680 likes | 1.08k Views
Geregeld leven. Fysiologie. Mens. Birgitte van Rens. Birgitte.vanRens@HU.nl. 06-232 85 960. (niet op vrijdag). Martha van Schaik. Martha.vanSchaik@HU.nl. 06-237 37 571. 2) Osmoregulatie Excretie. 3) Immuunsysteem. 1) Circulatie Gaswisseling. 4) voeding endocrinologie. 6) zintuigen.
E N D
Geregeld leven Fysiologie Mens Birgitte van Rens Birgitte.vanRens@HU.nl 06-232 85 960 (niet op vrijdag) Martha van Schaik Martha.vanSchaik@HU.nl 06-237 37 571
2) Osmoregulatie Excretie 3) Immuunsysteem 1) Circulatie Gaswisseling 4) voeding endocrinologie 6) zintuigen 5) zenuwstelsel
Informatie cursus Details cursus: Sharepoint Te behandelen stof Selectie uit hoofdstukken 41-45 en 48-50 NB: onderwerpen uit cursus Dieren: worden niet meer uitgebreid behandeld ! Beoordeling Theorie Toets, 50% Practicum Voldoende, Verplichte aanw. Complexe opdracht Verslag, 50%
Informatie cursus Complexe opdracht Zie sharepoint ! • Inhoudelijke verdieping in vak • Keuze uit verschillende onderwerpen • Bronnenstudie • Omvang 15 – 20 kantjes • Niveau: Campbell • In groepje: 2 – 3 personen • Presentatie tijdens laatste bijeenkomst
Complexe opdracht: lesweek 6 Logboek practica: lesweek 7 Informatie cursus Inleveren Tijdens college
Circulatie Zenuwstelsel / Hersenen Gaswisseling O2 en CO2 uitwisseling O2 opname uit en CO2 afgifte aan de omgeving
Diffusie Eencelligen opname O2 en voedingsstoffen afstand oppervlak afgifte CO2 en afvalstoffen Meercelligen diffusie niet meer toereikend Oplossing Circulatie-systeem • Verbinden organen die gas uitwisselen organen die nutrienten absorberen organen die afvalst uitscheiden met andere lichaamscellen
Circulatie Circulatiesysteem vloeistof, onderling verbonden buizen, pomp Gesloten bloed in vaten interstitiële vloeistof cellen • kost relatief veel energie • relatief hoge bloeddruk; effectieve aflevering O2 en nutriënten • bloed over verschillende organen te verdelen • ‘specialisatie’ (onderscheid bloed, interstitiële vloeistof) open: hemolymfe = interstitiële vloeistof
Hart Arteriën Arteriolen Capillairen Venulen Venen Circulatie Mens: Gesloten bloedvaatsysteem (Poortaders: bloed tussen twee capillairstystemen, bv leverpoortader) Atrium = boezem, ontvangt bloed Ventrikel = kamer, pompt bloed weg mens: dubbele bloedsomloop (gaswisselingsorgaan, systemisch)
Dubbele bloedsomloop Circulatie systeem mens • omloop voor gaswisselingsorgaan • systemische bloedsomloop (lichaam) Dubbele bloedsomloop
Vergelijk kenmerken ! • bouw weefsels, hoeveelheid kleppen ja/nee • bloedstroom richting • zuurstof arm/rijk • uitwisseling ja/nee • specifieke functie Bloedvaten Arteriën (Slagaders) Arteriolen (Kleine slagaders) Capillairen (Haarvaten) Venulen (Kleine aders) Venen (Aders)
bouw weefsels, hoeveelheid kleppen ja/nee • bloedstroom richting • zuurstof arm/rijk • uitwisseling ja/nee • specifieke functie Arterie Vene SEM Klep 100 µm Basaalmembraan Endotheel Endotheel Glad spierw. Glad spierw Bindweefsel Bindweefsel Capillair Arterie Vene Vene Arterie Arteriole Venule 15 µm Rode bloedcel Capillair Capillair LM Bouw bloedvaten
Hart mens Systole = contractie Diastole = ontspannen Halvemaanvormige kleppen gesloten Fig. 42-8-1 AV kleppen open 0.4 sec 1 Atrial and ventricular diastole AV klep; atrioventriculaire klep Wat maakt het geluid van de hartslag?
Hart mens Systole = contractie Diastole = ontspannen Atrium: systole; ventriculum: diastole 2 Halvemaanvormige kleppen gesloten Fig. 42-8-2 0.1 sec AV kleppen open 0.4 sec 1 Atrial and ventricular diastole AV klep; atrioventriculaire klep
Hart mens Systole = contractie Diastole = ontspannen Atrium: systole; ventriculum: diastole 2 Halvemaanvormige kleppen gesloten Fig. 42-8-3 0.1 sec Semilunar kleppen open AV kleppen open 0.4 sec 0.3 sec 1 Atrial and ventricular diastole AV kleppen gesloten 3 Ventricum: systole atrium: diastole AV klep; atrioventriculaire klep
Hart mens Systole = contractie Diastole = ontspannen Hartslagritme 1) Ontspannen atrium en ventrikel bloed v venen in atrium en via AV klep naar ventrikel 2) Korte contractie atrium (0.1 sec) overblijvend bloed v atrium naar ventrikel 3) Contractie ventrikel bloed v ventrikel door semi-maanvormige kleppen naar slagaders Atrium = boezem Ventrikel = kamer AV klep; atrioventriculaire klep Hartruis: klep sluit niet volledig
Hart mens Systole = contractie Diastole = ontspannen Atrium = boezem Ventrikel = kamer AV klep; atrioventriculaire klep Hartruis: klep sluit niet volledig
Fig. 42-9-5 Hart mens 3 1 2 Pacemaker generates wave of signals to contract. Signals are delayed at AV node. Signals pass to heart apex. Signals spread throughout ventricles. 4 AV node SA node (pacemaker) Purkinje fibers Bundle branches Heart apex ECG Regulatie hartslagritme: pacemaker
Hart mens Pacemaker (sinoatriale knoop: SA knoop: wand R-atrium) cluster autoritmische cellen; genereert electrische impulsen (contractie en ontspannen zonder sturing zenuwstelsel) Regulatie hartslagritme: pacemaker genereert electrische impulsen via gap junctions naar atria: contractie atria naar atrioventriculaire knoop: vertraging 0.1 sec verspreiding langs ventrikels: contractie ventrikels De stroompjes geleiden via lichaamsvloeistoffen naar de huid: ECG te maken Tempo Pacemaker oiv: parasympatische, sympatische zenuwen; temperatuur; hormonen
hartslagfrequentie = # slagen / minuut hartslagvolume = ml bloed / contractie Fysische eigenschappen hart Cardiac output ml bloed/min gepompt door ventrikel hartslagfrequentie x hartslagvolume (bv 72 slagen/min, 70 ml/contractie: ca 5 liter per minuut) Bloeddruk druk die bloed uitoefent op vaatwand bloed stroomt van hoge naar lage druk • systolische druk tijdens systole ventrikel (contractie) elastische wanden arteriën rekken uit onder druk • diastole druk tijdens ontspannen ventrikels elastische wanden arteriën klappen terug bloed blijft stromen omdat arteriën continu onder druk blijven
5,000 4,000 Area (cm2) 3,000 2,000 1,000 0 50 40 Velocity (cm/sec) 30 20 10 0 120 Systolic pressure 100 80 Pressure (mm Hg) 60 Diastolic pressure 40 20 0 Aorta Veins Arteries Venules Arterioles Capillaries Venae cavae Fysische eigenschappen bloedvaten (Uitwisselings)oppervlak Stroomsnelheid normaal: Ø↓, stroomsnelheid ↑ totale Ø >arteriolen, snelheid ↓ ↓ Bloeddruk capillairen kleine Ø hoge weerstand, druk in venen laag
transport bloed in venen richting bloedstroom in vene (richting hart) Klep (open) Skelet spier Klep (gesloten) • lichaamsbewegingen • (glad spierw. langs wand) • kleppen • verandering druk borstholte, tijdens ademhaling
Perifere weerstand weerstand die de arteriolen bieden Contractie hart: het bloed komt sneller de arteriën in, dan dat het er uitkan Vasodilatie Ø arteriole ↑, snelheid ↓, bloeddruk in arterie ↓ Vasoconstrictie contractie gladde spiercellen arteriolen, Ø↓, snelheid ↑, bloeddruk ↑ Samenspel perifere weerstand en cardiac output bv sporten: in spieren vasodilatie & hogere hartslag; cardiac output hoger, dus geen bloeddrukverandering Bloeddruk moet perifere weerstand ‘overwinnen’ moet bloed hoger dan het hart krijgen
Capillairen Capillairen lang niet altijd tot maximale capaciteit gevuld brein, hart, nieren, lever meestal wel • verdeling bloed afhankelijk van waar meest nodig bv na maaltijd naar spijsverteringsstelsel • geen gladde spieren • regulatie ‘flow’, stroming: • contractie gladde spieren arteriole, Ø↓ , minder naar capillair • pre-capillaire sphincters ringetjes gladde spiercellen aan begin netwerk zenuwpulsen hormonen locale chemische signalen (bv histamine)
Fig. 42-15 Thoroughfare channel Precapillary sphincters Capillaries Arteriole Venule (a) Sphincters relaxed Arteriole Venule (b) Sphincters contracted verbindings’kanalen’ ! pre-capillaire sphincters
Capillairen Capillairen / haarvaten Uitwisseling stoffen tussen bloed en interstitiële vloeistof • Diffusie passief: concentraties actief • Exocytose en endocytose • Via spleetjes tussen endotheelcellen passief: bloeddruk eiwitten, bloedcellen kunnen daar niet doorheen! (vocht, O2, CO2) Bloeddruk varieert in capillairen Osmotische druk is constant in capillairen (b.v. door albumine)
Body tissue INTERSTITIAL FLUID Capillary Net fluid movement out Net fluid movement in Direction of blood flow Blood pressure Inward flow Pressure Outward flow Osmotic pressure Arterial end of capillary Venous end Bloeddruk neigt bloed uit vaten te drukken Proteinen in bloed neigen vloeistof terug te trekken in capillair osmotische druk ca 85% van al het bloed dat capillairen verlaat komt weer terug tgv osmotische druk
lymfesysteem • kleppen • contractie gladde spieren wand • contractie skeletspieren Circulatie Per dag ca 4 ltr ‘verlies’ van vocht Verlies aan proteinen vialymfesysteem weer terug naar bloedcirculatie (aan basis nek) netwerk van fijne vaatjes tussen het capillaire netwerk: via diffusie samenstelling lymfe~interstitiële vloeistof Transport lymfevaten vgl transport in venen (onderdruk bij inademen ‘trekt’ bloed de venen in) Lymfeknopen afweer, filteren lymfevloeistof
Interstitial fluid bathing the tissues, along with the white blood cells in it, continually enters lymphatic capillaries. 1 Lymphatic capillary Interstitial fluid Fluid inside the lymphatic capillaries, called lymph, flows through lymphatic vessels throughout the body. 2 Adenoid Tonsil Lymphatic vessels return lymph to the blood via two large ducts that drain into veins near the shoulders. 4 Lymph nodes Blood capillary Spleen Lymphatic vessel Tissue cells Peyer’s patches (small intestine) Within lymph nodes, microbes and foreign particles present in the circulating lymph encounter macro- phages, dendritic cells, and lymphocytes, which carry out various defensive actions. 3 Appendix Lymphatic vessels Masses of lymphocytes and macrophages Lymph node
Plasma vloeibare matrix van bloed • water (90%) • bloedelectrolyten (ionen) osm waarde, pH bufferen, regulatie membr permeabiliteit • eiwitten osm waarde, pH bufferen, afweer, stolling, viscositeit Plasma Witte bloedcellen, Leucocyten • te transporteren stoffen voedingsst, afvalst, O2, CO2, hormonen Rode bloedcellen, Erythrocyten Circulatie Samenstelling bloed Fig 42.15! Samenstelling bloed Bloedplaatjes
Samenstelling bloed Bloedcellen • Erythrocyten geen kern (zoogdieren) geen mitochondriën (anaerobe metabolismen) O2 transport (hemoglobine, Hb: 250x106 per ery) • Leukocyten lymfocyten (T en B cellen) fagocyten (monocyten, eosinofielen, neutrofielen, basofielen) Bloedplaatjes • cytoplasmatische fragmenten van beenmergcellen • geen kern • 2-3 µm doorsnede • structurele en moleculaire functies bij stolling
Circulatie Bloedstolling Beschadiging endotheel: eiwitten die bloedplaatjes aantrekken Collageen vezels Platelet plug Plaatjes geven chemicaliën af die naburige plaatjes plakkerig maken
Circulatie Bloedstolling Beschadiging endotheel: eiwitten die bloedplaatjes aantrekken Collageen vezels Platelet plug Plaatjes geven chemicaliën af die naburige plaatjes plakkerig maken Ernstige beschadiging: Stollingsfactoren van Plaatjes Beschadigde cellen Plasma (oa calcium, vitamine K)
Circulatie Bloedstolling Beschadiging endotheel: eiwitten die bloedplaatjes aantrekken Collageen vezels Platelet plug Plaatjes geven chemicaliën af die naburige plaatjes plakkerig maken Ernstige beschadiging: Stollingsfactoren van Plaatjes Beschadigde cellen Plasma (oa calcium, vitamine K) Protrombine Thrombine
Circulatie Bloedstolling Beschadiging endotheel: eiwitten die bloedplaatjes aantrekken Rode bloedcel Collageen vezels Platelet plug Fibrine clot Plaatjes geven chemicaliën af die naburige plaatjes plakkerig maken Ernstige beschadiging: Stollingsfactoren van Plaatjes Beschadigde cellen Plasma (oa calcium, vitamine K) Protrombine Thrombine Fibrinogeen Fibrine 5 µm
Stamcellen (in beenmerg) Fig. 42-19 Myeloide stamcellen Lymphoide stamcellen Lymphocyten B cellen T cellen Neutrofielen Erythrocyten Bloed plaatjes Eosinofielen Basofielen Monocyten
Erythrocyten lage conc O2, nier produceert EPO; productie ery’s ↑ hoge conc O2, EPO ↓ ; productie ery’s ↓ Erythrocyten Rode bloedcellen levensduur: ca 3-4 mnd afbraak (fagocytose) in lever en milt aanmaak rode beenmerg o.i.v. negatief feedback systeem EPO erythropoietine
systolisch >140 mmHg, diastolisch > 90 mmHg endotheelbeschadiging, plaque risico op hartaanval, beroerten Hart- en vaatziekten • Atherosclerose accumulatie van vet, verharding arteriewand, schade of infectie: ruwe binnenkant arterie; ontsteking; ophopen leukocyten en vetten, cholesterol; groei ophoping; plaque; incorporatie bindweefsel en cholesterol; dikke stijve arterie-wanden; toename obstructie & weerstand, bloedstroom↓ • Hartaanval blokkeren kransslagaders: schade hartspierweefsel oorzaak vaak stolsel, thrombus • Beroerte O2 tekort hersenen: beschadiging zenuwweefsel • Hoge bloeddruk
Cholesterol LDL (low density lipoprotein) ‘bad cholesterol’ HDL (high density lipoprotein) ‘good cholesterol’ vermindert depositie cholesterol beweging LDL/HDL ratio ↓ statine LDL↓ aspirine remt ontsteking; vermindert risico hartaanval
Fig. 42-9-5 Circulatie
Gaswisseling O2 en CO2 uitwisseling O2 opname uit en CO2 afgifte aan de omgeving
Respiratie- oppervlak CO2 O2 Respiratie-medium Organisme Transportsysteem Cel Energie-rijkemoleculenuit voedsel ATP Cellulaire respiratie Rol van gaswisseling diffusie • vochtig • groot opp • “dun” (lucht of water) interstitiële vloeistof
Partiële druk druk dat één bepaald gas van dat gasmengsel uitoefent atmosferische druk 760 mmHg relatieve conc zuurstof 21% O2 Gaswisseling Een gasmengsel oefent een bepaalde druk uit (bv luchtdruk) Zeeniveau Partiële druk, PO2 = 0.21 x 760 = 160 mmHg Diffusie gas: van hoge naar lagere partiële druk!
diffusie opgeloste stoffen via concentratie-gradiënt diffusie gassen via druk-gradiënt Gaswisseling Gaswisseling mens Diffusie gas: van hoge naar lagere partiële druk! Longen, bloed, weefsels PO2 en PCO2 variëren op de verschillende plaatsen • PO2 bloed longen < PO2 longblaasjes O2 naar bloed • PCO2 bloed longen > PCO2 longblaasjes CO2 naar longblaasjes
Alveolus Alveolus PCO2 = 40 mm Hg PO2 = 100 mm Hg PO2 = 40 PCO2 = 46 PCO2 = 40 PO2 = 100 Circulatory system Circulatory system PO2 = 40 PO2 = 100 PCO2 = 40 PCO2 = 46 PO2 ≤ 40 mm Hg PCO2 ≥ 46 mm Hg Body tissue Body tissue (a) Zuurstof (b) Carbon dioxide Long Weefsel cellulaire respiratie verbruikt O2
Alveolus Alveolus PCO2 = 40 mm Hg PO2 = 100 mm Hg PO2 = 40 PCO2 = 46 PCO2 = 40 PO2 = 100 Circulatory system Circulatory system PO2 = 40 PO2 = 100 PCO2 = 40 PCO2 = 46 PO2 ≤ 40 mm Hg PCO2 ≥ 46 mm Hg Body tissue Body tissue (a) Oxygen (b) CO2 cellulaire respiratie verbruikt O2 cellulaire produceert CO2
1e binding verandert vorm hemoglobine, verhoogt affiniteit voor de 2e, 3e en 4e O2 1e O2 er af, verandert vorm hemoglobine, verlaagt affiniteit voor 2e, 3e en 4e O2 Gaswisseling O2 transport O2 transport Rode bloedcellen (erythrocyten) Hemoblobine (Hb) respiratiepigment 250x106 per ery 4 subunits, elk met een ijzeratoom ijzer bindt O2: 4 O2 per hemoglobine Myoglobine; opslag O2 in spieren
Heme groep ijzeratoom O2 binden in longen O2 O2 loslaten In weefsel O2 Polypeptide keten O2 transport Hb + 4O2↔ Hb(O2)4 Bloedarmoede?
O2 transport O2 afgifte aan weefsels rust 100 80 Fig. 42-29a O2 afgifte aan weefsels tijdens activiteit 60 O2 verzadiging v Hb (%) 40 20 0 20 40 80 100 0 60 Weefsels activiteit Weefsels rust Longen Zuurstofspanning PO2 (mm Hg) Relatie Hb dissociatie met PO2 bij pH 7.4
O2 transport [CO2] ↑ dan pH ↓ Hemoglobin houdt minder O2 vast bij lagere pH (hogere CO2 – concentratie, d.w.z. lagere pH) 100 Fig. 42-29b pH 7.4 80 pH 7.2 60 O2 saturation of hemoglobin (%) Bohr effect 40 20 0 0 20 40 60 80 100 Weefsels rust PO2 (mm Hg) Effect pH op hemoglobin dissociatie