Fysiologie van de mens: oefenvragen met uitleg

1Wat fysiologie is: dingen stabiel houden

Fysiologie is de studie van hoe het lichaam werkt. Anatomie vertelt je waar het hart zit; fysiologie vertelt je hoe het pompt en hoe het pompen wordt geregeld.

Eén idee loopt door het hele vak: homeostase. Het lichaam houdt zijn interne omstandigheden, zoals temperatuur, bloeddruk, bloedglucose en pH, binnen een smal bereik.

Het grootste deel van deze regeling werkt via negatieve terugkoppeling. Een verandering wordt gedetecteerd en het lichaam reageert in de tegengestelde richting, zodat de verandering kleiner wordt. Een terugkoppelingslus heeft drie delen:

1. Een receptor (sensor) detecteert de verandering, bijvoorbeeld warmtegevoelige zenuwuiteinden.
2. Een regelcentrum vergelijkt haar met het instelpunt, bijvoorbeeld de hypothalamus bij ongeveer 37 °C.
3. Een effector levert de reactie, bijvoorbeeld zweetklieren en verwijdende bloedvaten in de huid.

Positieve terugkoppeling is zeldzaam. Ze maakt een verandering groter tot een gebeurtenis voltooid is. Voorbeelden zijn de weeën tijdens de bevalling (oxytocine), bloedstolling en de LH-piek die de eisprong uitlokt.

2Normale waarden en de belangrijkste formules

Veel vragen beginnen bij een getal. Leer deze rustwaarden voor een gezonde volwassene:

• Hartslag ongeveer 60–100 slagen per minuut; ademhalingsfrequentie ongeveer 12–20 ademhalingen per minuut.
• Bloeddruk ongeveer 120/80 mmHg. Het eerste getal is de systolische (terwijl de ventrikels samentrekken), het tweede de diastolische (terwijl ze ontspannen).
• Kerntemperatuur ongeveer 37 °C; pH van arterieel bloed 7,35–7,45.
• Rustmembraanpotentiaal van een neuron ongeveer −70 mV.

Twee formules verbinden het hart en de vaten:

CO is het hartminuutvolume, HR de hartslag en SV het slagvolume, het bloed dat per slag wordt rondgepompt. Voorbeeld: 70 slagen/min × 70 mL = 4900 mL/min, ongeveer 4,9 L/min.

MAP is de gemiddelde arteriële druk en TPR de totale perifere weerstand van de vaten. Bij 120/80 mmHg is MAP ≈ 80 + 40/3 ≈ 93 mmHg.

Gassen bewegen door diffusie, van hoge naar lage partiële druk. Zuurstof gaat van de alveoli naar het bloed; koolstofdioxide gaat van het bloed naar de alveoli. Het meeste CO₂ reist als bicarbonaat in het bloed.

3Hoe de belangrijkste systemen worden geregeld

Hartritme. Elke hartslag begint in de sinusknoop (SA-knoop) in het rechter atrium, de natuurlijke pacemaker. Het signaal verspreidt zich over de atria en wordt dan vertraagd in de AV-knoop, zodat de atria klaar zijn met leeglopen voordat de ventrikels samentrekken.

Op een ECG is de P-golf de depolarisatie van de atria, het QRS-complex de depolarisatie van de ventrikels en de T-golf de repolarisatie van de ventrikels.

Zenuwen. Bij een actiepotentiaal stromen natriumionen (Na⁺) de cel in en veroorzaken depolarisatie. Kaliumionen (K⁺) stromen dan naar buiten en veroorzaken repolarisatie.

Nier. De functionele eenheid is het nefron. Bloed wordt gefilterd in de glomerulus, en de proximale tubulus resorbeert het meeste gefilterde water en natrium.

• ADH (antidiuretisch hormoon) zorgt dat de verzamelbuizen meer water resorberen, zodat de urine geconcentreerd wordt.
• Aldosteron zorgt dat de nier natrium resorbeert en kalium uitscheidt. Water volgt het natrium.
• Lage bloeddruk in de nier maakt renine vrij. Renine leidt tot angiotensine II, dat de bloedvaten vernauwt en aldosteron vrijmaakt. Dit is het renine–angiotensine–aldosteronsysteem.

Glucose. Insuline verlaagt de bloedglucose door glucose in cellen te brengen. Glucagon verhoogt haar door glycogeen in de lever af te breken en nieuwe glucose aan te maken.

Zuur–base. CO₂ werkt als een zuur. Te veel CO₂ (trage ademhaling) veroorzaakt respiratoire acidose; te weinig (snelle ademhaling) veroorzaakt respiratoire alkalose. Veranderingen in bicarbonaat veroorzaken metabole acidose of alkalose.

4Hoe je een fysiologievraag doordenkt

De meeste fysiologievragen beschrijven een verandering en vragen wat er daarna gebeurt. Werk het door als een keten:

1. Benoem eerst de variabele die veranderde, zoals bloedvolume, CO₂ of glucose.
2. Vraag welke receptor haar detecteert, zoals baroreceptoren voor druk of chemoreceptoren voor CO₂ en zuurstof.
3. Zoek de reactie en haar richting. Bij negatieve terugkoppeling werkt de reactie de verandering tegen.
4. Volg de effecten met de formules, bijvoorbeeld CO = HR × SV en MAP = CO × TPR.
5. Controleer de andere organen die meedoen, zoals de nier, die langzamer via hormonen werkt.

Schrijf onderweg kleine pijlen: “volume ↓ ⇒ SV ↓ ⇒ CO ↓ ⇒ MAP ↓”. Zo blijft de richting van elke verandering duidelijk.

5Een uitgewerkt voorbeeld

Volg de keten schakel voor schakel. Probeer de volgende schakel te voorspellen voordat je hem opent.

6Veelgemaakte fouten

• Denken dat terugkoppeling een verandering groter maakt. Het meeste regelwerk is negatieve terugkoppeling, die haar kleiner maakt.
• ADH (houdt water vast) en aldosteron (houdt natrium vast, verliest kalium) door elkaar halen.
• De T-golf lezen als activiteit van de atria. Het is repolarisatie van de ventrikels; repolarisatie van de atria zit verborgen in het QRS-complex.
• Zuur–base omgekeerd begrijpen. Snelle ademhaling blaast CO₂ af, dus de pH stijgt: respiratoire alkalose.
• Verwachten dat de bloeddruk bij bloedverlies eerst daalt. De hartslag stijgt meestal eerst, omdat de reflexen de druk omhooghouden.
• De richting van diffusie verwarren: gassen bewegen altijd van hoge naar lage partiële druk.

7Hoe tentamenvragen eruitzien

• Makkelijk (kernbegrippen en feiten): normale waarden en functies. Bijvoorbeeld de normale ademhalingsfrequentie, wat bloedplaatjes doen of waar de pacemaker zit.
• Gemiddeld (concepten toepassen): mechanismen. Hoe een hormoon werkt, wat een ECG-golf laat zien, of hoe een formule zoals CO = HR × SV verandert.
• Moeilijk (gevallen en analyse): een patiënt of een experiment. Je leest bloedgassen, voorspelt tekenen van shock, verklaart oedeem of koppelt een ziekte aan het mechanisme dat faalt.

Teken bij moeilijke vragen de pijlenketen. Begin bij de eerste verandering en laat negatieve terugkoppeling je de richting van elke reactie vertellen.