Hoofdstuk 2

Samenvatting Biologie voor jou, H2 boek 2 Als je je inspant neemt je hartslagfrequentie toe (hogere bloeddruk.) In de slagaders wisselen boven en onderdruk zich af. Bovendruk is de druk van het hart bij elke slag. Onderdruk is de ontspanning van het hart na een samentrekking. In de halsslagader is de druk lager dan in de beenslagader. De hoeveelheid CO2 in het bloed wordt waargenomen door zintuigen in de aorta en de halsslagaders. Deze geven vervolgens een signaal naar de hersenstam, en de hersenstam geeft opdracht om de ademhalingsfrequentie te verhogen. Normaal is de hoeveelheid lucht die je in de eerste seconde uitblaast, gelijk aan 2/3 van je vitale capaciteit. (de maximale hoeveelheid lucht die je kunt vervangen). Als je een-seconde-waarde minder is dan 2/3, dan heb je een verversingsprobleem. Ververs je per ademhaling 3 L lucht, dan is je ademminuutvolume bij een frequentie van 30 ademhaling per minuut, 90L. Het ademminuutvolume bepaalt de hoeveelheid zuurstof die je longen maximaal per minuut door kunnen geven aan het bloed. Borst- of ribademhaling vindt plaats door het samentrekken van de buitenste tussenribspieren. Doordat deze zich samentrekken, draaien de ribben naar boven, het volume van de longen wordt groter, met als gevolg onderdruk, een inademing volgt. Als de buitenste tussenribspieren zich ontspannen, zakken de ribben weer terug naar de oorspronkelijke positie; uitademing. Ook is er middenrif- of buikademhaling. Door de samentrekking van de middenrifspieren gaat het middenrif omhoog, de organen in de buik moeten plaatsmaken, waardoor de buikwand naar voren komt. De longen worden daardoor groter, en je ademt in. Voordelen van buikademhaling zijn: je ontspant, krijgt veel lucht. Hart blazen doe je door de binnenste tussenribspieren en de buikspieren samen te trekken. Longvlies en borstvlies worden bij elkaar gehouden door vocht. Als dit vocht er niet zou zijn, dan zouden de twee vliezen los van elkaar kunnen schuiven, dan komt er lucht tussen de vliezen en dan laat het longvlies los van het borstvlies. De long schrompelt dan in elkaar, dat heet ook wel pneumothorax of ingeklapte long. CARA staat voor chronische, aspecifieke, respiratoire aandoening. Zolang de diffusie snelheid van CO2 en O2 optimaal is, is er niks aan de hand. Bij Carapatiënten is de diffusiesnelheid meestal niet optimaal. Dit komt meestal door een concentratieverschil tussen longlucht en bloed, wat kan komen door een vernauwde luchtpijp. Hierdoor kan er niet voldoende zuurstofrijk bloed in de longen terecht komen. In de wand van de luchtpijp zitten zenuwcellen die signalen naar de hersenen sturen als er in de lucht een schadelijke stof aanwezig is. De hersenstam zendt vervolgens een signaal naar de kringspieren rond de luchtpijp, zodat deze gaan vernauwen: reflex. Slijmcellen in de wand van de luchtpijp krijgen via hormonen opdracht om meer slijm te maken, dat slijm neemt dan de schadelijke stoffen op, en wordt door het trilhaar bewegingen, naar de keelholte vervoerd. Van daaruit wordt slijm vaak ingeslikt, het maagzuur zorgt ervoor dat de slijmpropjes onschadelijk worden gemaakt. Bij astmapatiënten zijn de slijmvliescellen extra gevoelig, de kringspieren trekken zich te veel samen, en het slijmvlies kan te dik worden. Bij zulke patiënten zijn de luchtwegen vernauwd, waardoor er makkelijk een ontsteking kan ontstaan. Er wordt te veel slijm gevormd en de trilharen raken beschadigd, en daardoor blijft er teveel slijm in de luchtwegen staan: bronchitis. Iemand die zijn hele leven last heeft van astma of bronchitis, heeft op den duur minder elastische longen, waardoor er te weinig lucht wordt ververst. Ook raakt de wand van de longblaasjes beschadigd, waardoor er minder zuurstof opgenomen word(longemfyseem). Het krampachtig samentrekken van de luchtwegen komt doordat bepaalde afweercellen in de wand van de luchtpijp de stof histamine maken. Deze stimuleert het samentrekken. Andere afweerstoffen maken stoffen die een te grote slijmproductie veroorzaken. Deze productie kan voorkomen worden door het hormoon costeroïden. Hyperventilatie komt volgens stress denkt men. De spieren van de voorkant van de romp trekken zich samen, hierdoor wordt de buikademhaling geremd. Daardoor ga je hoog in je borst ademhalen, met als gevolg dat je je benauwd voelt, waardoor je steeds sneller wil gaan ademen. Normaal gesproken is er dan sprake van een negatieve terugkoppeling, de hersenen geven opdracht tot vertraging van de ademhalingsfrequentie. Bij hyperventilatie is dit niet het geval, de ademhaling gaat steeds sneller (positieve terugkoppeling). Daardoor daalt de koolstofdioxide concentratie zo sterkt dat hij onder een bepaalde waarde komt, waardoor de ademhalingsfrequentie nog verder oploopt. Als je meer inspanning levert, komt er meer koolstofdioxide in het bloed en er gaan meer signalen naar de hersenstam. Deze zendt signalen uit naar het hart, waardoor de ademhalingsfrequentie stijgt. Het hart heeft een eigen zenuwknoop, de sinusknoop, die zet het hart aan tot een frequentie van ongeveer 60 slagen per minuut. Bij zware inspanning neemt de harslagfrequentie in het begin met regelmaat toe, maar later is er een omslagpunt. Op dat punt is de inspanning zo groot dat er onvoldoende zuurstof aangevoerd kan worden. Als de kamers van het hart zich samentrekken, staat het bloed onder druk. Die druk zorgt ervoor dat de kleppen tussen boezems en kamers dichtgaan. De druk neemt toe als de spieren van de kamer zich nog verder samentrekken. Als de druk hoger is dan de bloeddruk in de slagaders, gaan de kleppen tussen de kamers en de slagaders open (de halvemaanvormige kleppen), het bloed stroomt de slagaders in. In die tijd ontspannen de kamerspieren zich. Zodra de druk in de slagaders weer hoger is dan in de kamers, sluiten de slagaderkleppen zich. De boezem-kamerkleppen (hartkleppen) openen zich, en het bloed kan weer door de boezems de kamer instromen. Het slagvolume is de samentrekking van de kamers, wanneer er ongeveer 70mL bloed verplaatst wordt. De hoeveelheid bloed die beide kamers in samenwerking per minuut rond pompen, is het kamerminuutvolume. Het hart gebruikt voor zuurstof, voor zijn werkzaamheden. Het hart krijgt die zuurstof uit de vertakkingen (de haarvaten!!) van de kransslagaders, dit zijn de eerste aftakkingen van de aorta (het bloed bevat op dat moment nog het meeste zuurstof). Zuurstof en voedingsstoffen verlaten de haarvaten en komen terecht in het weefselvocht rond het hart. De hartspiervezels halen vervolgens deze stoffen uit het weefselvocht en stoten er koolstofdioxide en afvalstoffen aan af. Deze komen uit in de onderste holle ader.. Als je ouder wordt, verminderd de elasticiteit van de bloedvatwanden, dit komt doordat de balans tussen verschillende eiwitten veranderd, bijvoorbeeld de toename van collageen. Ook is er een grotere kans op scheurtjes. Die scheurtjes bevatten dode cellen, die weer opgeruimd worden door witte bloedcellen, die daarvoor cholesterol gebruiken. Door dat proces wordt de elasticiteit minder en komen er aangroeiingen op de binnenwand van de bloedvatwand, ook wel pukkels genoemd. Op dat moment zijn er twee gevaren, nl.: een bloedpropje kan de doorgang tussen de pukkels afsluiten. Als dat in een slagader gebeurd, dan krijgen heel veel cellen geen zuurstof meer en sterven af, dit heet ook wel infarct. Zoiets kan ook gebeuren in het hart. De hartspieren zijn samen een heel netwerk. Als een paar vezels te weinig zuurstof krijgen, houdt de rest er ook al snel mee op, daardoor kan de bloedcirculatie tot stilstand komen, waardoor ook de hersencellen geen zuurstof meer krijgen. Een tweede gevaar is een verhoogde bloeddruk, waardoor de slagaders sneller kunnen gaan slijten en er kan zo’n hoge bloeddruk ontstaan dat bloedvaten kunnen barsten. Dit hoeft niet ernstig te zijn, maar als het in de hersenen gebeurd, dan is het wel ernstig, dat houdt een hersenbloeding in. De druk is het hoogst in de grote slagaders, en hoe verder het bloed komt hoe lager de druk is. Vanuit de slagaders gaat het bloed naar de haarvaten, waar de druk al een stuk lager is. De haarvaten samen zijn aders, daar is de bloeddruk nul. Het bloed in de aders wordt vooruit geduwd door de zuigende werking van de boezems en de bewegingen van de skeletspieren die bij inspanning groter worden. Kleppen voorkomen dat bloed de verkeerde kant opstroomt. Naast bloedvaten liggen lymfevaten, die bestaan uit een heldere gele vloeistof waarin bij een infectie enorm veel witte bloedcellen (ook wel lymfocyten) zitten. De kleur van bloed is te danken aan de kleurstof hemoglobine. Per 5 liter zitten ongeveer 25 x 1012 rode bloedcellen. Rodebloedcellen hebben geen kern, en zitten vol met hemoglobine (rood, en kan zuurstof binden). Het functioneren van beenspieren hangt af van de hoeveelheid zuurstof die aangevoerd wordt. Iemand met veel rode bloedcellen kan beter presteren dan iemand met weinig rode bloedcellen, daarom is het verstandig om een goede conditie te hebben, want daardoor kan de hoeveelheid bloedcellen verhoogt worden. Bloedarmoede heeft meestal te maken met het onvoldoende aanwezig zijn van ijzer. IJzer is namelijk een onderdeel van de heemgroep binnen het molecuul hemoglobine. IJzer wordt gerecycled in het lichaam, dat gaat als volgt: Er zit ijzer in het voedsel, dat komt terecht in het verteringskanaal. Ongeveer 12% van dat ijzer komt terecht in het bloed, en van daaruit gaat het naar: beenmerg, nieren, lever en andere organen. Sikkelcelanemie: een reactie van het eiwit globine. De globine reageert te sterk op CO2, waardoor rode bloedcellen sikkelvormig worden en minder zuurstof op kunnen nemen. In de longen zit 15 tot 20% zuurstof. Hemoglobine is met een zuurstofdruk in de longen volledig verzadigd met zuurstof. In weefselvocht rond de haarvaten bevindt zich haast geen zuurstof. Hemoglobine geeft dan zuurstof af aan het weefsel. Ook een rode bloedcel geeft zuurstof af. Als er veel witte bloedcellen (leukocyten) aanwezig zijn in het bloed, dan is er grote kans op een infectie. Leukocyten eten bacteriën, virussen en afwijkende lichaamscellen. En zijn verschillende soorten leukocyten, en ze hebben allemaal een kern. Sommige leukocyten kunnen zich ook delen, dat doen ze voornamelijk in de lymfeklieren. Witte en rode bloedcellen worden gemaakt uit stamcellen in het rode beenmerg. Ook bloedpaatjes (trombocyten) worden daar gemaakt. Die spelen een rol bij de stolling. Bloedcellen en bloedplaatjes zweven in bloedplasma, waarin zich opgeloste stoffen (glucose, zouten en aminozuren) en eiwitten bevinden. Sommige eiwitten kleven vast aan bacteriën of virussen, en behoren tot complement stoffen. Er zijn ook eiwitten (fibrinogeen) die in oplosbare draden kunnen veranderen, deze kunnen trombose veroorzaken. Fibrinogeen gaat alleen stollen als er trombine is. Trombine ontstaat alleen als er trombokinase (beschadigde cellen en kapotte bloedplaatjes) in het bloed aanwezig is. Beschadigde cellen en bloedplaatjes ontstaan bij verwonding, er ontstaat dan fibrine, die de wond dichtplakt met eiwitdraden. In die eiwitdraden worden rode en witte bloedcellen gevangen, waardoor een korstje gevormd wordt. Van alles wat we eten, komt er maar een gedeelte van het eten in het bloed terecht. Het voedsel vanuit de dunne darm en het vocht vanuit de dunne en dikke darm komt eerst terecht in de poortader (bloed stroomt van verteringsorganen naar de lever.) Een belangrijk deel van het bloed verlaat in de lever de haarvaten, het wordt dan weefselvocht. De levercellen halen uit dit weefselvocht de stoffen op en geven er ook stoffen aan af. Weefselvocht gaat vanuit de lever verschillende kanten op. Een gedeelte verlaat het lichaam nadat er allemaal stoffen aan toe zijn gevoegd, via de dunne, dikke en endeldarm (gal). Het grootste gedeelte gaat echter vanuit de lever weer naar de haarvaten binnen en komt dan in de leverader terecht. Bloed stroomt van de onderste holle ader naar de rechterboezem. Van daaruit gaat het langs de hartkleppen naar de rechterkamer. De rechterkamer trekt zich samen en duwt het bloed naar de longen. Dit is de kleine bloedsomloop. In de linker en rechter longslagaders stroomt het bloed naar de longhaarvaten. De rode bloedcellen in deze haarvaten nemen zuurstof op uit de longlucht via de celmembranen van long-epitheelcellen, haarvatcellen en zijn eigen celmembraan. De diffusie van zuurstof uit de longlucht naar de rode bloedcellen verloopt snel, omdat: - in de rode bloedcellen nauwelijks zuurstof meer is als ze uit de weefsels van het lichaam komen. - In de longlucht is 15 tot 20% zuurstof - De zuurstof wordt telkens opgenomen door hemoglobine in de rode bloedcel, de zuurstof verdwijnt da uit het celplasma waardoor de zuurstofconcentratie in de rode bloedcel nul is, totdat de hemoglobine vol zit. Na de longhaarvaten stroomt het bloed via de longader naar de linkerboezem. Deze perst het bloed door de hartkleppen naar de linkerkamer. Vervolgens gaat het bloed van de linker kamer door naar de aorta, de lichaamsslagader, deze vertakt zich in verschillende bloedvaten. - De eerste daarvan is de kransslagader die de hartspier van zuurstof en voedingsstoffen voorziet. - De tweede zijn de vertakkingen naar het hoofd (de halsslagaders) en de linker en rechter arm. - Vervolgens gaat de aorta richting alle organen, o.a. nierslagader, leverslagader en alle spieren. In de spieren bevinden zich heel veel haarvaten. De bloeddruk zorgt ervoor dat de spiervezels met weefselvocht omspoeld worden. De osmotische waarde (tussen 2 stoffen) van het bloed in de haarvaten is hoger dan het de waarde in het weefselvocht, omdat er in het bloed meer eiwitten zitten. Als de bloeddruk weer zakt, zuigt het bloed weefselvocht op, waardoor het weefselvocht blijft stromen. De celmembraan van de spiervezels hebben een doorlaatbare want voor stoffen als zuurstof, water, kalium en aminozuren. Stoffen als glucose en medicijnen worden alleen toegelaten als speciale poorten geopend zijn. Die poorten gaan open als er een concentratie verschil is of als er opdracht voor gegeven is. In het weefselvocht is een grotere zuurstof concentratie dan in een lichaamscel of in de spiervezel. Aan de ene kant van het bloedvat wordt zuurstof aangevoerd, aan de andere kant van de cellen wordt er zuurstof afgevoerd, dat gebruiken de cellen bij verbranding. De zuurstof diffundeert door het concentratieverschil van bloed, via het weefselvocht, door het celmembraan de cel binnen, dit kost geen energie. De cel kan ook stoffen opnemen waarvan de concentratie buiten de cel lager is dan erbinnen, dan kost het wel energie. Witte bloedcellen kunnen hun cellen heel goed plooien, ze eten bacteriën die in de plooien terecht komen. Vervolgens lossen ze de bacteriën op met behulp van enzymen. Lichaamscellen eten door kleine blaasjes, de endosomen. Zodra deze in de cel is, worden er stoffen uit opgenomen. Voordat bloed aankomt bij weefsel bevat het grote hoeveelheden voedingsstoffen en zuurstof en weinig koolstofdioxide en afvalstoffen. Is het bloed alle weefsel door en komt het weer terug bij het hart, dan is het zuurstofarm en voedingstoffen arm.