1 Zenuwstelsel / Hersenen Voeding / endocrinologie dia’s 23 t/m 46.

1

Zenuwstelsel / Hersenen

Voeding / endocrinologiedia’s 23 t/m 46

2

Voeding

LeptinPYY

Insulin

Ghrelin

Verzadigingscentrum(hypothalamus)

hormonen betrokken bij hongergevoel

Leptine

door vetweefsel geproduceerdonderdrukt eetlustlich.vet ↓, leptine ↓, eetlust ↑

PYY door dunne darm (na maaltijd)onderdrukt eetlust

Ghreline door maagwandtriggert hongergevoel

Insuline door pancreasbij stijging bloedglucoseonderdrukt eetlust

Voeding / endocrinologie

3

Endocriene systeem

Hormoon

chemische signaalstof uitgescheiden in extracellulaire vloeistof bereikt het hele lichaam via circulatie (bloed of lymfe) alleen targetcellen reageren (hebben receptoren)

communicatie over langere afstandenlangzamer en langduriger dan zenuwimpuls

endocrinologie

electrisch signaal

4

Endocriene systeem

Hormoon

polypeptide (eiwitten en peptides, bv insuline, LH, FSH)

amine (uit 1 aminozuur gemaakt, bv epinephrine)

steroidhormoon (lipide met 4 ringen, uit cholesterol gemaakt bv oestradiol, testosteron, cortisol)

endocrinologie

oplosbaarheid ?

plaats receptor: celoppervlak, of in de cel?

5

Regulatie bloedsuikergehalte

Mens bloedglucose ca 90 mg/100 ml

Glucose Belangrijke brandstof

Belangrijke bron voor biosynthese

endocrinologie

Regulatie bloedsuikergehalteeenvoudig endocrien pad, geregeld door

negatieve feedback

“Opslag” glucose

glycogeen (polymeer van glucose) vet

zie dia 26

6

Exocriene cellen: verteringsenzymen bicarbonaat-ionenvia pancreasbuis naar dunne darm


Mens bloedglucose ca 90 mg/100 ml

Pancreas (alvleesklier)

Bloedglucose ↑

Bloedglucose ↓

insuline ↑

glucagon ↑

gluc opname uit bloed

gluc afgifte aan bloed

Glucose Belangrijke brandstof

Belangrijke bron voor biosynthese

endocrinologie

antagonisten α cellen: glucagon β cellen: insuline

Endocriene cellen: Eilandjes van Langerhans:

Homeostase:Bloed glucose

(ca 90 mg/100 mL)

Glucagon

STIMULUS:concentratie glucose

bloed daalt

Alpha cellen pancreasgeven glucagon af

Lever breektglycogeen afen produceertglucose.

Bloed glucoseconcentratie ↑

STIMULUS:concentratie glucose

bloed stijgt.

Beta cellenpancreasgeven insulineaf aan bloed

Lever neemt glucose open slaat het op als glycogeen

Bloed glucoseconcentratie ↓

Lich cellen nemen meer glucose op

InsulinendocrinologieRegulatie bloedsuikergehalte

Eenvoudig endocrien pad

8


Insuline

Targetcellen

bijna alle lich. cellen muv hersenen

nemen glucose op uit bloed

lever glycogeen-afbraak ↓ ↓ productie glucose uit aa en glycerol ↓ ↓

Glucagon

lever glycogeen-hydrolyse ↑ ↑

aa + glycerol glucose ↑ ↑

Voor beide hormonen is de lever een kritisch target

voedingsstoffen gaan vanuit dunne darm direct naar lever!

endocrinologie

9

Diabetes mellitus

Type 1 Insuline-afhankelijke diabetesCellen vernietigd door autoimmune reactie: geen insulineInsuline-injecties

Type 2 Targetcellen verminderde respons op insulineOuderdom, overgewicht

Insuline-deficiëntie Verminderde respons targetcellen op insuline

Cellen kunnen glucose niet opnemen

Vet: belangrijk substraat voor cel-respiratie: Zure metabolieten

Regulatie bloedsuikergehalteendocrinologie

10

Endocriene systeem

Twee systemen voor communicatie en regulatie

Endocriene systeem

Zenuwstelsel

Neurohormonen; hormonen door neuronen geproduceerd(bv) Epinephrine; werkt als neurotransmitter & hormoon

endocrinologie

via circulatie (bloed, lymfe) door hele lichaam naar specifieke targets (receptoren)

chemisch

signalen langs gerichte paden (zenuwen)locaal; regelen andere cellen

(neuronen, spiercellen, endocriene cellen)

electrisch

11

Endocriene systeem

Neurohormonen

speciale neuronen produceren hormonen die van de zenuwcellen naar de bloedbaan diffunderenvan daaruit targetcellen beïnvloeden

Neurendocrien signaal

Integratie endocriene systeem en zenuwstelsel

Hypothalamus Hypofyse

endocrinologie

12

AchterkwabNeurohypofyse

VoorkwabAdenohypofyse

Hypothalamus

Hypofyse

Hypothalamus

uitgroei hypothalamus

uitgroei monddakNeurohormonenoxytocine, ADH gereguleerd door hormonen

hypothalamus

opslag &afgifte

endocrinologie

geproduceerd in hypothalamus

pijnappelklier

Fig. 45-15

Achterkwab(neurohypofyse)

Voorkwab(adenohypofyse)

Neurosecretorischecellen vanhypothalamus

Hypothalamus

Axon

HORMOON OxytocinADH

NiertubuliTARGET Melkklieren,baarmoederspieren

endocrinologie

Pad

Stimulus

Hypothalamus/neurohypofyse

Po

siti

eve

feed

bac

k

Sensorischneuron

Neurosecretorycell

Bloedvat

Neurohypofysescheidt oxytocine ( ) uit

Targetcellen

Response

gladde spieren inborst

Laten schieten van melk

+

Eenvoudig neurohormoon-pad

Zogen

15

Endocriene systeem

Neurohypofyse (achterkwab) ontstaat uit verlenging hypothalamus neurohormonen oxytocine en ADH

Oxytocine

melkafgifte, partus, stemming, sexuele opwinding

ADH antidiuretish hormoon (vasopressine)

regulatie osmolariteit

waterterugname in nieren: volume urine ↓

endocrinologie

Fig. 45-17

Hypothalamus hormonen:stimulerende (releasing)en remmende (inhibiting)hormonen

Neurosecretory cellenhypothalamus

HORMONE

TARGET

Achterkwab

Poortvaten

Endocrine cells ofthe anterior pituitary

Pituitary hormones

alleen “trofe” effecten:FSHLHTSHACTHniet-”trofe” effecten:ProlactinMSH

Zowel “trofe” als niet-”trofe” effecten:GH

Testes orovaries

Thyroid

FSH and LH TSH

Adrenalcortex

Mammaryglands

ACTH Prolactin MSH GH

Melanocytes Liver, bones,other tissues

Adenohypofyse (voorkwab)

schildklier bijnierschors

17

Endocriene systeem

Adenohypofyse (voorkwab) uit uitstulping monddak synthese en secretie vele hormonen

TRH thyrotropine releasing hormoon:

wordt gereguleerd door hormonen van hypothalamus releasing hormonen inhibiting hormonen

afgegeven aan capillairen basis hypothalamusvan daaruit via poortvaten naar hypofyse

bv.

adenohypofyse: TSH (thyroid stimulerend hormoon)

endocrinologie

18

Endocriene systeem

Adenohypofyse (voorkwab)

“Tropic effects”: “~ trofe” hormonen

reguleren functies van endocriene klieren

TSH thyroid stimulerend hormoonFSH follikel stimulerend hormoonLH luteïniserend hormoonACTH adenocotricotroop hormoon

gonadotrofe hormonen “non-tropic effects”

target: niet-endocriene klierenprolactine, melanocyt stimulerend hormoon (MSH)

GH (groeihormoon); zowel tropic als non-tropic

endocrinologie

19

Pathway Example

Stimulus Low bloodglucose

Receptorprotein

Pancreassecretesglucagon ( )

Endocrinecell

Bloodvessel

LiverTarget

effectors

Response

Pathway Example

Stimulus Suckling

Sensoryneuron

Hypothalamus/posterior pituitary

Neurosecretorycell

Bloodvessel

Posterior pituitarysecretes oxytocin( )

Targeteffectors

Smooth musclein breast

Response Milk release

Pathway Example

Stimulus Hypothalamicneurohormonereleased inresponse toneural andhormonalsignals

Sensoryneuron

Hypothalamussecretes prolactin-releasinghormone ( )

Neurosecretorycell

Bloodvessel

VoorkwabAnteriorpituitarysecretesprolactin ( )

Endocrinecell

Bloodvessel

Targeteffectors

Response

Mammary glands

Milk production

(c) Simple neuroendocrine pathway

(b) Simple neurohormone pathway

(a) Simple endocrine pathway

Hypothalamus

Glycogenbreakdown,glucose releaseinto blood

hormoon

neurohormoon

Fig. 45.2

(hormoon)

(neurohormoon)

(hormoon en neurohormoon)

20

Fig. 46-13

Hypothalamus

GnRH

FSH

Voorkwab (adenohypofyse)

Sertoli cellen Leydig cellen

Inhibine Spermatogenese Testosteron

Testis

LH

Neg

ati

eve

feed

bac

k

Neg

ati

eve

feed

bac

k

– –

–

endocrinologieVoortplanting

spermatogenese

Complexer endocrien pad

21 endocrinologieFig. 46-14

(a) Control by hypothalamus

Hypothalamus

GnRH

adenohypofyse

1

Geremd door combinatie vanoestradiol en progesteronGestimuleerd door hoge concentraties oestradiol

Geremd door lage concentraties oestradiol

2 FSH LH

gonadotrofe hormonen

van de hypofyse in bloed

(b)6

FSH

LH

FSH and LH stimuleren follikelgroei

LH piek triggertovulatie

3

Ovarian cycle 8(c) 7

Groeiende follikel Maturerendfollikel

Corpusluteum

Degenererend corpus luteum

Folliculaire fase Ovulatie Luteale fase

toename afgifte oestradiol door groeiend follikel

Progesteron enoestradiol uitgescheiden door corpus luteum

4

Ovarium hormonen in bloed

Piek veroorzaaktLH piek

(d)5

Oestradiol Progesteron 910

Zeer lage oestradiol concentratie

Progesteron en oestra-diol bevorderen dikker worden van endometrium

Uterine (menstrual) cycle

Endometrium

(e)

Menstrual flow phase Proliferative phase Secretory phase

Day

s

0 5 10 14 20 25 28| | |

15| | | | |

–

–

+

Voortplanting

Pil: bijvoorbeeld eenmengsel van oestrogeen en progestine (een synthetischprogesteron)

Complexer endocrien pad

http://www.bioplek.org/animaties/voortplanting/vrouwcycluseenvoudig.html

22 endocrinologieFig. 46-18

Oestradiol Oxytocine

door ovaria

meer oxytocinreceptoren in uterus

door neuro-hypofyse van foetus en moeder

Stimuleert baarmoeder contractie

Stimuleert placenta tot prod.

Prostaglandines

Stimuleert nog meer contractie

baarmoeder

Po

siti

eve

fe

edb

ack

+

+

23

Voeding

24 Voeding

Voedingwaarom Bouwstoffen (biosynthese, groei, herstel)

Brandstoffen (energie)

Essentiële voedingsstoffenstoffen die het lichaam niet zelf kan makenvitaminen, mineralen, essentiële aminozurenessentiële vetzuren

Carbohydraten (koolhydraten), Lipiden (vetten), Proteïnen (eiwitten)

Brandstoffen

verbranden (oxideren) koolhydraten, vetten en eiwitten

‘laatste redmiddel’

vet 2x zoveel energie als carbohydraten of eiwitten

ATP (‘chemische energie’) & warmte

(vegetariërs)

25

Als inname caloriën > verbruik caloriën:

1) opslag glycogeen (glucose polymeer) in leverspieren

2) glycogeen-depots vol, dan opslag in vetcellen

Als inname caloriën < verbruik caloriën:

1) eerst glycogeen lever opgebruiken

2) dan glycogeen spieren en vet opgebruiken

Voeding

Energie uitgedrukt in caloriën

3) zeer langdurig, dan eiwitten opgebruiken

26

Kwantitatieve ondervoeding (undernourishment)

chronisch tekort aan caloriën→ afbraak lichaamseiwitten

Kwantitatieve overvoeding (overnourishment)chronisch teveel aan caloriën→ overgewicht, obesitas (extreme accumulatie vet)

Voeding

Kwalitatieve ondervoeding (malnourishment)

tekort aan een of meer essentiële voedingsstoffen

27

Stadia van voedselverwerkingVoeding

Ingestion Digestion Absorption Elimination

Undigestedmaterial

Chemische vertering(enzymatische hydrolyse)

Moleculenkomen lichaamscellen binnen

Kleinemoleculen

Mechanischevertering

Voedsel

StukjesVoedsel

1 2 3 4

inname vertering opname verwijdering

mechanisch chemisch (enzymatisch)

28 Voeding

Vetten

Eiwitten

Koolhydraten monosacchariden (b.v. glucose, fructose,

glycerol en vetzuren

aminozuren

Enzymatische, chemische vertering

29

Voeding

Spijsverteringsstelsel

Anus

Lever

Pancreas

Dunne darm

Dikke darm

Rectum

Maag

Gal-blaas

Slokdarm

Speekselklieren

Mond

spijsverterings-kanaal assessoire klieren:

speekselklierenleverpancreasgalblaas

Route: mondfarynx (keelholte)slokdarmmaag(12v darm)dunne darmdikke darmrectumanus

Voeding

30

Mond

mechanische vertering kauwenchemische vertering amylase zetmeel en glycogeen

polysacchariden

speeksel amylasebevochtingen voedsel, glijden, makkelijk slikkenbuffer pHanitbacteriëel (lysozyme)

tong smaak, selectievormen, verplaatsen voedselbrijhulp slikken

Farynx (keelholte)slikken epiglottis (strottenklepje) sluit luchtpijp af

Voeding

tanden

Spijsverteringsstelsel; mond

31

Ontspannenspieren

Epiglottisnaar boven

sphincteroesophagusgecontraheerd

Sphincterontspannen

gecontraheerdespieren

Ontspannenspieren

maag

Glottisnaar benedenen open

Oesophagus(slokdarm)

dwarsgestreepte engladde spieren

peristaltiek:voedsel mond maag

Sphincters

afsluiten verschillende compartimentenmaagdarmsysteem

VoedingSpijsverteringsstelsel; slokdarm

32

Maag Voedselopslag (elastisch)

Kneden (gespierd)

Maagsap:AntibacteriëelChemische vertering

HCl (pH=2) denaturatie eiwittenuiteenvallen extracellulaire matrix

Pepsine proteïnen polpeptiden

Mucusglycoproteinen, cellen, zouten, water: bescherming epitheel

Elke 3 dgn nieuwe epitheellaag

HCl zet pepsinogeen om in pepsine; pepsine activeert nog meer pepsinogeen

Secretie HCl en pepsinogeen

VoedingSpijsverteringsstelsel; maag

33

Pepsin (active enzyme)

HCl

Parietal cellChief cell

Stomach

Folds of epithelial tissue

Esophagus

Pyloric sphincter

Epithelium

Pepsinogen

3

2

1

Interior surface of stomach.The interior surface of the

stomach wall is highly folded and dotted with pits leading

into tubular gastric glands.

Gastric gland. The gastric glands have three types of cells

that secrete different components of the gastric juice: mucus cells,

chief cells, and parietal cells.

Mucus cells secrete mucus,which lubricates and protects

the cells lining the stomach.

Chief cells secrete pepsino-gen, an inactive form of the

digestive enzyme pepsin.

Parietal cells secretehydrochloric acid (HCl).

1 Pepsinogen and HCIare secreted into thelumen of the stomach.

2 HCl convertspepsinogen to pepsin.

3 Pepsin then activatesmore pepsinogen,starting a chainreaction. Pepsinbegins the chemicaldigestion of proteins.

5 µ

mSmall intestine

34

Dunne darm

Duodenum Ileum Jejenum

> 6 meter lang1) Chemische vertering (enzymen) vnl in duodenum2) Absorptie

Pancreas, Lever, Galblaas

Voeding

= 12 v darm

Spijsverteringsstelsel; dunne darm

35

Dunne darm 1) Vertering

Alvleesklier-sap bicarbonaat: pH↑

HCO3- + H+ H2CO3 H2O + CO2

proteases, carboxypeptidase, amylases, nucleases, lipase

Gal door lever gemaakt, opgeslagen in galblaasemulgeren vetten

Enzymen in darmwand

VoedingSpijsverteringsstelsel; dunne darm

36

Lever Gal

Acid chyme

Maag

Pancreassap

Pancreas

Intestinaljuice

Duodenum of small intestine

Gal-blaas

37

villi

kring- en lengtespieren

plooien

naarleverpoortader

Dunne darm 2) Absorptie water, nutriënten

oppervlak 300 m2

plooien, villi, microvilli (borstelzoom)

Transportpassief (diffusie)actief (pompen)

meeste nutriënten via leverpoortader naar lever

lever: distributie en detoxificatie

VoedingSpijsverteringsstelsel; dunne darm

Microvilli (borstel-zone) aan apicaalceloppervlak

Key

Nutrientabsorption

Bloedcapillairen

Epitheelcellen

Villi

Lymfevat

Basal surface

Lacteal; lymfevaten

Epitheel cel

LumenDunne darm

Voeding

39

Lumendunne darm

Lacteal

Chylomicron

Phospholipiden,cholesterol,en eiwitten

Triglyceriden

Monoglyceriden

Triglycerides

Vetzuren

Epitheelcell

uitzondering:

vetzuren en monoglyceriden

via lymfesysteem naar bloeds-omloop

Voeding

figuur 41.11

40

Voeding

Dikke darm 1.5 meter lang

Blinde darm (cecum)

fermentatie plantenmateriaal

water resorptie

tegengaan waterverliesindikken feces

osmose (ionenpompen)

feces:1/3 van het drooggewicht: bacteriën

sommigen: biotine, vit K, verscheidene B vit (bv foliumzuur)

onverteerd materiaal (vezels)

Rectum opslag feces

Anus

Voeding

41

Hormonale regeling van spijsvertering

Amino acids or fatty acids in the duodenum trigger the release of cholecystokinin (CCK), which

stimulates the release of digestive enzymes from the pancreas and bile

from the gallbladder.

Liver

Gall-bladder

CCK

Entero-gastrone

Gastrin

Stomach

Pancreas

Secretin

CCK

Duodenum

Key

Stimulation

Inhibition

Enterogastrone secreted by the duodenum inhibits peristalsis and acid secretion by the stomach, thereby slowing digestion when acid chyme rich in fats enters the duodenum.

Secreted by the duodenum, secretin stimulates the pancreas to release sodium bicarbonate, which neutralizes acid chyme from the stomach.

Gastrin from the stomach recirculates via the bloodstream back to the stomach, where it stimulates the production of gastric juices.

Mondholte,farynxslokdarm

Maag

Lumen dunnedarm

Epitheeldunnedarm(borstelzone)

Koolhydraten

Polysaccharides

Kleinere polysaccharides,maltose

Polysaccharides

Maltose en anderedisaccharides

Disaccharides

eiwitten Nucleinezuren Vetten

Proteins

Small polypeptides

Pepsin

Pancreatic amylases

Salivary amylase

Disaccharidases

Monosaccharides

Kleine peptiden

Amino zuren

Amino zuren

Polypeptides

Kleinderepolypeptides

Pancreatic trypsin andchymotrypsin

Pancreatic carboxypeptidase

Dipeptidases, carboxypeptidase,and aminopeptidase

DNA, RNA

Pancreatic nucleases

Fat globules

NucleotidesVet druppels

Nucleosides

Nitrogenous bases,suikers, phosphates

Nucleotidases

Nucleosidasesandphosphatases

Glycerol, fattyacids, monoglycerides

Bile salts

Pancreatic lipase

(starch, glycogen) (sucrose, lactose)

45

Homeostasebeschrijft een individu’s ‘steady state’, interne balans

tussen externe veranderingen en interne regulatiemechanismen die deze veranderingen tegengaan

zorgt voor een relatieve constante interne omgevingzelfs wanneer buitenomgeving fluctueert

dynamisch evenwicht:

Mens homeostase voor vele fysische en chemische eigenschappen

bv lichaamstemperatuur, pH, glucose-concentratie bloed

negatieve feedback: respons die een stimulus ‘dempt’

positieve feedback: respons die een stimulus versterkt(meestal geen bijdrage aan homeostase)

VoedingHomeostase

46

Voeding

STIMULUS:Veel glucose in het bloed

Homeostase:90 mg glucose/100 mL blood

STIMULUS:Weinig glucose

In het bloed

Alvleesklier produceert insuline (β-cellen)1

Opname vanGlucose doorLichaamscellen

Insuline stimuleert de opslag van glucose als glycogeen

2

Alvleesklierproduceertglucagon

(α cellen)

3

Glucagon stimuleerthet vrijkomen van glucose uit glycogeen

4

Voeding

1 Zenuwstelsel / Hersenen Voeding / endocrinologie dia’s 23 t/m 46.

Documents

Transcript of 1 Zenuwstelsel / Hersenen Voeding / endocrinologie dia’s 23 t/m 46.