen zijn gevuld met krachtige enzymen die in staat zijn om verschillende soorten moleculen af te breken. Deze enzymen kunnen eiwitten, vetten, suikers en andere materialen verteren. Afweer tegen bacteriën: Lysosomen spelen een rol bij de afweer tegen bacteriën en andere ziekteverwekkers. Ze kunnen zich binden aan binnengedrongen bacteriën en deze afbreken met hun verteringsenzymen. Ruimt celafval op: Lysosomen zijn betrokken bij het opruimen van celafval en beschadigde organellen. Ze breken deze materialen af tot eenvoudigere componenten die opnieuw kunnen worden gebruikt door de cel. Gevaar voor autolyse: Lysosomen bevatten krachtige enzymen, en als ze zouden lekken of breken, kunnen ze de cel beschadigen. Dit wordt autolyse genoemd, waarbij de cel zichzelf eigenlijk "verteert". Gelukkig voorkomen de celmembraan en andere beschermingsmechanismen meestal dat dit gebeurt. 'Zelfmoordpakketjes': Soms worden lysosomen betrokken bij het reguleren van het natuurlijke proces van geprogrammeerde celdood, ook wel apoptose genoemd. Ze kunnen betrokken zijn bij het afbreken van celorganellen en structuren als onderdeel van dit proces. Samengevat zijn lysosomen essentiële organellen die een opruim- en recyclingsysteem vormen binnen de cel. Ze breken verschillende materialen af, helpen bij de afweer tegen ziekteverwekkers en spelen een rol bij celregulatie. Het dynamische karakter van cellen Cellen reageren rechtstreeks op hun omgeving en helpen bij het behoud van homeostase op celniveau. Zij kunnen ook in de loop van de tijd hun interne structuur en fysiologische functies wijzigen. Fysiologie - 53 - Xander Paredis ’23 – ‘24 3.5.6 Mitochondriën Mitochondriën zijn energiefabriekjes in onze cellen. Hier zijn enkele belangrijke kenmerken en functies van mitochondriën: Mitochondriën zijn energiecentrales van cellen, verantwoordelijk voor ongeveer 95% van de celenergie (ATP). Ze hebben een dubbele membraanstructuur met een doorlaatbaar buitenste membraan en een minder doorlaatbaar binnenste membraan met plooien genaamd cristae. Cristae vergroten het oppervlak voor efficiënte energieproductie. Mitochondriën bevatten de elektronentransportketen (ETS)-complexen in het binnenste membraan. De matrix, de binnenste ruimte, is een vloeibare omgeving waar de citroenzuurcyclus plaatsvindt. Ze voorzien cellen van energie door zuurstof en organische substraten te gebruiken en produceren ATP en kooldioxide. Mitochondriën hebben hun eigen DNA en co-habiteren met gastcellen. Mitochondriaal DNA wordt meestal doorgegeven via de vrouwelijke lijn. Fysiologie - 54 - Xander Paredis ’23 – ‘24 3.5.7 Eigenschappen van de celkern Is groter dan alle andere organellen Besturingscentrum voor celactiviteiten o Bepaalt celstructuur o Bepaalt celfunctie Kernmembraan scheidt kern van cytoplasma De kernmembraan bevat poriën o Maakt uitwisseling tussen kern en cytoplasma mogelijk Fysiologie - 55 - Xander Paredis ’23 – ‘24 3.5.8 Chromosoomstructuur Kernlichaampjes: Organellen waar Ribosomaal RNA wordt opgebouwd, wat belangrijk is voor eiwitsynthese. DNA-instructies voor eiwitsynthese: DNA bevindt zich in de 23 paar chromosomen, waarbij elk chromosoom één exemplaar van de moeder en één van de vader bevat. Histonen en Chromosoomstructuur: Chromosomen bevatten DNA-strengen gewikkeld rond speciale eiwitten genaamd histonen. Tijdens celdeling hebben we de compacte structuur van chromosomen, terwijl in niet-delende cellen DNA zich losjes opgerold bevindt als chromatine. Genetische instructies in DNA: Genen zijn functionele eenheden van erfelijkheid, opgeslagen in chromosomen in de celkern. Ze geven instructies voor de vorming van eiwitten, die de structuur en functie van de cel bepalen. Mutaties: Blijvende veranderingen in het DNA kunnen de volgorde van genen binnen de cel verstoren. Mutaties kunnen invloed hebben op hoe genetische instructies worden uitgevoerd en kunnen leiden tot variaties in eigenschappen. Kern bevat DNA, de genetische instructies liggen opgeslagen in chromosomen. Instructies geven aan hoe de eiwitten moeten worden gevormd die de structuur en functie van de cel bepalen. De chromosomen bevatten ook verschillende eiwitten die de uiting van de genetische informatie bepalen!!! Fysiologie - 56 - Xander Paredis ’23 – ‘24 3.6 Levenscyclus van de cel Celdeling: De reproductie van de cel o Voortplanting van de cel Apoptose: Genetisch geprogrammeerde celdood o Regulering van afsterven van de cellen Mitose: De kerndeling van somatische cellen o Lichaamscellen, grote meerderheid van alle cellen Meiose: De kerndeling van geslachtscellen o Zaadcellen, eicellen 3.7 Tumoren en kankers = ontstaan uit afwijkende celdeling en celgroei Tumoren, ofwel neoplasma is een gezwel ontstaan uit die afwijkingen o Benigne (goedaardig) is een omhulsel van bindweefsel en is ingekapseld Fysiologie - 57 - Xander Paredis ’23 – ‘24 o Maligne (kwaadaardig) gaan zich verspreiden (Invasie) door het lichaam Metastase is het verspreiden van maligne naar verder weg gelegen weefsels Kanker is de ziekte die het gevolg is van een maligne tumor Kanker is gevolg van mutaties die het mechanisme verstoren dat de groei en deling van cellen reguleert. Tumoren beginnen meestal daar waar cellen zich snel delen, doordat de kans op fouten toeneemt, naarmate chromosomen vaker worden gekopieerd!! 3.8 Lichaamscellen Hebben allemaal dezelfde genen Sommige genen worden tijdens de ontwikkeling uitgeschakeld Cellen krijgen op die manier een specifieke functie Gespecialiseerde cellen vormen verschillende weefsels Dit specialisatieproces wordt differentiatie genoemd Fysiologie - 58 - Xander Paredis ’23 – ‘24 4 Histologie: weefselleer 4.1 Overzicht Weefsels zijn groepen cellen en extracellulaire stoffen die een specifieke reeks functies vervullen. Alle structuren in het menselijk lichaam bestaan uit verschillende combinaties van 4 weefseltypen. Dekweefsel o Bedekken van de uitwendige oppervlakten o Bekleding inwendige transportbuizen en compartimenten o Vormen klierproductie  Bedenkt bijvoorbeeld de huid, luchtwegen, urinewegen Bindweefsel o Opvullen van inwendige ruimte o Bieden structurele ondersteuning o Energieopslag  Vormt bescherming voor andere weefsels Spierweefsel o Trekt samen om actieve beweging teweer te brengen  In staat om samen te trekken Zenuwweefsel o Geleid elektrische impulsen o Voorgeleiding informatie  Reageren op prikkels 4.2 Dekweefsel, epitheel = bestaat uit weefsels en klieren die inwendige en uitwendige oppervlakten bedekken 4.2.1 epitheel Klieren bestaan uit cellen de producten afscheiden De cellen liggen dicht op elkaar Oppervlak wordt vrij blootgesteld aan de omgeving Via basaalmembraan verbinden aan inderliggend bindweefsel. o Membraan bestaat uit:  Netwerk van eiwitvesels zonder cellen Biedt weerstand tegen vervorming van grote moleculen Ligt niet dicht in de buurt van bloedvaten (avasculair) Wordt voordurend vervangen door nieuwe weefsels Fysiologie - 59 - Xander Paredis ’23 – ‘24 4.2.2 De 4 belangrijkre functies van dekweefsels Fysieke bescherming o Bijvoorbeeld tegen schavenm uitdrogen, ziekteverwekkers, … Reguleren doorlaatbaarheid o Alle stoffen in en uit het lichaam moeten door dit weefsel Zintuigfunctie o Geven info door aan zenuwstelsel Gespecialiseerde klierproducten vormen o Exocriene: wordt aan het opp van het dekweefsel afgegeven o Endocriene: wordt aan omringende weefsels en bloed afgegeven. 4.2.3 Intracellulaire verbindingen Dekweefsels worden bijeengehouden door celadhesiemoleculen (CAM’s)/ transmembraan De CAM’s van cellen zijn in hun omgeving verbonden door cell junctions in 3 vormen: Tight junctions o Houd cellen bij elkaar door in elkaar grijpende membraaneiwitten o Lipide lagen verbonden via eiwitten Gap junctions o Houd cellen bij elkaar door plaatselijke membraaneiwit connecties Desmosomen o Compact gebied verbonden met cytoskelet Fysiologie

Fysiologie Samenvatting 2023-2024 PDF

Document Details

Tags

Related

Summary

Full Transcript

Upgrade to continue