Thema 5, homeostase

Biologie thema 5, Homeostase

1.
Elke cel van je lichaam is omgeven door weefselvloeistof. Weefsel vloeistof+bloedplasma vormen samen het interne milieu.
Homeostatische regelmechanismen: zorgen dat de omstandigheden in het interne milieu niet te veel veranderen. (Normwaarde: de omstandigheden schommelen om deze waarde.)
Die homeostatische regelmechanismen zorgen voor een constant intern milieu.
Vaak vind bij homeostatische regelmechanismen ook negatieve terugkoppeling plaats. (een toename van het proces zorgt voor een remming van het proces).
(de lichaamstemperatuur wordt ook constant gehouden m.b.v. negatieve terugkoppeling). Bij lichaamstemperatuur speelt bloed een belangrijke rol (uit het binnenste deel en uit de actieve spieren wordt de warmte via het bloed afgegeven aan de rest van het lichaam).

Warmte balans: lichaamswarmte wordt constant gehouden als er evenwicht is tussen de warmteproductie en de warmte afgifte.
De temperatuur van het bloed wordt geregistreerd door temperatuurszintuigen in de hypothalamus.
Temperatuur in hypothalamus:
Kouder dan normwaarde Warmer dan normwaarde
Warmteafgifte daalt, dus: bloedvaten vernauwen en minder zweten. Warmteafgifte stijft, dus: verwijden bloedvaten (spieren ontspannen), Zweten (ter afkoeling)
Warmteproductie stijgt, dus: stofwisseling neemt toe, onwillekeurige spiertrekken (bijv. rillen) Warmteproductie daalt, stofwisseling neemt dus af
Naast de temperatuur wordt ook de samenstelling van het interne milieu constant gehouden. Door: opname, opslag en door uitscheiding van stoffen.
Als een stof wordt opgeslagen (bij een overmaat) betekent dat, dat het uit het interne milieu wordt gehaald, maar wel in het lichaam blijft. (dit gebeurt met glucose, vet, sommige vitaminen/zouten). (als glucose wordt opgeslagen wordt het omgezet in glycogeen, en andersom wordt het ook weer teruggemaakt naar glucose).


2.
(bouw) 2 delen van het zenuwstelsel: centrale zenuwstelsel en het perifere zenuwstelsel.
Centrale zenuwstelsel: grote/kleine hersenen, hersenstam en ruggenmerg.

Perifere zenuwstelsel: zenuwen. (verbinden centrale zenuwstelsel met de rest v/t lichaam.)
(Functie) 2 delen van het zenuwstelsel: animale zenuwstelsel en autonome/vegetatieve zenuwstelsel.
Animale zenuwstelsel: regelt bewuste reactie en de houding en bewegingen.
Autonome/vegetatieve zenuwstelsel: regelt werking van inwendige organen. (geen ‘wil’).

Prikkel: invloed van het milieu op een organisme. O.i.v. prikkels ontstaan impulsen (=elektrisch signaal die door de zenuwen gaan).
Het zenuwstel zorgt o.a. voor het verwerken van impulsen die afkomstig zijn van zintuigen en voor het regelen van de werking van spieren/klieren. Receptoren: zintuigcellen. Conductoren: zenuwcellen. Effectoren: spier/kliercellen.
Zenuwstelsel bestaat uit neuronen(=zenuwcellen). Een neuron bestaat uit een cellichaam (hierin ligt: de kern, ribosomen van ’t endoplasmatisch riticulum) en uitlopers (hierdoor gaan de impulsen). De cellichamen liggen bijna allemaal in het centrale zenuwstelsel.
Dendriet: geleid impulsen naar het cellichaam toe.
Axon: geleid impulsen van het cellichaam af naar de spier/klier.

Om de uitlopers van de neuronen van het animale zenuwstelsel(bewuste deel) ligt een myelineschede(mergschede), die bestaat uit de cellen van schwann. Na elke cel van schwann is er een insnoering. Om de uitlopers van bepaalde neuronen van het autonome ligt geen myelineschede (deze zijn ongemyeliniseerd).
Synapsen: plaatsen waar impulsen van de ene cel naar de andere cel worden doorgegeven. (Ze bevinden zich aan het eind van de vertakkingen van de axonen en dendrieten).

3 typen neuronen: sensorische, motorische, schakelneuronen.
Sensorisch neuronen: receptorencentrale zenuwstelsel. (cellichamen liggen vlak bij het centrale zenuwstelsel. Één lange dendriet, korte axon)
Motorische neuronen: centrale zenuwstelsel effectoren. (cellichamen liggen in het centrale zenuwstelsel, meerdere korte dendrieten en één lange axon).
Schakelneuronen: geleiden impulsen binnen het centrale zenuwstelsel. (ze liggen geheel binnen het centrale zenuwstelsel.)
De uitlopers van motorische en sensorisch neuronen liggen bij elkaar in zenuwen. De myelineschedes isoleren de uitlopers van elkaar. En om de bundel uitlopers ligt ook een bindweefsel (dit zorgt voor bescherming).
Bewegingszenuw: alleen uitlopers van motorische neuronen.
Gevoelszenuw: alleen uitlopers van sensorische neuronen.
Gemengdezenuw: beide soorten uitlopers. (de meeste zenuwen zijn gemengd).
Innervatie: de zenuwverdeling naar of in een orgaan.


3.
Bij alle cellen is het celmembraan elektronisch geladen. Bij neuronen heeft de binnenkant een negatieve lading (70 mV) t.o.v. de buitenkant. (dit is bij neuronen in rust).
Bij het voortgeleiden van een impuls is de elektrische lading van de binnenkant van het celmembraan heel even positief t.o.v. de buitenkant. Dit heet de actiefase (heel kort). Daarna volgt de herstelfase in de neuron(ook heel kort).
Impulssterkte: de grootte van de verandering in de elektrische lading van het celmembraan.

(die is in alle neuronen gelijk).
Bij verschillen in de prikkelsterkte ligt hem aan de impulsfrequentie. Hoe erger het impuls, hoe hoger de impulsfrequentie.
Bij neuronen met een myelineschede kunnen de impulsen alleen via de insnoeringen gaan. Dit noem je sprongsgewijze impulsgeleiding.
Je kunt neuronen ook kunstmatig prikkelen: mechanisch, elektrisch en chemisch.
De drempelwaarde (=prikkeldrempel) bepaald of een prikkel sterk genoeg is om een impuls te worden. Een synaps kan een prikkel slechts naar een kant doorgeven.

Neuronen staan d.m.v. synapsen in contact met andere neuronen.
Aan het eind van een axon (presynaptisch), zijn er veel kleine verdikkingen: synapsknopjes. Hierin zitten mitochondriën en synaptische blaasjes. (de synaptische blaasjes bevatten transmitterstof). Het synapsknopje is van het postsynaptische membraan gescheiden door de synapsspleet.

Als er bij een synapsknopje een impuls ontstaat, bewegen enkele blaasjes naar het presynaptische membraan, versmelten daarmee en brengen hun inhoud in de synapsspleet. O.i.v. transmitterstof kunnen in het postsynaptische membraan impulsen ontstaan.
Soorten transmitterstoffen: acetylchloline, dopamine, adrenaline, noradrenaline.
exciterende transmitterstoffen: als ze een impuls veroorzaken in het postsynatisch membraan.
Inhiberende transmitterstoffen: remmend effect op het postsynaptisch membraan.


Je hebt 31 paar ruggenmergzenuwen (liggen tussen de wervels).
Bij bewuste handelingen ontstaan er impulsen in de grote hersenen. Die gaan via neuronuitlopers in het ruggenmerg naar de motorische neuronen, o.i.v. van zo’n impuls trekt bijv. een spier samen.
Reflexen: handelingen die onbewust ontstaan als snelle reacties op bepaalde prikkels.
Reflexboog: de weg die impulsen bij een reflex afleggen. (de grote hersenen maken GÉÉN deel uit van een reflexboog). Er komen vaak wel impulsen aan in de grote hersenen, maar dat is pas na het reflex.
Functies: handhaven van een bepaalde houding, bescherming lichaam (bij terugtrekken).
Reflexbogen van je hoofd en hals verlopen via de hersenstam, de reflexboog van de romp en ledenmaten gaan via het ruggenmerg.


4.
het autonome zenuwstelsel regelt de werking van inwendige organen (het werkt nauw samen met het hormoonstelsel). De centra van het autonome zenuwstelsel ligt in de hersenstam. Dit bestaat o.a. uit: de thalamus, de hypothalamus en de hypofyse.
Het autonome zenuwstelsel kan je in 2 delen verdelen: orthosympathische deel en het parasympatische deel.
<>
*Dissimilatie: alle processen waarbij energie wordt vrijgemaakt.
<>

*Assimilatie: de organische stoffen waaruit je lichaam bestaat worden gevormd.

Bij ‘t orthosympatische deel worden impulsen vanuit het ruggenmerg via de grensstrengen (=2 reeksen van ganglia links en rechts van de wervelkolom) naar de organen geleid. (ganglium: een opeenhoping van neuronen buiten het centrale zenuwstelsel.
Bij ’t parasympatische deel worden impulsen vooral via de linker en rechter zwervende zenuw voortgeleid. (deze zenuwen ontspringen in de hersenstam).
Doelwitorgaan: een orgaan dat door een deel van ‘t centrale zenuwstelsel wordt beïnvloed.
Dubbele innervatie: elk doelwit orgaan wordt geïnnerveerd door één orthosympatische en één parasympatische zenuw. Transmitterstoffen:
Bij orthosympatisch  adrenaline, noradrenaline. Bij parasympatisch  acetylcholine.

Ademfrequentie regeling:
De diepte en snelheid waarmee je ademhaalt, worden aangepast aan de omstandigheden. Dit wordt geregeld vanuit het ademcentrum in de hersenstam. In de wand van de halsslagaders en de aorta liggen chemoreceptoren die reageren op het CO2 gehalte van het bloed. (bij lichamelijke inspanningen stijgt het CO2 gehalte in het bloed).
Hartritme regeling:
De samentrekking van het hartspierweefsel wordt veroorzaakt door impulsen die ontstaan in een groep gespecialiseerde cellen in de wand van de rechterboezem: de sinusknoop/SA-knoop/pacemaker. Vanuit de sinusknoop worden de impulsen verder geleid naar het spierweefsel in de wand van de boezems en kamers. Het hartritme of hartslagfrequentie kan worden beïnvloed door het autonome zenuwstelsel en door hormonen.
Vanuit het centrum van de hersenstam wordt sinusknoop geïnnerveerd. De hersenstam wordt beïnvloed door zintuigcellen in de halsslagaders en de aorta (meten de bloeddruk).

Als deze te laag is gaat het hartritme omhoog.


5.
hormonen hebben geen afvoerbuis en komen direct in het interne milieu terecht (in het bloed). Daarom worden hormonen endociene klieren genoemd. Hormonen zijn alleen werkzaam in organen die er gevoelig voor zijn (doelwitorganen). De mate van de reactie van een doelwit orgaan wordt bepaald door de concentratie van het hormoon (hormoonspiegel).
Hormonen worden door de lever afgebroken.
Belangrijke hormoonklieren:

Het hormoonstelsel werkt nauw samen met het autonome
zenuwstelsel. Verschillen: het zenuwstelsel regelt snelle, korte
processen. En het hormoonstelsel regelt langzame, langdurige
processen.

Er zijn 2 typen hormonen:
Hormonen die in vet oplosbaar zijn(progesteron, testosteron).
En hormonen die niet in vet oplosbaar zijn (insuline, glucagon).
Doordat het celmembraan voor een groot deel bestaat uit vetten,
kunnen in vet oplosbare hormonen door het celmembraan heen.

In vet oplosbare hormonen oefenen vaak hun invloed uit door gen regulatie. Als zo’n hormoon in het celmembraan is, wordt het gebonden aan een receptoreiwit in het cytoplasma. Het hormoon+receptoreiwit vormt een hormoon-receptorcomplex. Dit gaat door de poriën van het kernmembraan heen. Als gevolg hiervan wordt langs een bepaald deel van een DNA-molecuul een mRNA-molecuul gevormd. Dit gaat door de poriën van het kernmembraan heen naar de ribosomen. Daar brengt het de synthese van een bepaald eiwit op gang. (functie van dit eiwit: enzym, hormoon, receptoreiwit).

Een hormoon dat niet in vet oplosbaar is, oefent zijn invloed uit door second-messenger. Het hormoon wordt aan een receptoreiwit gebonden aan de buitenkant van het celmembraan. Dit zorgt ervoor dat er aan de binnenzijde een bepaalde stof wordt gevormd: second messenger. Second messenger activeert daarna een enzym.

(ook enkele in vet oplosbare hormonen doen het met second-messenger).
Leer afbeelding: 26 !!
De hypofyse ligt onder tegen de hersenstam, juist onder de hypothalamus. Het bestaat uit 2 delen: de voorkwab(adenohypofyse) en de achterkwab(neurohypofyse).
Prolactine: stof die de productie van melk door de melkklieren in de borsten stimuleerd.

De adenohypofyse produceert o.a. groeihormoon en enkele hormonen die de werking van andere hormoonklieren beïnvloeden. ACTH beïnvloed de bijnierschors (ATCH is o.a. van invloed bij stress). TSH beïnvloed de schildklier.
De neurohypofyse geeft de hormonen oxytocine (voor melkafgifte en weeën) en ADH af. ADH regelt de afgifte van water door de nieren. Dat houdt de osmotische waarde in interne milieu constant. De osmotische waarde wordt geregistreerd in osmoreceptoren (=zintuigcellen in de hersenen).
De verbinding tussen het zenuwstelsel en de hypofyse verloopt via neuronen in de hypothalamus.
De hormonen die door de neurohypofyse worden afgegeven, zijn geproduceerd door neuronen in de hypothalamus. Deze hormonen gaan via de axon van de neuronen naar de neurohypofyse. Ze worden daar afgegeven aan het bloed.
Neurosecretie: hormonen die door neuronen worden gevormd. (hormonen die door neuronen zijn gevormd: neurohormonen).
Ook de adenohypofyse bevat neurohormonen uit de hypothalamus, deze neurohormonen heten: releasing factors. Ze komen via het hypofysepoortaderstelsel de adenohypofyse in. Als ze daar zijn stimuleren ze de afgifte van hypofysehormonen. (bijv. de vorming van TSH).

De schildklier ligt in de hals, voor het strottenhoofd, tegen de luchtpijp. Het produceert thyroxine. (dat stimuleert de stofwisseling, de groei en ontwikkeling). De schildklier heeft jood nodig. Te weinig jood te weinig thyroxine  struma of dwerggroei.

TSH uit de hypofyse stimuleert de vorming van schildklierweefsel, de opname van jood door de schildkliercellen en de productie van thyroxine. Thyroxine remt de productie en afgifte van TSH.

Eilandjes van Langerhans zijn groepjes cellen in de alvleesklier. Er zijn α-cellen en β-cellen.
α-cellen produceren glucagon. β-cellen produceren insuline. Deze hormonen regelen het glucose gehalte van het bloed.
Koolhydraten worden in je darmkanaal verteerd tot o.a. glucose. (glucose wordt via je darmwand in het bloed opgenomen).
Het glucosegehalte (=bloedsuikerspiegel) is 0,1 %. En het wordt constant gehouden door glucagon en insuline.
Als het glucosegehalte van het bloed stijgt, produceren de β-cellen meer insuline en de a-cellen minder glucagon. Door insuline versnelt versneld het transport door de celmembranen. (hierdoor wordt er meer glucose opgenomen en in spier/levercellen wordt glucose omgezet is glycogeen. Glycogeen wordt opgeslagen. Door insuline wordt glucose ook verwerkt tot vet/eiwit. Als de bloedsuikerspiegel te laag is wordt er meer glucagon gemaakt. Want die zet glycogeen om in glucose. (nierdrempel: >0,16%, dan plas je het uit, dit is bij suikerziekte).
Bijnieren: liggen op de nieren, het bijniermerg(binnenste) produceert adrenaline. (snelle korte werking). Adrenaline bevorderd dissimilatie (glycogeen wordt omgezet in glucose). Ook wordt je bloeddruk verhoogt. Bijnierschors produceert corticosteroïden (onderdrukt afweersysteem).