H10 Uitscheiding Wat is het belang van huid, longen en lever voor de homeostase en bij bij de uitscheiding Bouw, werking en functies van longen, nieren en lever bij de mens Hoe werkt de longventilatie

10.1 Interne Milieu

Temperatuurregeling De lichaamstemperatuur schommelt rond de 37°C. Dit is de norm. Een regelkring voorkomt grote afwijkingen. Receptor: zintuigje dat temperatuur meet Effector: kan temperatuur corrigeren (koelen/opwarmen) Regelcentrum: vergelijkt temperatuur met de norm en stuurt effectoren aan. Temperatuurcentrum zit in de hersenstam Negatieve terugkoppeling: afwijking van de norm veroorzaakt een proces dat de afwijking vermindert

Kerntemperatuur: temperatuur binnenin het lichaam. Varieert zeer weinig Norm is 36,8°C ± 0,5 Schiltemperatuur: temperatuur in delen van het lichaam die niet tot de kern behoren, bijvoorbeeld huid en ledematen Varieert met de buitentemperatuur De regelkring voor de lichaamstemperatuur heeft twee regelkringen, voor de kerntemperatuur en voor de schiltemperatuur. Als de schiltemperatuur daalt, zorgt het lichaam d.m.v. herverdeling van bloed, ervoor dat de kerntemperatuur niet te veel daalt.

Koorts Koorts is meestal een reactie van je lichaam op een infectie. Hogere afgifte afweerstoffen betere bestrijding ziekteverwekkers Witte bloedcellen produceren cytokinen. Hierdoor wordt de norm van de temperatuur in de hypothalamus verhoogt. Je lichaam gaat zichzelf verwarmen.

Intern milieu Het regelcentrum voor regelkringen die het interne milieu regelen zit in de hypothalamus. Iedere regelkring heeft zijn eigen norm Homeostase: het vermogen om het interne milieu voor de cellen redelijk constant te houden.

10.2 Gaswisseling

Ademfrequentie : aantal ademhalingen per minuut. Neemt toe bij inspanning Ademvolume: hoeveelheid lucht die je bij één ademhaling in- en uitademt Vitale capaciteit: maximale ademvolume (Binas tabel 83B)

Ademhalingsorgaan Lucht via mond naar luchtpijp (kraakbeenringen) Van luchtpijp naar twee hoofdbronchiën (kraakbeenringen) Hoofdbronchiën vertakken in Bronchiolen (luchtpijptakjes). Kleine bronchiolen hebben geen kraakbeenringen, maar een spierlaag Aan eind van bronchiolen zitten de alveoli (longblaasjes)

Diffusie in de longen Wet van Fick: zie bron 6 blz 46 Hoe groter het oppervlak hoe sneller de diffusie Hoe groter het concentratieverschil hoe sneller de diffusie Hoe kleiner de afstand, hoe groter de diffusie. Totaal oppervlak longblaasjes is 70 à 80 m2 Een molecule dat oversteekt van bloedvat naar long of omgekeerd, passeert twee cellagen, die van de longblaasjes en die van het bloedvat.

Ademvolume Bij een uitademing wordt niet alle lucht in de longen ververst. Er is een stuk dat niet ververst wordt, de dode ruimte. Longcapaciteit: maximale hoeveelheid lucht die de longen kan bevattne Reservevolume: Wat in de longen achterblijft. Voorkomt samenklappen van de longen.

Ademdrang Het ademcentrum zit in de hersenstam. Reageert vooral op concentratie CO2 in bloed Regelt ademfrequentie en ademdiepte Ontvangt info uit veel receptoren Rekreceptoren in de longen en spieren Drukreceptoren in RK van hart Chemoreceptoren voor O2, CO2 en pH in aortaboog en halsslagader Stuurt signalen naar de ademhalingsspieren

Neusademhaling beter dan mondademhaling Neusschelpen vergroten oppervlak waardoor ingeademde lucht goed in contact komt met neusslijmvlies Zintuigcellen in neus registreren gevaarlijke gassen Neusharen leiden luchtstroom lang neusslijm. vangt stof en ziektekiemen Maakt lucht vochtig en warm Longen en bronchiën zijn ook bekleed met slijmvlies Trilhaarcellen met trilharen: werken vervuild slijm omhoog naar keelholte waar het wordt doorgeslikt Slijmbekercellen: vormen slijm

luchtwegproblemen Astma COPD (chronic obstructive pulmonary disease) Ontstoken luchtwegen Slijm hoopt op, waardoor lucht moeilijk bij de longblaasjes komt Vaak veroorzaakt door erfelijke aanleg en allergieën COPD (chronic obstructive pulmonary disease) Verzamelnaam voor longemfyseem en chronische bronchitis Vaak veroorzaakt door roken

10.3 Ademhaling

Waterdruk en ademhalen Hoe dieper je onder water komt, hoe hoger de druk op je lichaam. Atmosferische druk is ongeveer 1 bar (100kPa) Elke 10 meter dieper onder water komt er 1 bar bij. Als je dieper komt dan 30 meter kunnen de ademspieren de druk niet meer compenseren  perslucht nodig (druk aangepast aan omgeving)

Adembeweging Borstvlies en longvlies zitten beweeglijk aan elkaar vast door een vloeistoflaagje in de interpleurale ruimte. De vliezen kunnen langs elkaar heen glijden. Buikademhaling: middenrif trekt samen en wordt platter, borstholte wordt groter, Druk in pleurale ruimte wordt lager  trekt longvlies mee, longen worden groter, druk in longen wordt lager dan de buitenlucht  longen zuigen lucht aan. Je ademt in. Bij uitademen veert het middenrif terug. Je borstholte wordt kleiner en de longen worden leeg gedrukt.

Borstademhaling:tussenribspieren trekken samen, borstebeen en ribben bewegen omhoog, borstholte wordt groter, Druk in pleurale ruimte wordt lager  trekt longvlies mee, longen worden groter, druk in longen wordt lager dan de buitenlucht  longen zuigen lucht aan. Bij uitademen ontspannen de tussenrib spieren, ribben en borstbeen zakken terug, borstholte wordt kleiner, longen worden leeggedrukt.

Snel stijgen na duik Lucht zet uit wanneer de druk afneemt. 10 meter stijgen betekent halvering van de druk, ook in de longen. Volume lucht verdubbeld dan (druk * volume = constant volgens wet van Boyle) Lucht die uit longen weglekt kan in interpleurale ruimte terecht komen klaplong (pneumothorax) Als je duikt, lost er meer gas op in je bloed (wet van Henry: Concentratie opgeloste stof = H * gasconcentratie). Hoe dieper je duikt, hoe hoger de druk en hoe meer N2 er in je bloed oplost. Als de druk te snel afneemt, vormt deze stikstof belletjes in je bloedbaan die haarvaten afsluiten-->decompressieziekte.

Toepassen Diepduiken

Toepassen Diepduikers Aanpassingen om verblijf op grote diepten te overleven: O2 voorraad door hoge concentratie Hb in bloed. Bohr effect is bij duikende dieren hoger dan bij landzaagdieren. Myoglobine: Duikreflex: onder water stopt ademhaling en vertraagt de hartslag Bloedsomloop: alleen de essentiële organen krijgen O2. De andere organen verlagen hun stofwisseling Bloed: kunnen meer melkzuur ophopen in bloed dan landdieren. Bloed buffert beter  minder snel CO2 vergiftiging Hartslag: vertraagt tijden duike  bloeddrukverhoging door grote diepte wordt gecompenseerd. Longen: laten deel van de longen tijdens de duik vollopen met bloed, waardoor ze niet beschadigen bij hoge druk en er minder N2 wordt opgenomen.

10.4 Nieren

Bouw Nieren Nieren zijn belangrijk voor je interne milieu Liggen net onder middenrif aan de achterkant Filteren bloed Bestaat uit: Nierschors Niermerg Nierbekken Urine wordt door de nier gemaakt en komt in het nierbekken en wordt afgevoerd via de urineleider naar de blaas

Bouw nefron Nefron = functionele eenheid van de nier Hier worden afvalstoffen uit het bloed gehaald en ontstaat urine. Bestaat uit: Kapsel van Bowman Glomerulus (netwerk van haarvaten in het kapsel van Bowman). Nierbuisje Verzamelbuisje Aan- en afvoerende bloedvaten.

Aanvoerende slagader van glomerulus heeft grotere diameter dan afvoerende  bloeddruk drie keer zo hoog in glomerulus als in andere haarvatsystemen  er vindt ultrafiltratie plaats plaats (vloeistof onder druk wordt door een semipermeabel membraan geperst) Eiwitten en grotere bestanddelen zoals rode bloedcellen en bacteriën blijven in het bloed achter. Het filtraat komt in het kapsel van bouwman en heet dan voorurine. (± 180 L per dag)

Van voorurine naar urine In het eerste gekronkelde buisje worden de volgende stoffen via actief transport (tegen de concentratie in) terug in het bloed opgenomen: Glucose Aminozuren Vitamines Hormonen K+ Na+ Cl- Water volgt door dat de osmotische waarde van het bloed hierdoor hoger is geworden dan in het nierbuisje. 80% van het water in de voorurine gaat hier terug naar het bloed. Uitscheiding van H+ naar voorurine en HCO3- terug naar bloed hebben invloed op pH bloed.

In de lis van Henle heeft een dalend been en een stijgend been. In dalend been Wel waterkanalen Geen Na+/CL- -ion kanalen. In stijgend been: Geen waterkanalen Wel Na+/CL- -ion kanalen. Weefselvloeistof rond buisjes is hypertoon t.o.v. Voorurine. Water gaat via osmose in het dalende been van de lis van Henle terug naar de weefselvloeistof => osmotische waarde voorurine stijgt. In het dunne deel van het stijgende deel verlaten Na+ en Cl- -ionen de voorurine passief (kost geen energie) osmotische waarde weefselvloeistof stijgt. In dikke deel van het stijgende been worden Na+ en Cl- -ionen actief afgegeven aan de weefselvloeistof in het niermerg In tweede gekronkelde buisje regelt hormoon aldosteron uit bijnierschors de concentratie K+, Na+ en Cl- -ionen. K+ -ionen gaan nierbuisje in, Na+ en Cl- -ionen terug naar het bloed. Water volgt door osmose

ADH (Anti-Diuretisch Hormoon) Stimuleert de terugresorptie van water.

Beperkt waterverlies via urine Doel nieren: bloed grondig filteren maar ongewenst verlies aan water en nuttige stoffen voorkomen. Osmotische waarde voorurine 0,8*106 Pa Bloedplasma bevat de eiwitten (7,5%) osmotische waarde bloedplasma is hoger (0,9 * 106 Pa) terugresortptie van water Doordat de zouten in de lis van Henle uit de voorurine wordt gehaald en terug het bloed in gaan, wordt de osmotische waarde van het bloed nog hoger  zuigt water aan vanuit voorurine. Dit gebeurt in de dalend been van lis van Henle Volume voorurine daalt enorm, maar osmotische waarde blijft gelijk.

De voorurine in het dalende been komt dus steeds langs weefselvloeistof met een hogere osmotische waarde (binas tabel 85C) Osmotische waarde voorurine het hoogst onderin de bocht van de lis van Henle (3,1 * 106 Pa. In stijgende been Lis van Henle: Na+ en Cl- diffunderen naar weefselvloeistof waardoor de osmotische waarde voorurine daalt osmotische waarde weefselvloeistof stijgt (hierdoor kan in het dalende been toch nog vloeistof uit de voorurine worden gehaald)

Tegenstroomprincipe: Stroomrichting bloed rond stijgende en dalende lis van Henle is tegenovergesteld aan de stroomrichting van de voorurine  stabiele concentratiegradiënt tussen bloed, weefselvloeistof en voorurine (zie bron 16 blz 57

pH-regeling door de nieren Norm pH bloed tussen 7,35 en 7,45 pH urine varieert tussen 4,8 en 8,0. Nieren vangen H+ weg uit bloed door het te laten reageren met NH3. Als de pH van het bloed stijgt, scheiden de nieren extra NH3 uit naar bloed. Gaat als NH4+ naar de voorurine. Meeste stikstof verlaat als ureum (NH2)2CO het lichaam. HCO3- werkt als pH buffer in het bloed

Hormonale invloed op nieren Aldosteron en ADH (vasopressine) regelen hoeveelheid terugresorptie van water en uitscheiding in laatste deel van het nierkanaaltje. Te weinig zout in bloed te lage osmotische waarde daling vloedplasmavolume  nieren geven hormoon reïne af: Angiotensinogeen (uit lever) omgezet in angiotensine I. Wordt in longen omgezet in angiotensine II. stimulering ADH door hypofyse  meer terugresorptie water Stimuleert afgifte aldosteron in bijnierschors  terugresorptie Na+ in laatste deel nierbuisje

10.5 De Lever

Transport gifstoffen Gif dat in het bloed komt, komt uiteindelijk via de leverslagader in de lever terecht. In de lever vinden zo’n 600 verschillende processen plaats waaronder het afbreken van giftige stoffen. Bij deze processen ontstaat veel warmte  lever is warmste orgaan, 40°C

Homeostase en de lever Lever: Poortader Rechtsboven in buikholte Weegt ± 1,5 kg Grootste klier in ons lichaam Sterk doorbloed 300 ml/m vanuit leverslagader (O2 rijk) en 1000 ml/m vanuit poortader (O2 arm). Poortader Bloed vanuit darmen, alvleesklier en milt Bevat verteerde voedingsstofen

Leverslagader en poortader vertakken in sinusoïden. Endotheel met groot aantal openingen veel contact tussen bloed en levercellen. Kupffercellen (fagocyten). Uit bloed halen en afbreken van: Oude rode bloedcellen Schimmels Parasieten Bacteriën celresten

Levercellen breken de volgende stoffen af: Hormonen Nicotine Cafeïne Alcohol Gifstoffen Geneesmiddelen Het bloed met afbraakproducten gaat via leverader naar onderste holle ader. Worden via nieren uitgescheiden.

Belangrijkste functies van de lever Koolhydraat stofwisseling Vetstofwisseling Eiwitstofwisseling Afbraak rode bloedcellen Galproductie Bloedopslag ontgiften

Functies van de lever Koolhydraatstofwisseling: Vetstofwisseling: Glucose naar glycogeen door insuline Glycogeen naar glucose oiv glucagon Aminozuren en vetten omzetten naar glucose als glycogeenvooraad uitgeput raakt = gluconeogenese Vetstofwisseling: lever maakt cholesterol, nodig voor aanmaak bepaalde hormonen (oestrogeen, testosteron, bijnierhormonen) Zet vetachtige stoffen om in lipoproteïnen. Deze kunnen door plasma worden vervoerd, vetten niet. Scheidt overtollige vetten uit in de gal als cholesterol of galzouten

Eiwitstofwisseling Aminozuren kunnen niet worden opgeslagen. Als ze niet meteen worden ingebouwd in eiwitten worden ze door de lever afgebroken. De-aminering: uit de aminogroep -NH2, maakt de lever ammoniak (NH3) Ammoniak koppelen aan CO2 waarbij ureum ontstaat. 2 NH3 + CO2  (NH2)2CO + H2O Ureum gaat via bloed naar nieren waar het wordt afgevoerd via de urine Rest aminozuur wordt in de lever verbrand of omgezet in vet (lipogenese) of glucose (gluconeogenese)

Eiwitstofwisseling in lever 2 Lever kan 11 van de 20 aminozuren maken uit ander aminozuur via transaminering (bron 24 blz 63). Overtollig aminozuur ruilt aminogroep uit tegen ketogroep (=O)van een ander molecuul. Dit wordt dan een aminozuur, eentje die wel nodig is op dat moment De andere 9 zijn essentiële aminozuren en moeten dus via het voedsel worden binnengekregen. Ander: Vermoeidheid Haaruitval Grijs worden Verlies spiermassa Verstoring hormoonspiegel Vlees bevat voldoende van alle essentiële aminozuren. Vegetariërs moeten meer eiwitten eten en meer variëren om aan alle essentiële aminozuren te komen.

Afbraak rode bloedcellen Lever en milt ruimen restanten van dode rode bloedcellen op. IJzer wordt door lever opgeslagen als ferritine. Bij bloedarmoede is deze voorraad op. Biliverdine wordt omgezet in bilirubine en wordt voor het grootste deel via gal uitgescheiden (gele kleur). In darmen wordt het omgezet door bacteriën waardoor je ontlasting zijn kleur krijgt. De rest verlaat via de urine het lichaam

Galproductie 0,5 liter gal per dag Bittere, groene, stroperige vloeistof Emulgeren vetten door galzure zouten (foute naam) die ontstaan uit cholesterol in de lever. Deel van de gal wordt opgeslagen in galblaas. Als het voedsel veel vet bevat, trekt galblaas samen. Galzure zouten bevorderen ook transport in dikke darm door verhogen osmotische waarde. 90% via poortader weer terug naar lever  recycling

Bloedopslag Lever bevat veel bloed, Kan minder bevatten als het elders in het lichaam meer nodig is  bloeddepot

Ontgiften Levercellen breken giftige stoffen in het bloed af = detoxificatie Koffie Specerijen Medicijnen Alcohol Mbv alcoholdehydrogenase wordt alcohol omgezet in ethanal en vervolgens in azijnzuur (acetaat). Kan verder worden omgezet in glucose en vet. Bij veel alcohol, vervet je lever. Hierdoor wordt de lever groter. Leverweefsel sterft af en wordt opgevuld met bindweefsel = levercirrose

Toepassen te warm of te koud

Te warm Mensen kunnen hoge temperaturen verdragen als de lucht droog is en de temperatuur geleidelijk hoger wordt. In sauna is de temperatuur ineens veel hoger  Lichaam wordt warmer, maar bloedvaten in huid nog niet open en nog geen zweet  oververhitting. Kan dood veroorzaken. Ook luchtvochtigheid is hoog in sauna. Hierdoor verdampt zweet niet en heeft het lichaam moeite met afkoelen. Afkoelen moet extern, koude douch of door sneeuw rollen

Te koud Onderkoeling: lichaamstemperatuur onder 35 graden Als de lichaamstemperatuur te laag (onder 32 graden) wordt schakelt langzaam maar zeker steeds meer uit. Ook het hart stopt. Omdat het lichaam bijna geen processen meer heeft, is zuurstofgebrek minder schadelijk Bij langzaam opwarmen van binnenuit is het mogelijk dat alle functies herstellen. Er is een geval bekend waarbij iemand met een lichaamstemperatuur van 14 graden toch nog helemaal is hersteld