Samenvatting - compleet PDF

Preview

Summary

2015Laura de K Hogeschoo 2015 – 20Metabolisme & SpierfysiologieInhoud Les 1 – Algemene introductie............................................................................................................................................... Inleiding........................................

Description

201 Metabolisme & Spierfysiologie

Laura de Hogescho 2015 – 20

Inhoud Les 1 – Algemene introductie............................................................................................................................................... 4 Inleiding................................................................................................................................................................................... 4 Leerdoelen............................................................................................................................................................................ 18 Zelfstudie............................................................................................................................................................................... 20 I. Hartfalen (‘congestive heart failure’)............................................................................................................... 20 II. Effecten van beweging cq. training (zie H25)............................................................................................. 23 III. Shock (pag. 573 en pag. 718 (fig. 20-13))................................................................................................... 25 Les 2 - Spijsverteringssysteem deel I: bouw en digestieprocessen.....................................................................28 Inleiding................................................................................................................................................................................. 28 Leerdoelen............................................................................................................................................................................ 32 Zelfstudie............................................................................................................................................................................... 33 I. Transport...................................................................................................................................................................... 33 II. Spijsverteringsprocessen...................................................................................................................................... 35 III. Bouw en motiliteit................................................................................................................................................. 36 Les 3 - Spijsverteringssysteem deel II: aansturing digestieprocessen..............................................................39 Inleiding................................................................................................................................................................................. 39 Leerdoelen............................................................................................................................................................................ 43 Zelfstudie............................................................................................................................................................................... 43 I. Chloride secretie hypothese.................................................................................................................................. 43 II. Aandoeningen spijsverteringssysteem........................................................................................................... 46 III. Vragen theorie......................................................................................................................................................... 47 Les 4 – Ademhalingssysteem deel I: bouw en ventilatiemechanisme...............................................................48 Inleiding................................................................................................................................................................................. 48 Leerdoelen............................................................................................................................................................................ 54 Zelfstudie............................................................................................................................................................................... 55 I. Van hoog naar laag.................................................................................................................................................. 55 II. Bepaling van je longvolumes met een spirometer..................................................................................... 58 III. Vragen theorie......................................................................................................................................................... 60 Les 5 – Ademhalingssysteem deel II: gasuitwisseling en transport..................................................................63 Inleiding................................................................................................................................................................................. 63 Leerdoelen............................................................................................................................................................................ 69 Zelfstudie............................................................................................................................................................................... 71 I. De diepte in................................................................................................................................................................. 71 II. Ademhalingsfysiologie.......................................................................................................................................... 72 1

III. Vragen theorie......................................................................................................................................................... 76 Les 6 – Cardiovasculaire systeem deel I: hart, bouw en prikkelgeleiding......................................................78 Inleiding................................................................................................................................................................................. 78 Leerdoelen............................................................................................................................................................................ 82 Zelfstudie............................................................................................................................................................................... 83 I. Hartinfarct................................................................................................................................................................... 83 II. Foetale circulatie versus volwassen circulatie............................................................................................ 87 III. Vragen theorie......................................................................................................................................................... 88 Les 7 – Cardiovasculaire systeem deel II: ECG en druk-volume relatie............................................................91 Inleiding................................................................................................................................................................................. 91 Leerdoelen............................................................................................................................................................................ 94 Zelfstudie............................................................................................................................................................................... 96 I. Simulatie....................................................................................................................................................................... 96 II. Vragen theorie........................................................................................................................................................ 101 Les 8 – Vasculaire systeem deel I: bouw en bloeddrukregulatie......................................................................104 Inleiding.............................................................................................................................................................................. 104 Leerdoelen.......................................................................................................................................................................... 110 Zelfstudie............................................................................................................................................................................ 113 I. Rol van hypoxia bij angiogenese: een experiment.................................................................................... 113 II. Anastomose versus angiogenese.................................................................................................................... 115 III. Vragen theorie...................................................................................................................................................... 118 Les 9 – Vasculaire systeem deel II: vloeistof uitwisseling capillair.................................................................121 Inleiding.............................................................................................................................................................................. 121 Leerdoelen.......................................................................................................................................................................... 123 Zelfstudie............................................................................................................................................................................ 124 I. Atherosclerose......................................................................................................................................................... 124 II. Vragen theorie........................................................................................................................................................ 127 Les 10 – Spieren deel I: skeletspierweefsel................................................................................................................ 130 Inleiding.............................................................................................................................................................................. 130 Leerdoelen.......................................................................................................................................................................... 135 Zelfstudie............................................................................................................................................................................ 137 I. Polsstokhoogspringen.......................................................................................................................................... 137 II. Spierziekte............................................................................................................................................................... 139 III. Vragen theorie...................................................................................................................................................... 140 Les 11 – Spieren deel II: skelet- en gladspierweefsel.............................................................................................144 2

Inleiding.............................................................................................................................................................................. 144 Leerdoelen.......................................................................................................................................................................... 145 Zelfstudie............................................................................................................................................................................ 145 I. Vragen theorie......................................................................................................................................................... 145 Les 12........................................................................................................................................................................................ 149 Zelfstudie............................................................................................................................................................................ 149 I. Proeftoets................................................................................................................................................................... 149 Ziekten...................................................................................................................................................................................... 154 Shock.................................................................................................................................................................................... 154 Oedeem................................................................................................................................................................................ 157 Longfibrose........................................................................................................................................................................ 157 Longemfyseem.................................................................................................................................................................. 157 Astma................................................................................................................................................................................... 157 Cystic fibrosis (taaislijmziekte)................................................................................................................................. 157 Oedeem................................................................................................................................................................................ 158

3

Les 1 – Algemene introductie Inleiding Metabolism and Exercise Er zijn verschillende manieren van bewegen, namelijk langdurige training, maar ook heb je krachttraining. Bewegen begint met het samentrekken van de skeletspieren (een actief proces dat ATP nodig heeft voor energie). Een klein deel van de ATP bevindt zich in de spiervezels als de samentrekking begint. Als deze ATP wordt gebruikt voor de spiercontractie en getransformeerd wordt tot ADP, plaatst een andere fosfaatverbinding, phosphocreatine (PCr), energie van zijn hoge energie fosfaatbinding naar ADP over. Deze overplaatsing vult de voorraad van ATP weer aan in de spieren. De combinatie van spier ATP en phosphocreatine is slechts voldoende voor ongeveer 15 seconden intensieve training, zoals sprinten of powerlifting. Hiernaast moet er ATP uit de voedingsmiddelen worden gehaald. Deze kunnen zijn opgeslagen in de spiervezels, maar kunnen ook uit de lever en vetweefsel worden getransporteerd via de circulatie. De primaire substraten voor energieproductie koolhydraten en vetten. De meest efficiënte ATP-productie gebeurd aeroob, zoals de glycolyse-citroenzuurcyclus paden. Als de cel voldoende hoeveelheden zuurstof voor oxidatieve fosforylering heeft, dan worden zowel glucose als vetzuren gemetaboliseerd tot ATP (figuur 1). Als de zuurstofbehoefte van de spiervezels hoger zijn dan de zuurstofvoorziening gaat de ATP-productie van vetzuren dramatisch naar beneden en het glucosemetabolisme verschuift naar het anaerobe pad. Als er dus te weinig zuurstof is voor de oxidatieve fosforylering, dan wordt het eindproduct van de glycolyse (pyruvaat), omgezet naar lactaat in plaats van acetyl CoA. In het algemeen kan beweging met het anaerobe pad niet lang worden uitgehouden. Cellen die ATP verkrijgen door het anaerobe metabolisme van glucose naar lactaat wordt ook wel gezegd dat deze het glycolytische metabolisme uitvoeren.

Figuur 1

4

Figuur 2

5

Het anaerobe metabolisme verkrijgt 2 ½ keer zo snel ATP dan het aerobe metabolisme. Dit heeft wel 2 nadelen: het anaerobe metabolisme produceert maar 2 ATP per glucose, hoewel het aerobe metabolisme 30-32 ATP per glucose produceert. En het anaerobe metabolisme draagt bij aan de metabole acidose door H+ te produceren. De glucose die nodig is voor de ATP-productie kan van 3 plekken komen: het plasma glucose, intracellulaire voorraad van glycogeen in de spieren en lever en uit de nieuwe glucose gemaakt in de lever d.m.v. gluconeogenese. De voorraad glycogeen in de spieren en lever biedt genoeg energie voor ongeveer 2000kcal (gelijk aan ongeveer 32km rennen). De glucose is alleen niet voldoende voor duursporters, zoals marathonlopers.

Figuur 3

6

In werkelijkheid wordt bij aerobe beweging van langere duur zowel vetzuren als glucose gebruikt voor ATP-productie. Ongeveer 30 minuten na de aerobe oefening begint, wordt de concentratie van vrije vetzuren in het bloed aanzienlijk hoger, wat aangeeft dat vetten worden gemobiliseerd uit vetweefsel. De verdeling van vetzuren door het proces van β-oxidatie is langzamer dan glucosemetabolisme door middel van glycolyse, dus spiervezels gebruiken een combinatie van vetzuren en glucose om de energiebehoeften te voldoen. Bij lagere trainingsintensiteiten is de meeste energie voor ATP-productie afkomstig uit vetten (figuur 3), dat is een reden dat wandelen een goede manier is om gewicht te verliezen. Als de intensiteit van de lichaamsbeweging toeneemt en ATP sneller wordt verbruikt, beginnen de spiervezels een groter deel van glucose te gebruiken. Bij beweging met een intensiteit van ongeveer 70%, worden koolhydraten de primaire energiebron. Aërobe training verhoogt zowel vet en glycogeen voorraad binnen spiervezels. Duurtraining verhoogt ook de activiteit van enzymen voor β-oxidatie en zet spiervezels van fast-twitch glycolytic om fast-twitch oxidatieve glycolytic.

Figuur 4

Er komen tijdens beweging veel hormonen vrij. Er ontstaat een stijging van glucagon, cortisol, catecholamine (epinephrine en norepinphrine) en groeihormoon. Coristol en catecholamines zorgen voor de omzetting van triglyceride naar glycerol en vetzuren. Daarnaast zorgen ze samen met glucagon voor het stijgen van het glucose level in bloed. Tijdens beweging neemt insuline ook toe, wat tegenstrijdig is omdat deze normaal zorgt voor het dalen van het glucose level. Maar tijdens beweging zorgt insuline voor dat hij bindt op de receptor van GLUT4 waardoor deze een poort in het membraan van een skeletspier zorgt wat resulteert in de opname van glucose.

Figuur 5

7

Fysiologen kwantificeren de intensiteit van een periode van beweging door het meten van de zuurstof consumptie (VO2). Zuurstofverbruik verwijst naar het feit dat zuurstof wordt opgebruikt of verbruikt gedurende de oxidatieve fosforylering, wanneer het combineert met waterstof in de mitochondria onder de vorming van water. Het zuurstofverbruik is een maat van cellulaire ademhaling en wordt gewoonlijk gemeten in liter zuurstof verbruikt per minuut. Een persoons maximale snelheid van zuurstofverbruik is een indicator van de mogelijkheid om het uithoudingsvermogen oefening uit te voeren. Hoe groter de VO2max, hoe langer de persoon een duurtraining kan volhouden. Bij het begin van een beweging gaat de zuurstof consumptie zo snel omhoog, dat het nog niet kan worden verwerkt door de oxidatieve fosforylering. Er wordt dan gebruik gemaakt van de ATP in de spiercellen. Aerobe beweging gaat onder invloed van spier myoglobine en bloed hemoglobine. Als de beweging stopt is er veel zuurstof over, wat ...