COMPLEET THEMA 1 - Sturing en Stofwisseling | Quizlet

Gesloten regelsysteem

- functie?

- wel/geen terugkoppeling?

- methode

- handhaven homeostase

- terugkoppeling van uitgangswaarde (uitgangswaarde beïnvloedt ingangswaarde)

- methode:

1. sensor meet uitgangssignaal (= geregelde waarde) en koppelt terug naar ingangssignaal (= gewenste waarde)

2. terugkoppelsignaal wordt vergeleken met gewenste waarde

3. controller stuurt proces aan zodat geregelde waarde wordt aangepast in richting van gewenste waarde

Soorten gesloten regelsystemen

- regelsystemen met positieve terugkoppeling

meet waarde wordt opgeteld bij referentiesignaal

- regelsystemen met negatieve terugkoppeling

meetwaarde wordt afgetrokken van referentiesignaal

Open regelsysteem

- functie?

- voorbeeld

- geregelde grootheid varieert

- geen terugkoppeling tijdens proces (uitgangssignaal heeft geen invloed op ingangssignaal)

- bijv. besturing van lichaamsbewegingen

Soorten open regelsystemen

- aan-uitregelsysteem = waarde van ingangssignaal bepaalt of proces start/stopt

- proportioneel regelsysteem = uitgangssignaal reageert proportioneel op veranderingen van ingangssignaal

Wiskundige formules bij verschillende onderdelen blokdiagram

- y = Ax

- e = r-c

- e = r+c

Transductie en versterking

1. ingangstransductie

2. signaaltransductie (versterking)

3. uitgangstransductie

1. ingangstransductie = hormoon of boodschapper-molecuul bindt met een membraanreceptor

2. intracellulaire signaaltransductie = cascade van reacties waardoor veel moleculen van een intermediaire stof ontstaan (= versterking)

3. stof wordt weer omgezet en afgegeven in de vorm van een hormoon of andere boodschapperstof (= uitgangstransductie)

- versterking kan ook door toename van het aantal geactiveerde cellen

Inductie

afleiden van algemene regel op grond van meerdere specifieke waarnemingen

- generalisatie

Deductie

op basis van algemene regel uitspraken doen over het bijzondere

- regels van logica

- als A --> B, en B --> C dan A --> C

Verificatie

vooraf kunnen aangeven hoe door experimenten een hypothese kan worden bewezen

- alleen d.m.v. empirie is de hypothese te bewijzen

Falsificatie

vooraf kunnen aangeven bij welke uitkomst van het experiment er aanleiding is om de geldigheid van een theorie of hypothese te verwerpen

Galileo's methode

1. waarneming --> ...

2. theoretische hypothese --> ...

3. experiment --> ...

1. waarneming --> inductie --> theoretische hypothese

2. theoretische hypothese --> deductie --> experiment bedacht om hypothese te toetsen

3. experiment kan hypothese verifiëren of falsificeren

- falsificatie --> er moet nieuwe hypothese worden bedacht

- verificatie --> nieuwe wet ontdekt

Methode van Galileo en medisch consult

1. klacht

2. anamnese

3. differentiaaldiagnose

4. onderzoek kiezen

5. onderzoek uitvoeren

6. verificatie/falsificatie

7. eventueel vervolgonderzoek

1. klacht (waarneming)

2. anamnese (inductie)

3. differentiaaldiagnose (theoretische hypothese)

4. onderzoek kiezen (deductie)

5. onderzoek uitvoeren (deductie)

6. verificatie/falsificatie

7. eventueel vervolgonderzoek

Wat gebeurt er met de regeling van temp van handen en voeten bij < 30 °C

·regeling van voeten en handen is onder de 30 °C buiten werkgebied gekomen

- regelcurve loopt parallel aan identiteitslijn: handen en voeten volgen veranderingen in de omgevingstemperatuur

- handen zullen bij omgevingstemperatuur van 0 °C --> 6,1 °C afwijking aan identiteitslijn dus handen zullen 6,1 °C zijn

o Voeten zullen bij omgevingstemperatuur van 0 °C --> 2,7 °C afwijking aan identiteitslijn dus voeten zullen 2,7 °C zijn

Welke manieren zijn er voor het lichaam om warmte af te voeren?

= straling, geleiding, verdamping en stroming

- straling (= radiation): warmte-uitwisseling met voorwerpen op afstand

- geleiding (= conduction) warmte-uitwisseling door direct contact met een stilstaand medium

- verdamping (= evaporation) gaat maar 1 kant op en berust op onttrekking van verdampingswarmte aan de huid

- stroming (= convection) warmte-uitwisseling door contact met bewegend medium

Hoe komt warmte in het lichaam bij de huid terecht?

- door geleiding (= conductie) neemt het bloed warmte op in de weefsels en transporteert het dit warme bloed door de bloedvaten naar de huid

- warmte wordt via geleiding afgegeven aan de huid

- huid geeft deze warmte via convectie (= stroming) en radiatie (= straling) af aan omgeving

Wat gebeurt er bij koude belasting?

1. frequentie van actiepotentialen uit warmtegevoelige neuronen neemt af

2. terugkoppeling signaal (= gemeten waarde) neemt af

3. verschilsignaal (= fout) neemt toe

4. rilcentrum (= controller) wordt geactiveerd

5. spieren (= proces) worden aangezet

6. warmteproductie komt op gang

neuronen in pre-optische gebied (= hypothalamus anterior) vs. perifeer (= huid)

- waar komen deze signalen samen?

- pe-optisch: meer warmtegevoelige neuronen dan koude-gevoelige neuronen

- perifeer: meeste koude-gevoelige neuronen die gebied in posteriori deel van hypothalamus stimuleren

- signalen van pre-optisch gebied (= hypothalamus anterior) en perifere receptoren worden geïntegreerd in posteriore deel van hypothalamus

Wat gebeurt er bij warmte belasting?

Vuurfrequentie van warmtegevoelige neuronen neemt toe

Pyrogene stof

- aangrijpingspunt?

= substantie die koorts veroorzaakt

- grijpen aan in hypothalamus:

1. pyrogene endotheelcellen worden aangezet tot productie prostaglandine E2 (PGE2)

2. PGE2 verhoogt direct of via cAMP het setpoint

Hoe kan je koorts onderdrukken?

Door toediening van anti-pyrogene stoffen --> remming PGE2 productie

- dit zijn cyclo-oxygenase remmers zoals aspirine en ibuprofen

Wat gebeurt er wanneer anti-pyrogene stof wordt toegediend aan gezond (normotherme) persoon?

toediening zal geen enkele invloed hebben op de lichaamstemperatuur

- prostaglandine E2 die het setpoint verhoogt, wordt hier niet geproduceerd

Hoe kan hyperthermie ontstaan in de:

- toevoerregeling (warmte toevoeren)

- afvoerregeling (warmte afvoeren)

toevoerregeling:

- verhoogde warmteproductie door controller/proces dat te veel warmte toevoegt (bijv. na sporten)

- hoge omgevingstemperatuur (storingsbron)

- verhoogd setpoint

afvoerregeling:

- verminderde warmteafgifte door controller/proces dat warmte afvoert

- hoge omgevingstemperatuur

- verhoogd setpoint

Wat gebeurt er bij koude belasting van het lichaam?

a. frequentie van koude receptoren blijft gelijk

b. frequentie van warmte-receptoren neemt af

c. Frequentie van warmte-receptoren neemt toe

b. frequentie van warmte-receptoren neemt af

1. Met welk weefsel komt het blok 'Proces" overeen?

a. anterior hypothalamus

b. zweetklieren

c. posterior hypothalamus

d. thermoreceptoren

2. Welk signaal stelt 'Gemeten waarde' voor?

a. actiepotentialen

b. hormoonwaardes in het bloed

c. prostaglandines E2

d. zweet

3. Waardoor gaat iemand zweten?

a. gemeten temperatuur wordt hoger

b. gemeten temperatuur is hoger dan gewenste waarde

c. setpoint (gewenste waarde) wordt hoger

d. pyrogene stoffen zorgen ervoor dat geregelde waarde kleiner wordt

1. b. zweetklieren

2. a. actiepotentialen

3. b. gemeten temperatuur is hoger dan gewenste waarde

Tijdens lichamelijke inspanning zullen hypothalamische thermoreceptoren een verhoogde lichaamstemperatuur waarnemen. Hoe zorgt het lichaam ervoor dat het door de lichamelijke inspanning niet oververhit raakt?

a. thermoreceptoren verhogen de gewenste waarde (setpoint) voor lichaamstemperatuur, waardoor het lichaam gaat zweten

b. thermoreceptoren verlagen de gewenste waarde (setpoint) voor lichaamstemperatuur, waardoor het lichaam gaat zweten

c. thermoreceptoren zullen pyrogene stoffen (cytokines) aanmaken, die ervoor zorgen dat het lichaam gaat zweten

d. het verschil tussen verhoogde lichaamstemperatuur en de gewenste waarde (setpoint) zorg ervoor dat het lichaam gaat zweten

d. het verschil tussen verhoogde lichaamstemperatuur en de gewenste waarde (setpoint) zorg ervoor dat het lichaam gaat zweten

Wat zal er gebeuren wanneer aan een gezonde persoon een pyrogene stof wordt toegediend?

lichaamstemperatuur gaat omhoog

Waar zitten:

- perifere thermoreceptoren?

- centrale thermoreceptoren?

- rilcentrum?

- spieren?

- perifere thermoreceptoren: blokje 3

- centrale thermoreceptoren: blokje 6

- rilcentrum (controller): blokje 2

- spieren: blokje 4

Welk van onderstaande activiteiten is deductie/inductie?

1. anamnese

2. kiezen van een onderzoek

3. doen van een onderzoek

4. kiezen van een therapie

1. anamnese = inductie

2. kiezen van een onderzoek = deductie

3. doen van een onderzoek = verificatie/falsificatie

4. kiezen van een therapie = deductie

Endotherm

met behulp van eigen lichaam temperatuur laten toenemen

Ectotherm

afhankelijk van omgevingstemperatuur (externe factoren)

Homeotherm

kan zichzelf verwarmen en zichzelf op een constante temp houden

Normale temp van een mens

- waarom?

- normale variatie?

- < 25 °C = ?

- < 36 °C = ?

- > 40 °C = ?

- > 42 °C = ?

37,5 °C

- voor metabolisme: cellen blijven optimaal werken (chemische evenwichten verschuiven enorm bij kleine temp veranderingen)

- normale variatie van 1 °C

- < 25 °C = hartstilstand

- < 36 °C = onderkoeling

- > 40 °C = zware koorts

- > 42 °C = gevaar voor leven

Variaties temperatuur

- wanneer verschilt de lichaamstemp?

- waar de meest stabiele temp?

- waar de meest omgevingsafhankelijke temp?

- lichaamstemp verschilt per plaats op het lichaam, over de dag en tijdens menstruele cyclus

- rectum: meest stabiel

- voeten: meest omgevingsafhankelijk

Wat is de belangrijkste bron van warmte voor het lichaam?

omzetting van suikers in ATP (60% wordt omgezet in warmte, 40& in ATP)

Waardoor warmteverlies?

1. straling

- vasodilatatie --> vaten verwijden --> meer bloed door vaten in de huid --> meer warmteverlies

- vasoconstrictie --> vaten vernauwen --> minder bloed door vaten in de huid --> minder warmteverlies

2. verdamping

- zweet: verdampt sneller als lichaamstemp hoger wordt

3. uitademen

Regelkring met negatieve feedback

- werking?

- door controller aangestuurd

- door sensor waarde gemeten en doorgestuurd

- vergelijkend element vergelijkt gemeten waarde met gewenste waarde

Uitleg afbeelding (bij koude storingsbron)

- gewenste waarde is door lichaam bepaald (dit zijn elektrische ladingen van neuronen)

1. centrale thermoreceptoren (in anterior hypothalamus) meten kerntemperatuur en zetten dit om in stroompjes

2. stroompjes worden hier vergeleken

3. controller (posterior hypothalamus) zet processen aan het werk d.m.v. actiepotentialen

Regelkring voor temp in lichaam

- regelaar?

- vergelijkend element?

- controller?

- regelaar: anterior hypothalamus

- vergelijkend element: anterior hypothalamus

- controller: posterior hypothalamus (zal bij fout actiepotentialen genereren)

Aanpassingen aan kou

- vasoconstrictie (--> warmtetransport naar huid wordt verkleind)

- rillen (spieren)

- acclimatiseren (langer tijdspanne --> versnelling stofwisseling)

- gedrag (warme kleren)

- bruin vet (dit levert geen energie op, maar alleen warmte)

Aanpassingen aan hitte

- vasodilatatie

- zweten

- acclimatiseren (langer tijdspanne)

- gedrag (trekt kleding uit, drinkt koud water)

Hoe werkt acclimatiseren?

bij kou:

meer thyroxine en adrenaline geproduceerd --> verhoogt metabolic rate --> verhoogt warmteproductie

bij hitte:

minder thyroxine en adrenaline geproduceerd --> verlaagt metabolic rate --> verlaagt warmteproductie

Waar liggen de thermoreceptoren en wat meten ze?

- centraal: kerntemp

- perifeer: temp van huid, omgevingstemp

Waardoor kunnen te lage en te hoge temp worden onderscheiden?

door koude en warmte receptoren (niet door positieve en negatieve actiepotentialen)

Werking koude en warme receptoren

- koude receptoren: meer actiepotentialen bij temp < 37,5 °C

- warme receptoren: meer actiepotentialen bij temp > 37,5 °C

- gelijke hoeveelheid actieve warmte- en koude receptoren bij temp van 37°C

Welke receptoren genereren actiepotentialen bij temp van 35 °C

Zowel warmte- als koude receptoren

- bij lage temp meer actieve koude receptoren --> regelkring voor kou zal in werking gaan

Thermoreceptoren in huid voor buitentempertuur

- functie?

feed forward mechanisme: temperatuurregeling van lichaam kan anticiperend optreden (lichaam is voorbereid op buiten temp)

- vandaar dat verschil in temp van handen en voeten zin heeft (kan gemakkelijker worden waargenomen door huidsensoren)

Koorts

- waardoor?

- werking?

geregelde verhoging van temperatuur door verhoogde setpoint

- door pyrogene (cytokines)

werking pyrogene:

zorgen voor verhoging prostaglandines E2 concentratie --> setpoint verhoogd --> gemeten waarde lager dan gewenste waarde --> regelkring wordt aangezet --> kerntamp verhoogd tot nieuw evenwicht

Waardoor worden pyrogene geproduceerd?

- endogene pyrogene

- exogene pyrogene

door het immuunsysteem

- endogene pyrogene = geproduceerd door het lichaam (bijv. monotypen/macrofagen)

- exogene pyrogene = afkomstig van brood buiten lichaam (bijv. endotoxine)