Medische Fysiologie 2014-‐2015 Samenvatting NIET DE

Medische Fysiologie 2014-­‐2015 Samenvatting NIET DE SYLLABUS VERGETEN!!!! Ademhalen Aerobe metabolisering: ATP maken à zuurstof voor oxidatieve fosforylering Anaerobe meatbolisering: ATP maken à pyruvaat vorming Doel van de ademhaling: De lichaamscellen van O2 voorzien en het, bij de cellulaire oxidatie van voedingsstoffen, vrijkomende CO2 afvoeren. Cellulaire ademhaling = intermediair metabolisme Ventilatie = transport van gassen de long in en uit Gaswisseling = diffusie tussen alveoli en bloed Ventilatie/perfusie verhouding = afstemming van ventilatie en longdoorbloeding Gastransport = transport van gassen in het bloed Gaswisseling = uitwisseling tussen bloed en cellen Intermediair metabolisme = verbruik van O2 en productie van CO2 in de cellen Ademvolume = het volume van één ademhaling (500 mL) VT Inspiratoir reserve volume = het volume gas dat extra kan worden ingeademd vanuit de eindinspiratiestand (3000 mL) IRV Expiratoir reserve volume = het volume gas dat kan worden uitgeademd vanuit de eindexpiratiestand (1500 mL) ERV Residuaal volume = het volume gas dat in de long achterblijft na een maximale uitademing (1200 mL) RV Functionele residuale capaciteit = het volume gas dat in de long achterblijft na een normale expiratie (2700 mL) FRC = ERV + RV Inspiratoire capaciteit = het volume gas dat maximaal kan worden ingeademd vanuit de eindexpiratiestand (3500 mL) IC = VT + IRV Vitale capaciteit = het volume gas dat na een maximale inspiratie maximaal kan worden uitgeademd (5000 mL) VC = IC + ERV Totale longcapaciteit = het volume gas dat zich in de longen bevindt na een maximale inademing (6200 mL) TLC = VC + RV Inademing; à Contractie van diafragma à plat af à Tussenribspieren opgetild en naar buiten à Meer ruimte in interthoracale ruimte (pleurale ruimte) à Bij uitademen neemt de druk toe in de pleurale ruimte Wet van Boyle: P x V = cst (Druk x Volume = constant) De ventilatie leidt tot drukveranderingen in de long à Druk buiten de long lager à er wordt getrokken aan de long à oprekking Inspiratie: 1. Long wordt opgerekt 2. PPleura wordt kleiner 3. PAlveolair wordt lager Wrijving van luchtmoleculen = weerstand = botsingen Bij ademen te overwinnen krachten: -­‐ Elastische krachten (long heeft grote terugveerkracht) o Retractiekrachten long o Retractiekrachten thoraxwand -­‐ Weerstandskrachten o Luchtwegweerstand (botsingen) o Weefselweerstand (Weerstand moet overwonnen worden om lucht in de longen te laten) Compliantie (rekbaarheid) -­‐ De volumeverandering die bij een bepaalde drukverandering optreedt: ΔV/ ΔP o Als de terugveerkracht groot is, dan is de rekbaarheid laag (en andersom) -­‐ Te bepalen uit de volume-­‐druk relatie onder statische omstandigheden, de rustrekkingscurve o Eerste afgeleide = Raaklijn o Helling daarvan = Rekbaarheid Geen luchtstroom = geen weerstand Relatie tussen longen en thorax; Mond dicht = afgesloten ruimte à druk overal ongeveer gelijk à druk in mond meten = druk in de alveoli. Transmurale druk = verschil van druk binnen en buiten. PLong+Th = Palv -­‐ Pb Pth = Ppl – Pb Plong = Palv -­‐ Ppl Pb = Barometerdruk Alle drukken meet je ten opzichte van de buitenluchtdruk. Negatieve druk = druk die lager is dan de buitenluchtdruk. Statische volume-­‐druk relatie Je krijgt alleen maar volume in de longen als je de transmurale druk positief maakt à dan kan het uitrekken. à Negatieve druk à lucht uit de thorax. Op het punt van FRC à Transmurale druk = 0 à Rusttoestand van de ventilatie à als je inademt wordt de druk groter. Factoren die de longcompliantie bepalen -­‐ Elastine-­‐ en collageenvezels -­‐ Oppervlaktespanning van de alveoli Effect van oppervlaktespanning à Longblaasjes zijn bolvormig à Alle resultante krachten tussen lucht en vloeistof gaan naar het centrum werken. Gevolgen van oppervlaktespanning -­‐ Sterke contractiekracht in de long als geheel -­‐ Collaps van kleine alveoli in aanwezigheid van grotere Wet van Laplace: P = 2 x T / R P = Pressure. T = Surface tension. R = radius In een kleine alveolus is de druk twee keer zo groot als bij een met een grotere radius à eigenlijk zouden de kleine dan in elkaar klappen. Surfactant à Gemaakt in de wand van alveoli à Verlaagt de oppervlaktespanning. Evenveel surfactant in kleine-­‐ en grote alveoli à in kleine dus relatief gezien meer à Druk meer verlaagd dan bij grote à druk is in elke alveoli gelijk. Luchtwegweerstand -­‐ Vormt 80-­‐90% van te overwinnen weerstand -­‐ Door wrijving ademgas in de luchtwegen -­‐ Bij laminaire stroming te bepalen uit vgl wet van Ohm en Poiseuille. o V met puntje erboven à aangeven dat het per tijdseenheid is -­‐ Typische weerstandsproblemen van de luchtwegen à Astma Als de weerstand tijdens ventilatie gaat veranderen, verandert er iets aan de straal van de luchtwegen (bronchoconstrictie). Longoedeem à vocht in luchtwegen à straal wordt kleiner Slijm in luchtwegen à straal kleiner à weerstand neemt toe Veranderen van luchtstroom met weerstand à om dezelfde hoeveelheid lucht in de longen te krijgen als zonder weerstand à intrapleurale druk meer negatief à groter druk verschil à weerstandsverschil kan overwonnen worden. Dynamische Volume-­‐Druk relatie (werklus) à hoeveel ademarbeid iemand verricht tijdens een cyclus. Lijn A-­‐C à helling à hoe groot de rekbaarheid is Lijn F-­‐B à breedte van de lus à hoe groot de weerstand is à hoe groter de weerstand, hoe breder de lijn. X-­‐as = Intrapleurale druk (cm H2O). Y-­‐as = Volume (L) Kleine verlaging in druk is kleine toename in volume Driehoek boven de lijn à oppervlak van de driehoek geeft aan hoeveel arbeid je moet verrichten om de long op te rekken. Halve maantje à hoeveel arbeid je moet verrichten om de weerstand te overwinnen. Bij uitademen à onderste halve maantje, stuk kleiner dan oppervlakte van de driehoek à uitademen kost bij een gezond persoon geen energie. Tijdens inspiratie druk continu verlaagd. Interne milieu Homeostase / homeodynamica: behoud van het interne milieu. Interne milieu: Extracellulaire vloeistof (= plasma + interstitiële vloeistof) à continu uitwisseling van glucose, zuurstof, afvalstoffen en CO2. Even geen O2 à bewusteloos Stijging lichaamstemperatuur à denaturatie eiwitten 0.5 afwijking pH à letaal Daling bloedglucose à convulsies Eencellig organisme: iedere cel kan alles Meercellig organisme: gedifferentieerd, gespecialiseerd Organisatieniveaus (van klein naar groot) 1) Chemisch 2) Cellulair 3) Weefsel: verschillende functies binnen 1 orgaan 4) Organen: hart, lever, longen, nieren, huid, etc. 5) Orgaansystemen = regelsystemen: ademhaling, circulatie 6) Organisme: gecoördineerde activatie: homeodynamica Regelsystemen: op basis van reflexboog Uitgangsvariabele à sensor (receptor) à (afferente baan) à integratiecentrum: controle met setpoint, verschil? à (efferente baan) à effector (gedragscorrectie) à feedback naar begin. Somatische reflex: Sensor reageert op een prikkel van -­‐ Buiten het lichaam (exteroceptie) -­‐ Uit het bewegingsapparaat of evenwichtsorgaan (proprioceptie) Bijv. Vliegje in oog, trappen in spijker, kniepeesreflex. Autonome reflex: Sensor reageert op een prikkel van binnen het lichaam (enteroceptief): -­‐ Osmoreceptoren -­‐ Barosensoren -­‐ Chemosensoren Effector: glad spierweefsel of klierweefsel. Bijv. Speekselsecretie bij drinken citroensap; baroreceptorreflex. Rol autonoom zenuwstelsel. Endocriene reflex; Als autonome reflex, maar reflexboog via Hormonale signalen ipv neurale signalen. Bijv. Productie EPO bij daling pO2 van de nier; afgifte insuline bij stijging bloedglucosespiegel. Feedback: -­‐ Negatief à stabilisatie -­‐ Positief à destabilisatie (vicieuze cirkel) bijv. Weeën. Feedforward: Signalering van dreigende verstoring à voorkomen is beter dan genezen. Bijvoorbeeld temperatuur. Thermosensoren zitten zowel in de huid als centraal. De hypothalamus controleert het autonome zenuwstelsel en het endocriene systeem en speelt een cruciale rol bij de organisatie van gedragingen die zorgen voor de overleving van het individu en de soort: eten, vechten, vluchten, paren. Daarnaast speelt de hypothalamus een cruciale rol bij de temperatuurregeling. Regelcentra: -­‐ Hypothalamus o Temperatuur o Osmolariteit o Glucosehuishouding o Voedselopname -­‐ Hersenstam o Bloeddruk o Ademhaling Uitgaande signalen hypothalamus -­‐ Hormonale weg: chemische boodschappers o Via hypofyse = ‘master gland’ o Vanaf hypofyse via andere endocriene klieren Activiteit cellen bepalen -­‐ Neurale weg: via autonome zenuwstelsel o Vanuit primaire centra à secundaire centra en tertiaire centra (ganglion: verzameling zenuwcellen buiten CZS) à organen o Twee antagonistische systemen: (ortho) sympathische en parasympatische systeem Zenuwstelsel à Afferent = naar hersenen toe Efferent = van hersenen af M1 à Somatisch à Myeline à ACh à Excitatie Hypothalamus (secundair in ruggenmerg) à Autonoom à -­‐ Sympathisch à Pre = kort = ACh à Post = lang = NA à Katabool -­‐ Parasympatisch à Pre = Lang = ACh à Post = kort = ACh à Anabool à beide zowel exciterend als inhiberend Het (ortho-­‐)sympathische systeem -­‐ Secundaire centra: o Thoracale ruggenmerg o Lumbale ruggenmerg -­‐ Autonome ganglia (tertiaire centra): o Meestal in grensstreng o Prevertebrale ganglia Bijniermerg: Preganglionaire innervatie door ACh à A en NA gemaakt à bij activatie van sympa naast directe neurale input en activatie ook hormonale activatie (A en NA). Het parasympatische systeem -­‐ Secundaire centra: o Hersenstam o Sacrale ruggenmerg -­‐ Autonome ganglia (tertiaire centra): o Dicht bij effectororgaan Sacrale zenuwen gaan vooral naar genitaliën, anus, etc. Hersenstam gaat naar alle interne organen. Directe sympathische (cholinerge) innervatie van de bijnier (merg) à afgifte adrenaline en noradrenaline in bloed (hormonen). Neurotransmitters en receptoren Acetylcholine ook afgebroken door acetylcholinesterase. NA: deels heropname, diffundeert deels weg en deels enzymatische afbraak. Axon van postganglionair in autonome neuronen eindigen in een soort parelsnoer à varicositeiten à daar wordt de NA in een keer afgegeven à alle gladde spiercellen reageren op hetzelfde moment. Sympathisch: -­‐ α1 à Vasoconstrictie in ingewanden en huid -­‐ β1 à Verhoogd hartslag en contractiliteit -­‐ β2 à Dilatatie van bronchiën van longen Parasympatisch: -­‐ Muscarinerge ACh receptoren Cholinerge receptoren -­‐ Ionotroop o Openen een ionkanaal à depolarisatie à nicotine receptoren -­‐ Metabotroop o G-­‐eiwit gekoppeld. Second messenger systeem à depolarisatie of hyperpolarisatie o Muscarine receptoren gekoppeld aan G-­‐eiwit Adrenerge receptoren α1 à Vasoconstrictie in ingewanden en huid α2 à autoregulatie (verminderde afgifte noradrenaline) β1 à Verhoogd hartslag en contractiliteit β2 à Dilatatie van bronchiën van longen en relaxatie gladde spieren van arteriolen van skeletspieren, bij aanwezigheid van metabolieten α à Meer gevoelig voor NA β à Meer gevoelig voor A Over het algemeen heeft het bloed alleen maar sympathische innervatie (constrictie)> Dilatatie à bij arbeid leveren à bloedvaten naar interne organen ondergaan constrictie tijdens activatie, door parasympaticus. Vasodilatatie in gezicht en genitalia door para. Endocriene regulaties Cellulaire communicatie -­‐ Autocrien: zelf -­‐ Paracrien: cel in de buurt -­‐ Endocrien: via bloed -­‐ Hormonen: signaalstoffen, werken over grote afstand Drie kernen maken hormonen aan: -­‐ Paraventriculaire nucleus (PVN) à Oxytocine -­‐ Supraoptische nucleus (SCN) à Vasopressine release à ADH -­‐ Arcuate nucleus and periventriculaire zone (neuro endocriene controle) Infundibulum = verbinding naar hypofyse Hormonen: -­‐ Chemische structuur o Peptidehormonen – eiwitstructuren, dus opgebouwd uit aminozuren, bv. TRH, TSH, GH § Oplosbaar in water en bloed. Binden aan receptor op de celmembraan (kunnen er niet doorheen) o Steroïdehormonen – derivaten van cholesterol, bv. Cortisol, aldosteron, oestradiol § Oplosbaar in vet, niet in bloed. Over algemeen gebonden aan transporteiwit (globuline of albumine) receptoren (carrier). Kunnen door celmembraan heen (vrije diffusie) en binden aan intracellulaire receptor, in cytoplasma. o Tyrosinehormonen – derivaten van aminozuur tyrosine, bv. Catecholaminen (peptidehormonen), schildklierhormonen (steroïdehormonen) Second-­‐messenger systeem (water-­‐oplobare hormonen), via het cAMP mechanisme: Vb’s; Adrenaline, Glucagon, ACTH, PTH, FSH, TSH, LH, Calcitonine. Hormoonhuishouding -­‐ Continue aanmaak en afbraak van hormonen -­‐ N.a.v. omstandigheden neemt aanmaak toe/af (zwangerschap, bevalling etc.) -­‐ Halfwaardetijd/halveringstijd: Concentratie daalt tot 50% (zonder aanmaak!) door: o Afbraak door lever o Uitscheiding door lever/nier (nier vooral water-­‐oplosbare hormonen) -­‐ Langzame processen – lange halfwaardetijd (schildklierhormoon) -­‐ Snelle processen – korte halfwaardetijd (ADH) -­‐ Afgifte is een endocriene reflex Hormonen -­‐ Neurohormonen: geproduceerd door neuronen, afgegeven aan het bloed -­‐ Weefselhormonen: geproduceerd door niet endocriene weefsels – bv. Spijsverteringshormonen (gastrine, CCK, secretine) -­‐ ‘Klassiek’: endocriene klieren o Hypothalamus o Hypofyse o Schildklier en bijschildklieren o Bijnieren o Pancreas o Ovaria en testes Neurohypofyse (achterkwab) à staat in neurale verbinding met de hypothalamus. Oxytocine en ADH afgegeven à in de hypothalamus gemaakt à getransporteerd door de axonen naar het bloedvatenstelsel in de hypofyse à daar afgegeven. Osmoregulatie mbv ADH. Stimuli: -­‐ Osmolariteit bij hypothalamische neurons stijgt -­‐ Hypovolemia/hypotensie (baroreceptoren; alleen bij grote veranderingen > 15%) Actie: -­‐ Urine retentie in renale tubili -­‐ Water terugresorptie in distale tubili Inhibitie: -­‐ Water inname -­‐ Hypertensie -­‐ Afname osmolariteit à waarneming door osmosensoren à verhoogde ADH aanmaak à afgegeven in neurohypofyse Adenohypofyse hormonen (voorkwab): TSH, ACTH, FSH, LH, hGH, PRL Releasing hormones afgegeven aan het bloed, in de adenohypofyse zorgt het voor productie van stimulating hormones (xRHs). Afgegeven aan bloed à dan pas werkt het. Bijnierschors: 3 groepen steroïdehormonen. (in merg: A en NA en catecholamines) -­‐ Buitenste laag à mineralocorticoïden -­‐ Middelste laag (zona fasciculata) à glucocorticoïden -­‐ Buitenste laag (zona reticularis) à androgenen Cortisol Aangemaakt op het moment dat de hypothalamus CRH aanmaakt à in adenohypofyse zorgt het voor afgifte van ACTH à zorgt dat er meer hormonen worden afgegeven door de adrenal cortex (bijnierschors) à als cortisol daar aangemaakt wordt zorgt het voor een remming van de aanmaak van ACTH en de remming van aanmaak van CRH (dubbele negatieve feedback loop). Effect op metabole processen. Doel: handhaving bloedsuikerspiegel. Ook onderdrukking van immuunsysteem à gebruik bij allergische reacties en ontstekingsreacties. Lever à gluconeogenese (glucose maken uit aminozuren of glycerol) Spieren à eiwitten afbreken Vetweefsel à lipolyse. Afbreken van triglycerides. Omgezet in glycerol en vetzuren à naar bloed à vetzuren voor verbranding à glycerol naar lever à glucose van maken. Immuunsysteem à functie suppressie. Cortisol crème bij eczeem of allergische reactie. Mineraalhuishouding Bloeddruk lager à doorbloeding nier lager à renine afgifte Renine: Angiotensinogeen à AG I à AG II (oiv ACE) AG II: vasoconstrictie en aldosteron Renine Angiotensine II Aldosteron Systeem Uiteindelijk natrium vasthouden à osmolariteit omhoog à water mee à bloedvolume omhoog à bloeddruk omhoog à geen renine meer aangemaakt RAAS zorgt voor de handhaving van de bloeddruk. ANGII zorgt voor een bloeddrukverhoging ACTH à zorgt voor toename in aldosteron en bloeddruk à bij stressreactie. Capillair volbloed: Normaliter bloedglucose na vasten: 4-­‐7 mmol/L Normaliter bloedglucose na eten: <8 mmol/L Fasting plasma glucose >7.0 mmol/L Random plasma glucose >11.1 mmol/L à Diabetes mellitus Door een te hoge bloedglucose spiegel kunnen zenuwen aangetast worden à terugresorptie in nieren werkt niet meer voldoende à osmolariteit te hoog à meer water aangetrokken. Alle glucose in het bloed wordt in de nier gefiltreerd en terug geresorbeerd. Hyperglykemie à overschrijden transport maximum voor terugresorptie à Glucose in de urine à Osmotische diurese à Dehydratie door osmotische diurese op basis van glucosurie à Dorst Diabetes type II: symptomen ontwikkelen zich langzamer dan type I; bij type I maak je sneller een zieke indruk. Ook is er bij type II geen sprake van ketogenese of stoornissen in het zuur/base evenwicht. Type I: Eilandjes van Langerhans afgebroken waar de β-­‐cellen zitten. Als die niet meer werken kunnen ze geen insuline meer produceren à kan je geen glucose meer opnemen. Type II: Vaak bij overgewicht. Cellen ongevoelig voor insuline à steeds meer nodig voor zelfde effect. Er wordt wel nog insuline aangemaakt. Ketonbodies zijn zuur en brengen de pH naar beneden. Afbraak van vetcellen à vetzuren omgezet in ketonbodies. Pancreas: α-­‐cellen à glucagon (10-­‐20%) β-­‐cellen à insuline (70-­‐80%) δ-­‐cellen à somatostatine Bovenstaande à Paracriene effecten Acini à exocriene functie (pancreassap) à afgegeven aan dunne darm Eilandjes van Langerhans à 1-­‐2% van gehele pancreasweefsel à endocriene functie PP-­‐cellen: pancreaspolypeptide DM type I à destructie β-­‐cellen Insuline secretie door β-­‐cellen: Suikerspiegel stijgt à insuline aanmaak à (GLUT2 receptor op β-­‐cel à receptor is doorlaatbaar voor glucose, ook als er geen insuline aanwezig is) àglucose naar binnen bij β-­‐
cellen, met de concentratiegradiënt mee à omzetting glucose à glycolyse in à ATP gevormd à K+ kanaal sluit à depolarisatie van de cel à cel minder negatief à Ca2+ kanaal open à Ca2+ cel binnen à insuline afgegeven. Insuline: een peptidehormoon Ruw endoplasmatisch reticulum à prepro-­‐insuline Glad endoplasmatisch reticulum à pro-­‐insuline Golgi à pro-­‐insuline in granula, met converting enzymes à insuline Insuline secretie: Als iemand een shot suiker toegediend krijgt à insuline concentratie stijgt hoog en snel à dan daalt hij wat à 2e fase (insuline heeft korte halfwaardetijd) à er ligt veel insuline klaar om afgegeven te worden à in 2e fase moet insuline steeds aangemaakt worden en worden afgegeven. Tijdens het eten stijgt de insuline spiegel geleidelijk. Eten moet opgenomen worden dus dan pas stijgt de glucose spiegel en dan pas zal insuline ook worden afgegeven. Effect insuline op cellen: GLUT4 transporter naar membraan gebracht door insuline. β-­‐cellen in de pancreas à GLUT2 receptor. Andere cellen met GLUT2 zitten in de lever en in darmepitheelcellen (aan de achterkant). Als glucose afgegeven is, kan het makkelijk worden doorgegeven aan het bloed. GLUT4 transporter pas naar celmembraan gebracht op het moment dat de insuline aan een tyrosinekinase receptor is gebonden. à anabole processen waarbij stoffen worden aangemaakt. Glycolyse: afbraak glucose tot pyrodruivenzuur à afgebroken tot Acetyl CoA à citroenzuurcyclus in. Glycogenese: polymerisatie van glucose voor aanmaak glycogeen à opslag glucose. Glycogenolyse: afbraak van glycogeen. Gluconeogenese: aanmaak van glucose uit niet koolhydraten in de lever. (uit glycerol en aminozuren) Citroenzuurcyclus: Krebscyclus. Afbraak pyrodruivenzuur tot CO2, ATP gemaakt en reduceert co-­‐enzymen. Elektronen transport keten: 36 ATP komt vrij à oxidatieve fosforylering. Lipolyse: afbraak van lipiden tot vetzuren en glycerol. Lipogenese: koppelen van vetzuren à vormt lipiden uit acetyl CoA en glyceraldehyde fosfaat. β-­‐oxidatie: zet vetzuren om tot acetyl CoA. Eiwitten: transamineren en de-­‐animeren. Hypoglykemie = te lage bloedsuiker -­‐ Adrenerge manifestaties: o Tremor o Zweten o Tachycardie -­‐ Glucagon manifestaties: o Honger o Misselijkheid o Hoofdpijn -­‐ Neuroglycopenische manifestaties (tekort glucose in hersenen): o Verwardheid o Abnormaal gedrag o Spraak aangetast o Coma Als je gezond bent gebeuren bovenstaande problemen niet, wordt gereguleerd door glucagon. Die zorgt bij een bloedglucose spiegel daling dat het waargenomen wordt door de α-­‐cellen à glucagon aanmaak. In lever wordt het omgezet in glucose. De glucose wordt door de GLUT2 receptoren naar het bloed getransporteerd zodat andere cellen de glucose ook kunnen gebruiken. De lever kan er zelf ook energie uit halen door de afbraak van glycogeen. Glucagon zorgt dat vetten in vetcellen worden afgebroken. De vetzuren kunnen gebruikt worden voor de energieaanmaak à Acetyl CoA gemaakt à ccyclus in à energie uit vetzuren. De vrijgekomen glycerol gebruikt de lever om nieuwe glucose te maken. Cortisol à breekt eiwitten af tot aminozuren à gluconeogenese in lever tot glucose à naar andere cellen. Cortisol houdt dus ook de glucosehuishouding in stand, net als glucagon. GIP: geproduceerd door de darmwand à zorgt voor aanmaak van insuline. En remt de productie van HCl. Adrenaline zorgt voor extra aanmaak van glucagon à meer glucose aanwezig. Wat er mis gaat bij Diabetes mellitus Type 1. Er kan geen insuline meer worden aangemaakt. Je kan ook vetzuren afbreken tot Acetyl coA om daar weer glucose van te maken. Maar de oxaalactetaat die nodig is in de 1e stap wordt in de lever omgezet in de gluconeogenese om glucose te maken. Je krijgt dus ophoping van Acetyl CoA à die kan de ccyclus niet meer in. Ketoacidose: Veel kertonlichamen: -­‐ Buffercapaciteit daalt -­‐ Ophoping van ketonbodies -­‐ pH daalt -­‐ Ketonurie (tevens Na+ / K+ verlies via nier, dus elektrolytenverlies) (ketonbodies in urine) -­‐ Aceton in ademlucht à doordat ketonbodies omgezet zijn in β hydroxy boterzuur en aceton. -­‐ Versterkte ademhaling: respiratoir gecompenseerde metabole acidose Aceton lucht en buiten bewustzijn à insuline nodig. Geen aceton lucht en buiten bewustzijn à suikeroplossing nodig. Hypoglykemie: te laag glucosegehalte à 50-­‐70 mg glucose/100 ml bloed: eerste verschijnselen. 20-­‐50 mg glucose/100 ml bloed: coma. Het is ook schadelijk voor de hersenen. Veelvoorkomende complicaties op lange termijn bij DM. -­‐ Macrovasculair lijden – atherosclerose -­‐ Neuropathie: zenuwschade door glucosidering eiwitten en/of omzetting van glucose in sorbitol ook degeneratie neuronen en Schwann cellen -­‐ Retinopathie: microvasculaire schade en ischaemie -­‐ Nefropathie: toegenomen permeabiliteit glomerulus capillairen voor albumine DM type II komt veel frequenter voor dan type I. Risicofactor: -­‐ Obesitas -­‐ Perifere insulineresistentie -­‐ Hyperinsulinemie -­‐ Gestoord KH-­‐gebruik -­‐ Verhoogde bloedsuikerspiegel Therapie: -­‐ Meer bewegen en minder eten à meer bewegen à spieren doorlaatbaar voor glucose à betere glucoseopname -­‐ Insulinegevoeligheid stijgt door thiazolidinedionen -­‐ Leverglucoseproductie daalt door metformine -­‐ Extra insuline vrijmaking pancreas door sulfonylureumderivaten Bloed en gastransport Functie bloed -­‐ Transport o Nutriënten (oa glucose) o Gassen (O2, CO2) o Afvalstoffen (oa ureum) o Signaalstoffen (hormonen) -­‐ Regulatie o Temperatuur o pH o Bloedvolume -­‐ Bescherming o Herstel (bloedstolling) o Afweer (immuunsysteem) Samenstelling bloed: Vloeistof (55%) en cellen/elementen (45%) -­‐ Bloed: plasma + cellulaire elementen -­‐ Cellulaire elementen o Rode bloedlichaampjes (enterocyten) o Witte bloedlichaampjes (leukocyten) à afweer o Bloedplaatjes (trombocyten) à stolling -­‐ Plasma: bloed zonder cellen -­‐ Serum: plasma zonder fibrinogeen, en grootste deel overige stollingsfactoren Plasma: 90% water, veel ionen, elektrolyten, organische moleculen en verder wat spoorelementen, vitaminen en gassen. Eiwitten à voornamelijk albumines, globulines en fibrinogeen (wondhechting en stolling). Globulines worden aangemaakt door witte bloedcellen maar spelen ook een rol als carrier eiwit à kunnen binden aan steroïd hormonen zodat die door het bloed getransporteerd kunnen worden. Albumines zijn ook carrier eiwitten en hebben een belangrijke rol bij het bepalen van de osmolariteit in het bloed. Bij veel kleine deeltjes gaat de osmolariteit omhoog. Vorming van bloedcellen (hematopoëse): Stamcel splitst à B en T lymfocyten en natural killer cells uit gevormd à uit myeloïde stamcel worden rode bloedcellen gevormd. Bij tekort aan zuurstof à meer EPO (erytropoëtine) gevormd à meer rode bloedcellen. Bij bloeding à meer bloedplaatjes gemaakt. CSF = kolonie-­‐stimulerende factoren Hematocriet (H): volumepercentage samengepakte rode bloedcellen (na centrifugering) = x/(x+y). Mannen: 0.40-­‐0.54 Vrouwen: 0.37-­‐0.47 Erytrocyten -­‐ Kernloos, klein, leven 80-­‐120 dagen -­‐
-­‐
-­‐
Rood: hemoglobine (Hb) – O2 transport Per dag 1% vervangen à afbraak in lever Plat à groter oppervlakte om zuurstof uit te kunnen wisselen Ontwikkeling erytrocyten Pluripotente hematopoietische stamcel à onder invloed van EPO à in de richting van proerythrocyt à krijg je een blast à Hb synthese à ijzer nodig voor de vorming van heemmoleculen. Rijping bloedcel = 2 weken. Foliumzuur en vitamine B12 nodig voor het rijpen (!). Intrinsic factor nodig voor opname van de vitamine B12. Reticulocyte gaat de bloedbaan in en rijpt verder tot het eind van een rode bloedcel. 4 Globines (2α en 2β ketens) met ieder een haemgroep. Man: 140-­‐180 g Hb/L = 8.1-­‐10.7 mmol/L Vrouw: 120-­‐160 g Hb/L = 7.3-­‐9.7 mmol/L Globines gesplitst in aminozuren à Heem groep à ijzer à opgeslagen en omgezet à veel wordt hergebruikt. Heemgroep gesplitst à billirubine à giftig à opgenomen in lever à afgescheiden door gal à kleur aan poep. Wanneer worden extra erytrocyten aangemaakt? Zuurstof gehalte omlaag à nieren getriggerd om EPO aan te maken à in rode beenmerg à meer cellen gevormd à toename aan rode bloedcellen à verhoging van vermogen om zuurstof te transporteren en uit te wisselen. Bij te weinig ijzer à geen aanmaak rode bloedcellen. Gasuitwisseling Diffusie hangt af van: -­‐ Membraandikte -­‐ Membraanoppervlak -­‐ Diffusiecoëfficiënt van het gas -­‐ Partiële drukverschil Groot drukverschil à meer gas diffundeert Groter oppervlak à meer diffusie Gasuitwisseling O2 O2 gebruik per minuut in rust: 300 mL O2 vrij opgelost en gebonden aan Hb (in rode bloedcel) Gastransport: O2 – vrij opgelost cO2 (vrij opgelost): αO2 x pO2 (wet van Henry) αO2 is de oplosbaarheidscoëfficiënt van zuurstof = 0.03 O2 ml/l bloed (bij 37 graden) pO2 is de zuurstofspanning (partiële O2 druk) Partiële zuurstofdruk in longen cO2 (vrij opgelost): αO2 x pO2 = 0.03 x 100 = 3 ml O2/l bloed; hartminuutvolume: 5L/min à 15 ml naar weefsels ipv 300 ml Gastransport: O2 – gebonden aan Hb -­‐ HbO2 = (Hb bindingscapaciteit (mate waarin het kan binden) x Hb concentratie) x saturatie Hb (hoeveel van de hemoglobine daadwerkelijk is gebonden aan zuurstof) = 1.34 x [Hb] x %Sa -­‐ Zuurstofsaturatie is niet gelijk aan lineair Zuurstofdissociatiecurve Afhankelijk van: -­‐ Temperatuur -­‐ pH -­‐ [CO2] -­‐ 2,3-­‐BPG Als 1e O2 molecuul gaat binden aan de hemoglobine à morfologische verandering à makkelijker voor molecuul 2 en 3 om te binden à binding van de 4e is weer lastiger.(daarom S curve) Bij 40 mmHg à Hemoglobine moleculen kunnen niet zo goed binden aan O2 à geven het veel af à druk minder in weefsel à O2 automatisch vrijgelaten door hemo moleculen à uitwisseling met bloed à kan naar weefselcellen toe à hemo minder gesatureerd. Bohr effect: verminderde binding van zuurstof bij toename temperatuur, CO2 en 2,3-­‐BPG of afname pH. Curve naar rechts à meer CO2 in bloed à O2 verdreven. Gaswisseling CO2 Per minuut 200 ml CO2 geproduceerd. CO2 vrij opgelost = 7-­‐10%. CO2 gekoppeld aan Hb = ong 20%). CO2 gebonden in plasma als HCO3-­‐ = ong 70%. Haldane effect (omgekeerde van Bohr effect) = minder O2 à meer CO2 kan binden aan hemoglobine. Bij lagere pO2 kan meer CO2 getransporteerd worden. Effect van O2 op CO2. Bohr effect = effect van CO2 op O2 Zuurstofdissociatiecurve: Bij 10 hemoglobine moleculen is er plek voor 40 O2. Bij 50% is 20 O2 gebonden. Het kan zijn dat er 5 hemoglobine moleculen helemaal vol zitten (met 4 O2) en 5 met geen enkele maar het kan ook anders verdeeld zijn. Het percentage op de y-­‐as gaat om het totaal dat gebonden is. Bij 100 mmHg druk is ongeveer 100% gebonden. Drukverschillen à Anemie (bloedarmoede) -­‐ Symptoom, niet een ziekte à op zoek naar oorzaak -­‐ Hb deficiëntie (te weinig rode bloedcellen (RBCs) en/of te weinig Hb à niet genoeg zuurstof transport o Tekort aan ijzer, vit B12, foliumzuur, EPO, bloedverlies, verminderde productie van RBCs, toegenomen afbraak RBCs (hemolysis) Toegenomen afbraak van RBCs -­‐ Erfelijk: o Hemoglobine pathologiën § Sikkelcel anemie: fout in β-­‐keten à HbS à bij laag zuurstofgehalte: kristalvorming in RBC (bij zuurstoftekort worden bloedcellen afgebroken) § Thalassemiën: 1 globine keten afwezig of aangetast à RBCs zijn dun, kwetsbaar en deficiënt. o Veranderingen in de membraan: § Spherocytose: klein en bol, makkelijk beschadigd § Elliptocytose o Enzym deficiënties § Glucose-­‐6-­‐fosfaat dehydrogenase (G6PD) deficiëntie Glucose-­‐6-­‐fosfaat dehydrogenase (G6PD) deficiëntie -­‐ Cel kan geen glutathione produceren (=antioxidant) -­‐ Geen bescherming tegen vrije radicalen en peroxides -­‐ RBC is kwetsbaarder -­‐ Geen mito’s aanwezig à nodig voor ccyclus à dus in rode bloedcel kan je alleen anaeroob energie krijgen -­‐ Bij hypoxie toename in 2,3-­‐BPG Toegenomen afbraak van RBCs -­‐ Opgelopen: o Bacteriële of parasiet infecties o Mechanische afbraak (bijv. Door hartkleppen) o Chemische afbraak (bijv. Drugs) o Transfusie van verkeerde bloedgroep bloed Bepalen anemie – meten: normale bloedwaardes Hb gehalte dmv colorimetrie (kleur van het bloed) – female: 115-­‐160. Mannen 135-­‐175 g/l Hematocriet (H): volume % rode bloedcellen. Female: 0.37-­‐0.47 Male: 0.4-­‐0.54 L/L = PCV Anemie op basis van MVC -­‐ Microcytair (MCV(mean cell volume) <80fl): ijzertekort -­‐ Normocytair (normaal MCV 80-­‐100 fl): beginnende anemi, recent bloedverlies, EPO probleem -­‐ Macrocytair (MCV > 100 fl): vitamine B12 en foliumzuur deficiënties Zolang het ventileren goed gaat en het uitwisselen van gassen gaat ook goed dan zal de PaO2 gelijk blijven. Hoeveelheid O2 in het arteriële bloed: Vrij opgelost O2 + O2 gebonden aan Hb. Vrij opgelost zuurstof berekenen met Henry’s weg: Gasinhoud = oplosbaarheid x partiële druk Casus à Dia 20/21 en verder van gastransport 2 (!!) Bij anemie is er minder zuurstof in het bloed aanwezig. Hemoglobine is niet voldoende gesatureerd, dus er is te weinig zuurstof in het bloed. Bloedstolling Trombocyten (bloedplaatjes) Blijven circa 10 dagen in de circulatie. Deel opgeslagen in milt (daar ook afbraak). Megakaryocyte breekt kleine stukjes af en dat zijn de bloedplaatjes. Trombocyten zitten vol met granulocyten. Bloeding en bloedstelping -­‐ Schade à bloedverlies + toegangsweg voor micro-­‐organismen -­‐ Bloedstelping: o Stap 1: Vaatvernauwing o Stap 2: plaatjes aggregatie o Stap 3: vorming fibrine o Stap 4: fibrinolyse = afbraak na heling Stap 1: Vasoconstrictie -­‐ Oorzaken: o Depolarisatie beschadigde gladde spiercellen, à contractie o Vrijkomen neurotransmitters uit beschadigde zenuwcellen o Afgifte vasoconstrictoire stoffen: endotheline, serotonine en tromboxaan α2 -­‐ Gevolg: kleine vaatjes volledig afgesloten -­‐ Duur: 20-­‐30 minuten; ondertussen start stap 2 & 3 -­‐ Als dat niet tijdig gebeurt: afname vasoconstrictie à nabloeding Stap 2: propvorming door plaatjesaggregatie Bloedplaatjes plakken aan collageen weefsel vast. Als zo’n bloedplaatje geactiveerd wordt krijgt hij uitstulpingen. Scheidt dan factoren af: Ad. 2) ADP, 5-­‐HT, PAF, tromboxaan-­‐ α2. Plaatjes plakken wel aan elkaar vast, maar het zal niet voldoende zijn als het bloedvat weer open gaat, tenzij er ook fibrine gevormd wordt. Stap 3: Fibrinevorming -­‐ Propvorming -­‐ Vorming fibrinenetwerk voor langdurige afsluiting -­‐ Versterking + groei plaatjesprop -­‐ Samentrekking stolsel Stollingsfactoren zitten allemaal in het bloed. Fibrinogeen is een van de plasma-­‐eiwitten = inactieve vorm, moet geactiveerd worden tot fibrine om de draden te vormen, anders zou je bloed steeds stollen. Alle stollingsfactoren komen voor in inactieve toestand. Meeste gemaakt door lever. TF (Tissue factor) gemaakt door weefselcellen, pas bij een beschadiging wordt TF afgescheiden. Fibrinevorming, een cascade van reacties. (doel is fibrine vorming) Activatie van fibrinogeen tot fibrine gebeurt onder invloed van trombine. Trombine is de geactiveerde vorm van stollingsfactor (SF) 2 à prothrombine. Deze omzetting wordt geactiveerd door de geactiveerde vorm van SF 10 en gaat sneller als het gebonden is aan de geactiveerde vorm van SF 5. Trombine activeert en versterkt SF 5, 8 en 11. Excentrieke pad: Beschadiging à TF afgegeven à activeert SF 7 à vormt complex à SF 10 geactiveerd à helpt bij activatie trombine. Intrinsieke pad: Versterkende loop dat er meer SF 10 geactiveerd wordt, dus meer trombine en dus fibrine à draadvorming. Kan gebeuren als je bloed stil staat. SF 13: houdt het stolsel op gang. SF 8 en 9 worden geactiveerd door SF 12 en zorgen voor activatie van SF 10. SF 8 en 9 hebben een versterkende rol en zijn het eindproduct van het intrinsieke pad. SF 12 wordt geactiveerd door SF 11. SF 8 vormt een complex met een Willibrord factor. Hemofilie A en B à bij de een mis je SF 8 en bij de ander mis je SF 9. Calcium heeft een belangrijke activerende rol, die activeert verschillende factoren. Vitamine K; gemaakt door bacteriën in de dikke darm, opgenomen uit groene groentes. Nodig voor het produceren van SF 2, 7, 9 en 10. Aspirine en vitamine K antagonisten zijn goede anti-­‐stollingsmiddelen. Anti-­‐trombine middel zorgt ervoor dat er geen fibrinogeen meer omgezet kan worden in fibrine. Je bloed is te dik als de verhouding tussen plasma en rode bloedcellen verandert. Als je meer rode bloedcellen hebt, is het dikker. Intravasale stolling = trombose Zelf heb je al antitrombine III, prostacycline en proteïne C in het bloed zitten. Factoren die zorgen dat er geen trombine wordt gevormd uit protrombine. Ventilatie en perfusie Wat is benauwdheid? -­‐ Dyspneu -­‐ Kortademigheid -­‐ Benauwdheid à meer ademarbeid verrichten à bepaald door de 2 hindernissen à compliantie en weerstand. Wat is het effect van een verhoogde luchtwegweerstand? Curve gaat uitdijen, oppervlak neemt heel erg toe. Inademen gaat moeilijker à je moet meer arbeid verrichten om de weerstand te overwinnen. Bij het uitademen gaat het dan arbeid kosten. Verhoogde arbeid zorgt voor zweten en rood worden, ook aan de spieren in je hals kan je het zien. Door de mond ademen zorgt voor een vermindering van de weerstand. Geforceerde expiratie; erachter komen of je een weerstandsprobleem hebt. Maximaal inademen en dan maximaal uitademen à geforceerde uitademing à FEV à hoeveelheid lucht dat je in 1 seconde uit kan blazen. Bij een weerstandsprobleem neemt de FEV af. Wat is het effect van een verhoogde compliantie? Longemfyseem. à long met verhoogde compliantie à tussenschotten gaan kapot à verlies van collageen vezels à rekbaarheid neemt toe à slappe long. Effect op de ademarbeid à Curve neemt toe (wordt steiler, driehoekje wordt kleiner). Dus patiënten met emfyseem hebben nauwelijks problemen bij de inademing, maar wel problemen met de uitademing. Wat is het effect van een geforceerde uitademing? Je begint normaal met inademen als de intrapleurale druk zo’n 5 is. Tijdens de inademing wordt de druk nog lager en de druk in de long wordt ook lager. Bij geforceerde uitademing ga je heel veel druk creëren in de intra ruimte, dat het zelfs positief wordt. Er is dan een punt dat de long dicht drukt en de uitademing duurt dan langer dan normaal. Air-­‐trapping: Lucht komt vast te zitten achter de samengevallen long. Obstructieve long obstructie: verhoogde longweerstand à afgenomen compliantie à driehoek neemt heel erg toe à last met inademen à verkleining van residuaal volume à uitademen gaat wel makkelijk. Longfibrose à verbindweefselen van de longen. Bij afname van de compliantie à inademing verstoord. Van 1 naar meerdere ademhalingen Ademminuutvolume (AMV) = hoeveelheid lucht die naar buiten komt per minuut = VE = f x VT (V met een puntje erop, per tijdseenheid). f = frequency. Vt = tidal volume. Er wordt altijd iets meer uitgeademd dan ingeademd à komt door de warmte in je lichaam. Deel van de longen dat niet gebruikt wordt voor gaswisseling = fysiologische dode ruimte. De long en de alveolaire ventilatie De fysiologische dode ruimte (VD): VE = VA + VD -­‐ De anatomische dode ruimte (de laatste lucht die je in ademt komt nooit verder dan de luchtpijp) -­‐ De alveolaire dode ruimte (het volume lucht dat wel in de longblaasjes terecht komt, maar niet mee doet met de gaswisseling, is te verwaarlozen) De alveolaire ventilatie: VA (met puntje erop) = f x VA = f x (VT -­‐ VD) à het deel dat wel mee doet met de gaswisseling à je streeft naar een grote VA à VD groot à extra inzetten. De diffusie: Hoeveelheid gas dat diffundeert is afhankelijk van het oppervlak van de longen (A) en is omgekeerd evenredig met de weg waarover gediffundeerd moet worden, de dikte van de longwand. T kan toenemen bij alle vormen van ontstekingsprocessen. D = diffusie coëfficiënt (CO2 kan veel makkelijker er doorheen dan O2, voor CO2 is minder drukverschil nodig) De partiële druk van een gas in een gasmengsel -­‐ De druk die het gas in het mengsel uitoefent -­‐ In een droog gasmengsel: Pgas = Fgas x P o Fgas = fractionele concentratie van het gas (decimaal getal). o Druk om ons heen is barometerdruk o Lucht die je inademt is geen droog gas -­‐ In een mengsel verzadigd met waterdamp: Pgas = Fgas x (PB – PH2O) = FGas x (PB – 47) Van de buitenlucht naar de alveoli: -­‐ In de inademingslucht: o PI(inspiratoire lucht) O2 = 0.2093 x (760-­‐47) = 150 mmHg o PICO2 = 0 mmHg -­‐ In de alveolaire lucht o PaO2 = 100 mmHg o PaCO2 = 40 mmHg pO2 daalt zo omdat je maar een halve liter zuurstofrijk toe voegt aan de FRC (dus aan het 6 voudige). De partiële druk van een gas in een vloeistof = de partiële druk van dat gas in het gasmengsel waaraan de vloeistof blootstaat. De partiële zuurstofspanning in bloed; zuurstof gaat naar plasma door een drukverschil in de alveoli en bloed à diffusie. Over de membraan ontstaat ook een drukverschil. Dus zuurstof gaat aan hemoglobine zitten. Met CO2 gebeurt het omgekeerde à op andere plek gebonden aan hemoglobine à als het losgelaten wordt à komt in plasma terecht à druk verschil à gaat naar longen Zuurstofverzadiging = hoeveelheid zuurstof dat gebonden zit aan het hemo. De hoeveelheid die vrij opgelost is bepaalt de partiële spanning (!!) Van alveoli naar bloed -­‐ In de alveolaire lucht: o PAO2 = 100 mmHg o PACO2 = 40 mmHg -­‐ In het bloed o PaO2 = 95 mmHg o PaCO2 = 40 mmHg Diffusie en de affiniteit voor Hb; Niet alleen de hoeveelheid bloed is van belang die langs de alveoli stroomt, maar ook hoe het er langs stroomt à diffusie en snelheid. Bij inademen van CO à blanke mensen krijgen een rozige huidskleur. Het heeft een sterke aantrekkingskracht tot hemoglobine. Verdrijft het zuurstof à die gehaltes gaan drastisch naar beneden. CO blijft vrijwel niet vrij opgelost achter in het plasma. De partiële spanning wordt bepaald door de hoeveelheid vrij opgeloste CO, dat is dus heel laag. N2O is andersom, die bindt nauwelijks, blijft vrij opgelost à partiële spanning is hoog. O2 zit er tussenin. Betekenis beschikbare diffusietijd; Als bloed sneller langs de alveoli stroomt heb je minder tijd voor diffusie. Bij gezonde personen blijft de pO2 gelijk, bij mensen met diffusieproblemen daalt hij. De benauwdheid die bij rust niet is, maar wel bij beweging à niet te maken met zuurstofbehoeftes, maar met de snelheid van de bloedstroom. Het Alveolo-­‐arteriële pO2-­‐verschil (de A-­‐a gradiënt) -­‐ Het verschil tussen PAO2 en PaO2 -­‐ Bedraagt normaal zo’n 5-­‐10 mmhg -­‐ Kan worden berekend met behulp van de alveolaire gasvergelijking o Arterieel bloed afnemen (arteriële en alveolaire pO2 berekenen = A-­‐a gradiënt De alveolaire gasvergelijking = de ideale gasvergelijking R = respiratoir coëfficiënt (hoeveelheid O2 die je verbruikt in je lichaam en de hoeveelheid CO2 die je produceert, afhankelijk van de soort brandstof die je verbruikt. Normaal 0.8) Oorzaken normale A-­‐a verschil -­‐ Regionale verschillen in ventilatie/perfusie verhouding -­‐ Niet-­‐pathologische R-­‐L-­‐shunts: o Coronairvaten à linker ventrikel o Bronchiaalvaten à vv. Pulmonales Shunt = zuurstofarm bloed aan zuurstofrijk bloed toevoegen à pO2 gaat naar beneden. Factoren die het resultaat van de gaswisseling bepalen -­‐ De ventilatie o Compliantie en weerstand -­‐ De diffusie o Gaswisseling, Wet van Fick -­‐ De bloedstroomsnelheid o Diffusietijd -­‐ De perfusie in relatie tot de ventilatie Effect van de zwaartekracht op het alveolair volume en longperfusie Gevolg = pleuradruk is -­‐10 cm H2O boven in de longen. Door de zwaartekracht trekt de long aan de hele pleura, die trekt de ruimte open. Als het volume groter wordt, neemt de druk af. Onderin krijg je een veel lagere druk, -­‐2.5 cm H2O. Boven in de long zijn de alveoli opengetrokken voordat je gaat inademen. Als je gaat inademen heb je nauwelijks nog ruimte om de alveoli te ontplooien. Onder in de long kan je ze juist prima nog oprekken. De long wordt in rechtop zittende houding het beste geventileerd onderin de long. Boven in de long stroomt nauwelijks bloed, onderin heel veel. Doorbloeding neemt nog meer toe al gaandeweg naar de basis van de long. Doorbloeding neemt meer toe dan de ventilatie. Ventilatie/perfusie verhouding wordt lager à als de verhouding toe gaat nemen in de richting van de basis van de long à teveel bloed in de basis om te voorzien van zuurstof. Als er heel veel bloed langs stroomt kan er nog steeds niet genoeg worden opgenomen. De basis van de long heeft meer invloed dan de top. De verhouding onderin is wel slecht, omdat er teveel bloed stroomt. Ventilatie/perfusie verhouding is 0.8 (normaal is 1) à over perfusie à Het hart moet dus te hart werken om al het bloed rond te pompen. Longpatiënten zijn dus houding afhankelijk. Lokale stoornissen in de ventilatie/perfusie-­‐verhouding (pathologische wanverhoudingen) -­‐ Ventilatiestoornis, b.v. o Verminderde compliantie (veroudering, oedeem, longziekte) o Verhoogde luchtwegweerstand (slijm, vocht, bronchoconstrictie, compressie) Ergste is als de hele alveoli afgesloten is en de doorbloeding nog steeds hetzelfde is à Shunt Bij een verkoudheid kunnen die ook ontstaan. Net als astma à veel R-­‐L shunts = verspilde perfusie. Als de alveoli afgesloten is à Lucht kan niet het bloed in, dus het bloed dat er langs stroomt kan niet genoeg worden voorzien van zuurstof à zuurstofarmer dan normaal à lagere pO2. Ventilatieproblemen leiden tot verhoogde ademarbeid. -­‐ Perfusiestoornis, bv o Lokale belemmeringen (emboli, thrombi) o Lokale compressie (oedeem, tumor) o Meest extreem (dode ruimte ventilatie) Bloedvat afgesloten en alveoli niet = dode ruimte ventilatie. Het bestaat dus uit lucht maar bloed kan er niet langs, ook wel verspilde ventilatie genoemd. V/P verhouding > 1 brengt pO2 naar beneden, is slecht, maar te klein is ook slecht. Alles wat er tussenin zit leidt tot verslechtering van gasuitwisseling in de longen. Regulatie van regionale verschillen in ventilatie/perfusie-­‐verhouding -­‐ Stijging PACO2 (alveolaire pCO2)à bronchodilatatie à alveolaire ventilatie stijgt à Directe inwerking van CO2 op de bronchiën -­‐ Daling PAO2 (alveolaire pO2) à vasoconstrictie à perfusie daalt. Overal in het lichaam leidt een verlaging in de pO2 tot vasodilatatie, maar in de longen is het een uitzondering, daar zorgt het voor vasoconstrictie. Inademen vieze gassen à geen O2 naar binnen à R-­‐L shunt à gassen weg à O2 naar binnen à R-­‐L shunt weg. Als bloed niet de linkerlong in kan door vasoconstrictie, dan moet het ergens anders heen. Normaal komt er 5 liter bloed per minuut uit de rechterventrikel, dus gaat er meer bloed stromen in de rechterlong, het deel dat goed geventileerd wordt à perfusie beter gemaakt à verhouding geoptimaliseerd. Principe van de respiratoire regulatie; Regelcentrum à output à effectoren (ademhalingsspieren à diafragma en tussenribspiertjes) à sensoren à input à regelcentrum etc. Het respiratoir regelcentrum zit in de hersenstam. Effect van de PaCO2; Normaalwaarde PCO2 = tussen de 34-­‐45 mmHg. Zelfs in het normale gebied is bij een toename te zien dat het ademminuutvolume heel snel toeneemt. Gaat van de 10 naar de 15. De helft komt er snel bij. Centrale chemoreceptoren; Hersenen. Capillair aan de buitenkant. Cerebrospinale vloeistof heeft aan de binnenkant een celletje met een chemoreceptor die gevoelig is voor H+, die geeft een signaal door aan het ademhalingscentrum. Als er meer CO2 in het bloed zit wordt er meer gediffundeerd vanuit het bloed naar de cerebrospinale vloeistof, die is doorlaatbaar. Daar bindt het aan water à H+ + HCO3-­‐. Dus als je PCO2 toeneemt, neemt je H+ toe, dus het ademhalingscentrum krijgt een seintje dat het ademvolume toe moet nemen. Centrale chemoreceptoren zijn heel gevoelig voor pCO2. Perifere chemosensoren zitten in de carotis en aorta boog. Gevoelig voor de PO2 (zuurstofspanning, voor de pH en een heel klein beetje voor de pCO2) Effect van de PaO2; Normaal 95 mmHg. Bij een daling van de PO2 reageert het ademminuutvolume nauwelijks. Het lichaam kan dus anaeroob metaboliseren, behalve de hersenen. Als de PO2 onder de 60/65 mmHg komt gaat het ademminuutvolume pas afnemen. Hypoxy = te lage ademprikkel in de cel (!) à reageer je sterk op. Ventilatie en ademhaling worden dus geregeld op de PCO2 en niet op de PO2!!! Effect van arteriële pH. Normaal tussen de 7.35 en 7.45. Binnen dit gebied krijg je al een sterke toename in de ventilatie, niet zo sterk als een verandering in de PCO2, maar speelt wel een belangrijke rol. Deze eigenschap leidt ertoe dat je door longaandoeningen een zuur-­‐
base stoornis kan krijgen of wanneer je die op een andere manier hebt verkregen, dat je het kan verbeteren dmv de longen. Werkt beide kanten op. Dus: de ventilatie wordt geregeld door 2 type sensoren: -­‐ Centrale (PCO2) -­‐ Perifere (PO2) à moet heel erg veranderen wil je daar op reageren met ademvolume. pH en PCO2 reageren een stuk sterker. Als de ventilatie slecht is à perfusie slechter gemaaktà daardoor voel je je beter. Hyperventilatie à Verlaging PCO2 à verlaging pH à verlagingen detecteer je in je lichaam à leidt tot een rem op de ventilatie à dus het stopt of je valt flauw en dan is het over. Sensoren -­‐ Chemosensoren o Centrale chemosensoren o Perifere chemosensoren -­‐ Overige sensoren o Rekreceptoren: Hering-­‐Breuer reflex o Gewrichts-­‐ en spierreceptoren o Pijn-­‐ en temperatuursensoren o Voor prikkelende stoffen o Etc. Hyperventilatie: grotere ventilatie dan nodig om de PaCO2 op zijn normaalwaarde te houden Hypoventilatie: kleinere ventilatie dan nodig om de PaCO2 op zijn normaalwaarde te houden Als de pO2 in het bloed te laag is geworden leidt dit tot een hypoxy à hypoxemie à te weinig zuurstof in het bloed en dus in de cellen. Verhoogde ademarbeid zorgt voor verhoging van het ademminuutvolume. Alle skeletspieren worden motorisch geïnnerveerd à kenmerkend is dat ze uitgeput kunnen raken. Longaandoening waarbij de PCO2 verstoord is à lichaam gaat aanpassingen doen à uitputting is een reden waaruit blijkt dat het uiteindelijk niet meer kan. Op hoogte (in de bergen) is de luchtdruk afgenomen omdat de lage lucht die erop drukt minder is. Effect van hoogte op de PIO2; De partiële gasdruk: -­‐ Dezelfde percentages O2, CO2 en N2 in de lucht -­‐ Lagere partiële drukken van O2, CO2 en N2 Druk van een gas in een gasmengsel à partiële spanning is gelijk aan de fractionele concentratie x druk van het gasmengsel. PO2 is wel lager, maar er is niet minder zuurstof. PCO2 op zeeniveau is ongeveer 0, hoog in de bergen is het ook 0. Pas als de partiële zuurstof spanning onder de 60 mmHg komt gaat je lichaam reageren. In de bergen is dat pas boven de 2500 meter. Hoogteziekte; 4-­‐6 uur na aankomst; Ingeademde PO2 is verlaagd (PIO2)à PAO2 daalt à PaO2 daalt à hypoxische ademprikkel à sneller ademen. Meer CO2 uitblazen à PaCO2 daalt à hyperventileren à remt ventilatie -­‐ Liquor pH stijgt(centrale chemosensoren) -­‐ Arteriële pH stijgt (perifere chemosensoren) Nieren gaan er mee bemoeien. PCO2 is gedaald à pH omhoog = alkalose à nier gooit bicarbonaat het lichaam uit à duurt 2-­‐3 dagen à pH normaliseert à klachten gaan weg à rem op ademhaling gaan weg à opnieuw hyperventileren -­‐ Na 3-­‐5 dagen stijgt de ventilatie, want: o Lagere drempel PaCO2-­‐stimulering o HCO3-­‐ uitscheiding nieren stijgt à pH daalt daardoor Door het vele ademhalen verlies je veel water à echte bergbeklimmer moet 20 liter water drinken ter compensatie. Klachten en symptomen van Hoogteziekte (AMS) -­‐ Hoofdpijn -­‐ Slaapstoornissen -­‐ Duizeligheid, verminderd concentratievermogen -­‐ Gebrek aan eetlust, misselijkheid -­‐ Kortademigheid, hoesten Longoedeem à door vasoconstrictie in de longen omdat de pH laag is en de PO2 laag is. Oedeem is toestand waarbij bloedvaten dichtgeknepen worden en er kan ook vocht in de alveoli terecht komen waardoor het afgesloten wordt à R-­‐L shunt. Risico’s op hoogte -­‐ Acute Mountain Sickness (hoogteziekte) -­‐ High Altitude Pulmonary Edema (HAPE) -­‐ High Altitude Cerebral Edema (HACE) à kan je psychose krijgen Het hart, elektrisch 2 circulaties à groot en klein à systeem-­‐ en longcirculatie. Hart: Bloed vanuit weefsels: -­‐ CO2 -­‐ Afvalstoffen -­‐ Warmte Bloed richting weefsels: -­‐ O2 -­‐ Voedingsstoffen -­‐ Hormonen Arterie Pulmonalis is de enige zuurstofarme arterie. Veneuze kant is zuurstof arm. Doorbloeding (in rust) à
Hartruis à als er een gaatje in de kleppen zit. Evenwichtspotentialen; Elektrische eigenschappen. In-­‐ en uitstroom van ionen door lekkanalen, die staan altijd open; er zijn echter ook spanningsafhankelijke kanalen. Er zijn meer lekkanalen voor Kalium dan voor Natrium. Veel Kalium ionen aan de binnenkant van de cel en maar weinig aan de buitenkant à Chemische gradiënt zorgt dat de K+ van binnen de cel naar buiten wil. Elektrische gradiënt de cel in à De binnenkant van de cel is negatief, de buitenkant is positief. Natrium heeft veel ionen aan de buitenkant en maar weinig aan de binnenkant. Chemische gradiënt zorgt dat Na+ van buiten naar binnen wil, mede ook door de elektrische gradiënt die juist naar buiten wil. Wet van Nernst: VE= (RT/zF) ln([X]o/[X]i) = (61mV/Z) log ([X]o/[X]i) R = Constante. T= Temperatuur. Z = valentie. F = constante. Xo en i = ionenconcentratie binnen en buiten de cel. De evenwichtspotentiaal (membraanpotentiaal) waarvoor een bepaald ion een evenwicht is, is afhankelijk van de ionenconcentratie buiten en binnen de cel. Kalium = -­‐90 mV à dan gaan er net zo veel K+ ionen naar buiten (chemisch) als naar binnen (elektrisch), netto geen uitwisseling. Evenwicht van natrium ligt bij +40/50 mV Evenwicht van Ca2+ ligt bij +80 mV, wil ook met de chemische gradiënt naar binnen, in mindere mate dan natrium. De Membraanpotentiaal hart spiervezel ligt bij -­‐80 mV = intracellulair Actiepotentiaal neuron; 1. opening spanningsafhankelijke Na+ en K+ kanalen (Na+ kanalen gaan sneller open), dus Na+ naar binnen en K+ naar buiten à depolarisatie. 2. Inactivatie spanningsafhankelijke Na+ kanalen, dus Na+ influx wordt minder tot alle kanalen dicht zijn. 3. K+ efflux neemt af doordat de membraan repolariseert; de sluiting is net als de opening langzaam, dus een undershoot (hyperpolarisatie) à meer lekkanalen voor K+ à gaan meer cel in en uit à heeft een groter effect op de membraanpotentiaal. Exciteerbare cellen Kanalen in hart spiervezels: -­‐ Selectief -­‐ Spanningsafhankelijk -­‐ Verschillende activatiesnelheden Rust: -­‐ K+ vooral intracellulair -­‐ Na+ vooral extracellulair -­‐ Vrij Ca2+ vooral extracellulair Intracellulair: negatief geladen tov extracellulair Exciteerbare cellen 1. Myocard (=hartspiercel) 2. Geleidingssysteem a. Sinoatrial knoop (SA) b. Atrioventriculaire knoop (AV) à tussen atrium en ventrikels c. Bundel van His d. Purkinje vezels Ventriculaire hartspiercel Fase 4: rust potentiaal Fase 0: depolarisatie à Na+ influx (snel) Fase 1: initiële repolarisatie à Na+ inactivatie, K+ efflux Fase 2: plateau à Ca2+ influx (L-­‐type), K+ efflux Fase 3: repolarisatie à K+ efflux, Ca2+ inactivatie SA knoop, pacemaker cel Fase 0: depolarisatie à Ca2+ influx (L-­‐type) Fase 3: repolarisatie à Ca2+ inactivatie, K+ efflux Fase 4: rust/pacemaker potentiaal à Na+/(Ca2+ T-­‐type) influx If: funny channels/kanalen: -­‐ Natrium/kalium kanaal -­‐ Langzaam geactiveerd door hyperpolarisatie (< -­‐40 mV) Kanalen gaan open bij de hyperpolarisatie à Natrium de cel in à drempelpotentiaal bereikt à depolarisatie à If kanalen sluiten à Sluiten Ca2+ kanalen à K+ geopend en gaat de cel uit à repolarisatie van de cel à If kanalen weer open. Door de kanalen krijg je dat de cellen spontaan actiepotentialen gaan produceren. Pacemakercellen: SA knoop: 70-­‐80 per minuut AV knoop: 40-­‐50 per minuut Bundel van His: 30-­‐40 per minuut Purkinjevezels: 20-­‐30 per minuut à SA knoop bepaalt het ritme Impulsgeleiding De actiepotentialen van de myocardcellen hebben een plateaufase. Tussen de cellen zitten gap junctions à snelle geleiding en overal depolarisatie. Gladde spiercellen hebben dit ook. Skeletspieren hebben dit NIET, daarbij moet elke spiervezels apart door een motorneuron geactiveerd worden. Alle voortgeleiding moet via de AV knoop gaan, anders trekken de atria en ventrikels tegelijk samen. SA knoop zorgt voor een vertraging. Na een actiepotentiaal moeten de ionen er weer uit worden gepompt, dat kost energie. De cel moet daarvoor ATP aanmaken. -­‐ Voortgeleiding verloopt via gap junctions -­‐ Contractie volgt op depolarisatie -­‐ Atria contraheren voor ventrikel -­‐ Ventrikels contraheren als eenheid Actiepotentialen zorgen voor potentiaalverschillen, te meten op lichaamsoppervlak. Hersenactiviteit: EEG à Electroencefalogram Skeletspieren: EMG à Electromyogram Hart: ECG à Electrocardiogram, hartfilmpje Verschillende groottes van de pieken komt door de richting van de potentiaal à potentiaalverschillen. Unipolaire afleiding à Activiteit van 1 elektrode afleiden ten opzichte van de referentie elektrode. Bipolaire afleiding à Ene elektrode min de andere elektrode. Afleiding van potentialen. A. Depolarisatie naar + elektrode: positieve uitslag B. Depolarisatie van zowel + als – elektrode: neerwaartse uitslag C. Repolarisatie vanaf – elektrode en/of depolarisatie vanaf + elektrode: negatieve uitslag D. Repolarisatie vanaf + elektrode: opwaartse uitslag Impulsgeleiding en ECG Tijd tussen de depolarisatie van het atrium en het begin van de QRS fase is het delay van de AV knoop = P-­‐Q interval. P piek = atria depolarisatie QRS-­‐complex = Ventrikel depolarisatie S-­‐T segment = rustfase T piek = Ventrikel repolarisatie Neuronale beïnvloeding.(!!) Primaire centrum van de sympathicus = hypothalamus Secundaire centrum van sympathicus = ruggenmerg (tussen T1 en T2) Tertiaire centrum van sympathicus = of in grensstreng of in prevertebrale ganglion, van daaruit naar het hart. β1 receptoren. (β2 à Bloedtoevoer naar het hart, β3 à in vet) Primaire centrum van de parasympaticus = hypothalamus Secundaire centrum van de parasympaticus = hersenstam en sacrale ruggenmerg (vanaf daar naar genitaliën). Vanaf de hersenstam naar de rest van de organen, via Nervus Vagus. Tertiaire centrum van de parasympaticus = dicht bij doelorgaan Effecten van autonome zenuwstelsel op pacemaker cellen; Sympathisch: NA of A afgegeven in bijniermerg à binden aan β1 receptor à binding aan Gs eiwit geactiveerd (stimulator eiwit) à zorgt voor activatie van Adenylate cyclase à ATP omgezet in cAMP à Produceert proteïne kinase à zorgt dat T-­‐type calcium kanalen en de funny channels geopend worden (instroom Na+ en K+ à depolarisatie). Door sympathische input à hyperpolarisatie zorgt voor veel eerdere opening van de funny channels à veel eerdere instroom van natrium à eerdere depolarisatie à HF omhoog. Parasympatisch: Kalium kanaal open à wil cel uit à hyperpolarisatie van cel à kost meer tijd voordat er voldoende Na+ de cel in is gelekt door de funny channels om te zorgen dat de celmembraan de drempelwaarde bereikt en je toch opening krijgt van de spanningsafhankelijke kanalen à HF omlaag. Het hart, mechanisch Impulsgeleiding Elektrische activiteit begint in SA knoop à pacemakercellen à spontane actiepotentialen door channels à opening door hyperpolarisatie à natrium naar binnen à depolarisatie à zonder een trigger in de cel. Elektrische signaal voortgeleid naar alle cellen in het atrium à door AV knoop naar ventrikel à van cel tot cel via gapjunctions. Vanaf de AV knoop door bundels van his naar de apex, punt van het hart à via purkinje vezels weer omhoog. à alle spiercellen depolariseren tegelijkertijd. Excitatie-­‐contractie koppeling: Depolarisatie van het membraan komt via gap junctions binnen à plasmamembraan depolariseert à Ca2+ opening en influx à verdere depolarisatie à Ca2+ vanuit SR de cel. Dwarsgestreepte hartspiercellen à actieve actine filamenten. Myosine filamenten willen binden aan de actine filamenten, met de kopjes aan de puntjes. Normaal is actine bedekt met tropomyosine. Als calcium bindt aan troponine gaan de draadjes opzij en komen er bindingsplekken vrij waar myosine aan kan binden. Calcium wordt dan weggepompt het SR in en daarna de cel uit. De influx van Calcium is dus heel belangrijk voor de spier om te kunnen samentrekken. Spiervezel contractie; Calcium bindt op troponine à daaronder zit ADP en fosfaat. Als die loslaten kan het kopje van myosine buigen, dan drukt het het actine filament in een richting. Het kopje bindt dan aan ATP, dit wordt verbruikt en je hebt opnieuw ADP en Fosfaat (Pi). Rigor mortis à verstijving bij een overleden persoon, de verbindingen kunnen dan niet meer verbroken worden. Spiervezel contractie Sarcomeer: loopt van Z-­‐lijn tot de volgende. Aan de Z-­‐lijnen zitten dunne actinefilamenten. In het midden daarvan de dikke myosinefilamenten met de kopjes voor contractie. Bij een contractie verkort de spier zich. Rond fase 2 van een hartspier actiepotentiaal begint de contractie. Spieren in de atria en in de ventrikels liggen in een andere richting. De atria moeten het bloed naar beneden pompen en de ventrikels juist omhoog. 1b; Atria trekken nog even samen om het laatste bloed de ventrikel in te pompen. 2; hartcellen van ventrikels gaan al samenknijpen, maar alle kleppen zijn nog dicht, geen verandering in het volume. Cardiovasculaire parameters (!!!) Eind-­‐diastolisch volume = EDV (Nrust = 120-­‐150 ml) = Volume in de ventrikels aan het eind van de diastole. Eind-­‐systolisch volume = ESV (Nrust = 50-­‐70 ml) = volume aan het eind van de systole. Slagvolume = SV = EDV – ESV (Nrust = 70-­‐80 ml) Ejection fractie = SV / EDV % (Nrust = 60-­‐70%) Cardiac Output (CO) = hartminuut volume (HMV) = SV x Freq (Nrust 5l/min) Druk-­‐tijd & Volume-­‐tijd relaties Phonocardiogram = harttoon Mitraalklep = klep tussen linker atrium en linker ventrikel De 1e harttoon is op het moment dat de AV kleppen zich sluiten, anders stroomt het bloed terug. De 2e harttoon is het moment dat de aortaklep weer sluit. Hartruis = wervelen van bloed. Druk-­‐volume relaties (werklus) Eind systolisch volume; hoeveelheid bloed dat er nog in zit nadat de ventrikel zich heeft samengeknepen. Kracht-­‐lengte relatie: spiervezel -­‐ Actieve curve: afhankelijk van beginlengte -­‐ Passieve curve: opblazen ballon (diastolische vulling curve) Korte spier kan niet veel kracht leveren. Curve; gaat om de beginlengte op het moment dat je kracht gaat leveren. Hoe langer de beginlengte hoe meer kracht je kan leveren. Passieve curve; Hoe verder opgeblazen hoe groter de kracht om leeg te lopen. De hoeveelheid kracht is afhankelijk van hoe groot de contractiliteit is bij die bepaalde vulling. De werklus komt tussen de twee werkcurven in te liggen. Actieve curve: Kracht: -­‐ Spier lengte langer o Optimale overlap actine & myosine filamenten, dan kan je de meeste kracht leveren. Volledige overlap geeft minder kracht. o Verhoging troponine C gevoeligheid Bij fysiologische spierlengte à bijna lineaire relatie Bij kortere spierlengte; op het moment dat de Ca2+ zorgt dat alle bindingsplekken beschikbaar zijn, kan je nog steeds veel kracht leveren. Passieve curve: Spiervezel: Spanning/kracht – lengte relatie à Hart: Druk-­‐Volume Volume à Lengte^3 (volume = 4/3πr^3) (volume van het hart is afhankelijk van de lengte^3) Spanning à Druk (Laplace) Dikke wand heeft meer druk dan een dunne wand. Druk-­‐volume relatie Hoe verder je een hart oppompt, hoe meer spanning er op de wand staat, hij wil eerder leeglopen en loopt dan ook krachtiger leeg. Rechterfiguur: Lengte omgezet in volume. Bovenste lijn is de kracht waarmee het ventrikel samen kan trekken. Pompfunctie (slagvolume) 1. Pre-­‐load; wall stress, EDV, venous return 2. Contractiliteit 3. After-­‐load Van 2 naar 3 = ejectiefase. Pre-­‐load = hoeveelheid bloed die de ventrikels is in gepompt. Wat erin gaat moet er ook uit à Frank-­‐Starling mechanisme. Contractiliteit: Calcium kan ook verhoogd worden door de sympathische activiteit te verhogen. Autonome effecten op myocyten: zorgt voor toegenomen HF, maar ook invloed op de contractiliteit. Pathway via adenylate cyclase. Uiteindelijk opening calcium kanalen à meer influx à ook opening Ca2+ kanaal in SR à veroorzaakt grotere contractiliteit in het hart. AC zorgt ook dat Ca2+ sneller wordt heropgenomen en de cel wordt uitgewerkt. Werking van Ca2+ wordt korter, dus dan kunnen de depolarisaties elkaar sneller opvolgen. Pompfunctie (SV) à Draaiing van de bovenstaande curve. Meer Ca2+ à op dezelfde lengte kan je meer kracht leveren à verhoogde contractiliteit à eind systolisch volume lager want er blijft minder achter. Afterload: Onderdruk = 80, bovendruk = 120. Hogere afterload à hogere druk in aorta à hogere arteriële bloeddruk. Door de hogere druk kan je er minder uitpompen, dus slagvolume tijdelijk afgenomen. Bij de volgende slag komt er extra veel in. Tot een range van 160 mmHg kan het hart er mee om gaan. Hart heeft meer kracht nodig om tegen een hoge druk in te werken. Groter restvolume in het hart à hart wordt verder opgeblazen en wordt dan groter. Regulatie slagvolume 1. Frank-­‐Starling mechanisme (EDV) à meer erin – meer eruit 2. Contractiliteit (ESV) à versterken door meer Ca2+ zodat er meer bloed uit kan worden gepompt Regulatie hartminuutvolume (cardiac output)à kijken naar HF en slagvolume. Bij inspanning of dalende hartslag à einddiastolische volume neemt toe want het hart kan zich meer vullen (F-­‐S mechanisme). Contractiliteit neemt toe bij meer aanmaak van adrenaline, tyroxine of een hogere dosis Ca2+, de ESV daalt dan. β-­‐blokker remt sympathische activiteit, dus verminderde inspanning van Ca2+. Calciumantagonist kan ook de contractiliteit verminderen, heeft geen effect op de skeletspieren. Inspanningsintolerantie: Standaard te hoge bloeddruk à hart moet harder werken om bloed rond te pompen maar kan niet harder werken dan het al doet. Relatief refractaire periode: een cel kan niet reageren op een nieuwe depolarisatie omdat de spanningsafhankelijke natriumkanalen eerste geïnactiveerd worden. Zolang dat zo is kunnen ze niet opnieuw open gaan. Bij een lagere natriuminstroom kan je nog niet alle natriumkanalen gebruiken, maar wel genoeg om opnieuw voor een depolarisatie van de cel te zorgen. Relatief: Dezelfde stimulus gebruiken à periode waarin de cel zich helemaal hersteld tot normaal. Absoluut: Periode waarin we absoluut geen nieuwe actiepotentiaal kunnen krijgen doordat er niet genoeg natrium kanalen beschikbaar zijn om het te laten depolariseren. Zonder (elektrische) excitatie heb je geen contractie van de spier! Hartproblemen Referentiestelsel; 3 unipolaire extremiteitenafleidingen: Signaal van 2 elektroden gelijktijdig in negatieve ingang. Voltmeter à referentiesignaal midden borst. Signaal voet in andere ingang voltmeter: à ‘gezichtshoek’ bekken/midden borst = +90 graden. Premature contracties; QRS complex volgt direct na de T piek à repolarisatie van de ventrikels maar tegelijkertijd depolarisatie van de atria. De premature beat vindt plaats direct na de repolarisatie van de ventrikels. Baroreceptoren nemen de bloeddruk waar. De bloeddruk kan te laag worden als hartkleppen niet goed sluiten, dan wordt er niet genoeg bloed de aorta in gepompt. Door te weinig volume wordt dat geregistreerd als een te lage druk, de baroreceptoren geven een signaal af aan een regelcentrum in de hersenstam. Die zorgt dat de verlaagde bloeddruk gecompenseerd wordt door een te lage HF. Slagvolume wordt dan lager, maar om hetzelfde hartminuutvolume te behouden gaat de frequentie weer omhoog. Aortaklep stenose à als er iets mis is in de aorta klep. Hypertensie bij een bovendruk hoger dan 140 mmHg en een onderdruk hoger dan 90 mmHg. Pols deficiënt; als de polsfrequentie verschilt van de hartfrequentie op het ECG. ECG = elektrische activiteit van het hart, dus de depolarisatie van de ventrikels gevolgd door de repolarisatie. De elektrische activiteit is wel gekoppeld aan de mechanische activiteit. Stel pols = 68 en ECG = 128. Er zijn dan 128 depolarisaties per minuut (signaal afgegeven door de AV knoop), maar er wordt maar 68 keer bloed uit de ventrikels gepompt. Boezemfibrilleren: Atria trillen wel, maar geven geen kracht. Frequentie van depolarisaties is ongeveer 500-­‐600 keer per minuut. Hoe kan het dat er dan maar 128 depolarisaties in de ventrikels te zien zijn? Die cellen zijn refractair op bepaalde tijden dus dan kunnen ze niet depolariseren. Risico is trombose. Als het bloed trilt, stroomt het niet meer en kan het gaan stollen. Hoge bloeddruk is dus een van de hoogste risicofactoren om boezemfibrillatie te ontwikkelen. Hart en de systeemcirculatie Syllabus!! Factoren die de cardiac output bepalen, het hart blijft hierdoor pompen als het geen invloed krijgt uit het endocriene systeem. -­‐ De hartfrequentie -­‐ De contractiliteit -­‐ De voorbelasting à Pra = preload, hoeveel bloed er in het hart zit voor het gaat contraheren à voorrek à mate waarin de hartspier is opgerekt vlak voor de contractie. -­‐ De nabelasting à Pao = afterload, hindernis waar het hart tegenin moet pompen. q = fH x Vs. Q = cardiac output. (Slagvolume x HF) Veneuze hartfunctiecurve in vitro (buiten het lichaam); Frank-­‐
Starling curve (hoe meer in, hoe meer uit), komt van de hartspier zelf. Het F-­‐S mechanisme berust op de mate van overlap van actine en myosine filamenten. à Als je de preload verhoogt, heb je een hogere cardiac output.
Draaien van de veneuze hartfunctiecurve in vitro; op de xas staat de Pra (veneuze druk) à dus het is een veneuze hartfunctiecurve. à naar links draaien: verhoging contractiliteit. Bij dezelfde mate van voorrek komt er meer uit (!), spieren moeten krachtiger samentrekken à door functionele factoren of structurele factoren. Structureel: sporthart, elke slag zorgt met een grotere kracht voor een samentrekking van het hart. Transmurale druk over de wand wordt groter. Functioneel: nerveuze-­‐ en endocriene invloeden. Nerveus: sympathische zenuwen, β1 receptoren. à naar rechts draaien: verlaging contractiliteit en verminderde output. Na hartinfarct neemt een deel van de hartspier af à sympa activiteit neemt toe, HF verhogen zorgt dat de curve toch weer iets naar links draait. (!!) De cardiac output kan op twee manieren veranderen. -­‐ Door de vulling te veranderen via Frank-­‐Starling -­‐ Door de contractiliteit te veranderen Veneuze hartfunctiecurves in Vivo (in het lichaam); Druk in de thorax is lager dan de buitenlucht, dus curve ook afhankelijk van de transmurale druk (druk in een orgaan). Als je wil weten hoe ver het hart is opgerekt vlak voor contractie à kijken naar 2 drukken. Als de druk in het RA 10 mmHg is en buiten 0 mmHg, dan wordt het atrium opgerekt met een druk van 10 mmHg. Van in vitro naar in vivo à alleen omgeving verandert, die druk wordt gelijk aan de intrathoracale druk = -­‐0.5 kPa. 1 kPa = 7.5 mmHg Intrathoracale druk wordt negatiever als je dieper gaat inademen. De ruimte wordt groter dus druk negatiever, bijvoorbeeld bij inspanning. Door anders te ademen kan je de cardiac output veranderen. Alles wat je verandert aan de thoracale druk heeft invloed op de hoeveelheid bloed dat uit het hart komt. Door iemand mechanisch te beademen wordt de druk minder negatief, curve naar rechts, cardiac output lager. Intrathoracale druk is normaal zo’n -­‐0.5 kPa (!!) De arteriële hartfunctiecurve en verandering in contractiliteit; een gezond hart is niet erg gevoelig voor veranderingen in de nabelasting. Xas = Pao. Op bijna 30 kPa krijg je hele grote drukken. Hoe moeilijk je het ook maakt voor het hart, het lukt altijd wel om er bloed uit te pompen, tenzij de aorta druk echt veel te hoog wordt. BP omhoog à eerst volgende slag minder bloed uit het hart à extra vulling voor de 2e slag à dan alweer genormaliseerd. à De curve schuift als de intrathoracale druk verandert (!!) à De curve draait als de contractiliteit verandert (!!) Arteriële hartfunctiecurve en voorbelasting. Het hart is een volume pomp. Er komt tot op zekere hoogte een gelijk volume uit. De hartfunctie -­‐ Te beschrijven als o q = f (hartfrequentie, contractiliteit, Pra, Pao) -­‐ Grafisch voor te stellen door: o een q – Pra – hartfunctiecurve o een q – Pao – hartfunctiecurve Systeemcirculatie Bepaalt cardiac output Factoren die de bloedstroomsterkte bepalen; -­‐ De vaatweerstand; centraal veneuze weerstand, Rv. Weerstand in de venen is veel lager dan in een arterie. De weerstand wordt vooral bepaald door de arteriolen. -­‐ De compliantie van de bloedvaten; venen zijn veel rekbaarder dan arteriën. 65% van al het bloed in de venen. Druk in de venen is laag. Vlak voor de capillairen zitten veel arteriolen, die bevatten spiertjes die het bloedvat af kunnen sluiten dus dat is veel stugger. -­‐ Het bloedvolume; als er geen bloed in de aderen en slagaderen zit, dan stroomt er niks. à Weerstand = arteriën/arteriolen à Rekbaarheid = venen Veranderingen bij een hartstilstand; 100 mmHg bij een cardiac output van 50 per minuut. Bij een hartstilstand blijft het bloed net zo lang stromen tot de arteriële en veneuze druk gelijk is geworden. Het stapelt zich op in de venen, die zijn rekbaar. De arteriële druk daalt enorm, het bloed verplaatst zich van het ene compartiment naar de andere. Veranderingen bij reanimatie; het duurt ongeveer 10 minuten voor de bloedstroom helemaal stil staat. Algemene regel = 6 minuten. Als het hart weer op gang komt moet het bloed weer van veneus naar arterieel gaan. Het slagvolume is 70 ml dus het duurt wel even voordat er arterieel voldoende druk is opgebouwd om bloeduitwisseling voor elkaar te krijgen over de capillairen. Pms = mean systemic filling pressure = druk bij stilstaande pomp. Gemiddelde arteriële bloeddruk = 100 mmHg (is niet de Pms!) Als het hart weer gaat pompen à veneus bloed weggehaald à druk in RA lager à des te meer je pompt, des te meer bloed er weggehaald wordt en minder het hart in gaat, dus de RA druk wordt nog lager. Als de druk hoger wordt dan veneus gaat er weer bloed van arterieel naar veneus stromen à dan wordt de druk in het RA weer wat hoger. Veneuze vaatfunctiecurve; Bij een cardiac output (= veneuze terugstroom) van 0 is de Pms ongeveer 7.5 mmHg. Normaal is de veneuze druk zo’n 2 mmHg. Als je de curve draait heb je de Pra op de xas en de veneuze output op de yas. Verschuiven van de veneuze vaatfunctiecurve; Als je de pomp harder aanzet, wordt de druk steeds lager. Ondanks het de veneuze vaatfunctiecurve wordt genoemd, zegt het wat over de gehele systeemcirculatie. De curve kan naar rechts schuiven als er meer bloed in gepompt wordt (verhoging volume), ondanks een stilstaande pomp. Ook kan er een rechtsverschuiving zijn als de vaatwanden strakker aanspannen, dan neemt de druk ook toe. De veneuze compliantie neemt dan af. De curve kan naar links schuiven als je bloed verliest, bijvoorbeeld door een slagaderlijke bloeding. De druk neemt dan bij een stilstaande pomp af. Ook kan er een linksverschuiving ontstaan als de veneuze compliantie toeneemt, de vaatwand wordt slapper. Draaien van de veneuze vaatfunctiecurve; het moet een verschijnsel zijn waar je geen last van hebt bij een stilstaande pomp = weerstand Curve draait naar rechts à Weerstand neemt af Curve draait naar links à Weerstand neemt toe Rechtsdraaiing à Pra hoger à vanuit arterieel stroomt bloed naar de capillairen en dan naar de venen à komt door de lage weerstand in de arteriolen à veneus stroomt er meer terug, dus de druk in het rechter atrium wordt weer hoger. Arteriële vaatfunctiecurves Pao op xas. Als het hart stilstaat is de cardiac output 0. Druk is dan overal gelijk. Als het hart pompt à meer bloed in de aorta à druk gaat stijgen. De vaatfunctie -­‐ Te beschrijven als: o q = f (weerstand, compliantie, bloedvolume) -­‐ Grafisch voor te stellen door: o Een q – Pra – vaatfunctiecurve o Een q – Pao – vaatfunctiecurve Interactie veneus Als beide curven moeten gelden in het lichaam is op het snijpunt het veneuze werkpunt. Dat punt geeft aan welke cardiac output op welk moment heerst en bij welke voorbelasting à dat kan je aflezen. Interactie arterieel Hartfunctie à laat zien dat het hart een volumepomp is Vaatfunctie à hoe groot de aortadruk is bij verschillende cardiac output Snijpunt is arteriële werkpunt; bij welke cardiac output iemand functioneert en bij welke nabelasting. Van zowel hart als vaten moeten de snijpunten gelden. Het draaien en schuiven wordt veroorzaakt door neurocriene regulaties. Je verandert de toestand van de 5 grootheden (HF, contractiliteit, bloedvolume, weerstand, compliantie) Pre-­‐ en afterload worden bepaald door de systeemcirculatie. Hartfrequentie à beta blokkers Contractiliteit à calcium antagonisten Bloedvolume à plastabletten Weerstand à calcium antagonisten Compliantie à calcium antagonisten maar vooral met ACE remmers Effecten van inspanning en shock De neurohumorale sturing -­‐ Bepaalt hoe de 5 basisvariabelen staan afgesteld -­‐ Bepaalt hoe de hart-­‐ en vaatfunctiecurven lopen Dynamische lichamelijke inspanning: reactie hart Dynamische belasting = gebruik maken van spiercontracties waarbij de lengte van de spier verandert en de spanning niet à isotone belasting. (lopen, hardlopen, fietsen) Statische belasting = spanning verandert wel en lengte niet à isometrische contractie (optillen). Elke inspanning die je begint, begint met een statische component, je moet je afzetten. Hartfunctiecurve schuift en draait naar links à diepere ademen, intrathoracale druk meer negatief à ook invloed op het hart. Door de sympathicus draait de curve al naar links voordat er iets van inspanning is geweest. Hartfrequentie neemt toe (tweede factor waardoor de curve naar links draait); gaat via autonome zenuwstelsel, noradrenaline à β1 receptoren. Vaatfunctiecurve snijpunt draait naar rechts, neemt toe richting de 150%. Echte sporters kunnen van 7.5 L/min naar 40 L/min bloeddoorstroom. Hoe komt het dat de curve naar rechts draait? -­‐ Veneuze compliantie neemt af à druk neemt toe à door sympathische activatie heb je contractie van de spieren in de vaatwand (α1 receptoren) -­‐ Weerstand neemt af à sympathicus à arteriële dilatatie à β2 receptor à alleen in bloedvaten van skeletspieren Dus via α1 receptoren kan je constrictie krijgen, maar in de werkende spieren heb je prikkeling van β2 receptoren die dilatatie veroorzaken. De belangrijkste voorwaarde daarvoor is dat er afvalproducten zijn van de contractie. Dynamische lichamelijke inspanning: reactie circulatie; Cardiac output gaat van 150% naar 400%, dus klein beetje door het hart bepaald, maar grotendeels toch door de systeemcirculatie. Verschuiving naar rechts in de venen à veneuze compliantie neemt af. 2e oorzaak = dilatatie. Onderstaande reflexen zijn korte-­‐termijn regulaties De baroreceptorreflex -­‐ Sensoren: reksensoren in de hoge-­‐druk gebieden van de circulatie (nergens komen druksensoren voor à het bloedvat wordt opgerekt om de druk te meten) o Sinus caroticus o Aortaboog -­‐ Afferenten: (hersenzenuwen) o Sinus caroticus N. Glossofaryngeus (N. IX) (voert informatie aan uit de sinus carotis) o Aortaboog N. Vagus (N. X) (voert prikkels uit de aorta aan) -­‐ Regelcentrum: o De Nucleus Tractus Solitarius (NTS) in de hersenstam en vandaar naar andere kernen -­‐ Efferenten: o Parasympathicus (PS) o Orthosympathicus (OS) Effecten baroreflex op het hart bij bloeddrukdaling (!!!) -­‐ PS daalt à o HF stijgt (ACh, M2) à receptoren o Contractiliteit atria stijgt (ACh, M2) -­‐ Os stijgt à o HF stijgt (NA, β1) o Contractiliteit atria + ventrikels stijgt (Na, β1) Effecten baroreflex op vaatstelsel bij bloeddrukdaling (!!!) -­‐ PS daalt à (para doet eigenlijk niks met de systeemcirculatie, alleen met de uitwendige genitaliën en de neus, kleine invloed) o Ra (weerstand in de arteriën) genitaliën stijgt (M2, ACh) -­‐ OS stijgt à o Ra werkende skeletspieren daalt (NA, β2) o Ra overig stijgt (NA, α1) o Veneuze compliantie (Cv) daalt (NA, α1) De cardiopulmonale reflex -­‐ Sensoren: reksensoren in de lage-­‐druk gebieden van de circulatie zoals atria, venae cavae en longvenen (aan de ingang van het hart), detecteren hoeveel bloed het hart in stroomt. -­‐ Afferenten: N. Vagus (en sympathicus) Sensoren zitten op een andere plek dan bij de baroreflex. Als je gaat staan, gaat bloed naar je benen toe en dus minder naar het hart, dus minder uit het hart, bloeddruk kan dan dalen. Deze reflex zorgt ervoor dat dat niet gebeurt. Het is een anticiperende reflex. -­‐ Regelcentrum: o Als bij de baroreflex -­‐ Efferenten: o Orthosympathicus (en parasympaticus) Effecten cardiopulmonale reflex bij verminderde veneuze terugstroom: OS stijgt à vooral een algehele vasoconstrictie. Chemoreflex (perifeer van de ademhaling) -­‐ Sensoren: de voor PaO2, PaCO2 en pH gevoelige sensoren in de o Glomus caroticum o Aortalichaampjes -­‐ Reflexwegen: o Als bij de baroreflex Effecten chemoreflex pas bij MAP <60 mmHg (normaal is 100 mmHg) -­‐ Via de aortalichaampjes à OS stijgt à o Arteriële vasoconstrictie o Veneuze vasoconstrictie -­‐ Via de glomus caroticum à PS stijgt (!) à o Daling (!!!) van de HF = bradycardie, daardoor kan het hart zich weer vullen. Als het dan contraheert komt er veel bloed uit, dan kan de BP ook weer stijgen. Als er weinig bloed is, kan CO2 slecht afgevoerd worden. PO2 daalt en PCO2 stijgt. Lage bloeddruk à perifere chemoreceptoren ook geactiveerd à activering para en sympa. Bij een hele lage bloeddruk wordt het hart slecht gevuld. Bij het inhouden van je adem daalt de PO2 het snelst en de PCO2 stijgt dan het snelst, dan wordt de reflex geactiveerd (bij duiken etc) Ischemische reacties van het CZS -­‐ Alleen bij zeer lage bloeddruk -­‐ Effecten: o Tachycardie + bloeddrukverhoging a.g.v. OS-­‐activering Overal in het lichaam vasoconstrictie à je wordt lijkbleek. Hersenen willen dan wel overleven en knijpt de rest van het lichaam af, dus ook het hart. Dat is negatief gevolg voor de hersenen. à zuurstoftekort Regelsystemen die de bloeddruk beïnvloeden -­‐
-­‐
-­‐
Korte-­‐termijn regulaties Middellange-­‐termijn regulaties Lange-­‐termijn regulaties (2-­‐3 dagen) Bloedverlies: Hartfunctiecurve doet niets. Vaatfunctiecurve schuift naar links, want bloedvolume neemt af. Snijpunt gaat naar beneden, cardiac output en rechter atrium druk dalen à BP daalt dan à baroreflex geactiveerd. Shock -­‐ Een zich acuut tot subacuut ontwikkelende circulatiestoornis die met een wijdverspreide, levensbedreigende verstoring van het celmetabolisme gepaard gaat -­‐ Hoofdvormen: o Cardiogene shock – in hart o Hypovolemische shock – afgenomen bloedvolume o Distributieve shock – herverdeling van het bloed o Obstructieve shock – bloed kan hart niet in of uit Wat overkomt het lichaam bij een hypovolemische shock? Vaatfunctiecurve draait naar links, verlaagde BP. Dan pas gaat het lichaam reageren. Activatie van sympa en deactivatie van para. Constrictie à bleek worden. HF omhoog à hartkloppingen. Zweten à zweetklieren staan oiv uitsluitend de sympa. Hoe reageert het lichaam op korte termijn? Afname in veneuze compliantie à curve naar rechts à effect van het lichaam is dat het zich gedraagt alsof iemand op de fiets zit. MAP = q x R. Contractiliteit en HF nemen toe. Wat overkomt het lichaam bij shock? Cardiogene shock à contractiliteit neemt af, curve draait naar rechts Obstructieve shock à verhoging arteriële weerstand, curve draait naar links Hypovolemische shock à verschuiving, curve schuift naar links In alle gevallen neemt de cardiac output af en neemt de bloeddruk af. Nierfunctie Centrale rol van de nier: regulatie van -­‐ het volume van de lichaamsvloeistoffen o als het heel erg afneemt à anurie à geen afscheiding van vocht en stoffen -­‐ de osmolariteit van de lichaamsvloeistoffen o de samenstelling, deeltjesconcentratie = osmolariteit -­‐ de elektrolythomeostase, bv van Na+, K+, Cl-­‐, Mg2+ enz o meeste natrium buiten de cel. Nier zorgt dat het verschil in Na+ en K+ over de celwand constant blijft -­‐ de zuur/base-­‐balans (H+-­‐homeostase) o Enzymen zijn heel gevoelig voor de pH Zuiverende functie: zuivering van o.a. -­‐ metabolieten (bv ureum) -­‐ lichaamsvreemde stoffen (bv geneesmiddelen, pesticiden) o door de lever afgebroken en door de nieren uitgescheiden Ureum is een belangrijke toxische stof. Het komt van de afbraak van eiwitten. Uremie: te hoge concentratie ureum. Minimale hoeveelheid urine die je per etmaal moet produceren is 400-­‐500 ml. Endocriene functie: productie van o.a. -­‐ erytropoiëtine (EPO) -­‐ renine, prostaglandines -­‐ 1,25 (OH)2 vitamine D3 Uit de nier komen twee buisjes, de ureters. De urethra komt onder de blaas uit. Elk buisje in de nier is een nefron, die zijn het belangrijkst. Opbouw van het nefron Ingang à Bowman’s capsule (vindt de filtratie plaats) à capillairen lopen erlangs à Proximale tubulus à Lis van Henle à Distale tubulus à Verzamelbuis à ureter. Overal vindt terugresorptie plaats. Elk nefron heeft twee arteriolen (afferent en efferent) en twee sets van capillairen die erbij horen. Wat er in de blaas terecht komt is excretie. Het resultaat van de filtratie, gaat naar buiten het lichaam. Her en der vindt er secretie plaats = uitscheiding naar een plek binnen het lichaam = tubulus inhoud. Filtratie = bloed naar lumen Reabsorptie = lumen naar bloed Secretie = bloed naar lumen Excretie = lumen naar externe milieu Wat wordt gefiltreerd? -­‐ Renal Blood Flow (RBF): o Ca. 20% van de cardiac output à 1100 ml/min -­‐ Renal Plasma Flow (RPF): o (1 – Hct) x 1000 = 605 ml/min o Hematocriet = percentage rode bloedcellen -­‐ Filtration Fraction (FF): o Het deel dat van de RPF gefiltreerd wordt à ca 20% -­‐ Glomerular Filtration Rate (GFR): o Hoeveelheid filtraat per tijdseenheid à ca. 120 ml/min Eiwitten kunnen niet door de glomerulaire filter heen. De glomerulaire filtratie; Het aanvoerende bloedvat is een arteriole, de vas afferens, met een poort die open en dicht kan. Als bloed naar binnen stroomt vindt er filtratie plaats, bepaald door krachten. Druk van capillair is de hydrostatische druk = 55 mmHg, deze vloeistof gaat richting het kapsel van Bowman en deels komt terug onder een druk van 15 mmHg. Eiwitten in het bloed hebben een sterke aantrekkende kracht, de colloïd osmotische druk. Eiwitten willen niet door het membraan, dus die blijven in het bloed. Met een druk van 28 mmHg wordt er aan het water getrokken. Kapsel van Bowman à geen colloïd osmotische druk, maar als de nier verstoord is kunnen er eiwitten doorheen lekken en dan krijg je wel die osmotische druk. De netto filtratiedruk is dan 55-­‐15-­‐28 = 12 mmHg. In overige lichaamscapillairen is de druk anders. Arterieel (filtratie) is dat netto zo’n 13 mmHg en veneus (terugresorptie) is dat 7 mmHg. Dus daaruit komt weer een netto filtratiedruk van 13-­‐7 = 6 mmHg. In de nier kan dus met grotere kracht gefiltreerd worden. Glomerular Filtration Rate (GFR) is afhankelijk van meerdere dingen. Ook van de gaten in de membraan à filtratie coëfficiënt. Formule geeft aan waardoor de filtratie kan veranderen. Hartfunctie neemt af à bloeddruk neemt af à druk in glomerulus capillairen neemt af à minder filtratie à nieraandoening. Kf x {(PG -­‐ PB) -­‐ (πG-­‐πB)} Kf = filtratie coëfficiënt = renaal Pg = hydrostatische druk in glomerulus = prerenaal Pb = hydrostatische druk in Bowman = postrenaal π = colloïd osmotische druk Bepaling van de GFR -­‐ Met behulp van de uitscheiding van een stof: o Hoeveelheid filtraat van een stof per minuut = hoeveelheid uitgescheiden per minuut -­‐ Geldt alleen als de stof: (dan pas kan je de stof inspuiten, het moet volledig gefiltreerd worden) o Niet wordt terug geresorbeerd o Niet wordt gesecerneerd Px = plasmaconcentratie van het stofje. De formule geeft de klaring aan. Creatinine kan je gebruiken om de GFR te bepalen. Fosforcreatinine is een energiebron, als je dat gaat verbruiken krijg je creatine. -­‐ Klaring van een stof: o Het volume plasma dat per tijdseenheid volledig van die stof wordt gezuiverd o Voor een stof die niet gesecerneerd en niet terug geresorbeerd wordt, geldt: -­‐ In de praktijk gebruikte maten voor de GFR: o Serumcreatinine o Creatinineklaring o Inulineklaring – via infuus, is erg duur. In ochtendurine zit de meeste creatinine want ’s nachts wordt weinig gefiltreerd omdat de bloeddruk laag is. Door de klaring te meten kan je kijken hoe de nierfunctie is. Als er een nierfunctie stoornis is, wordt er alsnog creatinine gesecerneerd. De klaring van een stof in vergelijking tot de inulineklaring -­‐ Stof met grotere klaring: o Stof wordt in de tubulus gesecerneerd -­‐ Stof met kleinere klaring: o Stof wordt in de tubulus terug geresorbeerd o Stof wordt niet volledig door de glomerulus gefiltreerd Regulatie van de filtratie; -­‐ Lokaal; o Door autoregulatie -­‐ Systemisch: o Door neurohumorale veranderingen in de tonus van het vas afferens en vas efferens Autoregulatie van de filtratie -­‐ Het constant houden van de GFR ondanks variaties in bloeddruk Binnen bepaalde grenzen is het heel constant. Autoregulatiemechanismen -­‐ Myogene responsie: (van de spieren in de bloedvaten) Als de bloeddruk toeneemt gaan de wanden uit elkaar, spieren in de wanden van de arteriën verzetten zich ertegen en duwen terug à myogene respons. Als de bloeddruk afneemt, neemt de bloedstroom toe, spieren in de wand zorgen ervoor dat de wanden uit elkaar gaan. Dwarsoppervlak blijft hetzelfde ondanks de verschillende druk = constant houden van de bloedstroomsterkte. -­‐ Tubuloglomerulaire feedback: o Meer tubulusaanbod à minder filtratie Tubuloglomerulaire feedback; Distale tubulus ligt vlak bij het aanvoerende bloedvat. JG cellen (justaglomerulaire cellen) produceren o.a. angiotensine II. Dit werkt lokaal en komt niet vrij in het bloed van de circulatie. Het werkt als een vasoconstrictor à vas afferens samengeknepen à minder filtratie. De haarspeldbocht zorgt dus bij een verhoogd aanbod van glomerulus dat je een verminderde filtratie krijgt. Regulatie van de GFR -­‐ Door: o Sympathicus o Hormonen o Overige Alle pijnstillers zijn prostaglandine synthetase remmers, behalve paracetamol. Dan ga je in de nieren zowel de vas afferens als de vas efferens afknijpen. Bij het afknijpen van de vas efferens wordt de filtratie hoger. De tubulaire terugresorptie -­‐ Vereist transport over 2 membranen: o Van tubuluslumen naar cel § Via carrier processen à secundair actieve pompjes aangestuurd door hormonen. § Terug resorptie van natrium in de proximale tubulus staat onder invloed van ANGII. o Van cel via interstitium naar capillair -­‐ Van tubuluslumen naar cel afhankelijk van: o Ion-­‐kanalen o ‘transporters’ o de Na/K-­‐pomp (de drijvende kracht) -­‐ Van interstitium naar capillair afhankelijk van: o de Starling krachten De tubuli zijn zo lang gerekt omdat er 178.5 liter wordt terug geresorbeerd. Terugresorptie kan je beïnvloeden via krachten of door de pompjes anders aan te sturen. Starling krachten; Drukken die de filtratiekrachten bepalen wanneer er iets aan de drukken of filtratie coëfficiënt verandert wordt. Hoe kan het transport over de tubuluswand worden bestudeerd? -­‐ Naar de aard van het transport -­‐
-­‐
o Passief (filtratie, osmose, diffusie, ‘solvent drag’(bulk transport)) o Actief (primair, secundair) Naar de aard van de stof o B.v. Na+ of glucose Naar de plaats van het transport: o B.v. proximale of distale tubulus Actief transport in de nieren. -­‐ Primair actief: o Benodigde energie wordt direct geleverd door afbraak van ATP § Dan kan je tegen de concentratiegradiënt in pompen -­‐ Secundair actief (Cotransport): o Benodigde energie wordt geleverd door een gradiënt die wordt opgebouwd door een ander, gelijktijdig verlopend, primair proces. o Symport: in dezelfde richting o Antiport: in tegengestelde richting Kenmerkend voor actief transport: Tubulair transport maximum (Tm) Kenmerken van de terugresorptie in de proximale tubulus -­‐ ± 60% van het Cl-­‐ -­‐ ± 65% van het gefiltreerde Na+, K+, Ca+ en water -­‐ ± 90% van het HCO3-­‐ -­‐ bijna 100% van glucose en aminozuren -­‐ Drijvende kracht: de Na/K-­‐pomp Wordt in sterke mate terug geresorbeerd. Kenmerken van de terugresorptie in de Lis van Henle -­‐ Dunne afdalende been: o Vrijwel geen mito’s à alleen passief transport (weinig aeroob metabolisme mogelijk, dus weinig afbraak van ATP) o Goed permeabel voor water, niet voor NaCl -­‐ Dikke opstijgende deel: zorgt ervoor dat je je urine dagelijks in verschillende opzichten kan concentreren. o Terugresorptie van resterende HCO3-­‐ o Actieve terugresorptie van Na+ (via Na+2Cl-­‐K+-­‐symport) o Impermeabel voor H2O à hypotone urine aan het begin van de distale tubulus à lagere osmolariteit dan bloed à zorgt voor een osmotische gradiënt in het niermerg Ureum is belangrijk bij het bepalen van de osmolariteit in het bloed. Het is niet alleen toxisch, maar je gebruikt het ook om de terug resorptie van water in de verzamelbuis nog beter mogelijk te maken, heeft een hoog wateraantrekkende kracht. Kenmerken van de terugresorptie in de distale tubulus -­‐ ca. 5% van het gefiltreerde Na+ (via Na+Cl-­‐ symporter) -­‐ van Ca2+ (direct gereguleerd door PTH en calcitriol) Kenmerken van de terugresorptie in de verzamelbuis -­‐ Zorgt voor de fijnafstelling van de water-­‐ en elektrolytenuitscheiding door: o Terugresorptie van Na+, K+, H+ en water o Secretie van K+ en H+ -­‐ Hoofdcellen: o Na+-­‐terugresorptie en K+ secretie door Na/K antiport (gestimuleerd door aldosteron en [K+]plasma) (!!) o Cl-­‐ opname door Na/Cl symport -­‐ Intercalaire cellen: o H+ secretie en K+ terugresorptie o Terugresorptie van Na+ en HCO3-­‐ secretie De terugresorptie van Na+: Proximale tubulus à terug resorberen wat je maar kan (65%). Verderop overgang naar hypertone oplossing. In de lis van henle à lisdiuretica In de distale tubulus à Tiaside diuretica De terugresorptie en secretie van K+ Veranderde nierfunctie De nierfunctie -­‐ De glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) o Een van de belangrijkste processen in ons lichaam omdat er afvalstoffen afgevoerd worden à zuivering van oa ureum. o Plasma wordt gefiltreerd. Eiwitten kunnen niet door het filter als je gezond bent. -­‐
-­‐
o Eiwit verlies gaat vaak vooraf aan een filtratiestoornis à verstoorde nier. Normaal is 120-­‐125 ml/min Te meten met de klaring van een geschikte stof o Kijken hoe groot de GFR is. o GFR = U x V/P § U en P zijn de concentraties van de oplossing in het plasma § V is het volume urine dat geproduceerd wordt per minuut Wordt bepaald door de Starlingkrachten en de filtratiecoëfficiënt. o Er zijn gaten nodig in het membraan waar het vocht doorheen kan. Worden weerspiegeld in de filtratiecoëfficiënt (Kf). De formule met Kf etc. Geeft de oorzaak aan van nierinsufficiëntie. Je raakt dan de zuiverende functie van de nieren kwijt. o Ligt het aan de Kf à renale aandoening o Ligt het aan de PG à prerenale aandoening o Ligt het aan de PB à postrenale aandoening (in ieder geval na het kapsel van Bowman) Regulatie van de filtratie -­‐ Lokaal: o Door autoregulatie (filtratie blijft constant ondanks veranderingen in druk) § Myogene responsie (reactie in spierwand die gaat tegendruk geven zodat de bloedstroomsterkte en filtratie gelijk blijven) § Tubuloglomerulaire feedback (terugkoppeling. Als het filtraat in de distale tubulus zit wordt het door cellen gedetecteerd. In het nefron wordt dan aangegeven dat er meer Angiotensine II geproduceerd moet worden, dan constrictie in de vas afferens. Zorgt voor constante waarden) -­‐ Systemisch: o Door neurohumorale veranderingen in de tonus van het vas afferens of vas efferens § Via autonome zenuwstelsel à sympathicus(!) § Via α1 receptoren krijg je vasoconstrictie. • Constrictie in vas afferens à lagere hydrostatische druk à filtratie neemt af à bloedstroom neemt af § Angiotensine II à krachtigere vasoconstrictor § Prostaglandines à afferent geproduceerd, tegenhanger van ANGII dus zorgt voor dilatatie. Het tegenstroom-­‐multiplicatie principe; 1 en 2; lis van henle; afdalende been à water kan er goed doorheen. Opstijgende deel à wel natrium terugstroom. 2; actief terug transport, gelijk maken van de osmolariteit = osmose. 3; afdalend gaat osmolariteit stijgen. Bloed stroomt dus hoge osmotische waarde naar beneden. 4; proces gaat weer opnieuw. 5; water treedt uit. In de diepte van de lis van henle en de omliggende niercellen wordt de osmolariteit steeds hoger, door de bloedstroom wordt het effect steeds hoger en groter. Er is een sterke osmotische gradiënt als je diep de nieren in gaat. Bloed heeft een deeltjesconcentratie van 400. Urine van 1200 maximaal. Effect van het tegenstroom-­‐multiplicatie principe -­‐ Zorgt voor de opbouw van een hoge osmotische gradiënt diep de nier in -­‐ Zorgt voor hypotoon filtraat in de distale tubulus à biedt de mogelijkheid om urine over een breed traject meer of minder te concentreren. Regulatie van de terugresorptie en secretie via -­‐ De glomerulo-­‐tubulaire balans o Lokale regelmechanisme van de terugresorptie. Zorgt dat je niet teveel volume kwijt raakt. -­‐ Hormonen -­‐ Het sympathische zenuwstelsel De glomerulo-­‐tubulaire balans -­‐ Als de GFR stijgt à Terugresorptie stijgt. Er wordt meer gefiltreerd, dus je houdt minder vloeistof over in het peritubulaire capillair. Als dat te laag wordt gaat de hydrostatische druk afnemen, dus heb je minder volume in dezelfde ruimte. Water wordt afgevoerd dus in het efferente bloedvat wordt de concentratie eiwitten hoger(!) want dat wordt niet gefiltreerd. Colloïd osmotische druk neemt toe à terug resorptie neemt toe. Hydrostatische druk dan weer lager geworden, maar door de verhoogde colloïd osmotische druk is terug resorptie makkelijker. Hoeveelheid volume vloeistof blijft hierdoor in balans. Nierstenen geven koliekpijnen. Gevolg van een niersteen links: Vocht wil niet verder door de steen à blaast zich op à druk stijgt in kapsel van Bowman à filtratie neemt af. In de rechternier à minder filtratie dus hou je meer in het lichaam achter, dat is bloedvolume. Plasma wordt gefiltreerd, dus dat blijft in het lichaam. BP stijgt à dus ook in de rechternier à hydrostatische druk gaat omhoog à meer filtratie. De ene nier neemt het over van de ander. Normaal waarde serumcreatinine = 62-­‐106 mumol/L Creatinineklaring bepalen met GFR = UxV/P Het serumcreatinine bedraagt 100 μmol/l (N: 62-­‐106 μmol/l), de concentratie creatinine in de urine bedraagt 5 mmol/l en de urineproductie is 1440 ml/24 uur. Maag/darm (tractur gastro-­‐intestinalis) motiliteit Rol van spijsvertering in homeostase -­‐ Opname voedingsstoffen = absorptie. o Daarvoor eerst: § Digestie: macromoleculen à micromoleculen (mechanische en chemische verkleining) § Voortstuwing (motiliteit) -­‐ Uitscheiding afvalstoffen + onverteerde resten Welke voedingsstoffen? -­‐ Koolhydraten: brandstof, vezels -­‐ Vetten: brandstof/bouwstof -­‐ Eiwitten: bouwstof -­‐ Vitaminen: co-­‐enzymen -­‐ Mineralen -­‐ Water -­‐ Digestie/vertering: mechanisch (motiliteit) en chemisch (secretie) o Koolhydraten: poly-­‐ /disachariden à monosacchariden (fructose, galactose en glucose) o Vetten: triglyceriden à glycerol + vetzuren of monoglyceriden kunnen worden opgenomen. o Eiwitten à aminozuren -­‐ Motiliteit: o Mechanische verkleining o Voortstuwing -­‐ Secretie: o Intern: hormonen (ECF (extracellular fluid)) (in het bloed) o Extern: enzymen (lumen) -­‐ Absorptie Polysachariden à zetmeel, cellulose (niet verteerbaar), glycogeen (in vlees) Gastro-­‐intestinale systeem (GI-­‐systeem, spijsverteringskanaal, tractus digestivus) = uitwendig/extern milieu(!!) Darmepitheel beschermt tegen indringers. Mond – slokdarm – maag – dunne darm (duodenum (komen pancreas en galblaas op uit), jejunum en ileum) – dikke darm – anus. Externe secretie à darmlumen in Interne secretie à stoffen afgescheiden naar het interne milieu, dus het bloed in. Opbouw spijsverteringskanaal; Binnenkant à mucosa met epitheel cellen à lumen in het midden à daaromheen bindweefsel. In het bindweefsel zitten een aantal klieren en lopen er bloedvaten, daaromheen een spierlaagje. Dan kom je in de submucosa, ook klieren die stoffen af kunnen scheiden aan het lumen. Daarbuiten de spieren. Longitudinale spier en circulaire spier. Darmen hebben een eigen zenuwstelsel. 3 plexi rond de darm. Binnen; plexus submucosus à regelt secretie van de kliercellen. Tussen de spierlagen; plexus myentericus à zorgt voor coördinatie van contractie van de spieren. Buiten de spierlaag, maar onder de surosa; plexus subserosus à waarschijnlijk voor vasomotoriek. Motiliteit mond; Mechanische digestie = afbijten en kauwen Motiliteit = slikken Chemische digestie = speeksel Slikken in 3 fases: 1. Orale fase: Bolus van mondholte naar keelholte = willekeurig (doorgaans onbewust). Duur = 1 s. Je duwt het voedsel met je tong naar achter. 2. Faryngeale fase: Sensoren (keelholte) à slikcentrum in medulla oblongata (hersen-­‐
stam) à slikreflex = contractie keelmusculatuur + remming ademhaling. Duur = 1 s. 3. Oesofogale fase: reflexmatig wordt voedsel door peristaltiek door slokdarm vervoerd. Duur = 8 s. Mondholte versperd door tong. Neusholte versperd door zacht gehemelte en huig. Luchtpijp afgesloten door sluiting glottis en naar beneden buigen epiglottis. Bovenste oesofagussfincter ontspannen à enige vrije doorgang. Je kan problemen hebben bij het slikken als je schade hebt aan zenuwen, het slikcentrum (ontsteking) of aan de slikspieren: spierdystrofie of falen neuromusculaire transmissie. Slikken gaat via somatische (vrijwillige) en autonome zenuwstelsel Glossopharyngeal zenuw à parasympatische zenuw Trigeminale zenuw à van het autonome zenuwstelsel. Motiliteit slokdarm (en dunne darm) -­‐ Peristaltische bewegingen – gestuurd door enterisch zenuwstelsel. Opening gastro-­‐
oesofageale sfincter al voordat voedsel gearriveerd is à receptieve relaxatie: relaxatie van proximale deel maag + receptieve relaxatie als voedsel in maag aankomt (via vagovagale reflex) Reflux: ontspanning onderste oesofagale sfincter à secundaire peristaltiek à aantasting slokdarm door maagzuur. Functies van de maag: -­‐ Opslag van voedsel -­‐ Menging – chymusvorming -­‐ Doorgeven van chymus De maag bestaat anatomisch gezien uit 3 delen. Antrum pyloricum, fundus en corpus. M.sphincter pylorus is de maagport. Er zijn 3 spierlagen. Longitudinaal, circulair maar ook een binnenste schuine spierlaag, zorgt voor een betere menging. Motiliteit maag: -­‐ Start in corpus (3 per minuut) -­‐ Peristaltische golf à pylorus: snelheid en kracht neemt toe. -­‐ Beetje voedsel in duodenum (3 ml, merendeel (27 ml) ‘botst’ tegen pylorus = Retropulsie à goede menging met maagsappen en vaste voedseldeeltjes worden kleiner. Contracties geremd door: Noradrenaline van orthosympathicus, adrenaline en VIP. Contracties versterkt door: Acetylcholine van parasympaticus, gastrine. Dunne darm: Duodenum – met pancreas, lever en galblaas. Jejenum. Ileum – met klep van Bauhin (valva ileocaecalis) naar dikke darm. Als je het over de spijsvertering hebt gaat het over weefselhormonen. Overgeven; Vomiting center in medulla oblongata – beïnvloed door chemoreceptor trigger zone -­‐ Krachtige inadem-­‐bewegingen met glottis en nasofarynx -­‐ Relaxatie onderste oesofagale sfincter -­‐ Contractie van abdominale en thoracale spieren
Je raakt dan maagzuur, speeksel, natrium en water kwijt. pH stijgt. Metabole alkalose à meer basisch worden, komt doordat we metabool H+ zijn kwijtgeraakt. Motiliteit dunne darm -­‐ Segmentatie o Menging voedsel / verteringssappen o Contact met darmmucosa -­‐ Propulsie o Langzame voortstuwing: 1 cm/min (3-­‐5 uur van pylorus naar dikke darm) Intensiteit bepaald door: -­‐ Autonoom zenuwstelsel -­‐ Hormonen Migrating motility complex. Als je een tijdje niet hebt gegeten. Begint in antrum van de maag. Wordt weer geremd als je gaat eten, dus vindt vooral ’s nachts plaats. Tussen maaltijden (interdigestief; iedere 90-­‐120 minuten): -­‐ Onder invloed van motiline -­‐ Start in maag; dunne darm wordt volledig geleegd in dikke darm. 3 fases: Fase 1: Motorische stilte Fase 2: Onregelmatige contracties Fase 3: Korte periode met intense contracties MMC wordt geremd door nieuwe maaltijd. Dikke darm (colon): 7 regio’s (van begin tot eind) -­‐ Cecum -­‐ Ascending colon -­‐ Transverse colon -­‐ Descending colon -­‐ Rectum -­‐ Anus Haustra à de inkepingen in de dikke darm. Komt doordat de longitudinale streng wat strakker staat dan de rest van de darmwand. Longitudinale spier = gesplitst in 3 banden (teniae coli) à haustra Motiliteit dikke darm -­‐ Langzaam en kort -­‐ Contracties van de haustra (als die gevuld is met voedsel): 1 min, eens per half uur. -­‐ Massabewegingen: lange, langzame, maar sterke contractiegolven over een groot gebied (3-­‐4x/dag; vaak net na eten) Dikke darm – defecatie (poepen) 1) Receptoren in wand geprikkeld à signaal naar ruggenmerg 2) Signaal terug door parasympaticus à ontspanning interne sfincter 3) Externe sfincter onder bewuste controle à uitstel tot volgende massacontractie à ontspanning wand Maag/darm secretie Secretie -­‐ 1.5 L speeksel -­‐ 2,5-­‐3 L maagsap -­‐ 1-­‐1,5 L pancreassap -­‐ 0.5-­‐1 L gal -­‐ 0.6-­‐1 L in jejunum (5-­‐6 L weer opgenomen) -­‐ 0.4-­‐1 L in ileum (2,5-­‐3 L opgenomen) -­‐ Colon: 0.9-­‐1.4 L opgenomen In het duodenum wordt pancreassap geproduceerd. Darmsap in dunne darm is heel basisch om het zuur van de maag op te heffen. Functie speeksel: -­‐ Vergemakkelijking transport (water, slijm) -­‐ Oplossen smaakstoffen -­‐ Start vertering (enzymen: CHO, vetten) -­‐ Antimicrobiële stoffen -­‐ Schoonspoelen mond Enzymen: lipase en amylase. Eiwitten worden pas verteerd in de maag. Er zijn 3 speekselklieren -­‐ Oorspeekselklier: sereus (waterrijk) = Parotid gland -­‐ Onderkaakspeekselklier: matig visceus = Submandibular gland -­‐ Ondertongspeekselklier: muceus (slijmrijk) = Sublingual gland Samenstelling speeksel -­‐ Afhankelijk van snelheid -­‐ Hoe langzamer, hoe meer K+ en HCO3-­‐ (dus basischer) Speekselproductie o.i.v. autonoom zenuwstelsel (Ortho-­‐)sympathicus -­‐ Constrictie in bloedvaten naar klieren -­‐ Vermindering speeksel -­‐ Droge mond Parasympathicus -­‐ Toename in activiteit speekselklieren -­‐ Door: o Wegvallen remming sympathicus o Productie kallikreïne (hormoon) in kliercellen (vaatverwijdend effect) Maagsapsecretie Interne secretie; afgifte van hormonen naar het interne milieu, aan je bloedvaten. Externe secretie; afgifte van stoffen aan het externe milieu, lumen van de maag. Veel HCl (zuur) geproduceerd door wandcellen (pariëtaal cellen). Die produceren ook intrinsic factor à stofje dat nodig is voor de opname van B12. De hoofdcellen (chief cells) produceren de meeste enzymen, in maag vooral pepsine, die breekt eiwitten af. Het wordt aangemaakt als pepsinogeen en omgezet als het in aanraking komt met het zure HCl. Halsslijmcellen lopen tot beneden door. Slijmcellen produceren een behoorlijke laag slijm om de maagcellen te beschermen. Zit veel bicarbonaat in. Als het HCl toch door het slijm heen wil dringen worden de H+ atomen gebufferd met de HCO3-­‐ moleculen à H2CO3 à tast de cellen niet aan. Extern (aan lumen = extern milieu) -­‐ Foveolaire cellen (halsslijmcellen): slijm (bescherming) -­‐ Zymogene cellen (hoofdcellen): zymogeen à pepsinogeen à pepsine à eiwitsplitsing bij tyrosine of fenylalanine -­‐ Pariëtale cellen (wandcellen): zoutzuur (HCl) en intrinsic factor Intern (aan bloed = intern milieu) -­‐ G-­‐cellen (antrum, onderste deel maag): Gastrine à stimulatie hoofdcellen en ELC (meer pepsine geproduceerd) -­‐ Enterochromatineachtige cellen (ELC): histamine à stimulatie G-­‐cellen en vorming HCl (zijn de wandcellen) -­‐ D-­‐cellen: somatostatine = groei en activiteit remmend hormoon. Zit ook in de pancreas, remmen productie van glucagon en insuline. Het zit ook in de hypothalamus, daar remt het de productie van het groeihormoon. In de maag remt hij de afgifte van eigenlijk alle cellen. Gemaakt als de pH in de maag onder de 1.5 komt. Vorming zoutzuur (HCl); In de wandcel (pariëtaal cel) komt CO2 naar binnen. Samen met H20 vormt het H2CO3. Dat splitst in HCO3-­‐ en H+. HCO3-­‐ gaat het bloed in, in ruil voor een Cl-­‐. De H+ en Cl-­‐ gaan de cel uit in ruim voor Kalium. Zo houd je een concentratie gradiënt. De HCl wordt pas in het lumen van de maag gevormd. Ulcus pepticum (Maagzweer) Normaliter bescherming tegen maagzuur door: -­‐ Inactief pepsinogeen -­‐ Slijmlaag met HCO3-­‐ -­‐ Nieuwvorming epitheel-­‐ en kliercellen + afstoting afstervende cellen Aantasting door: -­‐ Bacteriële infectie met Helicobacter Pylori -­‐ Gebruik prostaglandine-­‐synthetaseremmers (of ‘non-­‐steroidal anti-­‐inflammatory drugs’, NSAIDs, zoals aspirine) Maagsapsecretie in 3 fases Fase 1: cefale fase; op het moment dat je eten ziet of ruikt begint de productie van maagsap al. Reflex via hersenstam en hypothalamus à via nervus vagus à ACh afgegeven à maagsap secretie. Neurale weg. ACh à HCl, zymogeen, histamine, gastrine Fase 2: Gastrische fase; als het daadwerkelijk in je maag komt. Door chemische-­‐ en reksensoren à chemische input à reflex à toename in maagsapsecretie. Ook toename in motiliteit van de maag. Gastrine à Histamine, HCl Histamine à HCl HCl à zymogeen De Plexus submucosa is verantwoordelijk voor het stimuleren van cellen om te secerneren. Fase 3: intestinale fase = chymus in duodenum. Als het voedsel in de duodenum komt is de pylorus gesloten tot al het voedsel is verwerkt. Afgifte secretine, CCK, GIP, GLP-­‐1 à daling maagsapsecretie CCK en secretine à remmen activiteit van pylorus en zorgen dat er minder zuur wordt afgegeven. GIP = Gastric inhibitory protein à remmend effect op de productie van HCl en stimuleert afgifte van insuline. Darmsapsecretie (duodenum) -­‐ Klieren van Brunner (in submucosa): mucinerijk, zwak-­‐alkalisch secreet à beschermende slijmlaag op epitheel -­‐ Slijmbekercellen (of Goblet cells, in mucosa): ook slijm, ter bescherming van het zuur. -­‐ Endocriene cellen: maken enterokinase à nodig voor activeren van spijsverteringsenzymen Secretie door lever, galblaas en pancreas Belangrijkste spijsverteringsenzymen gemaakt door de pancreas. Gal geproduceerd in de lever en opgeslagen in de galblaas. Worden afgegeven en komen samen in de Papil van Vater. Dat wordt afgesloten door de Sfincter van Oddi. Pancreassap -­‐ HCO3-­‐ à neutralisatie zure chymus (buffer) -­‐ Enzymen o Amylase: zetmeel en glycogeen à disachariden o Lipase: vet à vetzuur en monoglyceride o Proteasen (in pro-­‐form): (voor afbraak eiwitten) § Trypsine en chymotripsine: eiwit à peptiden o Carboxypeptidase: peptiden à aminozuren Als je bij de staart van de pancreas een protease zou maken dan eet hij de rest van de pancreas weg à het moet in pro-­‐vorm gemaakt worden zodat het afgevoerd kan worden naar de dunne darm à daar wordt het omgezet in de actieve vorm. Pancreassapsecretie in 3 fases (geremd door pancreaspolypeptide) -­‐ Cefale fase: via nervus vagus à productie enzymrijk secreet -­‐ Gastrische fase: via vagovagale reflex (bij voedsel in maag) -­‐ Intestinale fase: 65% van de secretie o Chymus (zuur) à afgifte secretine (bloed) (in duodenum) o Secretine à afgifte waterig alkalisch sap (HCO3-­‐) o Peptiden en vetzuren à cholecystokinine (CCK; bloed) o CCK à exocytose enzymhoudende granula à enzymrijk secreet + relaxatie sfincter van Oddi De sappen liggen al wel klaar maar op het moment dat het in het duodenum aankomt wordt de sfincter van Oddi pas geopend en dan gaat het de darm binnen. Bij een reflux gaan geactiveerde enzymen uit het duodenum terug door de sfincter van Oddi. Ze komen terug in de pancreas die dan goed aangetast wordt. CCK en secretine stimuleren ook galsecretie. Als je een galsteen hebt die de boel blokkeert dan kan je de pancreassappen niet meer kwijt. Dan kan het gebeuren dat sommige enzymen toch actief worden en de pancreas wordt aangetast. Lever: productie gal -­‐ Galzure zouten -­‐ Lecithine -­‐ Galpigmenten (bilirubine) -­‐ Cholesterol -­‐ Exogene producten (zware metalen) (afvalstoffen) Wordt via de darmen uitgescheiden à stoffen die niet door de nieren gefiltreerd kunnen worden. Gal van galbuisjes naar galblaas voor opslag. Gal: galzouten. Gemaakt uit cholesterol en omgezet in galzouten. Afgegeven aan het duodenum à enterohepatische kringloop à afgegeven à aan het einde van de dunne darm worden ze weer ge-­‐reabsorbeerd en teruggebracht naar de lever voor hergebruik. Gal: bilirubine; (afgestorven rode bloedcellen) Bilirubine is niet wateroplosbaar à moet wateroplosbaar gemaakt worden. Geconjugeerd bilirubine = bilirubine + glucaronzuur. Geelzucht: Lever kan bilirubine hoeveelheid niet aan à bilirubine terug in het bloed à gele kleur. Macrofagen zitten in de milt, in het beenmerg en in de lever. Die plukken de rode bloedcellen uit het bloed. Hemoglobine gesplitst in heemgroep en globine groep. Uit heem wordt ijzer gebonden en gaat terug naar de lever. Globine afgegeven aan het bloed. De rest van het heem geknipt en dan heb je bilirubine = giftig. Bij glucaronzuur wordt een nieuw molecuul gemaakt à geconjugeerd bilirubine wat wel oplosbaar is in water, bloed en gal. Via gal komt het in darmen terecht. Het kan dan worden omgezet door bacteriën in urobilinogeen of stercobilinogeen (geeft bruine kleur uit poep). Urobilinogeen geeft gele kleur aan urine, wordt door de nieren er uit gefilterd. Albumine gaat het bloed niet uit. Galblaas: opslag en concentratie gal -­‐ Emulgatie vetten à kleinere stukjes er van maken. -­‐ Verwijdering endogene en exogene producten o Endogene producten; zelf aangemaakt, zoals bilirubine, en waar je vanaf wil. Ureum en CO2 zijn ook endogene producten. o Exogene producten; krijg je van buitenaf binnen, zware metalen en stoffen die in voedsel zitten. Die kunnen door de lever uit het bloed gehaald worden en dan via het gal naar de darmen. Problemen met secretie en daardoor absorptie -­‐ Pancreasfalen o Pancreatitis = ontsteking o Blokkering ductus thv papil van Vater door galstenen o Verwijdering pancreaskop o Cystische fibrose à gebrek aan pancreassap à gebrek aan enzymen à verminderde absorptie Galstenen, oorzaken; -­‐ Te veel absorptie van water uit het gal -­‐ Te veel absorptie van galzouten uit het gal -­‐ Te veel cholesterol in het gal -­‐ Ontsteking van het epitheel à immuun cellen gaan er naartoe, het wordt dik, zwelt op en kleine galstenen kunnen dan al blijven hangen. Gal gaat door de Papil van vater vanuit de galgang naar de darm. Cystische fibrose (Taaislijmziekte) -­‐ Taai slijm geproduceerd in exocriene klieren (pancreasgangen, luchtwegen, zweetklieren, galwegen en darmen) -­‐ Chloorkanalen zijn kapot. -­‐ CFTR channels zorgen normaal dat chloride ionen de cel uit kunnen, dan blijft slijm vloeibaar. Als dat niet werkt wordt het slijm taai en worden de klieren afgesloten. à opstoppingen à aantasting weefsel à verminderde functie Dikke darm secretie Mucus: -­‐ bescherming tegen mechanische beschadiging -­‐ Bindmiddel voor feces -­‐ Bescherming tegen bacteriële activiteit HCO3-­‐: -­‐ Bescherming tegen zuren in feces. Absorptie: oppervlaktevergroting door: -­‐ Circular folds / plicae circularis / folds of Kerckring (>3x) -­‐ Villi (>10x) -­‐ Microvilli / borstelzoom (>20x) Totaal: 1000x à > 250 m2 Opbouw wand dunne darm -­‐ Duodenum: klieren van Brunner -­‐ Jejunum à vindt de meeste absorptie plaats -­‐ Ileum: Peyer’s patches à een soort lymfeplekken met veel immuun cellen (macrofagen). Absorptie koolhydraten (monosachariden) Zetmeel/glycogeen (polysachariden) omgezet in disachariden à monosachariden à die gaan cel in. Glucose en galactose moeten samen met natrium de cel in. Via sodium glucose transporters à door SGLT. Vervolgens kunnen ze via GLUT2 receptoren het bloed in diffunderen. Natrium moet weer de cel uit gepompt en kalium erin à gradiënt. Fructose gaat de cel in via GLUT5 en de cel uit via GLUT2. Absorptie eiwitten en vetten (aminozuren en vetzuren / monoglyceriden) Lange keten aminozuren à vertering van eiwitten begint in de maag, daar wordt het geknipt door pepsine. In duodenum zitten meer proteases die het verder knippen. Uiteindelijk hou je aminozuren over en af en toe een dipeptide, die worden naar binnen getransporteerd. Gebeurt via natrium cotransporters. In de cel heb je aminozuurtransporters wat geen energie kost. Via die gaat het naar het bloed. Vetten; grote vetdruppels worden door galzouten omgezet in kleinere druppels. Micel kan open breken en dan kunnen de vetten door de celmembraan heen diffunderen. Vet oplosbare vitaminen: A, D, E, K Coeliakie (glutenintolerantie) -­‐ Ontstekingsreactie na contact met gluten (eiwitten die in sommige graansoorten zitten) o Epitheelcellen beschadigd en versneld af gestoten o Verlies villi (darmvlokken) o Malabsorptie -­‐ Vaak glazuurdefecten Dikke darm: naast water resorptie; -­‐
-­‐
Onverteerde koolhydraten worden door darmbacteriën omgezet in korte-­‐keten vetzuren en daarna opgenomen Ook productie en opname vitamine K en vitamine B complex Diarree -­‐ Maximale absorptie: o Dunne darm: 20 L o Dikke darm: 5-­‐8 L -­‐ Aanbod > maximale absorptie à diarree o Osmotische diarree o Secretoire diarree (secretie gestimuleerd, bijv door infectie) o Door motiliteitsstoornissen o Door ontstekingsprocessen o Psychogene diarree Terugresorptie en secretie Regulatie van de terugresorptie en secretie -­‐ De glomerulo-­‐tubulaire balans o GFR ↑ => Ppc ↓ en πpc ↑ => terugresorptie ↑ o Zorgt ervoor dat ondanks veranderingen in filtratie je geen veranderingen in excretie krijgt. -­‐ Hormonen: o Angiotensine II (Na+ terugresorptie stijgt in proximale tubulus) o Aldosteron (Na+ terugresorptie stijgt, K+ secretie stijg in verzamelbuis) o ANP (remt Na+ terugresorptie in verzamelbuis); geproduceerd in atria van het hart. Bij grote toevoer van bloed naar het hart gaan de cellen ANP produceren. Omgekeerde effect van Angiotensine II. o ADH (H20 terugresorptie stijgt in verzamelbuis) o PTH (Ca2+ terugresorptie stijgt, vitamine D productie stijgt) -­‐ Het sympathisch zenuwstelsel, via vas afferens en vas efferens Antidiuretisch hormoon (vasopressine) doet alleen wat met water, niet met zout. De eerste 3 hebben ook op langere termijn veel invloed. ADH alleen op korte termijn. Activering van het RAAS in de nier door (RAAS reguleert de bloeddruk) -­‐ Daling renale perfusiedruk (barosensoren) -­‐ Daling NaCl-­‐aanbod macula dens (angiotensine II geactiveerd) -­‐ Verhoogde renale sympathicus activiteit à bij aanhoudende spanning RAAS geactiveerd en je houdt dan zout vast. Je blaast een beetje op. De reksensoren in de vas afferens spelen een belangrijke rol bij bloeddrukregulatie op langere termijn. De tubulo glomerulaire feedback komt lokaal vrij in de omgeving van de vas afferens omdat er een groot aanbod is van zoutcellen. RAAS geeft een signaal af aan cellen die renine produceren, die zorgen via via dat ANGII geactiveerd wordt. ANGII zorgt voor een verhoging van de bloeddruk (!) Effecten van Angiotensine II -­‐
-­‐
Renaal: o Constrictie efferente arteriolen à Na+ terugresorptie in de proximale tubulus stijgt o Directe stimulatie van de Na+ terugresorptie in de proximale tubulus o Via Starlingkrachten en via de pomp. Als ANGII afgegeven wordt à vasoconstrictie afferent en efferent à prostaglandines afferent à filtratie neemt toe à Na+ terugresorptie neemt toe. Extrarenaal: o Aldosteron-­‐secretie stijgt à Na+ terugresorptie in de verzamelbuis stijgt o Vasoconstrictie à BP stijgt o Bij hoge concentraties: dorst en ADH-­‐secretie stijgt Als je veel volume (extracellulair, bloed) verlies neemt ADH concentratie toe omdat het meer gemaakt wordt. Als je een beetje bloed verliest wordt ANGII wel afgegeven maar het ADH niet aangesproken. Regulatie van de K+ balans -­‐ Interne K+ balans o Betreft distributie van K+ tussen intra-­‐ en extracellulair o Intracellulaire opslag bevorderd door: § Aldosteron, β2-­‐sympathicomimetica, insuline (Na/K-­‐pomp stijgt) § Hoge plasma [K+], lage [H+] (K+ de cel in, in ruil voor H+) -­‐ Externe K+ balans: o Betreft regulatie van het totale lichaamskalium o 10% via darmen (cst), 90% via nier bevorderd door: § hoge plasma [K+], § hoge plasma-­‐aldosteronconcentratie § hoog distaal Na+-­‐aanbod Kalium heeft veel invloed op de rustmembraanpotentiaal van elke cel. Aldosteron zorgt voor opname van Kalium de cel in. Hyperkaliëmie à Ventrikelfibrillatie. Hypokaliëmie à sinaasappelsap drinken. Het distaal Na+-­‐aanbod beïnvloedt de K+ secretie -­‐ Hoge Na+ inname à o Daling PRA (preload)à Daling Na+ terugresorptie à hoog distaal Na+ aanbod (in distale tubulus) à stijging K+ secretie o Aldosteron daalt à afname K+ secretie à Normale K+ excretie -­‐ Lage Na+ inname à o Stijging PRA à stijging Na+ terugresorptie à laag distaal Na+ aanbod à daling K+ secretie o Aldosteron stijgt à K+ secretie stijgt à Normale K+ excretie à Variatie in Na+ inname zonder verandering in de K+ balans Bij een te hoge inname van zout wordt RAAS gedeactiveerd. De plasmarenine activiteit wordt kleiner gemaakt. Afname renine à aldosteron neemt af à K+ secretie neemt af. Het juxtaglomerulaire apparaat reageert op hoog kalium, laag natrium of lage bloeddruk/bloedvolume met de uitscheiding van renine. Stoornissen in de plasma [K+] -­‐ Hypokaliëmie o Acuut: kaliumshift naar intracellulair (bv stress, insuline) (sympathicus zo geactiveerd dat er teveel kalium in de cel opgenomen wordt) o Chronisch: § Deficiënte voeding § Enteraal verlies: diarree, braken à laag urinekalium § Renaal verlies (bv diuretica) à normaal – hoog urinekalium -­‐ Hyperkaliëmie o Acuut: ovematige intake of kaliumshift naar ECF (bv β-­‐blokker, inspanning, celafbraak) o Chronisch: § Altijd een renale uitscheidingsstoornis Gevolgen van stoornissen in de plasma [K+] Hypokaliëmie à het duurt langer om te repolariseren, je gaat hyperpolariseren maar schiet door. De normale membraanpotentiaal komt dan lager te liggen. Het gaat om het verschil in kalium intra-­‐ en extracellulair. Als je moe wordt, is het moeilijker om een actiepotentiaal op te wekken. Hyperkaliëmie à hogere membraanpotentiaal. Te gemakkelijke productie van een actiepotentiaal à je blijft boven de drempelpotentiaal hangen. Symptomen hypokaliëmie -­‐ Spierzwakte, krampen en paresthesieën: (sinaasappelsap kan helpen of een kalium tablet de avond ervoor. Je kan niet meer bewegen ook al wil je het wel, als je weer gaat bewegen is het over) o Door hyperpolarisatie -­‐ Hartritmestoornissen: o Verhoogde automaticiteit, vertraagde repolarisatie à atriale en ventriculaire extrasystolen -­‐ Nierfunctiestoornissen: o H+ shift naar intracellulair à alkalose met verhoogde H+ excretie o Verminderd concentrerend vermogen Symptomen hyperkaliëmie -­‐ Spierzwakte: door minder negatief worden van de rustpotentiaal -­‐ Hartritmestoornissen: o Trage depolarisatie en snelle repolarisatie § à ventrikel fibrilleren à harstilstand Het verband tussen [H+] en [K+]. (tussen Na en K is er niet zo’n verband) Als je lichaam zuurder of basischer wordt zie je dit direct terug in de kalium concentratie. Een zuur-­‐base stoornis is terug te zien op een ECG. In lichaamscel: K+ opnemen in ruil voor H+ à Bij alkalose gaat H+ de cel uit (verbasen) à hypokaliëmie. (H+ cel uit, K+ cel in) Omgekeerd gaat het samen met een acidose (verzuring). H+ is dan heel hoog geworden in ruil voor kalium. (H+ cel in, K+ cel uit) à hyperkaliëmie. Zuren en basen: HA ßà H+ + A-­‐ -­‐ Zuur: een H+ donor (HA) -­‐ Base: een H+ ontvanger (A-­‐) -­‐ Sterk (zwak) zuur: o Brengt veel (weinig) H+ ionen in oplossing o Sterk zuur valt sterk uiteen in H+ en A-­‐ -­‐ Sterke (zwakke) base: o Bindt veel (weinig) H+ ionen in oplossing Het stofje dat de H+ afgeeft is het zuur. Formule; hoe groter de coëfficiënt, hoe meer het uiteen valt en hoe sterker het zuur is, dus hoe zwakker de base. Natrium in hoge concentratie extracellulair (135 mmol/L) Kalium vooral intracellulair. Extracellulair is het 4 mmol/L H+ en pH -­‐ [H+] = 40 nanomol/L = 4 x 10^07 mol/L à veel lager dan die van andere extracellulaire elektrolyten. Toch kan een kleine verandering voor veel problemen in enzymen leiden. -­‐ pH = -­‐10log[H+] = 10 log 1/[H+] = 10 log 1/(4x10^-­‐8) = 7.5 -­‐ Regeling steekt nauw pH ligt normaal tussen de 7.35 en 7.54 mmHg. Respiratoire alkalose à alle bloedvaten gaan lekken zoals in de bergen. Kom je boven de 7.8 of onder de 6.8, dan ga je dood. H+-­‐concentratie wordt bepaald door -­‐ Opname en productie van H+ -­‐ Eliminatie van H+ uit het lichaam: o Via de nieren o Via zuur/base buffers Herkomst van de H+ -­‐ Vluchtig zuur: 15000-­‐20000 mmol/dag (zoveel eet je gemiddeld per dag) -­‐ Bepaald door koolhydraten en vetten in de voeding die worden omgezet in CO2 en H2O -­‐ Niet vluchtig zuur: 40-­‐80 mmol/dag (1mmol/kg) (dit kan je niet omzetten en je moet het kwijtraken via de nieren. -­‐ Bepaald door de aanvoer en het metabolisme (tot sulfaat en fosfaat) van andere voedselbestanddelen (bv aminozuren) en het verlies van HCO3-­‐ met de feces. Reacties op veranderingen in de zuur/base balans -­‐ Niet-­‐regulatief: o Chemische buffering (reageert in een fractie van een seconde) o Komen geen zenuwen of hormonen aan te pas. -­‐ Regulatief: o Respiratoire regelmechanisme (duurt enkele minuten) o Renale regelmechanismen (duurt enkele uren tot dagen) Chemische buffersystemen -­‐ Wat is een buffer: o Een stof die H+ ionen reversibel bindt tot een zwak zuur -­‐ Effectiviteit is afhankelijk van o pH van de lichaamsvloeistof o pK van de buffer à die wil je zo dicht mogelijk bij de pH van de vloeistof hebben. o Bufferconcentratie o Open/gesloten systeem Belangrijke buffers -­‐ Extracellulair: o Bicarbonaat: H+ + HCO3-­‐ <-­‐> H2CO3 o Plasma eiwitten: H+ + P-­‐ <-­‐> HP o Ammoniak (tubulus): H+ + NH3 <-­‐> NH4+ -­‐ Intracellulair: o Hemoglobine: H+ + Hb <-­‐> HHb (kan CO2 binden, O2 en dus ook H+) o Eiwitten: H+ + P-­‐ <-­‐> HP o Fosfaat: H+ + HPO42-­‐ <-­‐> HPO4-­‐ -­‐ Skelet pH van bloed is 7.4, de pK is ook 7.4. In de nieren is de pH lager. Als een buffer goed werkt zie je geen veranderingen in de pH als je H+ toevoegt. Bicarbonaat als buffer -­‐ de Binding van H+: o H+ + HCO3-­‐ <-­‐> (evenwicht naar rechts) H2CO3 <-­‐> (CA) H2O + CO2 -­‐ Werkingsgebied: o Buffert ruim 50% van het niet-­‐vluchtig zuur o Belangrijkste extracellulaire buffer -­‐ Effectiviteit van het buffersysteem: o pH (=6.1) niet optimaal o Relatief lage CO2 en HCO3-­‐ concentraties o Toch zeer effectief vanwege ‘open systeem’ De vergelijking van Henderson-­‐Hasselbach Omzetting kennen! Hieraan kan je zien wat een oorzaak is van verzuring of verbasing. Respiratoire regelmechanismen -­‐ de ventilatie bepaalt de PaCO2: o Als AMV (ademminuutvolume) stijgt à PaCO2 daalt à pH stijgt o Als AMV daalt à PaCO2 stijgt à pH daalt -­‐ De PaCO2 en pH bepalen de ventilatie Meer ventileren à meer CO2 afblazen à minder over à hyperventileren à gevolg is dat de pH omhoog gaat. Minder ventileren (door uitputting) à hypoventileren à verzuring à pH omlaag à acidose. Er is dus een relatie tussen een longaandoening en een zuur-­‐base verstoring. Als de pH afneemt à ventilatie neemt toe à Perifere chemosensoren in de carotis en aorta à perifere regeling (pH en pO2) à ademminuutvolume omhoog à meer CO2 eruit à pCO2 dus naar beneden à pH omhoog = compensatie. Het zal nooit helemaal normaal worden maar gaat wel de richting op. Kenmerken respiratoire reactie -­‐ Kan een pH-­‐verandering voor 50-­‐70% herstellen -­‐ Gaat snel: 3-­‐12 minuten Renale regelmechanismen -­‐ ‘Terugresorptie’ van HCO3-­‐ ionen: o Normaal wordt al het gefiltreerde ‘terug geresorbeerd’ o 80-­‐90% in de proximale tubulus o is aan secretie van H+ ionen gekoppeld -­‐ Productie van HCO3-­‐ ionen o In de intercalaire cellen van de verzamelbuizen o Is aan secretie van H+ gekoppeld HCO3-­‐ regeneratie in de proximale tubulus; Bicarbonaat komt in lumen van proximale tubulus, concentratie is gelijk als die in het bloed. Tussen lumen en tubuluscel à secundair actief transport mechanisme à verschil in concentratie van Na+ à pomp zorgt dat H+ de tubuluscel uit gaat = startpunt. In lumen à Bicarbo komt aan à H+ gaat er een binding mee aan à H2CO3 à valt uiteen in CO2 en H2O à CO2 gaat tubuluscel in à H2CO3 gemaakt à H+ cirkelt hele dag rond en elk molecuul dat er langs komt wordt terug geresorbeerd = regeneratie. Alkalose à dan ben je basisch à heb je veel bicarbonaat. HCO3-­‐ regeneratie in de verzamelbuis; H+ primair actief pompje, heeft zelf ATP en pompt H+ naar buiten. 2 mogelijkheden. Of je bent al heel veel bicarbonaat kwijt geraakt in de proximale tubulus, dus zit er niet veel meer in het lumen, of het is er juist heel veel à H2CO3 door CA à terugresorptie à je raakt het kwijt uit het filtraat en je neemt het op in het lichaam. Wat er dan nog overblijft in het lumen raak je kwijt via je urine. Als je basisch bent à proximaal al veel bicarbo terug geresorbeerd en in de verzamelbuizen ook. De rest gaat weg via urine dus de hoeveelheid in het bloed wordt minder. Als je zuur bent zit er niks meer in het lumen. H+ kan ook binden aan een fosfaatbuffer, dan gaat het rechtstreeks het lichaam uit, vermomt aan een fosfaat. 2 wegen dus om pH constant te houden; Verlies en aanmaak van H+ Conclusies met betrekking tot de HCO3-­‐ regeneratie -­‐ Van het gefiltreerde HCO3-­‐ wordt normaal alles terug gegenereerd -­‐ Verloopt via H+ secretie -­‐ Een eventueel overschot wordt door de nier uitgescheiden Fosfaat als buffer -­‐ De binding van H+: o H+ + HPO42-­‐ à H2PO4-­‐ -­‐ Werkingsgebied: o Speelt extracellulair vrijwel geen rol o Intracellulair en in de niertubulus van belang -­‐ Effectiviteit: o pK = 6.8 o Intracellulair en in de niertubulus lagere pH en hoge concentratie fosfaat Als je heel erg zuur bent kan het zijn dat er niet voldoende fosfaat is. Dan is er nog een buffer die de geur aan urine geeft, Ammoniak. Afhankelijk van de pH wordt er meer glutamine geproduceerd tot NH3, dat verlaat het lichaam. Weer uitscheiding en productie van H+. Conclusies met betrekking tot de netto H+-­‐secretie -­‐ Pas mogelijk als alle gefiltreerde HCO3-­‐ is terug gegenereerd -­‐ HCO3-­‐ productie bouwt een H+ gradiënt op in de urine (met een minimale pH van ca 4.5) -­‐ Regeling van de H+ excretie hangt samen met regeling van de NH4+ excretie Je kan dus veel H+ kwijt raken met je urine door ze aan een buffer te binden. Betekenis nier voor zuur/base balans -­‐ voorkomt verlies van bicarbonaatbuffer: o 180L/dag x 24 mmol/l = 4320 mmol/dag -­‐ zorgt voor uitscheiding van niet-­‐vluchtig zuur -­‐ door tubulaire buffers uitscheiding van grote hoeveelheden zuur mogelijk: o minimale urine-­‐pH = 4.5 dwz maximale [H+] = 0.03 mmol/l à voor verwijdering van 80 mmol niet-­‐vluchtig zuur is zonder buffers 80/0.03 = 2667 liter urine nodig! Primaire zuur-­‐base stoornissen (!!!!) -­‐ Respiratoire stoornissen o Respiratoire acidose o Respiratoire alkalose -­‐
Metabole stoornissen o Metabole acidose o Metabole alkalose Kenmerken van primaire stoornissen (!!) -­‐ Gaan gepaard met een secundaire response = compensatie -­‐ pH gaat hierdoor richting normaal, maar wordt nooit geheel normaal -­‐ Er treedt geen overcompensatie op Hoe te beoordelen? 4 punten (!!!!!) -­‐ de pH -­‐ de PCO2 -­‐ de [HCO3-­‐] -­‐ te verwachten response op pH verandering à als je iets verwacht of het dan ook voorkomt. Osmo-­‐ en volumeregulatie Je lichaam bestaat voor ongeveer 64% uit water. Vetvrije massa = Lean body mass, bestaat bijna helemaal uit water. Ongeveer 28 liter (2/3) intracellulair en 14 liter (1/3) extracellulair (deels in bloed, deels interstitieel) Meest kenmerkend voor celmembraan: verschillende concentraties natrium en kalium aan beide kanten. Natrium stroomt moeilijk naar binnen, de celwand is niet goed toegankelijk. Vrouwen hebben meer vet, hormonaal bepaald. Water stoot vet af en omgekeerd, in vetcellen zit geen water dus vrouwen hebben een lager percentage water. Neonaten hebben nog veel meer water. De turnover (verbruik van water) ligt hoger, is noodzaak. De ademfrequentie is ook veel hoger, dus via verdamping ook veel water verloren. Bij ouderen is de verhouding 2/3 extracellulair en 1/3 intracellulair. Principe indicator-­‐verdunningsmethode -­‐ Indicator intraveneus toedienen (stof die je gemakkelijk kan herkennen) -­‐ Wachten tot ‘steady state’ ontstaat -­‐ Vcomp = Hoeveelheid toegediend (-­‐ verloren) / concentratie in plasma Vereisten indicator -­‐ Is niet toxisch -­‐ Wordt niet metabool omgezet of gesynthetiseerd -­‐ Verspreidt zich snel en gelijkmatig -­‐ Verlaat de ruimte niet tijdens de bepaling -­‐ Wordt na de bepaling vlot uitgescheiden Bepaling van de totale hoeveelheid lichaamswater (TBW) -­‐ Met stoffen die de celwand passeren (moet door de capillair wand naar het interstitium kunnen en van daaruit de cellen in via de celwand. -­‐
Bv met isotopen van water (zoals deuterium, D2O), zo maak je ze herkenbaar à radioactief. Bepaling van de hoeveelheid extracellulaire vloeistof (ECF) -­‐ Met stoffen die de capillairwand wel, maar de celwand niet passeren -­‐ Bv met polysachariden zoals inuline (stof waar je de exacte klaring mee kan bepalen), sucrose, mannitol (onderschatten à door de grootte duur het lang voor ze verspreid zijn over extracellulaire vloeistof, dus je mist bij het meten altijd een klein stukje) -­‐ Bv met isotopen van ionen zoals Na+, Cl-­‐ enz (overschatten à er gaat toch wel een heel klein beetje door de celwand heen, dan neem je een stukje van het intracellulaire volume mee)) (radioactief gemaakt) Bepaling van het plasmavolume -­‐ Met gemerkt albumine (eiwitten zijn te groot om door de capillairwand te gaan) -­‐ Bv met Evans Blauw of met isotopen gemerkt albumine (131 I-­‐albumine) Berekening van afgeleide vloeistofvolumes -­‐ Van de intracellulaire vloeistof (ICF): o ICF = TBW – ECF -­‐ Van de interstitiële vloeistof (ISF): o ISF = ECF – plasmavolume De osmolariteit is in verschillende ruimten hetzelfde ondanks de verschillen in samenstelling, komt door de osmose. Reacties op veranderingen in ECF/ICF-­‐verdeling -­‐ Niet-­‐regulatief: o Verplaatsing van water tussen ICF en ECF (fractie van een seconde) = osmose à drijvende kracht is verschil in osmolariteit. -­‐ Regulatief: o Osmoregulatie (kwestie van uren) à het normaal maken van de osmolariteit, vooral in het lichaam en bloed bepaalt door 3 dingen; Zout (NaCl), Glucose en ureum(!!) Antidiuretisch hormoon regelt het bij, die doet z’n werk via de verzamelbuis. o Volumeregulatie (kwestie van dagen) à zoutregulatie. Verandering van de hoeveelheid zout in het lichaam door het veranderen in de terug resorptie, vooral door neuronale en hormonale systeem. Effect van het drinken van puur water; 2/3 = intra, 1/3 = extra. Y-­‐as = osmolariteit. Bij drinken à extracellulair volume stijgt, water opgenomen in dunne darm à portale systeem. In de dikke darm de laatste restjes. Osmolariteit gaat omlaag. Stippellijn als je puur water drinkt. Osmolariteit moet gelijk worden, er treedt osmose op. Water stroomt van intra naar extra à verlaging. Osmolariteit kan je veranderen door of de hoeveelheid deeltjes te veranderen, of de hoeveelheid water te veranderen. De osmolariteit wordt altijd verandert door aanpassingen in water, niet via zout!! Watertransport van extra naar intra à volume neemt af à osmolariteit omhoog. Antidiuretisch hormoon (diurese = hoeveelheid urine dat je produceert per etmaal) gaat plassen tegen. ADH moet minder actief worden en minder geproduceerd worden. Minder ADH à deuren in lus van Henle dicht à minder water terugresorptie à water plas je uit à stijgen osmolariteit. ADH geproduceerd in de hypothalamus à afgegeven aan de hypofyse, daar vindt de afgifte plaats. In de hypothalamus zit dus ook het regelcentrum voor de osmoregulatie. Osmolariteit à water kwijt à dorstprikkel geremd à ADH geremd à minder drinken. Na de osmoregulatie is de osmolariteit weer normaal, maar ook het volume van extracellulaire volume. Als het gaat over volume veranderingen, gaat het over veranderingen in het extracellulaire volume(!!!) Effect van het toedienen van een isotone NaCl-­‐oplossing; Infuus met zoutoplossing waarvan de osmolariteit van de deeltjes gelijk is aan het bloed = isotoon. (sportdrankjes) Hypotoon = lagere osmolariteit dan bloed Hypertoon = hogere osmolariteit dan bloed Eten van soep (isotoon) à extracellulaire volume neemt toe Stap 1: Heb je osmose (transport van water tussen intra en extra met als doel de osmolariteit gelijk maken)? à nee Stap 2: is de osmolariteit abnormaal à nee. Dus geen osmoregulatie, geen verandering in ADH en dorstprikkel. Stap 3: volumeregulatie, is het extrac volume verstoord? Ja. Volumeregulatie via RAAS. ANGII zorgt dat bij verhoogd volume het in mindere mate wordt geproduceerd, minder terug resorptie van Na+ à zout verliezen en water gaat mee. Volumeregulatie is dus verandering in totale hoeveelheid zout in het lichaam (!!) (niet verandering van de zoutconcentratie à dat is verandering in osmolariteit). Volumeregulatie duurt 2-­‐3 dagen dus zo lang heb je plezier van een bakje soep. Effect van het eten van puur zout; 5 eetlepels zout à osmolariteit omhoog, extrac. Osmose à water van intra naar extra om een poging te doen het gelijk te maken. Intracellulair neemt volume af en osmolariteit gaat omhoog. Osmoregulatie à ja. Via ADH en dorstprikkel, verloopt via water. Dat moet je vasthouden, dorstprikkel omhoog, ADH omhoog, meer antidiurese, dus minder plassen. Water vasthouden zowel intra als extra à intra volume omhoog à osmolariteit naar beneden, maar het extracellulair volume was normaal, dus die is nu extra verhoogd. Intra wordt het weer normaal. Volume regulatie à omdat extracellulair volume nog steeds verhoogd is) à zout kwijt raken à RAAS à ANG II en aldosteron moeten naar beneden à dan ga je minder natrium terug resorberen à meer zout uitscheiding à water ook meegenomen dus volume weer minder. Osmolariteit -­‐ Het aantal opgeloste deeltjes per liter water -­‐ De plasma-­‐osmolariteit wordt vooral bepaald door [Na], [glucose] en [ureum] -­‐ Bedraagt normaal 280-­‐310 mosmol/L (2[Na] + [glucose] + [ureum] De waterbalans is gereguleerd via vasopressine en de dorstprikkel. Meeste input via eten en drinken, zelf produceer je een klein beetje. Output vooral via urine en ontlasting, ook via huid en longen. Osmolariteit is bepaalt door het regelen van de hoeveelheid water. Karakteristiek osmo-­‐regulatie -­‐ Osmo-­‐regulatie is regulatie van de waterbalans -­‐ Regulatie van de waterbalans door regulatie van de ADH afgifte en het dorstgevoel -­‐ Regulatie via ADh is mogelijk dankzij het tegenstroommultiplicatie principe à Osmo-­‐regulatie = H2O-­‐regulatie. (niet via deeltjes) Karakteristiek volume-­‐regulatie -­‐ Volume-­‐regulatie is regulatie van het gedetecteerde ECF volume -­‐ Regulatie van het ECF volume is regulatie van de totale hoeveelheid Na+ in het lichaam à Volume-­‐regulatie = Na+-­‐regulatie (totale hoeveelheid zout, niet de concentratie) Detectie van het ECF-­‐volume -­‐ Intrarenaal: o Door de nier zelf § De mate waarin de vas afferens wordt opgerekt (door verhoging van hydrostatische druk) -­‐ Extrarenaal: o Barosensoren: in sinus caroticus en aortaboog o Volume sensoren: in centrale venen en atria § Als bloedvolume toeneemt, neemt arteriële bloedvolume toe en dus ook de arteriële bloeddruk à het ‘effectief circulerend volume’. Gebrekkige manier om het extrac volume te bepalen. Meerderheid van de sensoren zit aan de arteriële kant. Het effectief circulerend volume is het volume dat door het lichaam wordt gedetecteerd (via de sensoren). Het kan soms anders zijn dan de werkelijke veranderingen. Cardiopulmonale reflex à reksensoren. Als je bloedvolume toeneemt, gaat het veneus toenemen en worden de sensoren gedetecteerd. Sowieso activatie van de sympathicus. Maar 1 setje sensoren in de venen à lage druk systeem van de circulatie. Factoren betrokken bij de volumeregulatie; -­‐ De plasma-­‐colloïdosmotische druk (als ECF stijgt (als er meer zout in zit) à πpt (colloïd druk) daalt à terugresorptie daalt) (via Starlingkrachten) -­‐ De arteriële bloeddruk (als ECF stijft à Ppt stijgt (hydrostatische druk) à terugresorptie neemt af, want je moet tegen een hogere druk in) -­‐ Het Reninge Angiotensine Aldosteron Systeem (RAAS) (in proximale tubulus, aldosteron in distale tubulus) -­‐ Het Atriaal Natriuretisch Peptide (ANP) (tegenovergestelde van RAAS) -­‐ Het sympathische zenuwstelsel -­‐ Het Anti Diuretisch Hormoon (ADH) (alleen een rol als je veel bloed gaat verliezen, dan ga je water vasthouden en verstoor je de osmolariteit) Activering van het RAAS door -­‐ Daling renale perfusiedruk (via barosensoren) -­‐ Daling NaCl-­‐aanbod (via macula densa) -­‐ Verhoogde renale sympathicusactiviteit Effecten van Angiotensine II (bij daling ECF) -­‐ Renaal: o Constrictie efferente arteriolen à Na+ terugresorptie in de proximale tubulus neemt toe o Directe stimulatie van de Na+ terug resorptie in de proximale tubulus -­‐ Extrarenaal: o Aldosteron secretie stijgt à Na+ terugresorptie in de distale tubulus stijgt o Vasoconstrictie à BP stijgt o Bij hoge concentraties: dorst en ADH secretie stijgt Effecten van ANP(eiwit) (bij stijging ECF) -­‐ Toename Na+ excretie door: o GFR stijging o Directe remming van de Na+ terugresorptie in de proximale tubulus en verzamelbuis o Remming van RAAS en ADH -­‐ Verlaging hartdebiet en bloeddruk, door: o Verhoogde permeabiliteit capillairen à § Verminderde veneuze terugstroom § Verminderde perifere weerstand Effecten van renale sympathicus activering (bij daling ECF) Constrictie van afferente en efferente arteriolen à Daling GFR Prikkeling van afferente en efferente arteriolen à renine stijgt à Na+ terugresorptie stijgt -­‐ Directe stimulatie van de Na+ terugresorptie in de proximale tubulus Zorgt overal voor vasoconstrictie van α1 receptoren, met 1 uitzondering. Skeletspieren hebben bloedvaten met β2 receptoren en die zorgen voor vasodilatatie door activering van de sympathicus, maar dan moeten er wel afvalstoffen aanwezig zijn. RAAS geactiveerd bij verhoogde sympathicus à als die verhoogd is zorgt het via afferente arteriolen voor een verhoogde renine afgifte à verhoogde Na+ terugresorptie. Relatie osmo-­‐ en volumeregulatie -­‐ de volumeregulatie overheerst de osmoregulatie -­‐ Stoornissen in de plasma [Na+] kunnen samengaan met zowel hypo-­‐, normo-­‐ als hypervolemie (hoeveelheid bloed) -­‐ Stoornissen in de plasma [Na+] duiden op een stoornis in de waterhuishouding. Stoornissen in de osmo-­‐regulatie -­‐ Veranderde ADH productie o Bv centrale diabetes insipidus (veel plassen en veel drinken door verminderde productie van ADH, kan door tumor komen) -­‐ Verminderde gevoeligheid voor ADH o Bv nefrogene diabetes insipidus (veel ADH produceren zonder dat het veel effect heeft, ga je ook veel plassen, oorzaak ligt ergens anders, symptomen zijn wel hetzelfde als de eerste) Veel plassen leidt tot veel drinken omdat je anders uitdroogt. Hyponatriëmie -­‐ Symptomen: (door hersenoedeem: cellulaire zwelling) o Sufheid, verwardheid, hoofdpijn, agitatie o Insulten, coma -­‐ Mogelijke oorzaken: (kleine invloed op membraanpotentiaal) o Verhoogd Na+ verlies § Renaal (antidiuretica, nefropathie, glucose) § Extra-­‐renaal (braken, diarree, ‘third spacing’ à lichaam kan het niet kwijt, maar je raakt het kwijt in het lichaam) o Overmaat lichaamswater § SIADH, nierfalen, nefrotisch syndroom Diarree kan zo vervelend worden dat er gaten in de darmwand ontstaan, vocht gaat dan naar de derde ruimte (ruimte rondom de darmen) à bij metingen zie je geen verandering in volume maar netto raak je wel vocht kwijt. Zit op een plek in de buikholte waar je niets aan hebt. Verstoring in kalium à veranderingen in membraanpotentiaal à veranderingen in mate of je de membraanpotentiaal over de drempel kan krijgen en dus een actiepotentiaal krijgt. Hypernatriëmie -­‐
-­‐
Symptomen: (door intracellulaire wateronttrekking: krimp) o Sufheid, spiertrekkingen, moe, prikkelbaar o Insulten, coma -­‐ Mogelijke oorzaken: o Natrium-­‐retentie § (hyperaldosteronemie, syndroom van Cushing, zouttabletten) o Water-­‐verlies § Renaal (diabetes insipidus, lisdiuretica) § Extra-­‐renaal (transpireren, weinig drinken, diarree, brandwonden) Teveel deeltjes à te hoge aldosteron gehaltes. Mogelijke gevolgen van stoornissen in de volumehuishouding -­‐ Oedeem: (interstitium krijgt te maken met verhoogde hoeveelheden vocht) o Lokaal of gegeneraliseerd o Door; veranderde Starling krachten -­‐ Volumetekort: o Bloedverlies o NaCl-­‐verlies: § Niet-­‐renaal: enteraal, derde ruimte, huid en luchtwegen (à urine NaCl excretie zeer laag) § Renaal: bijnierinsuff, nierinsuff, overmaat diuretica (à urine NaCl excretie gemiddeld of hoog) Nier-­‐ en vloeistofproblemen Plastabletten à minder zout terug resorberen à meer volume kwijt raken, werkt in distale tubulus. Bij een hartinfarct gaat de contractiliteit naar beneden à BP verhoogd. Met een plastablet raak je volume kwijt dus hoeft het hart minder hard te werken. Hartinfarct: necrose van hartspiercellen, die sterven af. Cellen knappen en enzymen komen vrij die de omliggende cellen ook kapot maken. Het necrotische gebied wordt steeds groter en het infarct steeds erger. Hartfunctiecurve draait naar rechts à lagere cardiac output à lagere BP. Sympathicus actief dus BP weer omhoog. Effect van diuretica -­‐ Remming van de Na+ terugresorptie o Hoog distaal Na+ aanbod o Stijging K+ secretie o Hypokaliëmie -­‐ Hypokaliëmie o Alkalose o PaCO2 stijgt door verminderde ventilatie Prostaglandines hebben effect op de vas afferens. Daar vindt constrictie plaats, dus minder druk in de glomerulus à filtratie neemt dan af. -­‐
Verhoogde serumcreatinine à verminderde werking nieren. Nierstenen à koliekpijnen. Druk toenames in de buisjes die heel veel pijn doen, ga je ook van braken. Geen nierfunctie stoornis omdat de andere nier het overneemt. Verminderde nierfunctie? -­‐ Serumcreatinine na 2 dagen: 114 mumol/l à verminderde nierfunctie, maar waardoor? o Mogelijk niersteen links à daling GFR links, maar stijging GFR rechts à normale nierfunctie o Na prostaglandinesynthetaseremmer à agv ANGI nu wel constrictie van de afferente arteriole rechts à daling GFR -­‐ Verminderde nierfunctie in het algemeen: o Prerenaal: verminderd aanbod aan de nier (bv braken, hartaandoening) o Renaal: door nier zelf (bv nierziekte, medicatie) o Postrenaal; bemoeilijkte afvoer (bv niersteen) Uitgedroogd met verlaagde bloeddruk -­‐ Steen weg à GFR stijgt à volume verlies totdat terugresorptie in aangedane nier weer voldoende is gestegen door stijging RAAS -­‐ RAAS stijging + NSAID à daling GFR -­‐ Volumeverlies door: o Braken o Volumeverlies eerste dagen na verdwijnen steen o Voldoende terug resorberen gaat moeilijker bij verminderde GFR Invloed van verminderde zoutinname op het vloeistofvolume -­‐ Osmoregulatie: water eruit: vermindering dorst + daling ADH à Volume extracellulair daalt -­‐ Volume regulatie: RAAS stijgt à volume-­‐afname stopt na 3 dagen In de macula densa wordt de hoeveelheid zout gedetecteerd. Invloed op plasma-­‐natrium, plasma-­‐creatinine en klaring na 1 week -­‐ Plasma-­‐natrium: o Na 1 week is de osmoregulatie al lang klaar § Normale osmolariteit § Normale plasma [Na+] -­‐ Plasma-­‐creatinine: o De nierfunctie dwz GFR, wordt door zout niet veranderd § Normale plasma [creatinine] § Normale creatinine klaring Invloed op de plasma kaliumconcentratie Volume daalt à PRA stijgt à distaal Na+ aanbod daalt à [K+] plasma stijgt à aldosteron stijgt à [K+] plasma daalt à dus [K+] plasma blijft gelijk. Patient met pH = 7.27, [HCO3-­‐] = 12 mmol/l (N: 22-­‐29 mmol/l), PCO2 = 27 mmHg (N: 35-­‐45 mmHg) NORMAAL WAARDEN KENNEN!!! • pH ↓ => acidose => [HCO3-­‐] ↓ of PCO2 ↑ • [HCO3-­‐] ↓ past bij metabool • PCO2 ↓ past bij respiratoire compensatie => metabole acidose, respiratoir gecompenseerd (Metabole compensatie loopt via de nier) Patient met pH = 7.45, [HCO3-­‐] = 14 mmol/l (N: 22-­‐29 mmol/l), PCO2 = 20 mmHg (N: 35-­‐45 mmHg) • pH normaal • [HCO3-­‐] ↓ past bij metabole acidose => comp PCO2 ↓ • PCO2 ↓ past bij respiratoire alkalose => comp [HCO3-­‐] ↓ ð gemengde metabole acidose en respiratoire alkalose Iemand met een longaandoening à PO2 omlaag in bloed à anaeroob metaboliseren à verzuren à metabole acidose. Kan je tegelijkertijd gaan hyperventileren (embolie) à gemende stoornis. Op tentamen: Er zijn geen cardiovasculaire reflexen; het gaat erom dat je geen reflexen hebt waar je op kan reageren. Als het er niet bij staat dan vragen ze naar de reactie van het lichaam. Hoe de zuur-­‐base balans beoordelen? -­‐ de pH -­‐ de PCO2 -­‐ de [HCO3-­‐] -­‐ te verwachten response op pH-­‐verandering Waarom helium gebruikt? Het wordt niet in het bloed opgenomen en het verspreid zich over verschillende compartimenten. Valsalva manoeuvre: Je blaast op je hand à Intrathoracale druk verhogen à bloed uit thorax persen door de aorta naar buiten à BP omhoog à reactie is baroreceptorreflex à verlaagt de HF. 2e fase: Bloed kan moeilijk van de buik naar de thorax stromen door de hoge druk. Veneuze terugstroom neemt af, er gaat minder het hart in en dus minder uit à bloeddruk neemt af. Verhoging van de totale perifere weerstand (TPR) à BP die eigenlijk af nam gaat weer wat toenemen à vasoconstrictie à curve gaat schuiven 3e fase: loslaten van persen à thorax druk omlaag à BP neemt af. HF stijgt. 4e fase: Veneuze terugstroom stijgt, CO stijgt, HF daalt Vragenuurtje Driehoek DAC = hoeveel arbeid je moet verrichten om de long opgerekt te krijgen. Halve maantje ABC = weerstand die je moet overwinnen. Bij een longemfyseem gaat de compliantie omhoog à Helling AC gaat dan steiler lopen. Geen verandering in weerstand. Driehoekje is kleiner en halve maantje korter, dus minder arbeid verrichten bij inspiratie. Uitademen kost wel moeite. Geforceerde uitademing. Aan het begin van de inspiratie is de intrathoracale druk -­‐5, deze moet verlaagd dus de ruimte vergroot à -­‐7. Hoe negatiever hoe meer je aan de long en luchtwegen gaat trekken. Wet van Boyle à ruimte groter à druk naar beneden. Dus druk van 0 naar -­‐2 in de alveolairen omdat de longenruimte groter wordt. Eind inspiratie wordt de druk -­‐8. Diep in de longen is het 0 omdat de ademhaling even stil staat. Geforceerd uitademen à druk op de long zetten om hem dicht te drukken. Door de intrathoracale druk te verhogen (minder negatief maken) gaat het van -­‐8 naar -­‐5 bij een normale uitademing. Bij forcering à intrapleurale druk heel groot à tot + 30. Het verschil over de wand blijft 8 cm H2O. Diep in de longen dan +38. Loopt langzaam af tot een punt waarbij de druk in de long hetzelfde is als erbuiten. Als je op dat punt komt drukt de long gewoon dicht. Air-­‐trapping: lucht zit voor de afknelling gevangen. A-­‐a verschil = verschil tussen de alveolaire pO2 en de arteriële pO2. Aan de hand van een arterieel bloedmengsel kan je meteen zien hoe groot de CO2 spanning is. RQ is normaal 0.8 R-­‐L shunt: Zuurstofarme bloedstroom die zich bij het zuurstofrijke bloed van de arteriële systeemcirculatie voegt en zo de PaO2 verlaagt Bovenin de long zijn de alveoli meer opengerekt omdat de long er aan hangt door de zwaartekracht, het wordt open getrokken. Verder naar beneden à door de zwaartekracht hangt het bloed ook naar beneden waardoor de vaten open geduwd worden, door het gewicht van de vloeistofkolom die er bovenop staat. Bloed in longcirculatie à partiële druk in bloed is gelijk aan wat er in het gasmengsel zit. Oorzaken A-­‐a verschil -­‐ Regionale verschillen in ventilatie/perfusie-­‐verhouding -­‐ Niet-­‐pathologische R-­‐L-­‐shunts: o Coronairvaten à linker ventrikel o Bronchiaalvaten à vv. Pulmonales Coronair vaten geven het bloed vanuit de aorta af aan de hartspier, als het zuurstof is afgegeven stroomt het deels rechtstreeks terug de linker ventrikel in, dus dat haalt de pH naar beneden. Hypoventileren: minder ventileren dan nodig is om de PCO2 af te blazen, dus PO2 omhoog. Als je te weinig afblaast ben je ook te weinig aan het ventileren om het zuurstof op te nemen. Dus niet alleen verhoging van PCO2 maar ook verlaging van PO2 = hyperventileren. Hyperventilatie: -­‐ Groter ventilatie dan nodig is om de PaCO2 op zijn normaalwaarde te houden -­‐ Zonder tachypneu hyperventileren; bv bij normale ademfrequentie veel dieper in-­‐ en uitademen Hypoventilatie: -­‐ Kleinere ventilatie dan nodig is om de PaCO2 op zijn normaalwaarde te houden Spanning verandering bij passief oprekken van het hart à hart gaat vullen à eind diastole. Bovenste lijn is hoe de spanning varieert als de contractie veroorzaakt wordt door de spieren zelf. Waarom is hij naar links verschoven als je het hart in het lichaam brengt? De omgeving verandert dan. De intrathoracale druk is dan -­‐0.5 kPa. Hevig bloedverlies doet niks met de hartfunctie curve. De vaatfunctie curve gaat naar links verschuiven. Verminderd bloedvolume dus curve naar links doordat de druk bij stilstaande pomp afneemt. MAP neemt af à via de baroreceptorreflex gedetecteerd. HF wordt dan verhoogd. In het kapsel van Bowman wordt gefiltreerd. Filtraat gaat naar de verzamelbuis en uiteindelijk blaas. In het traject na de filtratie is het allemaal secretie, dat wordt toegevoegd aan het filtraat.