Hoofdstuk 7 t/m 11

Hoofdstuk 7 Erfelijkheid

Paragraaf 1: Je bent uniek

De genetica onderzoekt hoe eigenschappen vastliggen en overerven. Er is een enorme verscheidenheid aan mensen, dit komt omdat de mens zich geslachtelijk voortplant. Door variatie bij meiose I is de kans erg klein dat een man via twee verschillende zaadcellen precies dezelfde genencombinatie doorgeeft. Bij vrouwen is deze kans bijna 0. Het herverdelen van van erfelijke eigenschappen heet recombinatie. Nog twee oorzaken van variatie: tijdens profase I, wanneer de homologe chromosomen dicht tegen elkaar aanliggen, kunnen chromatiden van homologe chromosomen elkaar kruisen, dit leidt tot breuk en verwisseling van chromatiden: crossing-over. Het resultaat is twee chromosomen die samengesteld zijn uit delen van beide homologe chromosomen. De tweede oorzaak van variatie zijn mutaties in het DNA.

Meer dan 95% van de genen van ieder mens is gelijk, daardoor behoren alle mensen tot de soort: Homo sapiens.

Paragraaf 2: Wat je chromosomen vertellen

Chromosomen zijn zichtbaar in een karyogram. De chromosomen van een cel zijn op een karyogram te zien tijdens de metafase van de mitose. Het laatste paar chromosomen uit het karyogram bevat de info voor de geslachtsbepaling, dat zijn de geslachtschromosomen, de andere chromosomen zijn autosomen. Als de geslchr gelijk zijn van grootte en vorm, X-chromosomen, dan is het een vrouw. Als het een man is, zijn de geslchr verschillend, een X- en een Y-chromosoom. Dus vrouw: XX, man: XY. In de lichaamscellen van vrouwen blijft een van de twee X-chromosomen gespiraliseerd, ze zijn daardoor ook niet zichtbaar in niet-delende cellen. Dit X-chromosoom wordt ook lichaampje van Barr genoemd.

In 1990 is op het Y-chromosoom het SRY-gen (seksdeterminating region Y) ontdekt. Het SRY-gen activeert of remt een hele serie andere genen. Het bepaalt dat een embryo omstreeks de achtste week zaadballen ontwikkelt en zorgt dus dat het embryo een jongen wordt.l wanneer het SRY-gen ontbreekt of door een mutatie onwerkzaam is, zal het tot een meisje ontwikkelen, ondanks een mannelijke chromosomen combinatie.

Wanneer bij een van de 23 chromosomenparen een chromosoom ontbreekt, is er monosomie. Monosomie leidt bijna altijd tot een miskraam. Als er een extra chromosoom is, is het trisomie. Beide afwijkingen zijn het gevolg van een fout tijdens de meiose. De chromosomenparen of chromatiden gaan tijdens de meiose niet uiteen (non-disjunctie). Kinderen met een extra chromosoom 21 in elke lichaamscel, hebben het syndroom van Down. Kinderen met het Down-syndroom ontwikkelen zich langzamer en hebben een geestelijke handicap.

Paragraaf 3: Een mens is meer dan genen

Waarneembare eigenschappen: fenotype, de genen die de erfelijke informatie voor deze eigenschappen bevatten vormen het genotype. Fenotype hangt niet alleen van je genotype af. Fenotype is het gevolg van een samenspel van je genotype en invloeden van buitenaf: het milieu. Fenotype bij geboorte is aangeboren. Maar al tijdens zwangerschap heeft het milieu invloed op het kind. Genotype + milieu = fenotype. Een aangeboren eigenschap hoeft niet erfelijk te zijn.

Nature: genen, nurture: milieu en opvoeding.

Paragraaf 4: Je genen geef je door

Allelen, dominant, recessief. Homozygoot: TT of tt, heterozygoot: Tt
Voor een dominant overervende eigenschap kun je homozygoot of heterozygoot zijn. Een heterozygoot is drager van de recessieve eigenschap; het fenotype wordt bepaald door het dominante allel. Kleurenblindheid en hemofilie zijn X-chomosomaal overervende aandoeningen.

Mendel voerde kruisingsexperimenten uit. Ouderplanten:P-generatie, nakomelingen:F1-generatie, daar de nakomelingen van: F2. Uit deze experimenten leidde Mendel de volgende wetmatigheden af: Bij kruising van een homozygoot dominante en een homozygoot recessieve ouderplant: - hebben alle F1-planten het dominante fenotype - heeft 75% van de F2-planten het dominante fenotype en 25% het recessieve fenotype.

Intermediair fenotype: tussenvorm, bv donker haar en blond haar: lichtbruin haar, beide allelen op fenotype zijn even sterk. Bij de overerving van bloedgroepen is sprake van co-dominantie. Er is sprake van meer dan een dominant allel voor deze eigenschap. Wanneer je het allel voor bloedgroep A en het allel voor bloedgroep B bezit, dat heb je bloedgroep AB.

Paragraaf 5: Als genen afwijken

Prenatale diagnostiek. Vlokkentest: uit vlokken uit de placenta, embryo ong. 10 weken
Vruchtwaterpunctie: cellen uit vruchtwater: 16 weken. Navelstrengpunctie: bloed van embryo, 19 weken. Echoscopie
Erfelijkheidsonderzoek wordt uitgevoerd om de kans op een ernstige erfelijke afwijking te kunnen bereken. Het doel van prenatale diagnostiek is het opsporen van eventuele afwijkingen bij een embyo of foetus.

Hoofdstuk 8 Werken met genen

Paragraaf 1: Melk, melk en nog eens melk

Wanneer fokken als doel; heeft een ras te verbeteren, is er sprake van veredelen. De mens selecteert steeds de beste ouderdieren. Een goede combinatie van erfelijke eigenschappen komt pas optimaal tot uiting onder gunstige omstandigheden.

Paragraaf 2: Mientje en Adelheid

Een kruising waarbij je op twee genen tegelijk let heet een dihybride kruising. Een kruisingschema van een dihybride kruising is net zo opgebouwd als van een monohybride kruising: dambord schema.

Kruisingen tussen verwante individuen leiden tot inteelt. De kans dat in de nakomelingen eigenschappen te voorschijn komen die horen bij recessieve allelen is groter dan bij kruisingen tussen niet verwante individuen.

Paragraaf 3: Runderen uit glas

Superovulatie: hormonen toedienen waardoor 10 tot 20 eicellen tegelijk rijpen en vrijkomen. Sperma toevoegen en kunstmatige inseminatie (KI). Embryotransplantatie: embryo’s worden ingebracht in draagkoe.

Klonen is ongeslachtelijke voortplanting. Voor klonen van een volwassen dier: kerntransplantatie. Maar klonen is het gemakkelijkst vanuit het embryonale stadium.

Paragraaf 4: Runderen met een menselijk trekje

Transgene organismen ontstaan door de recombinant-DNA techniek. Bij de recombinanttechnieken wordt een stukje DNA (of RNA) met de informatie voor een gewenste eigenschap in het DNA van een ander organisme ingebouwd. Hierbij ontstaat een transgeen individu.

Transgene dieren maken door: - micro-injectie. Vreemd DNA in een bevruchte eicel implanteren. Je weet alleen niet waar de genen terechtkomen. - Infectie met retrovirussen. Een stukje vreemd erfelijk materiaal in het RNA van het retrovirus in gastheercel bouwen. - Embryocellen. Ongedetermineerde cellen in petrischaaltje kweken en genetisch modificeren. Vervolgens weer in brengen bij embryo dat aan begin vd ontwikkeling staat.

DNA combineren door celfusie. Alle eigenschappen worden dan gecombineerd.

Paragraaf 5: Biotechnologie ter discussie

Ethische vragen en aspecten spelen een rol waar het gaat om biotechnologische technieken. Vragen over veiligheid en welzijn voor mens, dier en milieu spelen een rol bij de beoordeling van onderzoek en toepassingen van moderne biotechnologische technieken.

Hoofdstuk 9 Afweer

Paragraaf 1: Ziekteverwekkers: geen toegang

Ziekte (verschijnselen) door: - Bacteriën, die giftige stoffen produceren - Virussen, die vermeerderen in gastheercellen, dit betekent het einde van de gastheercellen. - Schimmels, infecteren meestal de huid of de luchtwegen. - Andere micro-organismen, zoals malaria.

Ziekteverwekkers en lichaamsvreemde stoffen worden tegengehouden door de dekweefsels van de huid, longen en darmen. Dekweefsels vormen de grens tussen inwendige en uitwendige milieu. Reflexen als hoesten, niezen, en braken helpen indringers te verwijderen.

Huid: - Opperhuid - Kiemlaag = onderste laag vd opperhuid, deze delen constant, daardoor groeit de huid - Opperhuid produceert het vettige hoornstof - Hoornlaag bestaat uit dode versleten opperhuidcellen.

UV-straling is schadelijk voor de huid. Maar huid herstelt dat, zoniet: huidkanker. UV kan niet doordringen tot de kiemlaag. Andere vorm van bescherming is de vorming van pigmentkorrels door melanocyten. Als er veel zon is, worden deze cellen bruin.

In luchtwegen en darmen: slijmvlies dat voor bescherming zorgt. Stof wordt bij inademen in het slijm opgevangen en door trilharen afgevoerd naar keelharen. Het slijm bevat bacteriedodende stoffen.

Paragraaf 2: Indringers opruimen

Je afweersysteem zorgt ervoor dat indringers worden uitgeschakeld. Afweerreacties gaan samen met veranderingen in het lichaam. Witte bloedcellen zijn directe verdedigers, ze kunnen lichaamsvreemde cellen en stoffen onderscheiden en kunnen deze doden of onschadelijk maken. De verschillende witte bloedcellen hebben elk een eigen taak en vormen een goed team. Boodschapstoffen als interferon zorgen voor communicatie en samenwerking tussen de cellen.

Overal in lichaam zijn afweercellen, ze verspreiden zich via bloed- en lymfevaten. Vooral veel in lymfeklieren en in milt. Geen centraal orgaan. Witte bloedcellen ontstaan in het rode beenmerg uit stamcellen, bij jonge kinderen gebeurt dat in de mergholtes van pijpbeenderen en na puberteit voornamelijk in platte beenderen vd schedel, ribben, borstbeen en bekken. Uit de stamcellen ontwikkelen zich twee groepen witte bloedcellen: - verschillende typen fagocyten - twee typen lymfocyten: - - B-lymfocyten, ontwikkelen zich verder in beenmerg - - T-lymfocyten ontwikkelen zich in de thymus, een klier achter het borstbeen

celmembraan van elke cel bevat herkenningseiwitten: antigenen. Aan de antigenen kan goed/slecht herkend worden. Elk individu heeft eigen antigeencombinatie. Elke lymfocyt is gespecialiseerd in het herkennen van 1 bepaald type antigeen. Lymfocyten die reageren op lichaamseigen antigenen worden in de thymus of het beenmerg uit de roulatie genomen. Ruim 95% vd lymfocyten zijn ongebruikt en gaan dood. Wanneer een ziekteverwekker voor het eerst het lichaam binnendringt zijn de lymfocyten die kunnen reageren nog niet geactiveerd. De ziekteverwekker kan zich snel vermeerderen en je wordt ziek. Bij bestrijding vd ziekteverwekker worden geheugencellen gevormd, die bewaren de info over de ziekteverwekker. Als de ziekteverwekker terugkomt wordt deze snel herkend en effectief opgeruimd door lymfocyten, je bent dan immuun. Wanneer de witte bloedcellen een ziekteverwekker opmerken, slaan ze alarm, dit gebeurt via rechtstreeks contact en via signaalstoffen: cytokinen. Er zijn ongeveer 70 verschillende cytokinen. Sommige activeren in het beenmerg de deling en rijping van witte bloedcellen. Andere regelen de activering van B-lymfocyten.

Paragraaf 3: Witte bloedcellen aan het werk

Wanneer je een wondje of snee hebt, ontsteekt die plek, zwelt op, wordt rood en pijnlijk. Fagocyten kruipen door de bloedvatwand en binden de strijd aan met bacteriën. Ze omsluiten de bacteriën met schijnvoetjes, slokken ze via fagocytose op en breken ze af. Dit betekent vaak ook het einde van de fagocyten. Samen met dode weefselcellen blijven ze in de wond achter als een laagje pus. Omdat fagocyten niet in staat zijn onderscheid te maken tussen de verschillende soorten indringers, horen ze tot de algemene afweer. De algemene afweer biedt meestal onvoldoende bescherming tegen bacteriën en virussen. Die kunnen zich zo snel vermeerderen dat dit kan leiden tot een infectieziekte. Gelukkig heeft je lichaam ook specialisten van de specifieke afweer: de T- en B-lymfocyten. Lymfocyten worden geactiveerd door bepaalde typen fagocyten: macrofagen. Cellen en dus ook macrofagen plaatsen voortdurend resten van eiwitten op het celmembraan. Op die manier komen ook stukjes verteerd bacterie eiwit op het membraan van een macrofaag terecht. Tussen die stukjes bevinden zich de specifieke bacterie-antigenen. De macrofaag met de bacterie-antigenen op zijn buitenkant zoekt contact met lymfocyten. De antigeenresten vormen daarbij een alarmsignaal voor de lymfocyten. Lymfocyten zijn onderdeel van de specifieke afweer omdat ze alleen werken tegen het antigeen waarmee de macrofaag alarm slaat. De macrofaag zoekt een T-lymfocyt die op zijn celmembraan een T-receptor heeft die pas op zijn eigen unieke combinatie aan receptoren, waarvan miljoenen varianten bestaan.

De door de macrofaag geactiveerde T-lymfocyt gaat delen. Een deel blijft inactief aanwezig als T-geheugencellen. De meeste nakomelingen differentiëren zich tot T-helpercellen, die chemisch signalen afgeven: cytokinen. Intussen is ook een geschikte B-lymfocyt geactiveerd. Gestimuleerd door de cytokinen van de T-helpercellen gaat de B-lymfocyt delen. Er ontstaat een kloon van B-lymfocyten. Een klein deel vd celkloon blijft inactief: B-geheugencellen. Het grootste deel differentieert tot plasmacellen. Plasmacellen hebben een groot ER. Het zijn echte chemisch fabrieken die allemaal dezelfde antistof maken. Antistoffen of immunoglobulinen (Ig) zijn eiwitmoleculen die op 1 bepaald antigen reageren. Antistoffen reageren dus specifiek. Enkele dagen na een infectie bevatten je bloed en lymfe grote hoeveelheden van de antistoffen tegen de ziekteverwekker.

Virussen besmetten een lichaamscel met hun DNA of RNA waarna die cel dat erfelijk virusmateriaal gaat bijmaken. De cel verpakt het virusmateriaal in een eiwitmantel waarna het celmembraan openscheurt. De antistoffen die je lichaam maakt kunnen hun werk niet doen zolang het virus binnen het beschermende membraan ven een lichaamscel zit. Toch moeten de insluipers snel opgespoord worden. Daartoe activeren T-helpercellen bepaalde T-lymfocyten die dan differentiëren tot cytotoxische T-lymfocyten. Deze cytotoxische T-lymfocyten speuren het hele lichaam af naar lichaamscellen die met het virus zijn besmet. Ze herkennen een geïnfecteerde cel aan stukjes virusantigeen die door de cel op het membraan zijn geplaatst. Bij zo’n cel geven zij eiwitten af die het celmembraan van die lichaamscel stuk maken. Dat is het einde van de lichaamscel, maar ook van de virussen. Cytotoxische T-lymfocyten zijn ook actief bij het opruimen van sommige herkenbare typen kankercellen. Ze vallen ook cellen aan van een getransplanteerd orgaan.

Paragraaf 4: Nooit meer ziek worden?

Baby’s: vaccinatieprogramma’s
Vaccinatie: vaccin met onschadelijk gemaakte ziekteverwekkers wordt ingespoten. Soms alleen de antigenen. Je afweersysteem reageert op de antigenen. De geheugencellen die daarbij ontstaan, zorgen dat je immuun wordt. Omdat de antigenen uit het vaccin je afweersysteem activeren, wordt dit actieve kunstmatig immunisatie genoemd. Natuurlijke immunisatie treedt op wanneer je besmet wordt met de mazelen. Passieve kunstmatige immunisatie: bv tetanusprik, antiserum. Het afweersysteem wordt niet geactiveerd. Natuurlijke passieve immunisatie: antistoffen via moedermelk of via placenta.

Monoklonale antistoffen bestaan uit identieke antistoffen die in laboratoria gemaakt worden. Ze worden gemaakt door een celkloon van hybridoma’s. een hybridoma ontstaat door samensmelting van een B-lymfocyt en een kankercel. De B-lymfocyt zorgt voor de informatie om de juiste antistoffen te maken, de kankerel levert het vermogen grote aantallen cellen te maken. Antibiotica zijn afkomstig van schimmels, ze remmen de celdeling van bacteriën, virussen reageren niet op antibiotica. Als het te vaak gebruikt wordt: resistentie.

Bij een allergie reageert je lichaam onnodig of te heftig op een bepaalde stof, een allergeen. Allergenen:bv huisstofmuit, graspollen, huidschilfers ve kat. Bij een allergische reactie zijn mestcellen betrokken, deze witte bloedcellen bevinden zich vooral in je slijmvliezen en bevatten oa histamine. Dit werkt in op cellen van bloedvaten en spieren. Hierdoor zwellen slijmvliezen op en ontstaat een ontstekingsreactie. Een allergie als hooikoorts bestaat uit twee stappen.

Auto-immuunziekten: als het afweersysteem zich tegen eigen lichaamscellen keert. Als je afweersysteem niet of te weinig in actie komt: immuundeficiëntie. Voorbeeld: AIDS.

Paragraaf 5: Verder met een nieuwe nier

Bij transplantaties worden de nieuwe organen soms niet herkend en dus afgestoten. De antigenen van de cellen zijn erfelijk bepaald. Bij transplantaties spelen vooral de antigenen van het HLA-systeem (Human Leucocyte Antigen-systeem) een rol. Deze antigenen zijn voor het eerst aangetoond op witte bloedcellen. Ieder mens heeft zijn eigen unieke combinatie van HLA-antigenen. Als transplantatie gewenst is, wordt het HLA-systeem bepaald en in de computer van Eurotransplant in Leiden gestopt. Dit gebeurt ook met de beschikbare donororganen. de best passende donor wordt dan gezocht. HLA-combinaties komen niet altijd compleet overeen, dan medicijnen om afstoting te voorkomen.

Bloed van verschillende mensen klontert soms samen (agglutineert). De oorzaak hiervan ligt in de antigenen van het ABO-stelsel, een van de meer dan honderd verschillende antigeensystemen op de rode bloedcellen. Er zijn twee verschillende typen antigenen in het ABO-stelsel, A en B. Vier combinaties. Wanneer je bloedgroep A hebt, maakt je afweersysteem dus antistof anti-B. Je bloedgroep is erfelijk vastgelegd. Het ABO-stelsel wordt geregeld door een gen met drie allelen, het A-allel (IA), het B-allel (IB) en het O-allel (i).

Bij bloedtransfusie worden bloedcellen en plasmafactoren apart toegediend. Voor de transfusie eerst een kruisproef om te kijken of er geen klontering is. Resuspositief: als er een resusantigeen op het membraan van de rode bloedcellen zit. Mensen die dat niet hebben zijn resusnegatief.

Hoofdstuk 10 Regeling

Paragraaf 1: Waarnemen en bijstellen

Een regelkring is een beschrijving van een opeenvolgende gebeurtenissen zonder begin- of eindpunt. Een regelkring laat zien hoe een regeling precies verloopt. Norm: de gewenste waarde. Zintuigen zijn receptoren voor de regelkring, nemen dingen waar. De effectoren zorgen dat je je aan de norm houdt (bv armspieren als je rechtdoor wilt fietsen).elke afwijking van de norm beantwoord je met een tegengestelde beweging ? dat is negatieve terugkoppeling. Vallen is bv een prikkel dat wordt omgezet in impulsen. In de hersenen wordt deze informatie van de receptoren vergeleken met de norm. Dan wordt beslist welke spieren in actie komen.

Paragraaf 2: Tussen snikheet en ijskoud

Schiltemperatuur: temperatuur in de buitenkant van het lichaam is afhankelijk van omgevingstemperatuur en is meestal lager dan 37C. Kerntemperatuur: temp binnenin het lichaam, 37C. Hoofd en romp.

Bij inspanning neemt de stofwisseling in je spiercellen toe. Daardoor meer ATP voor bewegen van je spieren en meer restwarmte. In rust bij kamertemp is 18% van je lichaamswarmte afkomstig van spieren. Bij lichamelijke inspanning neemt de warmteproductie van je skeletspieren toe met factor 20. als daar niets aan gedaan werd, zou je temp 42C worden. Maar bloedvaten in de huid verwijden, daardoor meer warmte naar buitenkant van lichaam. Schiltemp stijgt, kerntemp daalt. Huid wordt roder, uitstraling van warmte. Het grotere verschil in temp tussen huid en omgeving leidt ook tot een toename van geleiding van warmte van huid naar omgeving. Je verliest meer warmte door stroming, door je huid opgewarmde lucht stijgt op waardoor onderaan koude lucht wordt opgezogen. Ook meer zweten, daardoor meer verdampingswarmte , je bloed koelt af.

Lichaamstemp wordt geregeld door regelsysteem met negatieve terugkoppeling. Samenwerking tussen regelkring schiltemp en kerntemp. Voor schiltemp receptor in huid, voor kerntemp in hypothalamus ? meet bloedtemp. Ook andere onderdelen van de kerntempregelkring in hypothalamus: norm en set point (verwerkingseenheid). In verwerkingseenheid word receptorinfo vergeleken met norm. Wanneer afwijking ? impuls naar effectoren om te corrigeren. Voor schiltemp geen vaste norm. Ook regeling is minder bekend. Er zijn wel meer en hogere hersencentra bij betrokken. Twee effectoren van kerntempregeling zijn zweetklieren en bloedvaatjes in huid. Deze ook deel van schiltempregeling. De spieractiviteit van je hele lichaam is ook een effector voor beide regelkringen.

Paragraaf 3: Kritieke temperaturen

Koorts is een reactie van het lichaam op een infectie. Door een hogere lichaamstemp wordt de productie en afgifte van afweerstoffen gestimuleerd. De infectie kan sneller en beter bestreden worden. De oorzaak van koorts is een tijdelijke verschuiving van de norm van de kerntemp. Die verschuiving vindt plaats onder invloed van een cytokine van witte bloedcellen die bij ontstekingen in je lichaam wordt geproduceerd.

Onderkoeling ontstaat als de warmteproductie van je lichaam de warmte-afgifte niet kan bijbenen. De uitwerking van onderkoeling is een sluipend proces. Bij verhitting of koorts reageert het lichaam effectiever dan bij onderkoeling. Bij een te hoge temp is de warmte-afgifte door bloedvatverwijding in de huid en extra transpiratie zeer doeltreffend. Bij een te lage temp wordt eerst de warmte-gifte beperkt; dat gebeurt door bloedvat vernauwing en stoppen van transpiratie. De warmteproductie neemt toe door onwillekeurige spierbewegingen. Je gaat rillen en klappertanden. Als schiltemp te laag wordt, neemt doorbloeding weer toe, om beschadiging door te sterke afkoeling te voorkomen. Dit merk je onder normale omstandigheden aan het weer rood worden van handen en gezicht bij langdurig verblijf in de kou.

Paragraaf 4: Cellen in bad

Lichaam = 60% water. Ruim de helft van dat water zit in cellen. Rest is verdeeld over drie met elkaar verbonden ruimten in het lichaam: bloedvaatstelsel, lymfevaatstelsel en de intercellulaire ruimten. Bloedsomloop grootste ruimte en snelste transport. 5 liter bloed, waarvan 2.2 liter bloedcellen en 2.8 bloedplasma. Hart pomp bloed in grote slagaders. Slagaders naar kleine, gespierde slagadertjes, die voeren bloed naar organen. Met behulp van spiertjes in de wand wordt de diameter van de slagadertjes geregeld en daarmee de bloedtoevoer naar organen. Binnen de organen vertakken de bloedvaten tot een netwerk van zeer dunne, poreuze bloedvaatjes: haarvaten. Dankzij bloeddruk aan begin stroomt uit haarvaten weefselvloeistof (bloedplasma-extract) de weefsels in. Deel daarvan wordt weer opgenomen aan eind van haarvaten. Wat overblijft stroomt weefsels in. Per dag wordt ongeveer 2 liter weefselvloeistof (lymfe) via lymfevaatstelsel teruggevoerd naar bloedsomloop in de ondersleutelbeenaders. In totaal stroomt per dag ongeveer 9 liter weefselvloeistof door miljarden kleine ruimten tussen de cellen richting haarvaten of lymfevaten. De eigenschappen en de samenstelling van die weefselvloeistof vormen de direct omgeving van je lichaamscellen, daardoor is weefselvloeistof onderdeel van interne milieu van lichaam. Heel klein deel van cellen staat in direct contact met bloed. Bijna alle lichaamscellen wisselen stoffen uit met weefselvloeistof.

Zweet is voornamelijk water en opgeloste zouten. Nieren regelen de concentratie van de verschillende zouten in plasma en ook de zoutconcentratie van weefselvloeistof. Verlies aan water en zout kun je compenseren door minder urine te maken en minder zouten uit te scheiden. Daardoor veel extra afvalstoffen ? pH , weefselvloeistof en bloedplasma daalt. De nieren kunnen dit afremmen door afvalstoffen uit te scheiden, maar dan moeten ze wel genoeg water hebben. Ook longen, lever, maagdarmkanaal zijn betrokken bij bewaken van kwaliteit van interne milieu. In de longen wordt O2 opgenomen en CO2 verwijderd met water en warmte. Lever recyclet afvalstoffen en haalt gifstoffen uit het bloed. In darmkanaal wordt vast en vloeibaar voedsel bewerkt tot een voor bloed geschikte vorm. Ongeschikte stoffen worden vastgehouden en uitgescheiden als ontlasting. Er zijn regelkringen voor samenstelling van interne milieu. De normen en verwerkingseenheden liggen in hypothalamus. Hormonen (boodschapperstoffen) communiceren. Elk hormoon is een bericht dat alleen begrepen wordt door cellen met een celmembraanreceptor waarop dat hormoon past. Hormoonklieren bestuurd uit hypothalamus.

Paragraaf 5: Leven is regelen.

Organismen handhaven een constante samenstelling van een constant intern milieu temidden van allerlei wisselende invloeden van buitenaf en van binnenin. Homeostase is het eindresultaat van een groot aantal regelkringen met een norm en negatieve terugkoppeling. Daardoor variëren samenstelling en eigenschappen van het interne milieu binnen nauwe grenzen, het interne milieu is niet constant maar stabiel. Homeostase is de basis voor gezondheid. Hoe beter je daar rekening mee houdt, des te groter is de kans dat je gezond blijft.

Hoofdstuk 11 Regeling door hormonen

Paragraaf 1: De centrale hormoonklier

Spiergroei draait om de groei van eiwitten; daarbij spelen drie hormonen een belangrijke rol: - groeihormoon uit hypofyse, stimuleert opname van aminozuren en eiwitsynthese in spiercellen. - Thyroxine uit schildklier, regelt snelheid van stofwisselingsprocessen. Een hogere concentratie thyroxine versnelt eiwitsynthese in spiercellen. - Testosteron, geslachtshormoon uit zaadballen. Het beïnvloedt het ontstaan van secundaire geslachtskenmerken bij mannen, waaronder spiergroei. Het bevordert de eiwitsynthese en vertraagt de afbraak van eiwitten. Hierdoor worden de spieren dus dikker.

Veel hormoonconcentraties in lichaam worden geregeld via een regelkring met negatieve terugkoppeling. Bv concentratie thyroxine. De terugkoppeling vindt daarbij op twee niveaus plaats. - onder invloed van het hormoon TSH (thyreois-stimulerend-hormoon), gemaakt door hypofyse, geeft de schildklier thyroxine af. . als de concentratie thyroxine te hoog wordt, geeft de hypofyse minder TSH af. Daardoor ook minder thyroxine. - Een hogere concentratie thyroxine verhoogt de stofwisselingssnelheid in cellen. Daardoor snellere verbranding. Als kerntemp hierdoor toeneemt zal hypothalamus minder THR (thyreotropine releasing hormoon) afgeven. De hypothalamus is ook in staat om de norm voor de kerntemp te veranderen en op die manier de hypogyse meer of minder te stimuleren. De hypothalamus is deel van zenuwstelsel. Sommige zenuwcellen van hypothalamus maken stoffen die een stimulerende of remmende werking hebben op de hypofyse. Via korte bloedvaten komen deze stoffen in het bloedvatennetwerk van hypofyse-voorkwab, bv de relasing-hormonen (RH’s) die rol spelen bij productie TSH en LH en groeihormoon. Andere zenuwcellen in hypothalamus maken hormonen die in de hypofyse-achterkwab worden opgeslagen en afgegeven wanneer nodig, bv ADH. Het verschijnsel dat zenuwdellen hormoonachtige stoffen afgeven heet neurosecretie. Hypofyse is dus centrale hormoonklier.

Paragraaf 2: Brandstof voor je cellen

Celstofwisseling is ingesteld op verbranding van glucose. Spiercellen verbranden naast glucose ook vetzuren. Koolhydraten en vetten komen in lichaam via voeding. Glucose is bouwsteen van koolhydraten. Na vertering komen glucose en vetzuren in bloed. Glucose rechtstreeks naar cellen, vetzuren worden als vetten opgeslagen. Als zenuwcellen te weinig cellen krijgen, concentratie en reactievermogen verminderen. Het is belangrijk dat concentratie glucose in bloed op peil blijft. Glycogeen dient als glucosevoorraad, glucose in moeilijk op te slaan. Glycogeen is aantal glucosemoleculen aan elkaar. Door veel koolhydraten te eten, meer glycogeenvoorraad. Het hormoon insuline en de eilandjes van Langerhans spelen hierbij grote rol. Bij hoge concentratie glucose wordt ook concentratie insuline hoger. Insuline bevordert de opname van glucose in cellen. In lever- en spiercellen stimuleert insuline de vorming van glycogeen uit glucose. Bij inspanning daalt glucose concentratie in bloed. Het wordt aangevuld oiv hormoon glucagon uit de eilandjes van Langerhans in alvleesklier. Glucagon bevordert de omzetting van glycogeen in glucose in lever en de afgifte van glucose aan bloed. Daling van voorraad leverglycogeen wordt tegengegaan doordat er nieuwvorming van glycogeen plaatsvindt oiv hormoon cortisol. Dit hormoon komt bij grote inspanning vrij uit bijnierschors. Cortisol bevordert het vrijkomen van aminozuren uit spiercellen en van vetzuren uit vetcellen. Vervolgens stimuleert het de omzetting van aminozuren en vetzuren in glucose in lever en omzetting van glucose in leverglycogeen. Glucagon heeft nog een effect, het bevordert de omzetting van vet in vetzuren en afgifte van vetzuren aan het bloed.

Bij lichaam in rust regelen insuline en glucagon de glucoseconcentratie in het bloed. Insuline en glucagon hebben een tegengesteld effect op de glucoseconcentratie. Insuline stimuleert ook opname van vetzuren in vetzuren en de omvorming tot vetten. Stimuleert ook opname van aminozuren in spiercellen. Bij deze processen heeft glucagon het omgekeerde effect, evenals andere hormonen. - groeihormoon bevordert afbraak van vet tot vetzuren en vorming van glucose uit leverglycogeen. Bij zware inspanning neemt concentratie groeihormoon toe door lage concentraties glucose die dan optreden. - Thyroxine, dat bij zware inspanning en een te lage kerntemp in bloed komt, versnelt de verbranding van glucose, waardoor de hoeveelheid glucose en glycogeen afnemen. - Bij plotselinge actie, schrik, angst komt adrenaline uit bijniermerg in bloed. Dit versnelt de afbraak van leverglycogeen tot glucose en bevordert de afgifte van glucagon. - Cortisol heeft insuline-achtig effect. Komt in bloed vrij bij zware lichamelijke of psychische belasting bij verwondingen.

Paragraaf 3: Klaar voor de start!

Door adrenaline stoomt er meer bloed naar spieren van ledematen en minder naar maag en darmen. Adrenaline beïnvloedt kringspiertjes in slagaderwanden. In de wand van slagaders naar spieren verslappen ze in en de slagaderen naar darmen trekken ze samen. Bloed stroomt sneller omdat adrenaline de hartslag ook versnelt. Ook ademhaling sneller. Door adrenaline meer glucose vrij uit glycogeen. Dat alles zorgt dat spieren extra hard kunnen werken.

Als je schrikt, angst of woede , komt er vanuit zenuwstelsel een grote hoeveelheid in bijniermerg. Lichaam is dan klaar voor een reactie. Langdurige stress kan leiden tot over-stress.

Paragraaf 4: Nat van binnen en nat van buiten

Door zweten verliest het lichaam water en zouten. Maar andere stoffen gaan niet verloren, daarom worden de concentraties van die stoffen groter. Cellen werken niet meer optimaal doordat de concentratie opgeloste stoffen in bloedplasma en weefselvloeistof te hoog wordt.

Ook al drink je veel bij grote inspanning, darmen kunnen het water niet sneller opnemen. Daardoor wordt de osmotische waarde van bloedplasma hoger en hoeveelheid bloed neemt af. Speciale osmoreceptoren in hypothalamus registreren dit. De hypothalamus stuurt signaal naar hypofyse waardoor deze ADH (anti-diuretisch hormoon) af gaat geven. ADH heeft invloed op nierwerking. Oiv een hogere concentratie ADH houden nieren meer water vast in lichaam en omgekeerd. Als bloedvolume met 8% daalt geeft de hypofyse extra ADH af. Oiv deze extra hoge concentratie ADH vernauwen de bloedvaten die naar de buitenkant van het lichaam lopen. Bloed concentreert zich op kern, bloeddruk blijft op peil, maar warmteafgifte door huid komt in gevaar. Bij te veel vochtverlies en weinig drinken: uitdrogingsverschijnselen.

Paragraaf 5: hormonen doen hun werk

Hormoonconcentraties zijn onder normale omstandigheden rond bepaalde evenwichtswaarde. Hebben een regelsysteem met negatieve terugkoppeling. Daarnaast ook nog ritmische schommelingen van hormoonconcentraties, bv met leeftijd. Hoe hoger concentratie hormoon, hoe sterker effect. Hormoonklieren geven oiv signalen uit zenuwstelsel of andere hormonen, sneller of langzamer hormoon af aan bloed. Hormoon verdwijnen door afbraakprocessen in lever en via urine. Hormonen hebben verschillende halveringstijden. Suikerziekte (diabetes) is hormoonziekte, zo iemand maakt geen of te weinig insuline. Hierdoor cellen geen glucose opnemen en ook omzetting in glycogeen of vet verloopt niet. Iemand met hormoonziekte maakt voortdurend te veel of te weinig van hormoon.

Hormoon werkt niet op alle cellen, alleen cellen met receptoreiwit, de doelwitcellen, reageren erop. Als bv ADH zich aan receptoreiwit verbindt, ontstaat aan binnenkant van celmembraan een interne boodschapperstof. Deze boodschapperstof beïnvloedt de doorlaatbaarheid van het celmembraan voor water. In andere cellen beïnvloedt de interne boodschapperstof de afgifte of opname van andere stoffen.