Notes bij Metabole systemen - Geneeskunde - VU (2014-2015)

Bevat de aantekeningen bij de colleges, gebaseerd op het studiejaar 2014-2015

Week 1

HC 'Openingscollege longen (1)', 28 oktober 2014

Brandstof

Cellen hebben energie nodig. Deze energie wordt geleverd nadat glucose, vetten (en eiwitten) geoxideerd worden en de stoffen die dan vrijkomen in de mitochondriën tot ATP, CO₂ en H_2­O worden omgezet. De omzetting tot ATP is 80%, de rest is warmte.

Voor glucose geldt de volgende formule: . De quotiënt tussen CO₂/O₂ is 1 en per mol zuurstof wordt 473 Joule energie omgezet. Voor de oxidatie van vet geldt het volgende: . De quotiënt tussen CO₂/O₂ is 0,7 en per mol zuurstof wordt 439 Joule energie omgezet.

Druk in de longen ten opzichte van atmosferische druk

In de buitenlucht is de druk van de zuurstof 160mmHg en de druk van koolstofdioxide bedraagt 0.3mmHg. In de alveoli verandert dit in 105mmHg voor zuurstof en 40mmHg voor koolstofdioxide. Vervolgens veranderen deze spanningen niet erg veel, tot in de capillairen, waar uitwisseling van zuurstof en koolstofdioxide plaatsvindt. De zuurstofspanning in de cellen is kleiner dan 40mmHg en in de mitochondriën zelfs lager dan 5mmHg. De koolstofdioxidespanning is in de cellen groter dan 46mmHg. Vervolgens komt het bloed via de venen weer bij de longcapillairen, waar de zuurstofspanning nog maar 40mmHg is en de koolstofdioxidespanning 46mmHg. De verschillen in capaciteit in de capillairen van zowel de longen als de weefsels zijn nodig voor diffusie. Deze waarden gelden bij een persoon in rust.

Stap 1: zuurstofopname in de longen

De eerste stap is de zuurstofopname in de longen. Deze wordt met behulp van de volgende formule bepaald: . Hierin is BF de frequentie van de ademhaling (20/minuut), VT het teugvolume (500cc), de fractie zuurstof in ingeademde lucht (0.21) en de fractie zuurstof in uitgeademde lucht (0.16). De zuurstofopname is dus ongeveer 600 ml/minuut. Deze waarde is te meten met behulp van een spirometer, waarbij een klok heen en weer gaat in het water.

Hieronder een overzicht van de belangrijkste longvolumina:

• Teugvolume (Vt): het volume dat bij een normale ademhaling in rust wordt in en uitgeademd. Dit is ongeveer 500 milliliter.

• HierHiResiduaal volume (RV): dit is de inhoud die achterblijft in de longen na een maximale uitademing.

• Functionele residuale capaciteit (FRC): dit is het volume dat achterblijft in de longen na een normale uitademing in rust.

• Vitale capaciteit (VC): dit is de hoeveelheid die een persoon maximaal in kan ademen na een maximale uitademing.

• Totale longcapaciteit (TLC): dit is de som van de VC en RV, de maximale hoeveelheid lucht die de longen kunnen bevatten.

Anatomisch, alveolaire en fysiologische dode ruimte

De dode ruimte beslaat het deel van de luchtwegen dat niet mee doet aan de gasuitwisseling. Er zijn twee classificaties: de anatomische en de alveolaire dode ruimte. De anatomische dode ruimte bestaat uit de trachea, dit is ongeveer 150 ml. De lucht die daar zit, komt uit de alveoli en daardoor is de zuurstofspanning laag. Deze lucht wordt vervolgens weer als eerst ingeademd en in de alveoli gemengd met ongeveer 300 ml verse lucht. Hierdoor is de zuurstofspanning in de alveoli veel lager dan in de lucht. De alveolaire dode ruimte bestaat uit alveoli die niet goed doorbloedt worden, bijvoorbeeld na een embolie. De som van deze ruimtes noemt men de fysiologische dode ruimte. Deze ruimte is te bepalen door de uitgeademde CO₂ te meten en vergelijken met de ingeademde. De CO₂ komt uit de geventileerde alveoli en niet uit de dode ruimte, omdat daar geen gasuitwisseling plaatsvindt. Dit heeft meneer Bohr ontdekt. Bij patiënten met emfyseem kan de dode ruimte veel toenemen.

Invloed van druk op inademen en uitademen

Verandering in longvolumina ontstaan door drukverschillen. Om de longen heen ligt een longvlies met daaraan vast een borstvlies. Deze vliezen worden bij elkaar gehouden door pleuravocht. Dit vlies verbindt de longen met de thorax en het diafragma. Wanneer het diafragma contraheert, wordt het vlakker en trekt het als het ware aan de longen. Omdat de longen groter worden, ontstaat er een onderdruk en kan de lucht naar binnen stromen. Er zijn drie verschillende soorten druk van belang:

• de atmosferische druk

• de alveolaire druk

• intrapleurale druk (druk tussen de twee vliezen).

De intrapleurale druk is altijd negatief en zal van -4mmHg naar -6mmHg dalen wanneer het diafragma contraheert. Dan ontstaat er een onderdruk van -1 mmHg zodat er lucht naar binnen kan stromen. Wanneer het omgekeerde gebeurt zal de lucht weer naar buiten stromen.

De long is elastisch. Het vergroten van de long kost energie, omdat (voornamelijk) het diafragma moet contraheren.

Bij een normaal persoon kost het inademen zo’n 4% van de zuurstof die we inademen. Uitademen is een ontspanning van de ademhalingsspieren en is een passief proces.

Bij emfyseem is de compliantie (rekbaarheid) van de long sterk toegenomen. Het inademen is dan erg gemakkelijk, maar uitademen is erg zwaar. Bij fibrose zijn de longen erg stijf. Er is een hoge transpulmonale druk nodig om de longen op te kunnen rekken. Dat kost veel energie.

Stap 2: opname van zuurstof in het bloed

De tweede stap is de opname van zuurstof in het bloed. Deze wordt bepaald door de diffusiecapaciteit in de longen te vermenigvuldigen met het verschil tussen de alveolaire zuurstofspanning en de gemiddelde zuurstofspanning in de longcapillairen. In de praktijk is dit erg lastig, omdat drie waarden moeten worden gemeten. Koolstofdioxide diffundeert makkelijker dan zuurstof.

Stap 3: transport van zuurstof
De derde stap is het transport van zuurstof door het hart. De hoeveelheid zuurstoftransport door het hart wordt bepaald door de hartfrequentie te vermenigvuldigen met het slagvolume en het verschil in zuurstofgehalte tussen arterieel bloed en gemengd veneus bloed. De gehaltes worden bepaald door de hemoglobine saturatie curve. Dit is een S-curve. Deze laat zien dat bij inspanning de veneuze zuurstofspanning kan stijgen waardoor er meer verzadiging optreedt. De curve kan verschuiven onder invloed van metabolieten en gassen. Deze dienen er voor om de binding van zuurstof en koolstofdioxide te optimaliseren.

Het Haldane-effect beschrijft dat wanneer zuurstof aan hemoglobine bindt, koolstofdioxide wordt uitgedreven. Dit gebeurt in de longen. Het omgekeerde effect heet het Bohr-effect en vindt in de capillairen plaats.

PD ‘Openingscollege longen (2)’, 28 oktober 2014

De patiënt
Een man van 68 jaar kreeg in 2004 voor het eerst last van zijn longen. Hij kreeg het zo erg benauwd, dat de man dacht dat hij ging stikken. Hij belandde in het ziekenhuis en heeft twee dagen op de intensive care gelegen. De man bleek COPD te hebben. Zijn longen waren ernstig aangetast door het vele roken.
De man begon op 11-jarige leeftijd met roken en rookte zo’n twee pakjes per dag. Hij had nog nooit eerder last van zijn longen gehad. Wel had hij al een tijd last van hoestklachten. Bij het lichamelijk onderzoek bleek dat de patiënt dyspnoe had bij geringe inspanning. Verder was er over de longen een zacht ademgeruis te horen en was er geen oedeem. In 2009 kreeg de man een longontsteking en had hij de Mexicaanse griep. Hij werd opgenomen in het ziekenhuis en werd zeven weken lang in coma gehouden. Vervolgens moest hij nog twee weken in het ziekenhuis blijven, voordat hij weer naar huis mocht. Na deze ziekenhuisopname is de man gestopt met roken. Momenteel kan hij vrij weinig in zijn dagelijks leven door zijn adembeperking. Hij kan nog wel auto rijden, maar hij kan bijvoorbeeld geen boodschappen doen. De man ademt moeizaam in. Uitademen gaat makkelijker. Verder slikt de man diverse medicijnen: Tiotroprium, Theolair, Salmeterol/Fluticason, Ventolin.

COPD
Patiënten met COPD hebben een overlap van chronische bronchitis, chronische bronchiolitis en emfyseem. Daarnaast is COPD vaak progressief en irreversibel. Het veroorzaakt bij patiënten een inspanningsbeperking, doordat er een luchtwegobstructie is.
Er zijn diverse kenmerken als een patiënt vooral last van bronchitis heeft. De patiënt hoest veel, waarbij er veel en taai sputum kan worden opgehoest. Het ademgeruis is iets verminderd, het diafragma is normaal en de longen zijn normaal tot versterkt. Patiënten hoeven vaak niet opgenomen te worden. De extremiteiten van deze patiënten zijn vaak warm.
Patiënten met vooral emfyseem hebben ook een aantal kenmerken. Deze patiënten hebben last van dyspnoe (kortademigheid) en hebben weinig tot geen sputum. Het ademgeruis is sterk verminderd, het diafragma is afgeplat, het hart is klein en de longen zijn wat afgenomen. De patiënten ademen vaak uit via de pursed-lip-breathing. Door de lippen wat op elkaar te persen, en zo tegendruk te geven, gaat het uitademen makkelijker. Verder zijn de extremiteiten vaak koel.
Pathologisch gezien is er bij COPD sprake van hyperplasie van de submucosale klieren en de slijmbekercellen. Er is fibrose, toegenomen glad spierweefsel, emfyseem, obliteratie en afsluiting. Daarbij is er een ontstekingsinfiltraat in de submucosa. Deze pathologische gebeurtenissen dragen allemaal bij aan de verstoorde ademmechanica en aan de gaswisselingsstoornis.
Fysiologisch hebben COPD patiënten een afname van de diffusie capaciteit en een toename van de compliance en luchtwegweerstand.
De klinische verschijnselen bij COPD zijn als volgt: kortademigheid, hoesten, sputum (wit/grijs), piepende ademhaling, recidiverende infecties, dyspneu, pursed-lip-breathing, thorax in inspiratiestand, gebruik ademhalingsspieren, laagstaande longgrenzen en een zwak ademgeruis.

De ademhalingspieren kunnen ook door andere factoren veranderen. Hypoxie, hypercapnie en acidose verstoren de functie van de ademhalingsspieren. Ook slechte voeding, weinig beweging en het langdurig gebruiken van corticosteroiden zorgen voor een verslechtering.
COPD kan bestreden worden met medicijnen. Men kan inhalatiecorticosteroiden gebruiken, theophyline of parasympaticolytica. COPD kan echter ook niet medicamenteus bestreden worden. Het is beter als men niet rookt en zorgt voor een goede voedingstoestand. Bewegen is ook een belangrijk punt. Verder moeten exacerbaties (virusinfecties bijvoorbeeld) voorkomen worden en anders snel behandeld worden.

HC 'Anatomie', 31 oktober 2014

Thorax

In de thorax liggen de longen. De rechter long bestaat uit drie kwabben en de linker long uit twee.

Cavitas pleuralis (plauraholte)

Om de long zit een vlies: de pleura.

Je kunt de long zien als een vuist die in een ballon gaat: de ballon is de pleura (vocht afscheidend membraan) de vuist is de long die langzaam in de pleura groeit en een deel van het membraan meeneemt:

• Deel van vlies om het orgaan: pleura visceralis/visceraal blad

• Deel van vlies tegen wand (dit geval thorax): pleura pariëtalis/pariëtale blad

• Cavitas pleuralis: ruimte tussen deze twee vliezen.

In de pleuraholte heerst negatieve druk ten opzichte van de atmosferische druk. Door deze negatieve druk blijven de vliezen bij elkaar en gaat bij inademen de long met de thorax mee, omdat de vliezen vastzitten aan long en thorax.

Er is één plek in de pleuraholte waar de pleura’s in elkaar overgaan, de omslagplooi. In het geval van een orgaan is dit de centrale plek en dit heet de hilus. De longhilus is de plek waar de bronchus en de (slag)aders de long in gaan. Er zijn uitsparingen in de pleuraholte waarvan de recessus costodiaphragmaticus onderin de long ligt. Klinisch heet deze ruimte ook wel de sinus pleurae. Een andere uitsparing is de recessus costomediastinalis, tegen de ruimte tussen de longen, het mediastinum, aan. In deze uitsparingen kan de long zich verder ontplooien tijdens het inademen.

Beide longen hebben een eigen pleura. Gescheiden van elkaar door het mediastinum.

Mediastinum

De ruimte tussen de twee pleura, het sternum en de ruggenwervel heet het mediastinum. De ondergrens is het diafragma en de bovengrens is de bovenste thorax opening. Deze ruimte valt in vier segmenten onder te verdelen. Ten eerste wordt een onderscheid gemaakt tussen een superior en een inferior deel. Deze grens wordt gemaakt door een lijn te trekken van de angulus sterni (grens twee delen sternus) naar de discus intervertebralis van Th4 en Th5. Het mediastinum inferius is onder te verdelen in drie delen: anterius, medius en posterius.

Thoraxwand

De thorax is opgebouwd uit de ribben en het sternum.

Je hebt een onderverdeling in de ribben:

• Costae verae 1-7, de ware ribben

• Costae spuriae, 8-10, de valse ribben

• Costae fluctuantes 11-12, de zwevende ribben

Het sternum bestaat uit twee delen, het bovenste deel heet het manubrium, daarna komt het corpus dat uitloopt in een punt genaamd processus xiphodeus.

Veneuze systemen

Er zijn veneuze verbindingen waarbij het bloed via alternatieve routes loopt. Dit heet cavo-cavale anastomose. Een anastomose is een soort omleiding, zodat bloed eventueel een andere route kan kiezen en toch nog op plaats van bestemming kan komen. Het Internal Vetrebral Venous Plexus (IVVP) is een voorbeeld van een cavo-cavale anastomose, evenals het azygos systeem. De v. azygos sluit bovenin aan op de v. cava superior en onderin op de v. cava inferior. De v. cava inferior raakt bij een zwangerschap soms beklemd. Het bloed zal dan via het azygos systeem toch nog bij de v. cava superior uitkomen. Er bestaan ook anatomische variaties waarbij de v. cava inferior dood loopt. Mensen kunnen hier gewoon mee leven.

Mammae

De mammae hebben een bijzonder lymfedrainage systeem. Het meeste gaat naar de oksel. De eerste klier heet de poortwachtersklier. Sommige mensen hebben accessoire tepels. Deze komen altijd voor op de tepellijn. Dit komt omdat wij ook zoogdieren zijn. De meeste zoogdieren hebben meerdere tepels.

Abdomen

De tractus digestivus (de darmdelen) bestaat uit alle onderdelen die betrokken zijn bij de spijsvertering. Van boven naar beneden passeert voedsel de oesophagus (slokdarm), gaster (maag), duodenum (twaalfvingerige darm), jejunum en ileum (samen dunne darm), colon (dikke darm), rectum (endeldarm) en uiteindelijk de anus.

Omentum majus en minus

Over de organen ligt een groot vetschort: het omentum majus. Dit vetschort kun je aan de onderkant pakken en omhoog klappen, naar craniaal. Daaronder is de hele dunne darm te zien (zowel het ileum als het jejunum). De colon transversum van de dikke darm en de maag zitten vast aan het omentum majus en zullen mee omhoog klappen. Het vlies tussen de lever en de maag heet het omentum minus. Dit omentum is onder te verdelen in een deel dat aanhecht aan de duodenum (twaalfvingerige darm): ligamentum hepatoduodenale, en het deel van de lever dat aanhecht op de maag: het ligamentum hepatogastricum.

Buikholtes

Het abdomen heeft ook een zak. De binnenkant van deze zak heet peritoneaalholte (buikholte). Achter de maag zit in die holte nog een holte, dit heet de bursa omentalis. De oorzaak van deze holtes ligt in de embryologie. Aan de zijkant van het omentum minus zit een opening waardoor de bursa omentalis bereikbaar is. Deze opening heet het foramen omentalis. Alles is bekleed met buikvlies, dit heet peritoneum.

Maag

De toegang van de maag gaat via de oesophagus. De binnenbocht heet de curvatura minor en de buitenbocht van de maag de curvatura major. De oesophagus komt terecht in de cardia. De bovenkant van de maag heet fundus, in het midden de corpus, en de onderkant het antrum met de pylorus. De pylorus laat gecontroleerd voedselbrokken naar het duodeum passeren.

Dunne darm

Distaal sluit de maag aan op de duodenum. Het duodenum ligt in een soort bocht en bestaat uit vier delen: het bovenste gedeelte, descenderende gedeelte, transversaal gedeelte en het opstijgende gedeelte. Dit is het eerste deel van de dunne darm. Het tweede deel heet jejunum en het derde deel ileum. Het jejunum en het ileum vormen het hele dunne darmpakket. Het jejunum is twee vijfde deel en heeft een rodere kleur, dikkere wand, meer plooiing en is rijker gevasculariseerd dan het ileum dat uit het overige drie vijfde deel bestaat.

Dikke Darm
Het ileum sluit aan op het coecum. Via een klepje komt de inhoud in de blinde darm. Dit klepje heet de ileocaecale klep of de klep van Bauhin.

De dikke darm bestaat uit coecum, colon ascendens, colon transversum, colon descendens, sigmoid, rectum en het anale kanaal. Het coecum is de blinde darm. Hieraan vast zit de appendix (wormvormig aanhangsel). De appendix raakt vaak ontstoken. Men spreekt dan van een ‘blinde darm ontsteking’, maar slechts de appendix is ontstoken.

De dikke darm heeft drie morfologische eigenschappen. De eerste is de aanwezigheid van plooien of bobbels: haustra. De tweede bestaat uit drie lijnen die over de darm lopen: de teniae coli. De derde eigenschap is de vetaanhangsels: appendices omentalis. Waar de drie tenia coli samenkomen bevindt zich de apendix.

Anale kanaal

De huid heeft een andere embryonale oorsprong dan het darmweefsel. Deze twee weefsels sluiten op elkaar aan op de pectinate line. Hierdoor wordt het meest distale gedeelte van het anale kanaal op een andere manier van bloed voorzien, wordt anders geïnnerveerd en heeft een ander lymfdrainagesystem dan de structuren daarboven. De overgang is een soort slijmvlies.

Om het anale kanaal lopen twee sphincters (spiersluitingen): het interne en externe sphincter. Het interne sphincter is autonoom en het externe sphincter is willekeurig.

Peritoneale verhoudingen

De organen in de buik kunnen intra- of retroperitoneaal liggen:

• Intraperitoneaal houdt in dat het orgaan volledig omgeven is door peritoneum. Deze organen hebben vaak een mesenterium: dubbel blad peritoneum dat orgaan omgeeft

• Retroperitoneaal houdt in dat organen deels zijn omgeven door peritoneum

  • Er is sprake van primair retroperitoneaal als de organen gedurende de hele ontwikkeling al retroperitoneaal lagen.

  • Er is sprake van secundair retroperitoneaal als de organen in de ontwikkeling eerst intraperitoneaal en later retroperitoneaal zijn gaan liggen.

Intraperitoneaal: maag, milt, colon transversum, jeujunum, ileum, appendix, sigmoid, caceum. De laatse heeft geen mesenterium.

Primair retroperitoneaal: nieren, bijnieren

Secundair retroperitoneaal: duodenum, pancreas, colon ascendens en descendens

Er is een onderscheid tussen visceraal peritoneum en pariëtaal peritoneum.

Het peritoneum pariëtalis wordt somatisch geïnnerveerd en is gevoelig voor druk, temperatuur, pijn en is goed lokaliseerbaar. Het peritoneum visceralis wordt autonoom geïnnerveerd en is ongevoelig voor druk, temperatuur, pijn en is slecht lokaliseerbaar. Het is wel gevoelig voor rek en chemische irritatie.

Vascularisatie

Er zijn drie ongepaarde abdominale takken van de aorta. In de bovenbuik is de eerste aftakking de truncus coeliacus. De tweede aftakking is de a. mesenterica superior en de derde aftakking is de a. mesenterica inferior. Tijdens de embryonale fase wordt de voordarm van de truncus coeliacus voorzien van bloed, de middendarm van de a. mesenterica superior en de achterdarm van de a. mesenterica inferior. De organen die ontstaan per darm-deel worden door die aftakking voorzien van bloed.

De lymfdrainage

Deze verloopt via een punt dat de cisterna chyli heet, hierna verloopt het via de ductus thoracicus. Alle buikorganen worden geïnnerveerd via het autonome zenuwstelsel: de sympaticus en de parasympaticus. De zenuwen groeperen zich voornamelijk rond de arteriën. De n. vagus innerveert voornamelijk het parasympatische deel.

HC 'Histologie van de long', 31 oktober 2014

Tijdens dit college wordt de cellulaire opbouw van het ademhalingsstelsel besproken. Er wordt onderscheid gemaakt tussen het geleidende en het respiratoire deel. Ook wordt uitgelegd hoe onderscheid gemaakt kan worden (histologisch) tussen verschillende onderdelen van het ademhalingsstelsel.
Delen ademhalingsstelsel

Het bovenste ademhalingsstelsel bestaat uit de neusholte en pharynx. Het onderste ademhalingsstelsel bestaat uit de larynx, trachea, bronchi en longen. In de diepte van de longen liggen de bronchioli, ductus alveolaris en alveoli (longblaasjes).

De belangrijkste functies van het ademhalingsstelsel zijn de opname van zuurstof, de afgifte van koolstofidoxide en het in stand houden van het zuur-base evenwicht van het bloed. Het ademhalingssysteem valt onder te verdelen in vier delen. Ten eerste het geleidende deel. Dit is waar de lucht direct passeert en loopt van de neusholte tot de bronchioil terminalis. De functie hiervan is het verwarmen, bevochtigen en reinigen van de lucht. Het werkt als een soort airconditioning. Het tweede deel is het respiratoire deel, dat loopt van de bronchioli respiratorii tot de alveoli. Hier vindt de daadwerkelijke gasuitwisseling plaats. De pulmonale circulatie is het derde deel en de ventilatoire pomp (diafragma en ademhalingsspieren) vormen het vierde en laatste onderdeel.

Om te kunnen bepalen waar je naar kijkt onder de microscoop, is het handig om op de volgende dingen te letten: kraakbeen, cilindrisch of kubisch epitheel, aanwezigheid van kliercellen, hoeveelheid gladde spiercellen, klierweefsel en elastische vezels.

Kraakbeen loopt als ringen om de trachea. Verder de long in, richting de bronchioli, verdwijnt het kraakbeen. Kraakbeen is alleen aanwezig in de trachea en de bronchus. Het is te herkennen aan de aanwezigheid van chondroblasten en chondrocyten en het wordt omgeven door het perichondrium. In het hoge gedeelte van de luchtwegen is veel slijm nodig voor het bevochtigen van de lucht en het vangen van kleine deeltjes. Dit slijm wordt geproduceerd door Goblet cellen, oftewel kliercellen. Cilindrisch epitheel vlakt langzaam af tot kubisch epitheel tot naar de bronchioli. De trilharen nemen ook steeds meer af. Op het respiratoire deel is geen trilhaarepitheel meer aanwezig. Dit geld ook voor glad spierweefsel. Alleen de elastische vezels zijn overal te vinden.

Respiratoir epitheel
Het respiratoire epitheel bevat vijf celtypen. Ten eerste is het te herkennen aan de cilindrische vorm van de epitheelcellen met trilharen. De trilharen zijn opgebouwd uit microtubili. Ook zijn er ten tweede slijmbekercellen dat op het epitheel een slijmlaagje vormt. De overige drie cellen zijn basale cellen (soort stamcellen), waaruit alle andere cellen in het epitheel zich ontwikkelen, borstelcellen en kleine korrelcellen. De borstelcellen bevatten microvilli dat is opgebouwd uit actine. De functie van borstelcellen is onduidelijk. Hoe dieper in de long gekeken wordt, hoe vlakker de cellen zijn. Dat is zodat het epitheel dunner is en diffusie makkelijker kan plaatsvinden. In de hele kleine vertakkingen zijn bijna geen slijmbekercellen te vinden. Het slijm heeft daar namelijk geen functie. Het slijm dat door de slijmbekercellen is geproduceerd, ligt op een wateriger laagje slijm dat is geproduceerd door sereuze klieren in de lamina propria. Verder hebben kleine korrelcellen een neuroendocriene functie. Bij rokers neemt het aantal slijmbekercellen toe en neemt het trilhaarepitheel af. Hierdoor hoesten rokers vaak.

Trachea
In de trachea bevinden zich U-vorminge hyaliene kraakbeenringen. Er is meerrijig respiratoir epitheel met cilia.

Bronchus
In de bronchus gaan de kraakbeenringen over in onregelmatige kraakbeenplaten. Er is nog steeds respiratoir epitheel. Wel verdwijnt het kraakbeen geleidelijk. Dit gebeurt bij de kleinste vertakkingen, als de bronchus overgaat naar de bronchiolis.
Bronchioli
De bronchioli bevatten relatief gezien veel glad spierwefsel. Er is geen kraakbeen en klierweefsel meer aanwezig. In de bronchioli bevindt zich Bronchus-Associated-Lymfoid-Tissue (BALT). Dit zijn groepen lymfocyten, die betrokken zijn bij afweerreacties.
Bronchioli terminalis
De kleinste vertakkingen in de longen heten de terminale bronchioli. Hier is cilindrisch tot kubisch epitheel, van één laag. Er zijn geen slijmbekercellen aanwezig en weinig cilia. Wel zijn er Clara-cellen aanwezig. Deze produceren anti-inflammatore componenten en surfactant. Surfactant zorgt ervoor dat de oppervlaktespanning verlaagd wordt. Hierdoor vindt de uitwisseling van gassen efficiënter plaats.
Bronchioli respiratorii
De bronchioli terminalis gaan over in de bronchioli respiratorii. Het zijn de eerste alveolaire uitstulpingen. Hier vindt de overgang plaats van het geleidende deel van de luchtwegen naar het respiratoire deel. In de bronchioli respiratorii bevinden zich kubische platte epitheelcellen, zonder cilia.
Alveoli
In de alveoli vindt de daadwerkelijke gasuitwisseling plaats. Onder de microscoop is te zien dat tussen de alveoli de septa ligt. Dit is het diffusieoppervlak. Het lumen wordt bekleed met pneumocyte I en pneumocyte II. Dit vormt het epitheel dat de alveoli bekleedt. Verder zijn er alveolaire macrofagen in het lumen te vinden. Bij hoesten kunnen deze richting het epitheel gestuurd worden. De pneumocyte I is een platte epitheelcel, die een zeer dunne barrière vormt, voor optimale gasuitwisseling. De pneumocyte II bevat veel vesikels met daarin surfactant. Deze pneumocyt is ook in staat om te delen. Bij vroeggeboren baby’s is de productie van surfactant nog niet voldoende waardoor zij lastig adem kunnen halen.

Bloed-gas barrière
De barrière tussen bloed en glas bestaat uit vijf structuren. Vanuit de lucht is eerst het alveolaire epitheel te zien. Dit epitheel rust op een basaalmembraan epitheel. Vervolgens zit er een dun laagje interstitieel bindweefsel. Na deze dunne bindweefsellaag komt het basaalmembraan endotheel. Als laatste vormt het endotheel van de longcapillairen een barrière.

HC 'Celbiologie', 31 oktober 2014

Eiwitten
Er zijn diverse soorten eiwit transport. Ten eerste kunnen eiwitten door kernporiën gaan. Dit zijn bijvoorbeeld transcriptie factoren: kleine eiwitten die door een kernporie kunnen gaan en vervolgens kunnen binden op een promotor. Verder kan het eiwit transport ook langs een membraan gaan. Eiwitten kunnen bijvoorbeeld langs het membraan van peroxisomen gaan als ze moeten worden afgebroken. Als laatste kunnen eiwitten ook vervoerd worden met behulp van blaasjes. Dit zijn eiwitten met een signaal sequentie. De signaal sequentie (een bepaalde volgorde van aminozuren) bepaalt de locatie van het eiwit.
Het eiwit clathrine omgeeft een vesikel, zodat het vesikel de juiste kant opgaat in de cel. Dit wordt Clathrin-coated-pits genoemd, een eiwitcoating. Adaptine zorgt ervoor dat clathrine om het blaasje gaat zitten. Vesikels (blaasjes) kunnen herkend worden door een organel. Het Rab eiwit bevindt zich op de buitenkant van een vesikel. Dit wordt herkend door eiwitten op een target organel. De T-snare van het target organel bindt met de V-snare van het vesikel. Vervolgens fuseert het blaasje met het membraan van het target organel.
Nucleus
Eiwitten komen de nucleus binnen via kernporiën. Dit gaat als volgt. Een eiwit met een signaalpeptide komt naar de kernporie en bindt vervolgens aan de nuclear import receptor. Dit complex wordt herkend door villi op de kernporie. Cytosolische fibrillen binden aan het complex en zo wordt het eiwit door de porie getransporteerd. Als het eiwit binnen de kern is, laat de nuclear receptor los. Dit is een actief proces en kost GTP. Als een eiwit geen GTP gebonden zou hebben, is het een inactief proces.
Transport mitochondriële membraan
Eiwit transport door het mitochondriële membraan verloopt anders. Het eiwit moet zich eerst ontvouwen. Chaperone eiwitten zitten op het membraan van het mitochondriën en herkennen het eiwit dat zich ontvouwt. De chaperone eiwitten trekken vervolgens het eiwit het mitochondriën in. Mensen met een fout in dit proces leiden aan spierziekten en/of neurologische aandoeningen.

Ribosomen
Er zijn twee soorten ribosomen. Ten eerste zijn er de vrije ribosomen in het cytosol. Deze ribosomen kunnen translatie van eiwitten verzorgen, die geen signaal sequentie hebben. De translatie van eiwitten mét een signaal sequentie wordt verzorgd door ribosomen die membraan gebonden zijn.

Endoplasmatisch reticulum
De functie van het ER is eiwit translatie. Het ER is direct gekoppeld aan de kern. Het ruw endoplasmatisch reticulum is vooral betrokken bij de translatie van eiwitten, terwijl het glad endoplasmatisch reticulum meer betrokken is bij de hormoonsynthese, afbraak van alcohol en de calcium signalering.
Het eiwit transport door het membraan van het ER gaat als volgt. Op het membraan van het ER zit SRP (signal repition particle). Hiermee herkent het membraan een eiwit. Als een eiwit herkend wordt, bindt het SRP op de signaalsequentie van het eiwit. Dit complex wordt vervolgens herkend door een SRP receptor. Hierna kan het eiwit door de porie in het membraan van het ER heen. In het ER gaat het eiwit zich vouwen. De goed gevouwen eiwitten verlaten het ER, de verkeerd gevouwen eiwitten worden vastgehouden door chaperone eiwitten. Als er veel eiwitten verkeerd zijn gevouwen, kan dit stress veroorzaken in de cel: Unfolded Protein Response.
Golgi
Het golgi-systeem is verantwoordelijk voor de modificatie van eiwitten. De ingang van het Golgi is vanuit het ER, oftewel de cis-kant. De uitgang bevindt zich richting de lysosomen of het celmembraan, oftewel de trans-kant.
Lysosoom
In lysosomen heerst een zuur milieu. Er bevinden zich afbraak enzymen, die restproducten kunnen verteren. Mensen met een defect in de lysosomen, leiden vaak aan stapelingsziekten. Restproducten die niet kunnen worden verteerd, stapelen zich op.
Receptor gemedieerde endocytose
Het secretieproces is strak gereguleerd in een cel. LDL vervoert cholesterol in het bloed. Een LDL receptor herkent LDL en bindt hieraan. Dit complex krijgt een clathrine coating en fuseert vervolgens met een endosoom. De LDL receptor wordt afgesnoerd en keert terug naar het plasma membraan. Het LDL wordt afgegeven aan een lysosoom. Als er een fout is in dit proces, krijgen mensen teveel LDL in het bloed. Dit heeft als gevolg dat cholesterol zich ophoopt.

Week 2

HC 'Slotcollege: longen', 03-11-2014

Dyspneu is een ander woord voor kortademigheid. Het gevoel wordt beschreven alsof door een rietje geademd dient te worden. Dit kan veroorzaakt worden door een slechte ventilatie, een slechte doorbloeding, een verminderde diffusiecapaciteit van de long, klepdefecten van het hart, cardiomyopathie en door overgewicht. Het diafragma levert het grootste deel van de energie die nodig is voor de ademhaling. Wanneer het diafragma contraheert, ontstaat er onderdruk in de thorax, waardoor de long uitzet en er lucht naar binnen kan stromen. Uitademing is een passief proces en kost geen energie. De uitstroom van lucht wordt veroorzaakt door ontspanning van het diafragma. Een long met fibrose is erg stijf en heeft een lage compliantie. Het inademen gaat hierdoor erg lastig. Ook staat het diafragma erg hoog. Een long met emfyseem is juist erg elastisch en heeft een grote compliantie. Hierdoor gaat het inademen zonder problemen, maar loopt de long niet vanzelf leeg. Het uitademen wordt zo ook een proces dat energie vereist. Op een foto is een afgevlakt diafragma te zien en een grote longinhoud.

Longcompliantie
De longcompliantie wordt bepaald door het longvolume te delen door het verschil in transpulmonale druk.  De transpulmonale druk is het verschil tussen de alveolaire druk en de intrapleurale druk. De intrapleurale druk is de druk in de alveoli min de druk van de dode ruimte. De alveolaire druk kan worden bepaald door een ballon in te brengen in de slokdarm en daar lokaal de druk te meten. Deze drukken zijn ongeveer vergelijkbaar. Bij emfyseem is de transpulmonale druk lager. Dit houdt in dat er minder drukverschil nodig is om de lucht naar binnen te laten stromen. Bij fibrose is het precies andersom. Er is een hogere transpulmonale druk nodig voordat lucht naar binnen kan stromen.

Alveolaire ventilatie
De alveolaire ventilatie houdt in dat de ‘oude’ lucht in de trachea als eerst in de longen komt, gevolgd door ‘verse’ lucht uit de atmosfeer. De anatomische dode ruimte bedraagt ongeveer 150 ml en een ademteug ongeveer 500 ml. Dit betekent, dat de alveolaire ventilatie maar voor twee derde uit ‘verse’ lucht bestaat. In de alveoli zal in totaal 150 ml ‘oude’ lucht zitten en 350 ml ‘verse’ lucht. Deze menging beïnvloedt de alveolaire ventilatie. De alveolaire ventilatie is de hoeveelheid lucht die we per tijdseenheid uitademen. Voor een gezond persoon in rust is dit ongeveer 4200 ml/min. Als een persoon langzaam en diep ademhaalt, is de ventilatie zeer groot. Wanneer eenzelfde persoon zal gaan hyperventileren, worden hele kleine teugen lucht genomen en zal er geen ‘verse’ lucht in de alveoli komen. De alveolaire ventilatie is dan 0. Bij een patiënt met emfyseem is de alveolaire ventilatie ongeveer 7950 ml/min, omdat zij grotere teugen nemen en een grote dode ruimte hebben. Patiënten met fibrose zullen een alveolaire ventilatie hebben van ongeveer 6000 ml/min omdat de ademfrequentie verhoogd is, evenals de dode ruimte.

Diffusie
Bij zowel patiënten met fibrose als patiënten met emfyseem is de ademfrequentie verhoogd. Toch is de zuurstofspanning in de arteriën lager. Dit komt omdat in beide gevallen de diffusie is verminderd. Diffusie is de verplaatsing van een stof gedurende een tijdsperiode. Deze is afhankelijk van een diffusiecoëfficient (m²/s). Belangrijke parameters voor de diffusiecapaciteit zijn oppervlak en afstand. De diffusiecapaciteit neemt af als het difussie oppervlak af neemt, en als de diffusie afstand toeneemt. Als de doorbloeding van de long toeneemt, neemt de diffusiecapaciteit ook toe.

Hypoxische vasoconstrictie
Het vaatbed van de longen reageert heel anders op zuurstof dan vaten van de rest in het lichaam. In de periferie neemt de doorbloeding toe, als de vaatweerstand door hypoxie afneemt. In de longen neemt de doorbloeding juist af, op de plek waar hypoxie in de longen is. Dit mechanisme heeft een voordeel. De saturatie graad van het bloed blijft zo hoog. Bergbeklimmers ervaren wel een probleem. De zuurstofspanning neemt af als men een berg oploopt. Hierdoor gaan de bloedvaten in de longen contraheren en neemt de weerstand van het longbed toe. Hierdoor kunnen bergbeklimmers longoedeem krijgen.

PD 'Klinisch redeneren: longaandoening', 03-11-2014

Personalia

Een mevrouw van 58 jaar uit West-Friesland. Ze is vanaf veertienjarige leeftijd begonnen met roken door een jeugdtrauma, haar zus was doodgereden en zijzelf was daar langsgereden. Haar man was overleden in augustus, hij had suikerziekte en slokdarmkanker. Ze had het hier erg zwaar mee en nam teveel hooi op haar vork.

Eind augustus belandde ze zelf met spoed in het ziekenhuis. Ze was al vier dagen voor ze naar het ziekenhuis ging kortademig.

Reden van komst/opname (hoofdklacht)

Haar reden van komst was, in haar eigen woorden, benauwdheid. Dit begrip kan echter op beel manieren geïnterpreteerd worden, bijvoorbeeld als angst, pijn, drukkend gevoel of ademnood. In dit geval betrof het ademnood, ook wel dyspneu.

Beschrijving van de hoofdklacht

Aard en ernst: Snelle ademhaling, ze moest naar lucht happen. Vooral inademen werd moeilijker. Rechtop zitten was de beste houding, bij liggen verergerden de klachten. Dit verschijnsel heet orthopneu. 'S nachts door plat liggen dus meer last dan overdag.

Elke inspanning was teveel, ze had last van een verstikkingsgevoel en dat maakte haar paniekerig. Ook in rust was er sprake van kortademigheid.

Bijklachten: Ze had geen last van hoesten en ze had ook geen koorts, maar wel koude rillingen. Haar benen hielden vocht vast waardoor ze in een week tijd 10 kilo aankwam.

Beloop: Er was een progressief verloop, de klachten waren gelijkelijk ontstaan en werden elke dag steeds erger.

Beïnvloeding: De huisarts raadde aan haar astmamedijcen te gebruiken maar die hielpen niet.

Voorgeschiedenis: Ze heeft lichte astma en staat daarvoor onder behandeling bij de huisarts. Hiervoor heeft ze een puffer die ze gebruikt indien nodig. Ze heeft verder geen allergieën. Ze is één keer eerder kortademig geweest door een astma-aanval in 2010. Verder is ze kerngezond.

In haar familie komen veel hart- en vaatziekten voor. Zowel bij haar ouders als broers en zussen vanaf een jaar of 47.

Medicijngebruik: Af en toe astmamedicatie, medicijnen tegen cholesterol en nog medicijnen om haar benen rustig te houden (geopereerd aan spataderen).

Differentiaal diagnosen

Op basis van klachten zou gedacht kunnen worden aan hoge bloeddruk, maar ze had juist lage bloeddruk. Hartinfarct past ook bij de klachten maar ze heeft geen pijn op de borst en ook niet gehad. COPD kan het zijn maar ze heeft nooit van haar dokter gehoord dat ze chronisch longlijden had, ze heeft wel lichte astma. Longifbrose zou kunnen, maar ze is niet in contact geweest met schadelijke stoffen. Longontsteking (pneumonie) zou ook kunnen maar ze had geen koorts en hoestte niet. Verder kan nog sprake zijn van een bijzondere pneumonie zoals tuberculose maar ze was het afgelopen half jaar niet in buitenland geweest. Hartfalen kan, veel hartproblemen in de familie en ze hield vocht vast, ook in haar benen. Tumor is het niet want ze is niet afgevallen, had geen koorts en hoestte geen bloed op. Longembolie kan want ze heeft bij diep zuchten veel pijn en beide benen hielden vocht vast.

Onderzoeken

Matig zieke vrouw. Standaard onderzoek gedaan en daar kwam een hartslag van 220/min uit. Ze lijkt in shock te zijn. Er wordt een hartfilmpje gemaakt en mevrouw blijkt een levensbedreigende ritmestoornis te hebben.

Diagnose

Ventrikelachycardie (hartkamers trekken zich sneller samen dan hartboezems) met hartfalen.

Behandeling

Cardioversie: onder narcose gebracht, elektrische schok gegeven zodat het normale ritme zich herpakt.

Maar..

Mevrouw bleef kortademig. Ze heeft last van veel slijm met groenige kleur die op kweek is gezet. Geen koorts, maar daarbij moet vermeld worden dat ze bijna nooit koorts heeft.

Bloedonderzoek:

CRP: ontsteking 430mg/L (moet onder 5 zijn)

Diagnose no. 2

Ze had ook een longontsteking: streptokokken. Er zijn vele soorten en zij had diplokokken: ze groeien met zijn tweeën, deze soort heet Pneumokokken, ook wel streptokokken pneumonia.

Behandeling

Antibiotica kuur

Maar..

Ze bleef klachten houden met diep ademen: pijn en steken in hart, kortademigheid (dyspnoe) bleef.

Differentiaal diagnose

Het zou embolie kunnen zijn want van op bed liggen in combinatie met kortademigheid en longontsteking krijg je longembolie. Maar hiervoor was ze preventief behandeld met 2 prikjes per dag tegen trombose dus deze diagnose valt af.

De bacterie kan in de pleuraholte gaan zitten, waar antibiotica er slecht bij kan. Het kan ook zijn dat de oorspronkelijke ontsteking onvoldoende is behandeld. Het zou ook hartfalen kunnen zijn maar ze hielt geen extra vocht meer vast.

Onderzoek

Er is een foto van het hart gemaakt en andere scans.

Diagnose

Het hart was in de vorm van een tentdoek, ze had pericardvocht en een verdikking van het pericard. De pneumonie was naar het hartgegaan. Dit bellemert de stroom van het hart. Het is als het ware een korstvorming om het hart heen, dit is levensbedreigend ekomt weinig voor.

Behandeling

Ze kwam aan de hartbewaking te liggen en het vocht is weggehaald. Het was een bruine drap. Gevaar is dat het ontstekingsweefsel kan gaan verharden en een soort pantser om het hart kan gaan vormen. Dit is bij haar gebeurt en ze staat nu in de wacht voor een openhartoperatie om het littekenweefsel te verwijderen en zo het hart meer ruimte te geven.

HC 'Openingscollege longen (1)', 04-11-2014

Fysiologie van de stem

Geluid ontstaat doordat de luchtdruk snel en lokaal varieert. De hoogte van de toon wordt bepaald door de frequentie (in Hz) en de intensiteit van de toon wordt bepaald door de amplitude. De sterkte van het geluid wordt gegeven in decibel. Decibel is een relatieve maat en 0 decibel wordt aanschouwd als de gehoordrempel. De energie van geluid wordt gegeven in W/m². Het vermogen wordt geleverd door de uitademingsspieren. Zonder uitademingsspieren kan er geen stem gevormd worden, want voor geluid is lucht verplaatsing nodig. Patiënten met een verslechterde longfunctie kunnen vaak nauwelijks spreken, omdat zij alle energie gebruiken voor de ventilatie.

Stemvorming bestaat uit drie stappen: aandrijving, fonatie en articulatie. Voor de aandrijving is het long-thorax systeem nodig dat de lucht verplaatst. De lucht wordt in de larynx omgezet in trillingen van de stembanden. Dit proces heet fonatie. De stembanden staan onder druk. Het werkingsprincipe van de stembanden berust zich op de wet van Bernoulli. Deze wet beschrijft dat bij toename van de druk van een gas (zoals een versmalling) de snelheid van dat gas toeneemt. De grondfrequentie hangt af van de lengte (hoe langer, hoe lager het geluid), de massa (hoe zwaarder, hoe lager het geluid) en de spankracht. Dit laatste wort geleverd door de spieren in de larynx. Deze grootheden kunnen variëren wat verschillen in stemgeluid geeft. Het derde proces heet articulatie. Door dit proces kunnen de boventonen worden toegevoegd, versterkt of verzwakt. De resonantieruimtes spelen een belangrijke rol. De resonantieruimtes in het lichaam zijn de neus- en mondholte, sinus maxillaris, farynx en borstholte. Variatie kan actief ontstaan, door bijvoorbeeld spieren in de onderkaak, lippen, tong of palatum molle aan te spannen, maar kan ook passief ontstaan, door bijvoorbeeld een verkoudheid.
Bepaalde klanken zijn stemhebbend of stemloos. Alle klinkers zijn stemhebben en sommige medeklinkers ook (b, d, g, l, r, v, w, z). Men kan nagaan of een klank stemhebbend is. Door met twee vingers het strottenhoofd te omvatten, kan men een trilling  voelen als de persoon een stemhebbende klank uitspreekt. Bij een stemloze klank is geen trilling te voelen.
Er zijn diverse spieren betrokken bij het openen en spannen van de stemplooien. De m. thyroarythyroideus zorgt voor ontspanning van de stemplooien. De m. vocalis en de m. cricoarytenoideus spannen juist de stemplooien aan. Ook de stemspleet kan geopend worden. Bij abductie is de m. cricoarytenoideus posterior betrokken. Bij adductie is de m. cricoarytenoideus lateralis en de mm. arytenoidei transversalis en obl. betrokken. Bij de innervatie van deze spieren spelen de n. vagus en de n. recurrens een belangrijke rol.
De stemplooien kunnen op diverse manieren geïrriteerd raken. Mechanisch kan het komen door hoesten, kuchen, schrapen en verkeerd stemgebruik. Toxisch gezien kan het komen door roken, alcohol en reflux. Als laatste kan het een bacteriële oorzaak hebben, bijvoorbeeld chronische sinusitis.

Begin van de lucht- en voedselweg

Lucht komt via passages in de schedel binnen. Lucht passeert de volgende structuren: neusholte, keel, strottenhoofd en trachea. Het voedsel komt binnen via de mondholte, keel en oesophagus (slokdarm). De luchtweg en slokdarm kruisen elkaar. In de hals ligt de oesophagus dorsaal van de trachea. De verschillende compartimenten kunnen gezien worden als een blokkentoren. De neusholte en mondholte vormen twee compartimenten op elkaar. Achter deze structuren, volgt een lange schacht naar beneden. De neusholte heet de cavum nasi en de mondholte de cavum oris. De openingen in de cavum nasi heten nares en de mondholte is de rima oris. In de cavum oris ligt de tong. Deze twee cavi worden gescheiden door een septum. De schacht achter deze cavi begint bovenaan met de nasopharynx, gevolgd door de oropharynx en de hypopharynx (=laryngopharynx). De larynx bevindt zich ventraal van de hypopharynx. Tussen de verschillende compartimenten bevinden zich ook holtes. Van de cavum nasi naar de nasopharynx bevinden zich de choanen. Van de rima oris naar de orophanyx bevindt zich de isthmus faucium. Verder zijn er ook nog twee kleppen. De eerste is de palatum molle. Hier zit de huig aan vast. De functie hiervan is het scheiden van voedsel en lucht. Deze klep bevindt zich tussen de nasopharynx en de oropharynx. De tweede klep is de epiglottis. Dit is het slotklepje. Deze klep bedekt de opening van de larynx.

De neusholte is vrij smal. Rondom de neus zitten verschillende bijholten: de sinus paranasales. De functie van deze bijholtes is primair isolatie. Ze dempen temperatuurverschillen tussen het milieu interieur en het milieu exterieur. De neusbijholten bestaan uit drie baldakijnen: de sinus frontalis, sphenoidalis en maxillaris. Deze neusbijholten zijn bekleed met goed doorbloed slijmvlies. Dit vlies zorgt voor bevochtiging van de ingeademde lucht. Verder is de cavum nasi ook onderverdeeld in drie onderdelen, namelijk de concha nasalis superior, medius en inferior. Dit zijn de neusschelpen.

PD 'Openingscollege (2)', 04-11-2014

De patient
Tijdens die patiëntencollege werd een virtuele patient behandeld. Het ging om keizer Frederick de derde (1831-1888). Hij was getrouwd met Victoria, de kroonprinses van Groot-Brittanië. In januari 1887 kreeg Frederick last van heesheid. Twee maanden later had hij nog steeds last van heesheid en hij riep de hulp van een doktor in. Zijn stembanden werden bekeken en het bleek dat Frederick een poliep had op zijn linkerstembanden. Beide stembanden waren rood, maar wel beweeglijk. Er werd besloten om de poliep weg te branden met een gloeiende draad van platina. De poliep verdween, maar keerde jammer genoeg weer terug na een tijdje. De dokter vertelde Frederick dat het waarschijnlijk een tumor was en raadde een operatie aan. Bij de operatie zou er een chirurgische verwijdering plaatsvinden met behulp van thyreotomie. Frederick wilde echter een second opinion. De andere doktor raadde aan om eerst een biopt te nemen van het weefsel, voordat er werd besloten om een operatie uit te voeren. Uit de biopt bleek dat het weefsel geen maligne cellen bevatte. Ondertussen was Frederick nog steeds hees. Hij wilde een third opinion. De doktor diagnosticeerde een gevorderd larynxcarcinoom, een verdikking van de larynx naar buiten en een lymfeklierzwelling. Zijn advies was om de larynx er direct uit te halen. Frederick weigerde deze operatie. Vervolgens kreeg Frederick steeds meer last. Hij kon moeilijk ademhalen, waardoor hij een spoedtracheotomie kreeg. Er werd een buisje via een snede in de hals gebracht, zodat hij geen zuurstoftekort kreeg. Hierna kreeg Frederick fistelvorming en werd een maagsonde noodzakelijk. Uiteindelijk overleed Frederick op 5 juni 1888.

Heesheid
Als een patiënt op bezoek komt bij de huisarts met dysphonie (heesheid), dan is het belangrijk om te vragen naar de volgende punten.
– Dysphagie: heeft de patiënt last van slikklachten?
– Odynaphagie: heeft de patiënt pijn bij het slikken?
– Dyspnoe: heeft de patiënt last van benauwdheid?
Bij benauwdheid is er vaak sprake van een ontsteking, zwelling en roodheid.
– Stridor: heeft de patiënt last van ademgeluid?

HC 'Histologie tractus digestivus', 07-11-2014

De hele tractus is hetzelfde opgebouwd, met per segment andere morfologische kenmerken. Het maagdarmkanaal is belangrijk voor de opname van voedingsstoffen. Bij dit proces spelen een heleboel klieren een belangrijke rol.

De algemene opbouw bestaat van buiten naar binnen uit mucosa, submucosa, tunica muscularis en serosa/adventitia.

Mucosa is slijmvlies dat is opgebouwd uit epitheelcellen, een dun laagje bindweefsel (de lamina propria) en een dunne spierlaag (muscularis mucosa).

Submucosa bevat submuceuze klieren, bindweefsel en bloedvaten. De tunica muscularis bestaat uit meerdere spierlagen. En als laatste de serosa/adventitia en dat is losmazig bindweefsel.

Mond

De mondholte bestaat uit meerlagig plaveiselepitheel. In de mond begint de digestie door amylase dat zich in het speeksel bevindt. Hierdoor kunnen koolhydraten worden afgebroken. Er zijn drie grote speekselklieren. De eerste is de glandula parotis, deze ligt tegen het oor aan. De tweede is de glandula submandibularis die in de onderkaak ligt en de derde, de glandula sublingualis, ligt onder de tongbasis. Deze drie klieren zijn anders van opbouw en produceren andere stoffen. Kliercellen worden onderverdeeld in muceuze en sereuze cellen. Beide cellen zijn bekleed met myo-epitheelcellen. Dit is een soort spierweefsel en is nodig voor de stuwing van de secreten. Muceus klierweefsel produceert een slijmachtig secreet: mucine. Deze cellen bevinden zich veel in de oesophagus en in de dikke darm. In de sereuze kliercellen wordt amylase gemaakt. De glandula parotis bevat alleen sereuze kliercellen. Er wordt dus alleen amylase geproduceerd. De glandula sublingualis bevat voornamelijk muceuze cellen, maar ook wat sereuze cellen. Hier wordt mucine geproduceerd, een waterrijk product. De glandula submandibularis bevat met name sereuze cellen. De glandula parotis is ontstoken bij de bof (parotitis epidemica). Dit is een virale infectie.

Oesophagus

De oesophagus heeft de algemene opbouw van mucosa, submucosa, tunica muscularis en serosa/adventitia. De oesophageale klieren liggen in de submucosa en produceren slijm. De tunica muscularis heeft hier twee lagen, de buitenste (kant van voedselbrij) laag is de longitudinale spierlaag en de binnenste de circulaire spierlaag.

De oesophagus wordt geïnnerveerd door de plexus submucosus, in de submucosa, en de plexus myentericus, deze ligt tussen de twee lagen van de tunica muscularis in. De overgang van oesophagus naar de maag is geen anatomische maar een fysiologische sluitspier doordat de intra-oesophageale druk hoger is dan de druk in de maag. Dit kan ook fout gaan:  reflux is het terugstromen van maaginhoud in de slokdarm. Mensen die erg lang reflux hebben, krijgen gemetaplaseerd oesophageel epitheel. Dit heet het Barrett’s syndroom. Het epitheel van de oesophagus gaat dan lijken op epitheel van de maag. Dit kan uitgroeien tot kanker.

Maag

In de maag heerst een heel lage pH. In de maag gaat het epitheel over van plaveisel epitheel naar cilindrisch eenlagig epitheel. De klieren bevinden zich wat minder diep, namelijk in de mucosa. De maag is opgebouwd uit drie spierlagen: een circulaire, longitudinale en een schuine laag. De circulaire laag vormt onder aan de maag uiteindelijk een sfincter. Het epitheel in de maag is cilindrisch. De mucosa is zeer uitgebreid en bevat heel veel windingen. In de windingen wordt maagzuur en intrinsic factor geproduceerd. Deze structuur heet gastric pit in het Engels en in het Latijn foveolae gastrica. De oppervlakte van de maag wordt bekleed door slijmnapcellen. Deze cellen produceren veel mucus, wat vrij basisch is. De kliercellen bestaan uit vijf typen cellen. Ten eerste uit de muceuze cellen. Deze produceren slijm dat licht zuur is. Naast deze cellen zijn er de wandcellen (pariëtale cellen), hoofdcellen (zymogene cellen), entero-endocriene cellen en stamcellen. De klierbuizen worden elke 2-3 maanden vervangen en het epitheel elke 4-7 dagen. De wandcellen produceren zoutzuur dat voor de lage pH zorgt en intrinsic factor. Intrinsic factor speelt een belangrijke rol bij de opname van vitamine B12 in de dunne darm. In de wandcellen zitten heel veel mitochondria. Er is namelijk veel energie nodig voor transport van geladen deeltjes door de celwand, omdat het tegen een gradiënt in gaat: actief transport. Er is een protonpomp voor H+ de cel uit en K+ de cel in. Vervolgens is er nog een pomp voor K+ de cel uit en Cl- de cel in. Dit is een antiporter. De zymogene cellen produceren pepsinogeen. Dit is een pro-enzym en kan pas in de maag geactiveerd worden tot pepsine, dat eiwitten afbreekt in polypeptiden. Deze cellen bevatten veel granulae, waar pepsinogeen in opgeslagen ligt. Het RER is goed ontwikkeld omdat deze cellen continu eiwit moeten produceren.

De maag is opgebouwd uit drie grote delen. De cardia ligt bij de overgang van oesophagus naar maag. Vervolgens ligt bovenin de fundus en daaronder de corpus. Deze twee gebieden lijken erg op elkaar. De overgang richting het duodenum wordt gevormd door de pylorus. In de pylorus zijn geen wandcellen en hoofdcellen. Wel zijn er g-cellen. Deze cellen zijn betrokken bij de productie van gastrine, wat er voor zorgt dat er meer maagzuur geproduceerd wordt. De sfincter tussen maag en duodenum is heel duidelijk aanwezig, er is een verdikking van de middelste circulaire spierlaag van de maag.

Duodenum

Achter de pylorussfincter ligt in het duodenum een heel typisch klierpakket. Dit zijn de klieren van Brunner. Deze klieren zorgen ervoor dat de pH van de maaginhoud wordt verhoogd en zorgen er ook voor dat de pancreasenzymen kunnen functioneren. Deze klieren bevinden zich in de submucosa van het duodenum. In het duodenum is de middelste spierlaag van de maag verdwenen en is er alleen nog de longitudinale en de circulaire spierlaag te vinden. Ook is de dikke laag mucus niet aanwezig in het duodenum. In het duodenum zijn al enkele enterocyten te vinden, er kunnen dus al voedingsstoffen worden opgenomen. Ook zijn er slijmbekercellen te vinden die mucus produceren. De afvoergang van zowel de pancreas als de gangblaas komen uit op het duodenum. Het duodenum wordt ook wel twaalfvingerige darm genoemd, omdat de lengte 12 vingers lang is (25 centimeter). Het duodenum mondt uit op de dunne darm.

Dunne darm

Hier vindt met name de uitwisseling van voedingsstoffen plaats. De dunne darm is opgebouwd uit het ileum en jejunum. De wand van de dunne darm bevat plicae, die bestaan uit mucosa en submucosa. De villi op de plicae zijn bekleedt met cilindrisch epitheel. De villi zijn darmvlokken en zijn uitstulpingen die zich op de plicae bevinden. De oppervlakte van de dunne darm is heel erg groot, om de opname te kunnen maximaliseren. De aanwezigheid van de plicae zorgen voor een vergroting van 3x en de villi voor een vergroting van 10x. Vervolgens zijn de villi voorzien van microvilli, die ook weer voor oppervlaktevergroting van 20x zorgen.

In de submucosa liggen veel bloedvaten en lymfklieren. Die lymfklieren vormen in de submucosa een netwerk. Hier liggen veel T-lymfocyten opgeslagen, die het immuunsysteem van de darmen vormen.

De darmvlokken bestaan uit de villi, die zorgen voor oppervlaktevergroting, en ook uit crypten die in de diepte liggen. De villi zijn bekleed met enterocyten (voor de opname van voedingsstoffen) en bevatten slijmbekercellen. De enterocyten zijn bekleed met microvilli: brush border. Deze zijn erg belangrijk voor de oppervlaktevergrotin. De slimbekercellen nemen toe in aantal richting het colon, omdat de voedselbrij steeds steviger wordt en daardoor moeilijker te transporteren. In de crypten zijn entero-endocriene cellen, panethcellen (deze produceren defensines, met als belangrijkste lysozym. Dit zijn antibacteriële componenten) en stamcellen te vinden. De stamcellen beginnen zich in het diepste van de crypten. Deze cellen kunnen slijmbekercellen, enterocyten, entero-endocriene cellen of panetcellen vormen.

In de dikke darm verdwijnen de villi. Hier vindt namelijk minder absorptie van voedingsstoffen plaats, maar meer resorptie van water, zouten en vetten. Er zijn wel crypten. Hoe verder weg in de colon, hoe meer slijmbekercellen er te vinden zijn. Het rectum is bekleed met meerlagig, onverhoornd epitheel. In de dikke darm bevindt zich ook het gut-associated lymfoid tissue (GALT).

De anus is bekleed met meerlagig onverhoord plaveiselepitheel. Er worden geen stoffen meer opgenomen. In de overgang van dikke darm naar de anus is een duidelijk verschil in celtypen te zien.

Klieren

Grote klieren van het spijsverteringskanaal zijn de speekselklieren, de pancreas, de lever en de galblaas.

De pancreas is een retroperitoneaal orgaan (net zoals het duodenum en de ovaria). Deze klier functioneert als een exocriene klier en produceert veel enzymen die betrokken zijn bij de afbraak van vetten en afbraak. Ook heeft de pancreas een endocriene functie. Dit vindt plaats in de eilandjes van Langerhans. Daar worden hormonen geproduceerd die betrokken zijn bij de productie van glucagon en insuline.

De enzymen die geproduceerd worden in de pancreas, zijn pro-enzymen. Op deze manier wordt voorkomen dat de enzymen de pancreas zelf af gaan breken. De belangrijkste enzymen zijn trypsinogeen (samen met pepsine de krachtigste enzymen) en enkele peptidases die polypeptiden kunnen afbreken. Er wordt ook lypase gemaakt en amylase. De pancreas is heel cereus en bestaat uit klierbuisjes. De granulae worden afgegeven aan het lumen. In de granulae zitten de pro-enzymen.

HC 'Anatomie', 07-11-2014

Vroege ontwikkeling embryo

Een week na bevruchting nestelt de eicel zich in en noemen we het een blastocyste. De cellen binnen in het klompje cellen dat uiteindelijk de embryo gaat vormen wordt de embryoblast genoemd. Deze bestaat uit twee kiembladen: de epiblast en de hyoblast. De gastrulatie is het proces waarbij uit deze twee kiembladen drie kiembladen worden gevormd: de ectoderm, mesoderm en endoderm.

Het endoderm vormt later het epitheel van de tractus digestivus en de derivaten van de darm. Het mesoderm vormt de spieren, het bindweefsel het peritoneum van de tractus digestivus.

Van 3-lagig kiemblad naar embryo

Door plooivorming in het saggitale vlak ontstaan de primitieve darm (voor-, midden-, achterdarm), de dooierzak en de dooierzaksteel (ductus vitellinus). De dooierzak en de dooierzaksteel, later de ductus vitellinus genoemd en gelegen in de navelstreng, horen in een later embryonaal stadium dicht te groeien

Deze dooierzaksteel kan problemen geven na de geboorte, zo kan er een verbinding zijn met de darm en poep uit de navelstreng komen (intestinale umbilicale fistel). Ook kan een Meckel diverticum ontstaan, dit is een zeldzame aandoening waarbij de dunne darm een verkleefde uitstulping heeft met de dooierzaksteel. Andere aandoeningen zijn een cinus, syste of een fibreuze streng die overblijft.

Tegelijkertijd vindt er ook plooivormig in het transversale vlak plaats. Zo worden de lichaamsholten (pleura- en peritoneaalholten) en het mesenterium gevormd. Ook wordt de amnionholte rond het embryo gevormd.

De Primitieve darm was eerst een soort grote zak die langzaam een halve maan vorm aanneemt met in het midden van de halve maan aan de holle kant een uitstulping, dit is de dooierzaksteel en de dooierzak zelf eraan vast. De voorkant van de halve maan is de voordarm, de achterkant is de achterdarm en het midden is de middendarm.

Derivaten van het endoderm

De endoderm (één van de drie bovenaan genoemde kiembladen) heeft verschillende derivaten, dit zijn structuren die hun oorsprong in de endoderm hadden. Derivaten van de endoderm zijn het slijmvlies van de tractus digestivus, het parenchym van de lever en pancreas, de tractus respiratorius (slijmvliezen luchtwegen en longen) en de urineblaas.

Derivaten van de primitieve darm

De derivaten van de voordarm zijn de pharynx, oesophagus, maag, bovenste deel duodenum, longen, leverparenchym, galblaas en galwegen en de pancreas. De ongepaarde abdominale aorta tak die bij de voordarm hoort is de truncus coeliacus. Deze bloedvoorziening hoort bij alle derivaten. De voordarm heeft, inclusief de maag, een ventraal en dorsaal mesenterium: het mesogastrium.

De derivaten van de middendarm zijn het onderste deel van het duodenum, het jejunum, ileum, caecum, appendix, colon ascendens en twee derde van het colon transversum. De ongepaarde abdominale aorta tak die bij de voordarm hoort is de arterie mesenterica superior. De middendarm heeft een dorsaal mesenterium.

De derivaten van de achterdarm zijn een derde van het colon transversum, het colon descendens, sigmoid, rectum, het bovenste deel van het anale kanaal en de sinus urogenitalis en zijn derivaten. De ongepaarde abdominale aorta tak die bij de voordarm hoort is de arterie mesenterica inferior.

Voordarm

Uitgroei en rotatie maag met vorming bursa omentalis.

De maag roteert en groeit uit tijdens de ontwikkeling waardoor het dorsale mesenterium niet meer achter ligt. Door de rotatie in saggitaal vlak van de maag wordt de bursa omentalis gevormd, dit is een holte boven de maag.

Omentum majus en minus

De omentum majus is het grote vetschort dat aan de maag vast zit en aan de maag en het colon transversum. Het ligt onder de maag en bedekt de buikorganen. De omentum majus is ontstaan uit het dorsaal mesogatrium.

De omentum minus is ontstaan uit het ventraal mesogatrium en ligt tussen de maag/duodenum en de lever. Het ligamentum falciforme is ontstaan uit het ventraal mesogastrium tussen de lever en de ventrale rompwand.

Ontwikkeling lever

De leverknop ontstaat uit endoderm van de distale voordarm. De lever groeit uit in het ventrale mesesenterium en het septum transversum. Het septum transversum is de mesodermale plaat tussen de pericardholte en de dooierzaksteel. In de plaats van het septum transversum komt het ligamentum falciforme aan de buitenkant (lever-buikwand) en het omentum minus aan de binneknant (lever-maag).

Ontwikkeling pancreas

De ventrale en dorsale pancreasknop komen ook uit de distale voordarm. Er vindt rotatie plaats van de ventrale pancreas richting de dorsale pancreas en deze vormen een geheel. De ventrale pancreas heeft het hoofdafvoerkanaal, deze wordt gedeeld met de galblaas. De dorsale pancreas heeft een apart kanaaltje.

Een aandoening is de pancreas annulare: er is een ventrale pancreas extra die verkeert over darm roteert en voor obstructie zorgt, dit kan leiden tot duodenumstenose.

De pancreas, en bijna het hele duodenum, liggen secundair retroperioneaal. Dit wil zeggen dat ze eerst intraperitoneaal gelegen hebben maar tijdens de ontwikkeling zijn gaan verkleven met de achterwand.

Middendarm

Uitgroei en rotatie

Als de foetus zeventig dagen oud is, treedt er in de ductus vitellinus de hernia umbilicalis op, de fysiologische navelbreuk. Er is tijdelijk te weinig ruimte in de buikholte en de darm ontwikkelt (groeit en roteert) zich dan verder in de ductus vitellinus. Er is verlenging van hetjejunum en ileum, de colon ascendens, colon transversum en colon descendens (komt deels uit achterdarm).

Zodra de darm weer terug gaat in de buikholte ontstaan het coecum (blinde darm) en de appendix.

Aandoeningen zijn:

Omfacèle: het niet teruggaan van de darm uit de ductus vitellinus.

Gastroschisis: buikwand niet gesloten ten gevolge van de hernia umbilicalis.

Rotatiestoornissen (malrotatie/non-rotatie)

Er kan een vovulus (darmkronkel) ontstaan die de bloedtoevoer vermoeilijkt. Ook kan een duodenumonbstructie ontstaan door de Laddse banden van het colon naar de buikwand. Ook kan de ligging van de appendix variëren met gevolgen als appendicitis (blinde darm ontsteking).

Peritoneaal verhoudingen

Intraperitoneaal: jejunum, ileum, coecum, appendix, colon transversum

Secundair retroperitoneaal: colon ascendens, colon descendens

Achterdarm

Septering (scheiding) van cloaca (gemeenschappelijk poep en plasbuis). Hierdoor ontstaan de toekomstige urethra en blaas, het rectum. Er is een grens, de linea pectinata, van ectoderm (huid) en endoderm (darm) in de anus.

Er kan een incompelete scheiding van cloaca plaatsvinden, hierdoor kunnen fistels of kan anusatresie ontstaan.

Ook vindt rekanalisatie an het darmlumen plaats: de ‘buizen’ (lumen) worden gevuld en daarna weer tot lumen gemaakt. Dit kan misgaan en er kan duplicatie optreden (doodlopend gangetje lumen) of stenose optreden.

Week 3

HC 'Biochemie (1)', 13-11-2014

Mitochondriën
Het mitochondriën verbruikt zuurstof. Het mitochondriële membraan zet namelijk de energie uit elektronen om in een proton gradiënt. Dit gebeurt in complex 4 van de oxidatieve fosforylering. Dit proces gaat als volgt. De energie wordt verkregen uit de oxidatie van voedingsstoffen. Deze energie wordt opgeslagen in NADH. NADH pompt vervolgens de protonen naar het binnen membraan van het mitochondriën en staat daar een H+ af. De protonen worden gebruikt voor de synthese van ATP en worden dus overgedragen aan zuurstof. Zonder zuurstof kan er geen ATP-synthese plaatsvinden in het mitochondriën.

Erythrocyten
De rode kleur van rode bloedcellen wordt veroorzaakt door de heam groep. De heam groep bevat namelijk ijzer. Het ijzer in hemoglobine kan zuurstof binden. Om te voorkomen dat er ijzeroxide optreedt, is het ijzer helemaal ingepakt in de heam groep. De heam groep is ingepakt in de rode bloedcel. De quaternaire structuur is dan ook van belang bij hemoglobine. De quaternaire structuur bevat twee alfa en twee beta ketens om één hemoglobine te vormen.
Als zuurstof bindt aan hemoglobine, zorgt dit voor een verandering in de eiwit structuur. Hemoglobine kan 4 zuurstofmoleculen binden. Bij de binding van het eerste zuurstofmolecuul, treedt er een draaiing van 15 graden op. Hierdoor neemt de bindingskracht toe op de lege plekken waar zuurstof kan binden. De eerste binding met een zuurstofmolecuul verloopt dus redelijk moeilijk, maar hierna verloopt het steeds makkelijker. Dit gebeurt ook omgekeerd: in de weefsels laat het eerste zuurstofmolecuul moeilijk los, de rest laat makkelijk los.
Tijdens inspanning daalt de zuurstofspanning in de weefsels, omdat al het zuurstof wordt verbruikt door de mitochondriën. Hierdoor zal hemoglobine alle zuurstofmoleculen afgeven. Hemoglobine stemt zich af op de zuurstofbehoefte: bij hoge inspanning komen er lege hemoglobines naar de longen, zodat er vier zuurstofmoleculen kunnen binden.
Verder bepaalt CO2 de snelheid van de ademhaling en de werking van rode bloedcellen. O2 bepaalt het aantal rode bloedcellen. Bij EPO is er een toename van rode bloedcellen. Bij hyperventilatie moeten mensen in een zakje blazen, zodat ze hun eigen lucht inademen. Er bevindt zich namelijjk te weinig CO2 in het bloed. Mensen die hyperventilatie ademen teveel CO2 uit, waardoor de pH van het bloed omhoog gaat. Bij een hogere pH werken de hersenen minder goed.

Inspanning en CO2
Tijdens inspanning stijgt de productie van CO2 in spierweefels. Hierdoor ga je hijgen, omdat je het overschot aan CO2 wilt uitademen. Het glycogeen wordt tijdens inspanning omgezet in glucose. Glucose wordt omgezet in pyruvaat. Pyruvaat wordt omgezet in acetyl-coa, waarbij CO2 wordt afgesplitst. CO2 kan een aantal problemen veroorzaken. Het zorgt namelijk voor verzuring en bubbeltjes. De bubbeltjes kunnen verstopping veroorzaken in kleine bloedvaten. Er zijn manieren om deze bubbeltjes te voorkomen:
– Binding aan hemoglobine: CO2 kan binden aan de zijgroep van hemoglobine. Door de CO2 weg te halen, kunnen er geen bubbeltjes ontstaan. Slechts 10% van de CO2 wordt zo vervoerd.
– Water: als CO2 oplost in water, leidt dit tot carbonzuur (H2CO3). Carbonzuur kan uiteen vallen in HCO3- en H+. Het is een exotherme reactie, die versnelt wordt door carbonic anhydrase. Carbonic anhydrase zit in rode bloedcellen. Er mag namelijk geen verzuring optreden in rode bloedcellen.
Doordat HCO3- een buffer is, verandert de pH minder snel. Als carbonzuur verandert in HCO3- en H+, dan wordt de HCO3- uit de rode bloedcel gepompt. De H+ wordt weggevangen en bindt aan hemoglobine (als hemoglobine geen zuurstof heeft gebonden). Zo ontstaat geprotoneerd hemoglobine. Als men meer gaat bewegen, wordt er meer CO2 geproduceerd. Hierdoor daalt de pH licht, waardoor meer O2 wordt afgegeven. Dit wordt het Bohr effect genoemd. De bindingskracht van hemoglobine voor zuurstof neemt af. Dit kan komen door een verhoogde productie van CO2, een afname van de pH en door een stijging van de temperatuur.

Glucose
Glucose is niet alleen belangrijk als voedingsstof, maar is ook voor de ademhaling essentieel. Het beschermt namelijk de rode bloedcel tegen zuurstofradicalen. Zuurstofradicalen hebben een ongepaard elektron en kunnen veel schade aanrichtten in de cel. Zuurstofradicalen kunnen in rode bloedcellen ontstaan door de reactie van ijzer met zuurstof. Het zuurstof bindt namelijk aan hemoglobine via een ijzerion. Het ijzer wilt eigenlijk gaan roesten, maar zuurstof is sterker dan ijzer, en zuigt als het ware de ijzer elektronen op. Hierbij is slechts een begin gevormd van een superoxide radicaal. Als het zuurstofmolecuul los laat in de weefsel, wordt het ijzermolecuul weer teruggevormd. In bepaalde gevallen laat het superoxide radicaal los en kan het schade aanrichtten. Zonder glucose zou de rode bloedcel hierdoor hemolyseren. Hieraan kan je overlijden, omdat rode bloedcellen dan geen zuurstof meer kunnen binden.
Rode bloedcellen kunnen radicalen onschadelijk maken door het enzym glutathione peroxidase. Glutathion (GSH) wordt als reductant gebruikt: het neemt de elektronen van het zuurstofradicaal over. Er ontstaat geoxideerd glutathion, wat geen schade aan kan richtten. Ook wordt er een disulfide brug gemaakt. Het zuurstofradicaal wordt zo omgezet in water. Het geoxideerde GSH wordt hergebruikt en omgezet in gereduceerd GSH.
Voor deze recycling is NADPH nodig. NADPH is dus een energiebron om geoxideerd GSH te reduceren. NAPDH ontstaat uit de verbranding van glucose. Normaal gesproken wordt glucose-6-fosfaat omgezet in fructose-6-fosfaat. De pentose-fosfaat weg is een zijweggetje van de glycolyse. Hier wordt glucose-6-fosfaat omgezet in ribulose-5-fosfaat. In de pentose-fosfaat weg wordt NADPH en NADP+ gebruikt. De pentose-fosfaat weg wordt ook wel de pentose-fosfaat shunt genoemd: ribulose-5-fosfaat kan omgezet worden in fructose-6-fosfaat. De rode bloedcel doorloopt slechts de pentose-fosfaat weg om GSH te reduceren. De pentose-fosfaat weg zorgt er ook voor dat Fe3+ in hemoglobine wordt omgezet naar Fe2+.Hier zorgt het enzym cytochroom B5 voor. Fe3+ kan geen zuurstof binden, Fe2+ wel.

Flava beans
Flava beans zijn dodelijk in combinatie met een gebrek van glucose-6-fosfaat dehydrogenase. Flava beans houden bepaalde hoeveelheden zuurstofradicalen in het bloed vast. Hierdoor vermindert het aantal rode bloedcellen, omdat ze beschadigt raken door de zuurstofradicalen. Hemoglobine kan wel zuurstof binden, maar slaat neer in een onwerkzame eiwit aggregaat. Dit zijn Heinz bodies. Bij mensen met een mutatie in glucose-6-fosfaat dehydrogenase, kan de pentose-fosfaat weg niet lopen. Hierdoor is er geen productie van NADPH in rode bloedcellen. Er worden wel zuurstofradicalen aangemaakt, maar deze kunnen nu niet meer onschadelijk worden gemaakt. Het geoxideerde hemoglobine slaat dan neer. Deze mutatie komt vooral voor in de tropen. Dit heeft als voordeel dat deze mensen minder kans hebben op malaria. Bij malaria gaat een parasiet in de rode bloedcel zitten en maakt zuurstofradicalen. Door de mutatie klapt de rode bloedcel open, waardoor de parasiet zich niet kan vermenigvuldigen. Anti-malaria tabletten werken hetzelfde als de mutatie. Mensen die de mutatie al hebben, en ook nog eens de anti-malaria tabletten slikken, kunnen sterven.

HC 'Biochemie (2)', 13-11-2014

Metabolisme
Het metabolisme bestaat uit een netwerk van gekoppelde reacties. De glycolyse vormt hier een belangrijk onderdeel. Bij celdeling wordt er veel ribose geproduceerd. Dit is de suikercomponent van RNA en DNA. Ook wordt er veel NADPH geproduceerd, als bescherming tegen zuurstofradicalen. Er is een rechtstreekse koppeling tussen metabolisme en ademhaling. Bij inspanning wordt er glucose verbrand. Hierbij wordt er CO2 geproduceerd. Het CO2 wordt omgezet in bicarbonaat. Als er te weinig O2 is, wordt er lactaat geproduceerd. De afvoer van dit zuur leidt vervolgens tot hijgen. Een zuurstofschuld is een zuuroverschot.
Er is een standaard metabolisme in elke cel. Afhankelijk van het celtype kan de cel hierin variëren. Een spier slaat glucose op als glycogeen, alleen voor eigen gebruik. De spier kan dus geen glucose uitscheiden zodat een andere spier het kan gebruiken. De lever kan dit wel door middel van het enzym glucose-6-fosfatase. Dit enzym zet glucose-6-fosfaat om in glucose. Glucose kan vervolgens worden afgegeven aan het bloed. Spieren kunnen het glucose-6-fosfaat niet omzetten in glucose en kunnen dus geen glucose afgeven aan het bloed.
Spieren hebben wel het enzym adenylate kinase, in tegenstelling tot de lever. Normaal gesproken gaat ADP naar het mitochondriën, zodat er ATP ontstaat. Met behulp van adenylate kinase kan de spier gelijk ADP omzetten in ATP, zonder gebruik te maken van het mitochondriën. 2 ADP wordt omgezet in 1 ATP (zonder gebruik van ATP-ase). Het bijproduct is AMP. AMP bindt aan fosforylase b en aan PFK-1 en activeert deze. Hierdoor is er een 10x snellere glycolyse.

Glycolyse
Bij de glycolyse worden er 2 ATP's gebruikt om van glucose fructose e.t.c. te maken. Uit 2-triose fosfaat wordt er 2 pyruvaat gemaakt. Hierbij komt 2 NADH en 4 ATP vrij. Uiteindelijk hou je dus 2 ATP over. Bij verzuring verloopt de glycolyse veel sneller dan de oxidatieve fosforylering. Er is teveel beweging en te weinig zuurstof. Het geproduceerde pyruvaat wordt omgezet in lactaat. NADH kan gerecycled worden om pyruvaat om te zetten in lactaat, of NADH gaat naar de oxidatieve fosforylering. ATP controleert eigenlijk de snelheid van de glycolyse in de lever. Bij veel ATP stopt de glycolyse, bij weinig ATP gaat de glycolyse harder werken. Het menselijk lichaam verbruikt altijd ATP, ook in rust. Het verschil in ATP-gebruik tussen rust en inspanning is klein. Ook bij het ADP verbruik scheelt dit niet veel. Bij het verbruik van AMP is er wel een verschil: bij beweging neemt de hoeveelheid AMP sterk toe. Spiergebruik stimuleert dus de interne glucose mobilisatie via AMP.

Spieren
De snelheid waarmee een spier kan contraheren hangt af van de snelheid waarmee een spier ATP kan maken. Er zijn verschillende manieren waarop een spier energie verkrijgt:
– ATP: ATP is al aanwezig in de spier, voordat de spier begint met contraheren. Er is weinig ATP aanwezig, en dit zal binnen enkele seconden opgaan bij contractie.
– Creatinefosfaat: een energiebron die ook vrij snel opgaat (binnen een minuut). De hoeveelheid creatinefosfaat in de spier kan getraind worden, waardoor er minder snel verzuring zal optreden. Sporters hebben meer creatinefosfaat in hun spier.
– Spierglycogeen: glycogeen uit de spieren kan worden omgezet in glucose. Dit proces kost wel tijd. De snelheid van de ATP-generatie gaat zo wel omlaag.
– Melkzuur: glucose kan omgezet worden in melkzuur. Dit proces verloopt 2x zo snel dan de weg waarin glucose omgezet wordt via de oxidatieve fosforylering. Het nadeel is dat er veel minder ATP'tjes worden gemaakt op deze manier.
– Leverglycogeen: het glycogeen uit de lever kan omgezet worden in glucose.
– Vet: als alle bovenstaande processen zijn afgelopen, haal je al je energie uit de afbraak van vet.
Men kan een halfuur tot een uur het spierglycogeen gebruiken, hierna gebruikt men vetzuren.
Bij de beta-oxidatie van vetzuren worden er twee koolstoffen afgesplitst. Het eerste koolstof dat afsplitst is het alfa koolstof, de tweede is de beta koolstof. Bij deze afsplitsing ontstaat acetyl-coa. Bij de oxidatie van 16 koolstofatomen ontstaan er dus 8 acetyl-coa'tjes. Dit is een reden waardoor vet meer energie bevat dan glucose. Bij de uitputting van glucose stijgt de hoeveelheid AMP. De sterke stijging van AMP leidt tot de import van vetzuren in het mitochondriën voor de beta-oxidatie. De vetzuren moeten eerst het mitochondriën in worden getransporteerd, voordat de beta-oxidatie plaatsvindt. Met behulp van carnitine kunnen vetzuren het mitochondriën in. Zolang er voldoende ATP aanmaak is, worden er geen vetzuren het mitochondriën ingetransporteerd. Malonyl-Coa remt het proces waarbij de vetzuren het mitochondriën ingaan. Als de hoeveelheid AMP heel hoog is, zijn er meerdere enzymsystemen die worden geactiveerd om vetzuren het mitochondriën in te krijgen.

Acetyl-Coa
Er zijn meerdere wegen die tot acetyl-coa leiden.
– via glycolyse
– via vetzuren: uit vetzuren kan acetyl-coa gemaakt worden. Het acetyl-coa kan de cel alleen niet verlaten, het is niet stabiel in water. Als er twee acetyl-coa'tjes aan elkaar worden geplakt, ontstaat het keton lichaam acetoacetaat. Dit wordt omgezet tot hydroxybutyraat. Hydroxybutyraat wordt door de lever aan het bloed afgegeven. Spieren kunnen dit opnemen en splitsen in twee aparte acetyl-coa. Zo verkrijgt de spier alsnog energie.
– via keton lichaampjes: vanuit de beta-oxidatie kan er acetyl-coa gemaakt worden. Keton lichamen transporteren acetyl-coa naar de lever. Ketonlichamen zijn vervanging van glucose. Ze worden pas geproduceerd als de hoeveelheid glucose op is. Het zijn ketozuren, die de pH verlagen van de ademhaling.
– via ethanol: de lever breekt alcohol af met behulp van het enzym alcohol dehydrogenase. Dit enzym zet ethanol om in aceetaldehyde. Aceetaldehyde wordt omgezet in acetaat. Het enzym acetyl-coa synthetase zet acetaat om in acetyl-coa. Bij elke omzetting wordt NAD+ omgezet in NADH. De detoxificatie van alcohol levert dus energie.
– via aminozuren: in de ureum cyclus wordt de aminogroep verwijderd van het aminozuur. De aminogroep wordt omgezet tot ureum en uitgescheiden. De rest (koolstof skelet) kan gebruikt worden voor acetyl-coa, glucose, ketonlichaampjes en voor CO2 + H2O.
In de Cori cyclus wordt alanine uit de spieren getransporteerd naar de lever. Enkel de lever is in staat om alanine om te zetten in pyruvaat, en om pyruvaat met behulp van de gluconeogenese om te zetten in glucose. Glucose wordt weer vervoerd naar spieren, die dit verbruiken. Als spieren glucose verbruiken, ontstaat pyruvaat. Dit wordt omgezet tot alanine, met behulp van een amino- en keto-zuur. Bij een tekort aan glucose worden de spiereiwitten afgebroken om daar alanine van te maken. Dit wordt dan weer vervoerd naar de lever, zodat er glucose van gemaakt kan worden. Dit gebeurt bij anorexia: al het glucose moet naar de hersenen toe. Dit heeft als gevolg dat het lichaam zich als het ware opeet. In de Cori cyclus kan ook lactaat worden omgezet in glucose.

Ademhaling: sport en NADH
NADH is een molecuul dat op veel terreinen bepaalt hoe je metabolisme verloopt. De citroenzuurcyclus en de oxidatieve fosforyerling hebben NADH als kruispunt. Pyruvaat en NADH uit de glycolyse worden getransporteerd naar het mitochondriën en gebruikt voor acetyl-coa en voor de oxidatieve fosforyerling. Het NADH wordt verbruikt en terug gerecycled naar NAD+, zodat het NAD+ weer ergens anders kan worden gebruikt.
Bij zuurstoftekort zorgt de ATP generatie en het recyclen van NADH voor verzuring. Het NADH gaat niet naar het mitochondriën en de oxidatieve fosforyerling in, maar naar het cytoplasma. Het wordt omgezet in NAD+. Hierbij ontstaat lactaat. Dit proces verloopt weliswaar snel, maar er ontstaan op deze manier slechts 2 ATP'tjes, in plaats van de 38 ATP die je via de oxidatieve fosforyerling zou verkrijgen. De vorming van lactaat is wel reversibel; het lacaat kan worden afgevoerd. Tijdens een sprint is lactaat één van de voornaamste energiedragers van het hart. In het hart is geen zuurstoftekort. De hartspier neemt lactaat op uit andere spierdelen en zet het met behulp van lactaat dehydrogenase om in pyruvaat. Vanuit pyruvaat kan er acetyl-coa gemaakt worden, dat de citroenzuurcyclus in kan gaan. In een sporter verdwijnt het lactaat erg snel, omdat de hartspier het makkelijker opneemt.

Ademhaling en alcohol
Als alcohol met mate wordt gedronken, is het een prima energievoorziening door al het NADH wat ontstaat. Als mensen te vaak en te veel alcohol drinken, slaan ze de energie op in vet.
Bij het drinken van teveel alcohol in korte tijd ontstaat er een overmaat aan NADH en dus een gebrek aan NAD+. Het metabolisme wordt hierdoor verstoord. Het lichaam kan de overmaat NADH niet gebruiken, waardoor de citroenzuurcyclus en de oxidatieve fosforyerling worden stop gezet. Er zijn manieren om NAD+ te produceren:
– Anaerobe glycolyse: hierbij ontstaat wel melkzuur.
– Ketonlichamen: uit de vetzuren kunnen ketonlichamen gemaakt worden. Hierbij ontstaan ketonzuren. Bij teveel zuur probeert het bicarbonaatsysteem het te bufferen tot carbonzuur. Het zuur probeer je vervolgens uit te ademen in de vorm van CO2. Als er gematigd alcohol wordt gedronken, gebruiken rode bloedcellen de protonen voor de productie van CO2 in de longen. Zo kan je het zuur uitademen.
Bij coma-zuipen gaat het bufferen mis. Door de overmaat van NADH zijn de citroenzuurcyclus en de oxidatieve fosforyerling geblokkeerd. Hierdoor wordt er lactaat gevormd. De hoeveelheid glucose neemt af, omdat er geen pyruvaat wordt geproduceerd in de glycolyse. Hierdoor is er ook geen gluconeogenese. Er worden ketonlichaampjes geproduceerd voor de energievoorziening. Dit zijn eigenlijk ketonzuren. Door deze overmatige zuurproductie (protonenoverschot) daalt de pH van het bloed. De hersenen werken niet goed bij een lage pH, waardoor je bewusteloos raakt.
Het aceetaldehyde dat ontstaat bij de afbraak van alcohol zorgt voor hoofdpijn en braken. Normaal gesproken breekt de lever het aceetaldehyde af. Maar als iemand te snel en te veel alcohol drinkt, kan de lever niet al het aceetaldehyde goed afbreken. Het aceetaldehyde ontsnapt als het ware van de lever en veroorzaakt hoofdpijn als het in de hersenen terecht komt.
Dit soort verstoringen van het metabolisme kan tot veranderingen in de lever leiden. Zo kan er levercirrose ontstaan.

PD 'Klinisch redeneren: differtiaaldiagnose hoesten of heesheid', 10-11-2014

Ausculatie

Met ausculatie moet je altijd systematisch luisteren, want als er bijvoorbeeld bijgeluiden zijn vergeet je al snel naar het normale ademgeruis te luisteren.

Als eerste luister je dus naar het normale (ook wel vesiculaire) ademgeruis, dat is dat wat je hoort bij mensen die gezond zijn. Het inademen is altijd duidelijker te horen dan het uitademen.

Er zijn afwijkende vormen van normaal ademgeruis. Bronchiaal ademgeruis is wat je normaliter hoort als je luistert naar de trachea. Het is een luider en scherper ademgeruis en het experium is langer dan het inspirium. Dit geluid kan ontstaan door vocht in de longen waardoor her geluid een betere geleiding heeft. Er kan ook sprake zijn van verminderd ademgeruis. Deze vorm kan om een klein gebied van de long gaan, maar ook over de hele of zelfs beide longen. Het ademgeruis is dan zachter of helemaal niet te horen door verminderde luchtstroom in dat gebied.

Er kunnen verschillende soorten bijgeluiden zijn:

Ronchi ontstaat bij een belemmering van de luchtstroom in de geleidende luchtwegen. Dit zijn de trachea, hoofdbronchi, kwabbronchi en segmentbronchi. Rochi is een continue geluid met een bepaalde lengte, zoals piepen.

Er zijn twee soorten ronchi. Er is sprake van monofoon ronchi als het gaat om één soort piepgeluid. Dit kan ontstaan bij een vernauwing op één plaats, bij bijvoorbeeld een corpus alienum (vreemd lichaam). Dit komt vaak voor bij het verslikken in een pinda, deze komt dan in de luchtweg terecht. Ook kan monoloog ontstaan bij longkanker.

De tweede soort ronchi is polyfoon ronchi. Er is sprake van polyfoon ronchi bij verschillende soorten piepen door elkaar, er is dan sprake van vernauwing op meerdere plaatsen.

Een derde bijzondere vorm van ronchi is stridor, stridor is een erg hees geluid.

De tweede soort bijgeluid is crepitaties. Crepitaties zijn discontinue en klinken als een soort geknetter, het is goed te vergelijken met het geluid van klittenband.

Er moet bij ausculatie altijd gekeken worden naar symmetrie tussen beide longen. Ook moet er geluisterd worden naar de verhouding inspirium en experium

Problemen bovenin de luchtweg dooreen vernauwing uiten zich in problemen met inademen doordat er tijdens inademen een onderdruk in de longen heerst waardoor de vernauwing nog verder vernauwt. Tijdens uitademen heerst er juist een hogere druk in de longen ten opzichte van de atmosfeer en verwijdt de vernauwing zich waardoor uitademen geen moeite kost.

Bij problemen onderin de luchtweg ontstaan juist problemen met uitademen omdat dan de intrapleurale druk hoger is dan de druk in de longen. Dan heerst er dus een onderdruk in de longen ten opzichte van de intrapleurale druk, waardoor juist uitademen lastiger wordt.

1. Personalia

Het gaat om een jongen van bijna 1 jaar oud

2. Reden van komst/opname (hoofdklacht)

Zijn vader dacht dat hij kortademig was doordat het jongetje piepte en onrustig was.

3. Beschrijving van de hoofdklacht

Aard en ernst: Het gaat om een matig ziek kindje dat moete heeft met ademen. Hij piept en klinkt hees. Vooral het inademen is hoorbaar.

Bijklachten: Het jongetje ziet er moe uit, slaapt slecht en is onrustig.

Beloop: Vanaf vrijdag was het jongetje al een beetje verkouden en zaterdag vond de vader de stem van het jongetje slechter en hoestte het jongetje. Sinds zaterdag hoorde hij het jongetje ook piepen en vond hij dat het jongetje er moe uit zag en slecht sliep. Ook was het jongetje onrustig en had moeite met inademen. Het beloop is dus progressief.

Voorgeschiedenis: Hij heeft sinds dat hij geboren is twee keer koorts gehad en moeten hoesten.

4. Onderzoeken

Er is naar zijn stem geluisterd en aucultatie verricht. Hier kwam uit dat de jongen last had van inspiratie stridor, een hees geluid.

5. Diagnose

Er werd vastgesteld dat de jongen leed aan Pseudokroep (laryngitis subglottica). Dit is een virale ontsteking van de bovenste luchtwegen. Meestal ontstaat deze infectie na een verkoudheid.

6. Behandeling

Het moet vanzelf overgaan, het kindje moet rust houden.

HC 'Slotcollege', 10-11-2014

Slikken

Er zijn vier factoren van belang bij slikken: de kleppen, de tong, de larynx en de pharynx. Mensen slikken twee keer per minuut overdag en een keer per minuut snachts dus 2000 tot 3000 keer per dag.

Er zijn twee kleppen: Ten eerste de palatum molle van het zachte gehemelte. Dit is een actieve klep. De heffer van deze klep is de m. levator veli palatini. De spanner is de m. tensor veli palatini. De klep gaat weer omlaag door de antagonist, de m. palatopharyngeus en de m. palatoglossus. De tweede klep is de epiglottis, dit is een passieve klep.

De pharynx is een soort koker die aansluit aan de onderkant van de schedel en distantieren overgaat in de oesophagus. De pharynx is voor het grootste gedeelte gespierd, alleen bovenin niet, daar zit een soort slijmvliesheeft. Er zijn drie kringspieren te onderscheiden, alle 3 constrictoren van de pharynx. Ze heten de m. constrictor paryngis superior, medius en inferior. Er is een zwakke plek in dit systeem genaamd de driehoek van Killian. Hier treedt de divertikel van Zenker op waar het later in het college over gaat. Dit is een zakvormige uitstulping in de dorsale zijde van de pharynx. De driehoek bevindt zicht tussen de m. cricopharyngicus en de m. constrictor pharyngis inferior.

De pharynx heeft ook drie levatoren, ook wel heffers genoemd: m. stylopharyngeus, m. salpingopharyngeus, m. palatopharyngeus. Deze hechten aan het harde en zachte gehemelte, tussen de constrictoren en de mucosa, alle drie zijn het lengte spieren. Heffers zijn suprahyoidale spieren en depressoren zijn de infrahyoidale spieren.

De larynx heeft ook heffers, namelijk de suprahyoidale spieren: m. digastricus, m. stylohyoideus, m. geniohyoideus en de m. myohyoideus. Ook heeft de larynx depressoren, de infrahyoidale spieren: m. sternohyoideus, m. thyrohyoideus en de m. omohyoideus. Deze spieren spelen allemaal een rol bij het slikken

Ten slotte de passage van het voedsel in het kort: actief zijn de palatum molle, de tong, de larynxsheffers en de pharynxheffers. Passief is de epiglottis.

Slikken

Bij het slikken zijn drie fasen te onderscheiden: de orale fase, de pharyngeale fase en de oesophageale fase. De orale fase is een bewuste fase waarbij het voedsel tot een bolus wordt gekauwd en wordt doorgeslikt. De pharyngeale fase begin met het prikkelen van het prikkelcentrum achterin de keel. Er wordt een reflex in werking gezet. Hierbij wordt het strottenhoofd omhoog getrokken, het tongbeen waar de larynx aan vast zit wordt omhoog getrokken, en naar voren verplaatst. Hierdoor gaat de slokdarm meer open staan en wordt passief de epiglottis naar achteren omgeklapt over de larynx.

Als dit reflex niet sterk genoeg is kan er voedsel in de luchtpijp komen, zolang dit boven de stembanden is, wordt dit penetratie van de larynx genoemd. Wanneer het voedsel voorbij de stembanden komt, hoort er een hoestreflex plaats te vinden. Dit noemen we aspiratie. Wanneer de sensibiliteit van de stembanden of de luchtweg daaronder niet goed is, door bijvoorbeeld neurologische uitval, hebben mensen niet door dat ze zicht verslikken en treedt er ook geen hoestreflex op. In dit geval kunnen ernstige verslikklachten ontstaan zoals longontsteking en ernstige infecties.

Hierna volgt de laatste fase, de oesophageale fase. Deze fase is grotendeels passief bij mensen die staan. Dit is het traject waar de bolus de lengtespieren passeert, de eusophagus ontspant en daardoor zakt de bolus naar beneden.

Wat kan er misgaan?

Er zijn verschillende soorten aandoeningen mogelijk. Kort worden besproken de myogene aandoeningen, de neurologische aandoeningen en de mechanische aandoeningen met in het bijzonder de mechanische aandoening van het divertikel van Zenker.

De belangrijkste groepen van myogene aandoeningen waarbij slikklachten ontstaan zijn de ziekte van Duchenne, OPMD en m. steinert. De ziekte van Duchenne is een progressieve spierziekte waar jongens mee geboren worden, in de loop van hun leven zorgt deze aandoening voor een verslechtering van spierfunctie waardoor het slikken ook steeds slechter gaat. De sensibiliteit is goed, maar het verplaatsen van de bolus richting de slokdarm gaat niet goed. Oculo-pharyngeale myotome dystrofie (OPMD) is een aandoening waarbij de ooglidspieren niet goed werken. Deze mensen krijgen ook slikklachten, de pharyngeale spieren doen het niet goed. Uiteindelijk treden er ook spierklachten in de ledematen op. De laatste is morbus Steinert. Morbus betekend ziekte, dus ook de ziekte van Steinert. Meestal is dit een aandoening die zicht pas manifesteert op oudere leeftijd.

Neurologische ziektebeelden zijn morbus Parkinson, CVA (cerebo vasculair accident) en ALS (amytrofische lateraal sclerose). Morbus Parkinson geeft verminderde kracht van de spieren en een verminderde aansturing waardoor slikklachten ontstaan. CVA, een beroerte, is een vermindering in slikcoördinatie en dit leidt tot verslikken. De kracht is echter nog wel aanwezig.

Mechanische ziektebeelden kunnen ontstaan door een tumor of het divertikel van Zenker. Een tumor is een zeldzame voorkomende oorzaak. Het oesophaguscarcinoom kan slikklachten geven, maar ook hoofd/halstumoren, keeltumoren, tongtumoren en trottemhoofdtumoren kunnen slikklachten geven.

Het divertikel van Zenker is een zakvormige uitstulping in de hypopharynx. De hypopharynx bevindt zicht ter hoogte van de onderste keelsphincter: m. constrictor pharyngis inferior.

Dit ontstaat in de zwakke plek genaamd de driehoek van Killian. De incidentie is 1 op de 100.000 gevallen per jaar. Deze ontstaat doordat bij elke slik, zeker bij slechte slikcoördinatie, voedsel tegen de zwakke plek duwt. Het zwakke plekje kan steeds verder gaan uitpuilen waardoor een zakvormig uitstulpten ontstaat, als hier voedsel in komt is het zakje zwaar en drukt het tegen de wand van de hypopharynx waardoor deze vernauwd en er nog meer voedsel in het uitstulpsel kan komen. Mensen met dit ziektebeeld krijgen meerdere klachten zoals gewicht verliezen, slikklachten en boeren. Het eten komt weer terug uit het uitstulpsel en dit kan uren na de maaltijd, ook stinken uit de mond is één van de klachten. Minder vaak komt de klacht geborrel in de hals voor, bij het drukken op de hals. Deze klacht is echter wel kenmerkend.

Behandelingsmethoden, vroegere werden uitwendige methoden gebruikt. Vaak werd de N. Recurrens geraakt. Endoscopie wordt tegenwoordig toegepast, hierbij wordt een spier doorgesneden waardoor er veel meer ruimte is, de opening van de divertikel zak wordt daardoor wijder en dit heeft tot gevolg dat er geen druk meer opgebouwd kan worden in de divertikel. Deze operatie heeft vrijwel geen complicaties en verminderd de slikklachten aanzienlijk.

Week 4

HC 'Slotcollege', 17-11-2014

Fysiologie

De maag is opgebouwd uit verschillende delen met allemaal hun eigen functie. Boven in de maag is de fundus. Hier onder ligt het corpus, daar onder het antrum en de overgang naar het duodenum wordt gevormd door de pylorus. De onderdelen verschillen in secretie en motiliteit. Deze indeling is anatomisch. Fysiologisch is er een tweedeling van de maag te onderscheiden: namelijk een proximaal en een distaal deel. De proximale maag wordt gevormd door de fundus en een deel van het corpus en dient als opslagplek. De distale maag wordt gevormd door de rest en hier wordt voedsel gemengd en afgebroken, en vervolgens getransporteerd naar het duodenum. De spierlaag is in de distale maag dikker dan in de proximale maag. De maag heeft een klein volume, wanneer er geen voedsel in zit, maar kan zich heel snel uitzetten. Dit gebeurt door relaxatie. Relaxatie begint al tijdens het slikken. Dit heet receptieve relaxatie. De druk in de pharynx neemt toe. De onderste slokdarm sfincter reageert hierop, waardoor de druk lokaal zakt en de druk in de maag ook. Dit gebeurt via reflexen. Drukreceptoren in de pharynx worden geprikkeld, waardoor een vago-vagaal reflex optreedt. Het parasympatische zenuwstelsel zorgt dus niet altijd voor contracties, maar in dit geval voor een relaxatie. De relaxatie komt tot stand via stikstofoxide en serotonine. Dit zijn neurotransmitters. Er is hier sprake van een lang reflex omdat het via het centrale zenuwstelsel verloopt.

In de maag treedt adaptieve relaxatie op. Hierdoor worden rekreceptoren geactiveerd, wat een vago-vagale of een intrinsieke reflex induceert. Bij het vago-vagale reflex is er weer sprake van een lang reflex. Bij het intrinsieke reflex dat verloopt via de plexus entericus is er sprake van een kort reflex. Op een gegeven moment wordt de verzadigingsdruk bereikt. Mensen stoppen dan met eten. Na een maagresectie kan de verzadigingsdruk eerder bereikt worden, omdat de maag een kleiner volume heeft.

Voedsel moet in de maag worden fijngemaakt, en vervolgens getransporteerd naar het duodenum. Peristaltische contracties starten ongeveer 20 minuten na het eten en beginnen in het corpus, vervolgen zich via het antrum naar de pylorus. De contracties worden krachtiger naarmate ze langer aanhouden.

In het corpus vindt zuursecretie plaats, en de productie van mucus, bicarbonaat en pesinogeen. In het antrum wordt ook nog pepsinogeen gemaakt, maar geen zuur meer. Wel wordt er gastrine en mucus geproduceerd. Wanneer een deel van het antrum is verwijderd, heeft dit wel invloed op de zuurproductie. De zuurproductie wordt namelijk gestimuleerd door gatrine. De productie van zuur vindt plaats in klierbuizen, die zich in de crypten in het mucosa bevinden. Zuur wordt gemaakt door pariëtale cellen. Deze cellen produceren ook de intrinsieke factor, een belangrijk product bij de opname van vitamine B12. In de klierbuis bevinden zich ook hoofdcellen, die pepsinogeen produceren. Dit pepsinogeen wordt onder invloed van zuur omgezet in pepsine.

Maagzuur zorgt voor desinfectie. Wanneer er meer hygiëne is, is deze functie van het zuur minder belangrijk. Bovendien zijn niet alle bacteriën gevoelig voor het maagzuur. Maagzuur speelt ook een grote rol bij de digestie van eiwitten, omdat maagzuur de omzetting van pepsinogeen in pepsine stimuleert en omdat maagzuur de tertiaire structuur van de eiwitten verbreekt.

Bij de productie van zuur in de pariëtale cellen komt HCO3- vrij in het bloed waardoor de pH van het bloed stijgt. Er kunnen nu namelijk meer H+ ionen gebufferd worden, het evenwicht is verschoven. Dit is ook de reden waarom bij braken het bloed alkalischer wordt. Bij braken verdwijnt er veel zuur uit het lichaam, waardoor nieuw zuur moet worden aangemaakt en er dus meer waterstofcabronaat (HCO3-) aan het bloed wordt toegevoegd.

In de darmcel wordt van CO2 en H2O H3CO3 gemaakt, dit splitst in H+ en HCO3-.

Ook splitst er water in OH- en H+, deze H+ wordt via een protonpomp tegen het gradiënt in (dus ATP nodig) uitgewisseld met K+.

De H+ die vrij was gekomen uit H2CO3 bindt aan OH- zodat er weer H2O ontstaat en het splitsingsproces kan weer opnieuw beginnen.

De HCO3- wordt afgegeven aan het bloed, uitgewisseld tegen Cl- en Cl- verlaat de cel weer aan de kant van het lumen. De resterende K+ lekt ook weer naar buiten naar het darmlumen.

Het maagepitheel wordt beschermd door een laag mucus, dat wordt geproduceerd door muceuze cellen. Mucus bestaat voornamelijk uit mucine, een eiwit met een sterk vertakte structuur. Dit eiwit vormt een netwerk dat water en elektrolyten kan vangen. Deze cellen maken ook bicarbonaat wat in de matrix blijft zitten.

Regulatie maagzuursecretie
Gastrine: hormoon, stimuleert maagzuursecretie (hormonen kunnen, in tegenstelling tot paracriene en autocriene factoren, hun werk door hele lichaam doen)
Histamine: paracriene factor: stimuleert maagzuursecretie (wordt geproduceerd in de klierbuis in de maag
ACh: stimuleer maagzuursecretie, parasympatische hormonen
Somatostatine: remming maagzuursecretie

Stimulatie maagzuursecretie
n. Vagus (parasympatisch zenuwstelsel) stimuleert de intrinsieke plexus, deze stimuleert G-cel, ECL-cel en parietale cel. En daarmee de secretie van gastrine, histamine en HCL, Gastrine stimuleert de ECL-cel, gastrine en histamine stimuleren ook weer de partiële cel.
Wanneer voedsel in maag komt, start gastrische fase van secretie, daarnaast blijft de parasympatische stimulatie ook meedoen, onder invloed van de rek van de wand de maag. Op deze manier blijft G-cel goed gestimuleerd om gastrine te maken, daarnaast heeft de aanwezigheid van aminozuren/peptiden ook een stimulerend effect op de G-cel.

Remmen maagsecretie
Als de pH in de maag lager is dan 3, dan stopt G-cel met de gastrine productie. De lage pH stimuleert D-cellen tot aanmaak van somatostatine, dit remt de ECL-cel, de G-cel en de pariëtale cel.
Lage pH in duodenum zorgt ook voor de afgifte van hormoon secretine: dit remt ook de G-cel.

Relatie zuurproductie en pH maaginhoud
Waar zuurproductie hoog is, is pH relatief hoog: daalt niet evenredig doordat voedsel de pHJ deels buffert. Wanneer er gegeten wordt, stijgt de pH.

Enetrogastrische regulatie: bescherming duodenum
Ook duodenum is slecht bestand tegen lage pH. Enterogastrische regulatie zorgt ervoor dat er niet te veel zuur tegelijk in duodenum komt, het voedsel wordt mondjesmaat aangevoerd. Zodra het voedsel in het duodenum is, wordt het geneutraliseerd, maar de zuurgraad stijgt toch en er komen vetten en aminozuren in duodenum waardoor receptoren worden geprikkeld en die koppelen terug naar de maag, zodat er niet meer voedsel wordt doorgelaten. Dit gebeurt via hormonen (enterogastronen: secretine, cholecystokinine CCK) en neurale reflexen (kort en lang).
Maagresectie: patiënt moet dan zelf deze regulatie overnemen door middel van gespreide voedselinname.

Maagzuur

Een groot deel van de bevolking (zo’n 44%) heeft last van reflux. Slechts vijf procent daarvan bezoekt daadwerkelijk een arts. De hoofdklacht van reflux is zuurbranden. Dit geeft een pijnlijk gevoel achter het sternum, net iets boven de maag. Soms komt het zuur hoger, en geven patiënten aan pijn hoger achter het sternum te hebben en soms zelfs tot in de mond. Ook kunnen pijnklachten zich voordoen in het epigastrio. Bijkomende symptomen kunnen bijvoorbeeld pijn op de borst, astmatische klachten, laryngitis en tanderosie zijn. Bij astmatische klachten kan er sprake zijn van zeer veel reflux waardoor zelfs de luchtpijp wordt geïrriteerd.

Er zijn voedingsmiddelen die refluxklachten kunnen verergeren. Een voorbeeld hiervan is vet (dit vertraagt de lediging van de maag), zuur en scherp voedsel. Een factor die reflux kan veroorzaken, is overgewicht, ook wel adipositas (zwaarlijvigheid). Het gewicht van de buik duwt dan op de maag. Een ander probleem is een hernia diafragmatica. Bij hernia diafragmatica is de opening van het diafragma verwijdt en is daardoor een deel van de maag in de borstholte komen te liggen. Hierdoor functioneert de onderste slokdarmsfincter minder goed.

Initieel kan reflux behandeld worden met protonpompremmers. Deze behandeling heet PPI (protonpomp inhibitor). Deze remmen de secretie van H⁺ ionen in het lumen van de maag. Wanneer dit niet genoeg werkt, kan er in het ziekenhuis een endoscopie gedaan worden. Met de endoscoop is in het onderste deel van de slokdarm dan roodheid te zien. De slokdarm kan er geïrriteerd of ontstoken uitzien. In een erger stadium zijn er rode strepen in de lengte richting of zweren te vinden. In enkele gevallen wordt een pH meting gedaan bij een patiënt. Deze krijgt dan ongeveer 5 cm boven de gastro-oesofageale overgang een sonde geplaatst die 24 uur lang de pH meet. De patiënt kan dan bijvoorbeeld ook aangeven wanneer hij last heeft van de klachten, zodat gekeken kan worden naar het verband tussen reflux en klachten. Als de patiënt bij reflux pijn heeft is het verband duidelijk, als dit niet zo is dan moet mogelijk naar een andere oorzaak van de klachten worden gezocht. Er is officieel pas sprake van reflux als bij 4,2% van de totale tijd van de pH meting reflux is opgetreden. Klachten kunnen echter al bij een lager percentage ontstaan.

Wanneer de pH daalt in de slokdarm, betekent dit dat er reflux is.

Behandeling berust vaak grotendeels op leefstijladvies, omdat het probleem bij reflux vaak overgewicht is, moeten patiënten vaak afvallen. Ook kan geadviseerd worden om niet te bukken en het bed omhoog te zetten, om de zwaartekracht een beetje te helpen. Als dit niet voldoende helpt, wordt begonnen met protonpompremmers. Soms wordt anti-reflux chirurgie toegepast. Hierbij wordt de maag ¾ om de oesophagus gedraaid en omlaag getrokken. Het is een ingrijpende operatie en er is een kans dat de n. vagus wordt beschadigd.

Een complicatie bij reflux is dat er door stenose vernauwing optreedt waardoor voedsel niet meer goed in de maag kan komen. Ook kan een zogeheten Barrett oesophagus optreden. Hierbij raakt een deel van het epitheel van de oesophagus bekleedt met maagepitheel. Uiteindelijk kan een Barrett oesophagus maligne worden. Verdere complicaties van een chirurgische ingreep zijn bijvoorbeeld bloedingen en stricturen (bindweefselvorming).

HC 'Darmmicrobioom', 17-11-2014

De darmflora bestaat uit bacteriën, schimmels, gisten en parasieten. De darmflora bestaat van de mond tot de anus. De mens bestaat uit meer micro-organismen dan cellen, namelijk 10¹³ cellen en 10¹⁴ micro-organismen. Er zijn minstens 1000 soorten bacteriën. 80% hiervan kan niet gekweekt worden, omdat de groeifactoren niet bekend zijn. Al die bacteriën wegen samen ongeveer anderhalf tot twee kilo.

De oppervlakte van de darmen is ongeveer een tennisveld en de lengte van de darmen is ongeveer 10 meter. Bacteriën zijn te zien bij een vergroting van 1000x. Dit is nog haalbaar met een lichtmicroscoop. Virussen zijn te zien met een electronenmicroscoop. Virussen hebben een gastheercel nodig om zich te kunnen vermenigvuldigen. Bacteriën zijn prokaryoten en hebben geen celkern. Ze kunnen wel zelfstandig vermenigvuldigen. Bacteriën zijn ubiquitair, dat wil zeggen dat ze overal voorkomen en onder alle omstandigheden kunnen leven. Een minderheid is pathogeen voor de mens, toch zijn dat er nog steeds vrij veel. Bacteriën kunnen op twee manieren zichtbaar gemaakt worden: via microscopie (met gramkleuring) of macroscopie (met behulp van kweek). Zo zijn ze ook te classificeren. De gramkleuring resulteert of in een paarse kleur of een roze kleur. De paarse kleuring noemen we gram-positief en de roze kleuring gram-negatief. De gram-negatieve ontkleuren, ze worden nagekleurd en dan roze. Het verschil heeft te maken met de celwand. De gram-positieve bacteriën hebben een dikkere peptidoglycaanlaag dan de gram-negatieve. Postieve kleuren Paars en hebben een dikke Peptidoglycaanlaag. Op basis van deze kleuring kan bepaald worden wat voor soort antibioticum gegeven moet worden aan de patiënt. Het tweede punt waarop geclassificeerd kan worden is de vorm. Het kunnen kokken (bolletjes), staven, spirillen of kommavormige bacteriën zijn. Het derde punt is de ligging: of ze in trosjes, ketens of paren voorkomen. De kokken zijn meestal gram-positief en de staven zijn meestal gram-negatief.

Als kokken in trosjes liggen heten ze stafylokokken. Als ze in een keten liggen, heten ze streptokokken. Als ze in paren liggen heet dat duplokokken. Alleen bij kokken zeggen we altijd iets over de ligging.

Een darmbacterie is de enterococcus faecalis. Aan de naam is te zien dat het een kokken is en dat deze bacterie voorkomt in de ontlasting. Deze soort is gram-positief en ligt in duplo of in korte ketens.

Een andere bekende darmbacterie is escherichia coli (E. coli). Ze zijn gram-negatief en zijn staven. Ze liggen door elkaar.

Je kunt bacteriën laten groeien op voedingsbodems. Vaak wordt agar gebruikt met daarop voedingsstoffen, zoals schapenbloed. De meeste bacteriën groeien in 8 uur uit tot een kolonie. Aan de kolonie is uit de vorm, kleur, de eigenschappen van een bacterie in een kolonie, de voedingsstoffen en het milieu (temperatuur, luchtvochtigheid) af te leiden om welke bacterie het gaat. Ook kan deze bacterie behandeld worden met een antibioticum om te kijken hoe de bacterie daar op reageert.

Biochemische omstandigheden waaronder de bacteriën groeien kunnen ook gemanipuleerd worden. Zo kan bijvoorbeeld zuurstof aan het milieu onttrokken worden. Tussen de villi in de darmen heerst namelijk een anaeroob milieu.

In de maag heerst een sterk zuur milieu, daar leven weinig of geen bacteriën. De dunne darm is ook nog vrij zuur. Hoe verder in de richting van maag naar dikke darm, hoe meer bacteriën en hoe meer bacteriesoorten er te vinden zijn. De meeste bacteriën zitten in de dikke darm.

Een pasgeborene is bij de geboorte steriel. Pas in het geboortekanaal raakt de baby gekoloniseerd met bacteriën. Wanneer een moeder tijdens de bevalling ontlasting heeft, is dit eigenlijk goed omdat de baby dan met meer bacteriën al in aanraking komt. Tijdens de voeding komt de baby ook in aanraking met bacteriën. In eerste instantie is dit darmmicrobioom van de baby van een vrij eenvoudige samenstelling. Bij een volwassenen is de flora volledig gevormd en heeft een vaste samenstelling. De exacte leeftijd waarop dit gebeurt is niet precies duidelijk. Het normale microbioom van de darm bestaat uit gram-negatieve staven, allemaal uit de enterobacteriaceae familie: Escherichia coli (E. coli), Klebsiella spp., Proteus spp., Enterobacter spp. De spp. Staat voor species, er zijn dus nog vele verschillende soorten.

De rol van de darmflora is het synthetiseren van vitamines, het produceren van gassen en het produceren van geuren en organische zuren. Er gebeuren allemaal enzymreacties. De darmflora heeft ook een belangrijke immunologische functie. De darmflora beschermt tegen indringers. De bacteriën bezetten alle plek in de darmflora, waardoor er geen plek is voor pathogenen en deze met de feces mee naar buiten zullen gaan. De flora produceert ook bacteriocines die de bacteriën kunnen doden. De flora kan ontstekingsreacties onderdrukken en bevordert de immunologische tolerantie via Toll Like Receptors. De anaerobe bacteriën zijn het belangrijkst, omdat ze een plek nemen, daar blijven zitten en dan bescherming bieden tegen indringers.

De normale darmflora is soms ook een bron van infecties. Blaasontsteking kan ontstaan door een bacterie uit de darm. Ook kan de darmflora zorgen voor infecties in het maag-darmkanaal. Verder kunnen die bacteriën op heel andere plekken in het lichaam infecties geven, zoals wondinfecties of longontstekingen. Dit gebeurt met name bij patiënten met een verminderde afweer, zoals patiënten die een transplantatie ondergaan of patiënten met chemotherapie. Ook premature neonaten en oude mensen hebben een minder goed werkende afweer. Meningitis is ook een voorbeeld. Meestal zijn het enterobacteriaceae, zoals de E. coli.

Wereldwijd gaan er 3 miljoen kinderen per jaar dood aan een gastro-enteritis. De oorzaken hiervan zijn vaak virussen (20%) of bacteriën. 20% van de oorzaken is niet bekend.

PD 'Klinisch redeneren: gastro-enterologsiche chirurgie', 17-11-2014

Studieopdracht 4: buikpijn

1. Personalia

Setting: huisartsenpraktijk, het acute spreekuur

Patiënt: 55-jarige man

2. Reden van komst/opname (hoofdklacht)

Reden: peracute buikpijn

Je loopt als huisarts richting de patiënt en dingen waar je aan denkt zijn:

De top 4 oorzaken van acute buikpijn:

1. Blinde darm, appendicitis acuta

2. Obstructie ileus (officieel geen diagnose, gevolg van darmkanker/litteken, een ileus is een plotselinge verstoring in de passage van voedsel door de darm)

3. Adnexitis (ontsteking van eileider, soa)

4. Cholecystitis (galblaasontsteking)

5. Tumor bij blaas/nier

6. Iets met lever: Bilirubine, als bilirubine niet goed kan worden afgegeven aan duodenum dan krijg je ophoping en komt het in het bloed (post hepatische obstructie)

7. Leverfalen, hepatitis A

8. Diverticulitis (divertikel in darm, dit kan gaan ontsteken en zelfs darmperforatie veroorzaken)

9. Maagzweer

10. Pariëtale peritonitis (perforatie, maaginhoud belandt in buikholte)

11. Blaasontsteking

12. Bloeding

13. Peritonitis, buikvliesontsteking

14. Obstructie

3. Beschrijving van de hoofdklacht

Aard en ernst: De meneer heeft pijn in de buik, het is een hevige per acute buikpijn. De pijn is gelokaliseerd in de onderbuik.

Bijklachten: Hij is misselijk en heeft de neiging tot overgeven, ontlasting al enkele dagen niet meer, urine is donker.

Beloop: sinds 2 dagen pijn in de buik, de pijn is nu fors toegenomen.

Voorgeschiedenis: Een blaco voorgescheidenis

Vragen die je wilt stellen:

• Zitten er ziektes in de familie

• Heeft u bloed of slijm bij de ontslasting?

• Is er sprake van geelzucht?

• Bent u afgevallen?

• Heeft u zover u weet een te hoog cholesterolgehalte?

• Hoe is pijn ontstaan?

• Wat is het verloop van de pijn over de dag?

• Gebruikt u medicatie?

• Onderzoeken

Lichamelijk onderzoek

Lengte 1.80m, gewicht 98 kg

HH (hoofdhals), cor/pulmones (hart/longen) gb

Wat dikke man (adipositas), met een souffle epigastrio (Een souffle betekent een sterk verhoogde kans op een nierarteriestenose). De peristaltiek is minimaal en wat hoogklinkend, forse druk en loslaatpijn in de onderbuik. Deze pijn is meer links dan rechts. Geen weerstanden. Ook geen bijzonderheden bij rectaal toucher. Aan deze slijmvliezen in mond kan je zien of iemand is uitgedroogd.

Ook moet altijd gekeken worden hoe ziek de man eruit ziet.

Laboratorium onderzoek

Bloedonderzoek:

• CRP 140 (ontstekingswaarde, normaal onder de 10)

• Hb 7.0 (beetje verlaagd hemoglobine gehalte)

• Ht 0,39

• MCV 84

• L 15.5 (leukocyten, te hoog normaal tot 10)

• Kreat 150 (95 is normaal) (kreatine)

• Ureum 10 (4 is normaal)

• Urine sed gb

Overige waarden zijn normaal. Het verhoogde kreat en ureum passen bij prerenale nierinsufficiëntie.

5. Diagnose

Deze man heeft een acute pathologie. Waarschijnlijk een viscerale peritonitis, ontsteking van het buikvlies om de ingewanden. Waarschijnlijk ook sprake van prerenale nierinsufficiëntie passend bij het ileus.
Deze twee samen zijn dan een darmobstructie met ontsteking, zonder perforatie en daarbij klachten van een ileus.

We weten nog niet wat deze man precies heeft, daarvoor is aanvullend onderzoek nodig. Ieder geval nog maar een kleine differentiaaldiagnose: tumor, lokale perforatie, diverticulitis.

Aanvullend onderzoek: divertikels

6. Behandeling

Hij moet naar een chirurg, en aanvullend onderzoek

HC 'Openingscollege (1)', 18-11-2014

De patiënt
Een man van 51 jaar is sinds twee weken opgenomen vanwege een acuut probleem. Het begon allemaal met een luchtweginfectie in juni. De man werd behandeld met een antibiotica kuur. Hierna begonnen zijn diarree klachten voor het eerst. Hij kocht zelf wat middeltjes tegen diarree bij de apotheek, maar deze verhielpen de klachten op lange duur niet. De momenten van diarree waren heel wisselend. Soms moest hij elk uur naar de wc, soms elk half uur. In de nacht had de man ook last van diarree, maar wel in mindere mate. Toen de man uiteindelijk naar de huisarts ging, werd hij doorgestuurd. Met behulp van een coloscopie werd een ontsteking van de dikke darm gediagnosteerd. Hiervoor kreeg de patiënt prednison. Aanvankelijk hielp de prednison wel, maar dit veroorzaakte later een schimmelinfectie in de slokdarm. Met een endoscopie kon men zien dat de slokdarm rood was en ontstoken. Hierdoor at hij minder en werd drinken ook een probleem. Op een bepaald punt had meneer 5,5 liter diarree per dag. Er zat geen bloed en slijm in zijn ontlasting. Doordat de patiënt zoveel vocht verloor (en dus ook voedingsstoffen), raakte hij ondervoed en uitgeput. Daarom krijgt de patiënt momenteel diverse infusen. Er is een infuus met KACL en een infuus met speciale voeding. Deze voeding gaat direct in een grote veen, zodat deze niet via het spijsverteringskanaal gaat. Ondanks dat de man nog steeds last van diarree heeft, is hij wel aangesterkt door deze voeding. Bij de anamnese kwam naar voren dat meneer niet recent op reis is geweest naar een ver land, geen last van zijn gewrichten heeft, twee biertjes per dag drinkt en 25 sigaretten per dag rookt. Sinds zijn opname in het ziekenhuis heeft de man niet meer gerookt. Verder zijn er twee speekselklieren verwijderd bij de man. Helaas is de diagnose onduidelijk van de patiënt. Er zijn diverse kweken gemaakt, maar daar waren geen virussen, parasieten e.t.c. aanwezig. De doktoren hebben al veel ziektes uit kunnen sluiten en denken nu aan een zeldzame aandoening die zijn klachten veroorzaken.

Algemeen
Er zijn diverse soorten diarree. Bij vettige diarree drijft het vet op het waterige deel van de ontlasting. Het is brijig, met een grote voluminia. Waterige diarree kan door osmose ontstaan en door secretie. Bij osmose is er een verhoogde concentratie van iets in de ontlasting. Er wordt water naartoe gestuurd om die concentratie te verlagen. Zo ontstaat diarree. Dit kan verschillende oorzaken hebben: laxantia, koolhydraten, bacteriële overgroei, coeliakie en pancreas insufficientie. Bij diarree die ontstaat door secretie is er meer secretie dan resorptie. Dit kan komen door laxantia, infecties, galzouten, IBD, microscopische colitis, neuro-endocriene tumoren en door auto-immuun enteropathy.

HC 'Openingscollege (2)', 18-11-2014

Voeding

Onze voeding bevat koolhydraten, eiwitten, vetten, mineralen en vitaminen. De meeste absorptie vindt plaats in de dunne darm. In de dikke darm vindt alleen nog absorptie plaats van zouten en water. Wanneer de voedselbrij te lang in de dikke darm blijft, wordt er teveel water uit onttrokken waardoor obstipatie ontstaat. Vezels kunnen alleen worden gedigesteerd door bacteriën. Vezels hebben wel een calorische waarde.

Absorptie
Het absorberend oppervlak is erg groot. De lengte van de darm is ongeveer 6 meter. Het oppervlak wordt vergroot door plooien (plicae, vergroting 3x) waarop villi zitten (vergroting 10x). Op de villi bevinden zich microvilli, die het oppervlak nog 20x vergroten. Er liggen ongeveer 1000 microvilli op één cel. In een villus bevinden zich capillairen, lymfevaten en spiervezels. De vlok kan daardoor intrekken en relaxeren. Dit helpt bij het contact maken met de inhoud van de darm en zorgt voor een pompwerking op de vaten. De vaten zijn belangrijk voor de opname. De monosacchariden en aminozuren worden via de bloedcapillairen afgevoerd en de vetten via de lymfevaten. Als er weinig vet in het lymfevocht zit is het heel helder, bij meer vet wordt het melkachtig.

De capillairen uit de darmvlokken komen uit op de poortader die naar de lever toe gaat. Dit is opmerkelijk, omdat er dus zuurstofarm bloed eerst naar de lever gaat en niet eerst naar de longen. De lever filtert de voedingsstoffen uit het bloed. Zuurstof voor de lever wordt aangevoerd door de a. hepatica. Vetten worden via het lymfesysteem afgevoerd, wat uitkomt op de bloedcirculatie, maar komen niet als eerste in de lever.

Digestie
Voedingsstoffen moeten eerst worden gedigesteerd voor ze kunnen worden opgenomen. Digestie begint in de mond: speeksel bevat amylase wat koolhydraten afbreekt. In de mondholte van baby’s zitten cellen die lipase maken, wat vetten af kan breken. Dit komt omdat de pancreas nog niet helemaal volgroeid is. In de maag vindt eiwitvertering plaats door pepsine. De pancreas produceert enzymen die voor verdere vertering zorgen. De microvilli in de dunne darm zijn voorzien van zogeheten brush-border enzymen. Deze enzymen helpen bij de digestie van koolhydraten en eiwitten. De pancreasenzymen zijn erg belangrijk bij de digestie. De pancreas produceert naast enzymen ook bicarbonaat, wat dient om het maagzuur te neutraliseren. Dit is belangrijk voor de bescherming van de darmmucosa en is belangrijk voor een juiste werking van de pancreas enzymen. De eilandjes van Langerhans produceren insuline en glucagon. Dit zijn hormonen. In de klierbesjes worden enzymen gemaakt.

Secretie
Het secretieproces kent verschillende fasen. De fase wordt benoemd naar de plaats waar de prikkel die de secretie beïnvloedt, aangrijpt. Zo wordt speeksel geproduceerd tijdens de cefalische fase. De prikkels zijn geassocieerd met voedsel, reuk- en smaakreceptoren. Bij de gastrische fase wordt maagzuur gesecreteerd. Dit gebeurt door prikkeling van receptoren in de maagwand, zoals rekreceptoren. Tijdens de intestinale fase worden receptoren in de dunne darm geprikkeld, waardoor er pancreassecreten worden gevormd. De receptoren bevinden zich in het duodenum. Vetzuren, aminozuren en zuur stimuleren deze receptoren. De reflexen kunnen neuraal verlopen, maar ook via hormonen (CCK en secretine). Secretine is een hormoon dat de maagzuursecretie remt en de bicarbonaatsecretie door de pancreas stimuleert. Secretine wordt via het bloed getransporteerd. Als de pH in het duodenum hoog genoeg is, wordt de secretie van bicarbonaat via negatieve feedback regulatie geremd. Het hormoon CCK is belangrijk voor de secretie van enzymen.

Vetten
Vetten zijn onoplosbaar in water. De bouwstenen worden door middel van diffusie opgenomen in het darmepitheel en worden vervolgens via lymfecapillairen naar de circulatie afgevoerd. Eiwitten en koolhydraten daarentegen zijn wel oplosbaar in water, worden met behulp van speciale transporteiwitten in het darmepitheel opgenomen, en komen direct in de circulatie terecht via bloedcapillairen.

Koolhydraten
Koolhydraten zijn meestal plantaardig, zoals zetmeel. Dit is een polysacharide, dat wordt afgebroken door amylase tot disachariden. Wanneer een sacharide uit twee glucose moleculen bestaat heet het maltose, dit wordt door maltase verder afgebroken. Als het uit één glucose en één fructose bestaat heet het sucrose, dit wordt verder afgebroken door sucrase. Wanneer het uit één glucose en één galactose molecuul bestaat heet het lactose. Dit wordt door lactase afgebroken. Die drie enzymen zijn disacharidasen en zijn gebonden aan de microvilli in de dunne darm.

Lactose
Bij lactose intolerantie is er sprake van een verlaagde lactase-activiteit, waardoor lactose niet wordt afgebroken in de dunne darm. Lactose houdt water vast, waardoor diarree ontstaat. De bacteriën in het colon breken lactose wel af. Dit geeft gasvorming, waardoor rek ontstaat. De rek kan pijn veroorzaken. Er worden korte keten vetzuren gemaakt, die ook water aantrekken en dus ook voor diarree zorgt. De oplossing is geen zuivelproducten meer eten.

Glucose opname
Glucose wordt opgenomen in de cel door co-transport met natrium. Dit transport wordt aangestuurd door de natrium-kalium pomp, die twee kalium ionen naar binnen brengt en drie natrium ionen naar buiten. Daardoor ontstaat een gradiënt. Water zal de cel binnen komen door osmose. Patiënten met diarree hebben daarom glucose en zout nodig (O.R.S.). Glucose ondersteunt de opname van zouten.

Eiwitten
Eiwitten die ontstaan bij afbraak worden hergebruikt. Eiwitten zijn ketens van aminozuren. Enzymen kunnen aan het uiteinde van de keten knippen, deze heten aminopeptidase of carboxypeptidase. Deze enzymen zitten ook aan de brushborder enzymen. De opname van aminozuren lijkt op de opname van monosachariden. De aminozuren moeten worden opgenomen vanuit het lumen, dit gebeurt met co-transport met natrium. De natrium-kalium pomp levert wederom de gradiënt zodat natrium ionen de cel in willen.

Digestie van vet
Vetten zijn niet oplosbaar in water, wat digestie moeilijker maakt. De meeste vetten zijn triglyceriden. Het enzym lipase werkt in een waterig milieu en werkt op de buitenzijde van een vetdruppel. Die druppels worden klein gemaakt (en daarmee de oppervlakte vergroot) door ze te emulgeren. Hiervoor is motiliteit belangrijk en emulgatoren (galzouten en fosfolipiden). Deze emulgatoren hebben een hydrofobe en een hydrofiele kant. Galzouten worden in de lever gemaakt en worden in de galblaas opgeslagen. Het hormoon CCK stimuleert de afgifte van gal uit de galblaas. Lipase zorgt ervoor dat triglyceriden worden omgezet in monoglyceriden en vetzuren. Op deze manier kunnen ze worden opgenomen door epitheelcellen.

Week 5

PD 'Openingscollege (1)', 25 november 2014

De patiënt
Een man van 47 jaar kreeg in 2008 een acute buikpijn. De buikpijn was zo hevig dat dat de patiënt radeloos was. Hij was ook erg misselijk en gaf over. Het braaksel was gallig. De man ging naar het ziekenhuis en werd daar opgenomen. Uit de echo bleek dat de man galstenen in de galblaas had en in de ductus choledochus. Met behulp van een endoscopie werden de galstenen weggehaald. Via de maag gingen ze de de dunne darm in, en vervolgens maakten ze sneetjes in de papil van Vater. De ductus choledochus mondt uit in de papil van Vater. Vervolgens konden de steentjes uit de ductus choledochus worden gehaald. De gehele galblaas van de patiënt werd verwijderd, omdat deze vol zaten met galstenen. In het ziekenhuis kwamen de artsen er bij toeval achter dat de man een auto immuunziekte had van de kleine galwegen. Dit stond los van de galstenen. Hiervoor slikt de man diverse medicijnen, maar de ziekte kan niet helemaal verholpen worden. De man ondervindt in zijn dagelijks leven soms nog klachten. Verder heeft meneer recent nog een cholecystitis gehad, een ontsteking van de galwegen.

Algemeen
Cholestase, oftewel galstuwing, kan intrahepatisch en extrahepatisch zijn. De galstuwing ontstaat door afname of onderbreking van de galstroom.
– Intrahepatisch (binnen de lever): bijvoorbeeld hepatitisch of toxisch. Hepatitisch kan viraal ontstaan of autoimmuun. Toxisch kan het veroorzaakt wordt door bijvoorbeeld alcohol of bepaalde medicatie.
– Extrahepatisch (buiten de lever): bijvoorbeeld een steen in de galweg, een vernauwing van de galweg of een alvleesklieraandoening. Hierbij kan men denken aan pancreatitis of een pancreastumor.

Hepatitis is een verzamelnaam voor een leverontsteking. Deze kan acuut of chronisch zijn. Oorzaken van hepatitis zijn virussen, auto immuunziekten, toxisch (alcohol) en medicamenteus (antibioticum). De gevolgen op kort termijn kunnen zowel mild als ernstig zijn. Milde klachten zijn malaise en icterus (geelzucht). Ernstige klachten zijn leverfalen. De gevolgen op lang termijn zijn levercirrose en HCC (hepatocellulair carcinoom)
Leveraandoeningen

Er zijn diverse leveraandoeningen.
– Virale hepatitis: hepatitis A en E zijn orofaecaal besmettelijk, waarbij het beloop nooit chronisch is, maar soms wel ernstig. Bij hepatitis B en C is de besmetting parenteraal. Dit kan door sexueel contact komen, besmette naalden en door bloed. Het beloop is chronisch, waarbij uiteindelijk complicaties worden ontwikkeld, zoals cirrose of een carcinoom.
– Stapelingsziekten van/in de lever
– Autoimmune leveraandoeningen
– Cirrose: een verstoorde leverarchitectuur. Er is een toename van bindweefsel en regeneratienoduli. De oorspronkelijke architectuur is helemaal verdwenen. Levercirrose is wel irreversibel, het kan dus herstellen. De oorzaken van levercirrose zijn hepatitis B en C, alcohol, medicatie (nitrofurantoine), autoimmuun ziekte (AIH, PBC, PSC), stapelingsziekten (Ijzer of koperstapeling).
De gevolgen van levercirrose zijn een portale hypertensie en een hepatocellulair carcinoom. Bij een portale hypertensie kan er varicesbloeding optreden, ascites en encephalopathie.

Portale hypertensie: een abnormaal hoge bloeddruk in de poortader (vena portae). De poortader vervoert bloed van de darmen naar de lever. De abnormale hoge druk kan door verschillende factoren worden veroorzaakt.
– prehaptisch: trombose in de poortader.
– intrahepatisch: cirrose
– posthepatisch: hartfalen, Budd Chiari syndroom

HC 'Openingscollege (2)', 25 november 2014

Histologie

De lever is een belangrijk orgaan en heeft diverse functies. Het speelt een rol bij het vetmetabolisme, doordat de lever gal produceert. De lever produceert ook glycogeen en slaat dit op, het speelt dus ook een rol bij het koolhydraatmetabolisme. Verder is de lever van belang bij het eiwitmetabolisme: er is synthese van plasma-eiwiten, zoals albumine, en stollingsfactoren. Als laatste zorgt de levere voor de ontgiftiging van toxische stoffen, dit heet ook wel biotransformatie.
De levercellen leven heel erg lang. Ze zijn in staat om nog te delen, maar doen dat niet veel.

De lever is opgebouwd uit leverlobuli. In het midden zit een groot bloedvat en langs de randen zijn afvoergangen. Het centrale bloedvat voert af naar de v. cava inferior. Aan de randen van een lobulus zijn takken van de a. hepatica en v. portae te vinden, en een galgang. Ongeveer 20-30% van het bloed dat door de lever stroomt, komt van de a. hepatica. De rest komt van de van de v. portae. Dit bloed gaat richting de centrale ader, door de levercellen heen. De gal draineert vanuit de cel naar de buitenkant van de lobulus, naar de galgang. De drie ‘buizen’ liggen bij elkaar en heten het driehoekje van Kiernan. Deze is goed te zien onder de microscoop. De v. portae heeft een slappe wand, en past zijn vorm aan. De a. hepatica is te herkennen aan glad spierweefsel en de galgang is te herkennen aan kubisch epitheel. Daarnaast is in de driehoek van Kiernan ook nog een lymfevat te vinden.

De lobulus bestaat uit hepatocyten (leverparenchymcellen). Deze kunnen meerdere kernen bevatten. Het is een losmazige structuur met veel bloedvaten. Een hepatocyt kan glucogeen stapelen en bevat microvilli, om de uitwisseling met het bloed te optimaliseren.

Het vaatbed van de lever bevat Kupffer cellen. Deze liggen op het epitheel, in de bloedbaan. Dit is een soort macrofaag die betrokken is bij de afweer. Een andere soort is de Stellate cel. Deze bevatten erg veel lipide druppels en zijn betrokken bij de opslag van vetten. Tussen de hepatocyten en het epitheel is ruimte. Deze wordt de ruimte van Disse genoemd. Daar liggen die Stellate cellen. In de onderkant van het epitheel zijn onderbrekingen, om de diffusie te optimaliseren. Dit is ook het geval in de nieren. Een galcapillair wordt omgeven door hepatocyten. Aan beide zijden worden ze afgesloten door tight junctions zodat het gal in het capillair blijft. De galcapillairen heten ook wel galcanaliculi. Deze draineren in het kanaaltje van Hering, wat weer uitkomt op de galgang in het driehoekje van Kiernan. Vervolgens wordt de gal afgevoerd richting de ductus cysticus.

De galblaas heeft dezelfde opbouw als de rest van de tractus digestivus. De cellen bevatten granula met mucus en hebben microvilli, die helpen bij de resorptie van water.

Fysiologie van de lever

De lever produceert gal om vetten te emulgeren, zodat ze kunnen worden verteerd. Ook is de lever de eerste plaats waar monosachariden kunnen worden opgenomen in de tractus digestivus.

De lever produceert ongeveer 900 ml gal. Wanneer er voedsel is in het duodenum, stroomt de gal direct daarnaartoe. De rest wordt opgeslagen in de galblaas. Voordat het in de galblaas komt, wordt de gal eerst geconcentreerd. Dit gebeurt op basis van actief transport van natrium-ionen. Cloride ionen volgen door de elektrogene werking. Hierdoor volgt water op basis van osmose, en ontstaat er indikking van gal. Wanneer de gal te sterk is geconcentreerd, kan er een galsteen ontstaan.

CCK zorgt voor contractie van de galblaas en voor relaxatie van de sfincter van Oddi zodat gal in het duodenum kan komen. CCK zorgt ook voor secretie van pancreasenzymen. Wanneer er veel vet in het duodenum is, wordt de secretie van CCK geactiveerd. CCK is een hormoon en komt dus in de bloedbaan terecht. CCK stimuleert dus niet de afgifte van gal door de lever. Dit wordt namelijk bepaald door de concentratie galzouten in het bloed.

Gal bestaat uit galzouten (emulgatie van vet, door hydrofoob en hydrofiel deel), fosfolipiden (emulgatie van vet) en bicarbonaat (neutralisatie van zuur in het duodenum). Gal wordt ook gebruikt als transportmiddel van apolaire stoffen. Daarom bevat gal ook cholesterol en bilirubine. Deze stoffen kunnen niet door de nieren worden uitgescheiden.

Bilirubine is het afbraakproduct van hemoglobine. De concentraties van bilirubine zijn belangrijk om leveraandoeningen te kunnen aantonen. Erytrocyten leven ongeveer 4 maanden. Bij afbraak wordt de haemgroep afgebroken, die wordt opgengeknipt. Wanneer het ijzer vrijkomt, wordt het bilverdine en vervolgens bilirubine. Bilirubine is apolair en wordt opgenomen door de lever. Hier wordt het geconjugeerd en afgegeven aan de galblaas. Zo komt het in het lumen van de darm. Daar wordt het door bacteriën omgezet tot urobilinogeen, wat oxideert tot stercobiline. Door stercobiline is ontlasting bruin. Wanneer dit niet in de ontlasting zit, wordt het grijs.

Galzouten worden gemaakt uit cholesterol. Cholesterol heeft een aromatische ring en is daardoor apolair. Hier worden polaire groepen opgezet waardoor ze amfifiel worden. De galzouten zijn belangrijk voor de opname van vitaminen die in vet oplossen, zoals K, A, D en E. De galzouten worden opgenomen in het ileum. Via de v. portae komen ze in de lever en vervolgens gaan ze weer naar de darmen. Deze circulatie heet enterohepatisch. De lever hoeft dus niet veel galzouten te produceren.

Vanuit de tractus digestivus komen voedingsstoffen via de v. portae naar de lever, behalve de meeste vetten. Deze worden opgenomen in het lymfesysteem. Dit draineert ook op de bloedcirculatie. De lever slaat sommige voedingsstoffen op, zoals vitamine A, D en B₁₂, ijzer (gebonden aan ferritine) en glucose (in de vorm van glycogeen). De lever speelt een centrale rol bij het reguleren van de plasmaconcentraties van glucose, vetten en aminozuren.

HC 'Slotcollege', 24 november 2014

Diarree

Een jonge sportieve man presenteert zich met aanhoudende diarree. Na een faeceskweek werd er blastocystis hominis aangetroffen. Deze bacterie is niet pathogeen. Deze zijn behandeld met verschillende antibiotica, ook al was dit niet de oorzaak van zijn klachten. Deze man had het prikkelbare darm syndroom. Dit is een veelvoorkomend fenomeen in de huisartspraktijk. Ook functionele diarree komt vaak voor. Bij deze vorm van diarree is geen sprake van buikpijn.

IBS staat voor irritable bowel syndrome (prikkelbare darm). Dit komt 2x zo vaak voor bij vrouwen dan bij mannen en manifesteert zich vaak op jonge leeftijd. Het heeft een relatie met stress. Er zijn drie criteria voor IBS. Ten eerste moet de buikpijn afnemen na defecatie. Ten tweede moet er een verandering zijn in de defecatiefrequentie en ten derde moet de ontlasting er anders uitzien. Ook moet het de afgelopen drie maanden, drie dagen per maand aanwezig zijn. De patiënt heeft waarschijnlijk IBS.

Er zijn ook vier mechanische oorzaken te onderscheiden. Diarree kan osmotisch zijn, secretoir, inflammatoir, of komen door abnormale motiliteit. De faeces kan op vele factoren onderzocht worden. Zo kan het natrium en kalium gehalte bepaalt worden. Dit kan wijzen op osmotische diarree. Koolhydraatmalabsorptie kan bepaalt worden door de zuurgraad van de faeces te meten, als deze lager is dan 5.6 dan duidt dat op malabsorptie. Met FOBT feces occult blood test kan gekeken worden of er bloed in de darm aanwezig is. Ook kan er nog gekeken worden naar de leukocyten om de inflammatoire diarree uit te sluiten. Je kan verder nog een vetbepaling doen om een malabsorptiesyndroom (14 gram per 24 uur) of pancreasinsufficiëntie (meer dan 8%) aan te tonen. Ten slotte moet altijd nog even gekeken worden of de patiënt geen laxative gebruikt.

Oorzaken van diarree kunnen infectieus, inflammatoir of endocrien zijn. Bij infectieus kun je denken aan een bacterie, virus of parasiet en bij inflammatoir aan medicijnen, resectie, radiatie en malabsorptie. Endocrien kan bijvoorbeeld diabetes zijn.

Diarree onderzoek verschilt per vorm van diarree. Bij secretoire diarree kan er naar de faeces gekeken worden. Maar ook radiografie, endoscopie en een selectieve test op plasmapeptides kan uitkomst bieden. Bij osmotische diarree kan naar de pH en magnesium concentratie van de faeces gekeken worden en er kan een ademtest met lactose gedaan worden. Bij inflammatoire diarree kan er een biopt gedaan worden en bij vette diarree kan er gekeken worden naar chymotrypsine in de feaces en andere mogelijkheden zijn een biopt en radiografie. Ook is kan er nog bij diarree gebruik gemaakt worden van contrastvloeistof, deze is dan in te brengen in de darmen en dan kan er met de MRI een beeld verkregen worden waaruit de inhoud, inkepingen en dikte van de darm te bepalen is. Deze methode heet MRI-enteroclyse.

Er kan bij diarree sprake zijn van een malabsorptie syndroom. Dan is er dus sprake van een verminderde absorptie van nutriënten. Primair kan dit komen door congenitale defecten in membranen van het transport systeem. Secundair kan dit komen door de ziekte van Crohn, coeliakie, extensieve chirurgische resectie of bypass operatie (bij ernstige obesitas). Andere oorzaken zijn lactose maldigestie en pancreas insufficiëntie.

Acute diarree begint plotseling, duurt kort en komt vaak voor. Vaak hebben patiënten geen behandeling nodig en gaat het vanzelf over. Patiënten moeten voldoende drinken. Als het langer dan één week aanhoudt, moet de ontlasting verder onderzocht worden.

Als je op reis last krijgt van diarree, kun je cola drinken als noodoplossing. Salmonella zit in kip en eieren en campylobacter jejuni zit in barbecue vlees. Van deze bacteriën krijg je acute diarree.

Digestie en motiliteit

De pancreas heeft een exo- en endocriene functie. De endocriene cellen liggen in groepjes en heten eilandjes van Langerhans. Deze cellen produceren insuline en glucagon. Dit zijn hormonen die aan het bloed worden afgegeven. De exocriene cellen produceren enzymen. Voor de eiwitvertering gaat het om de enzymen trypsine, chymotrypsne, elastase en carboxypeptidase. Voor de vertering van tryglyceriden wordt lipase gemaakt en voor polysacchariden amylase. Ze worden als pro-enzymen uitgescheden zodat de pancreas niet wordt gedigesteerd door de enzymen. De pro-enzymen worden geactiveerd door een enzym dat op de darmepitheelcellen aanwezig is: enterokinase (is hetzelfde als enteropeptidase).

De enzymen van de pancreas worden afgegeven aan de ductus pancreaticus. De afvoerbuiscellen produceren bicarbonaat. Dit komt ook in de ductus pancreatiticus. Secretine is belangrijk voor de afgifte van bicarbonaat. Dit wordt geregeld via een feedback mechanisme; wanneer de pH in het duodenum laag is neemt de productie toe. Wanneer iemand protonpompremmers slikt, zal de secretie van secretine afnemen en daardoor ook de bicarbonaatsecretie. Er hoeft namelijk minder zuur geneutraliseerd te worden. Bij een obstructie in de ductus pancreaticus kunnen de secreten van de galblaas en pancreas niet in het duodenum komen. Hierdoor ontstaat een ophoping van pro-enzymen, waardoor zij vroegtijdig gaan werken. Hierdoor kan pancreasweefsel geautolyseerd worden. De pancreas is essentieel voor de digestie van vetten, even als galzouten om de vetten te emulgreren.

De pancreas staat centraal in het verteringsproces van voedingsstoffen, maar ook andere organen dragen hun steentje bij. De speekselklieren produceren amylase, de lever produceert gal, de maag pepsine, gelatinase, amylase en lipase en de dunne darm (brushborder enzymen) produceert lipase, exopeptidase en carboxypeptidase.

In de tractus digestivus zijn verschillende contracties. Fasische contracties worden gemaakt door afwisselende segmentatie contracties (zorgen voor mening en contact) en peristaltische contracties (zorgen voor tranport). Beide vormen van fasische contractie komen voor in de absorptie fase, en de peristaltische contractie komt ook voor in de postabsorptiefase. Fasische contracties zijn heel kort van duur. Daarnaast zijn er tonische contracties, die heel lang kunnen aanhouden (sfincters).

MMC staat voor migrating myoelectrical complex. Dit is een contractiepatroon wat de maag, maar vooral het duodenum schoonveegt. Tijdens MMC neemt de secretie toe. De contracties worden steeds krachtiger en worden gestimuleerd door motiline. Als je hebt gegeten stopt het MMC.

Contracties worden aangestuurd door een basaal electrisch ritme (BER). Dit zijn spontane depolarisaties en repolarisaties van de membraanpotentiaal. De membraanpotentiaal fluctueert. Het basaal electrisch ritme bepaalt de frequentie van de contracties. De actiepotentialen worden gegenereerd door pacemakercellen. Deze cellen staan in contact met de plexus entericus. Neurotransmitters en hormonen bepalen de kracht van de contracties. Acetylcholine en gastrine zijn stimulerende factoren en (nor)epinephrine, serotonine, NO en CCK zijn factoren die de kracht doen verminderen.

Defecatie gebeurt doordat de bolus rek geeft aan het rectum nadat er mass movements hebben plaatsgevonden. Hierdoor ontstaat het defecatiereflex, waardoor er contractie van het rectum plaatsvindt, relaxatie van de interne anale sfincer, contractie van de externe anale sfincter en verhoogde peristaltiek van het sigmoïd. Hierdoor ontstaat verhoogde druk in het rectum. De externe anale sfincter staat onder invloed van de wil. Deze kan relaxeren op commando.

Bij obstipatie is er sprake van verminderde motiliteit in het colon en bij diarree is er juist sprake van verhoogde motiliteit.

PD 'Klinisch redeneren: Kind met voedings- of spijsverteringsproblemen', 24 november 2014

Achtergrond

Definitie failure to thrive: gedijen, niet goed groeien, zich niet ontwikkelen zoals normaal op zuigelingen leeftijd

Oorzaken van failure to thrive:

Onvoldoende inname van voedsel

De eerste categorie hiervan is niet-organische oorzaken:Borstvoeding lukt niet, verkeerde flesvoeding, verkeerde voedingstechieken, geen regelmatige voedingstijden en socio-economische omstandigheden wat kan leiden tot ondervoeding. Ook kan het gaan om psychosociale deprivatie waardoor er een slechte interactie tussen moeder en kind ontstaat. Dit kan ook ontstaan door een minderbegaafde moeder of als de moeder in zwangerschaps-psychose terecht komt. Zelden is er sprake van kindermishandeling.

De tweede categorie zijn de organische oorzaken: Door neurologische beeld/hersenschade bij geboorte kunnen er slikstoornissen ontstaan, ook aangeboren anatomische afwijkingen zoals gespleten verhemelte, oesophagus atresie en duodenum atresie zijn organische oorzaken. En als laatste ook nog chronische ziekt, bijvoorbeeld een ernstige aangeboren nierziekte.

Onvoldoende mogelijkheid om voedsel binnen te houden

De baby moet erg veel spugen, er kan sprake zijn van GERD: ernstige gastro-eternale reflux of bijvoorbeeld Achalasie en dat is een gestoorde zenuwvoorziening van de darmmotoriek.

Het maag/darmsstelsel werkt onvoldoende/te weinig absorptie van voeding

Hierbij kun je denken aan Coeliakie (niet kunnen tegen gluten), Cystic fibrose, koemelk-eiwit intolerantie en short bowel (korte darm) na necrotiserende entero-colitis (NEC) bij ex-prematuur

Door erfelijke en/of aangeboren afwijkingen onvoldoende mogelijkheid gebruik te maken van voedingsstoffen

Onverklaarbare, ernstige intra-uteriene groeivertraging (IUGR) zonder inhaal van de groei na de geboorte. Ook genetische afwijkingen als trisomie 21 en trisomie 18 en cong. Hypothyreoidie en metabole stofwisselingsziekten kunnen dit veroorzaken.

Verhoogde behoefte aan energie om toch normaal te kunnen groeien

Onbegrepen syndromale aandoeningen, congenitale hartafwijking, Broncho Pulmonale Dysplasie (BPD), chronische infectie HIV, maligniteit en T4 verhoging: thyrotoxicose vallen hier onder.

Patiënten 1

Tweeling van twee meisjes, op 13 november 2010 opgenomen in VUmc voor antibiotica vanwege longontsteking met Pseudomonas Aeruginosa. De diagnose bij beide meisjes was cystic fibrosis. De groeicurve van de tweeling is sterk onder gemiddeld, geboren op 27 mei 2000.

Manifestatie Cystic fibrosis

• Genetische aandoening: autosomaal recessief

• Prevalentie: 1:3500/4000 caucasisch, 1:17000 levend geboren negroïd

• Pulmonaal

• Allemaal dingen waardoor darmfunctie niet werkt (ook genitale problemen en zweetklieren)

• Malabsorptie van vooral vetten, pancreasproblemen, hepatobiliair

• Je groeit niet goed door absorptie problemen

Patiënt 2

Jongetje, vroeggeboorte op 8 september 2007 bij 28 weken. Gewicht van 1360 gram, 38 centimeter, SO=27,5 centimeter.

Op de 15e dag kreeg hij een bolle buik en de voeding liep niet door, bloed bij de ontlasting. Hij had een necrotiserende entero-colitis (NEC): er ontstaat een darmperforatie. De kinderchirurg heeft het necrotiserende deel van de darm verwijderd, hij mocht 14 dagen niet eten en kreeg voeding via een infuus aan een centraal bloedvat. Na drie weken kwamen de darmen weer goed op gang en had hij normale feces, zijn groei kwam ook weer op gang.

Patiënt 3

Jongetje, geboren met spoedsectio wegens Preeclampsie (heel hoge bloeddruk) van de moeder bij 28 weken zwangerschap. Het gewicht van het jongetje is 570 gram, lengte 30cm en SO 23 centimeter. Hij ontwikkelde bronchopulmonale dysplasie (verbindweefseling van de longen), had al zijn energie uit de voeding nodig om nog te kunnen ademen. Overleden na 8 maanden aan een zware longontsteking.

HC 'Biochemie (1)', 27 november 2014

Enzymen en hun regulatie

Groot deel geneesmiddelen zijn enzymremmers. Veel meer dan alleen metabolisme, ook bloeddruk, impotentie, ontstekingsremmers, immuun onderdrukkers, verlagen cholesterol.

Stap 1: binding substraat aan enzym

Enzym verandert beetje van vorm zodra perfecte binding is gevormd en ook enzym verandert

De vele interacties (iongeen, H-bruggen) verzorgen substraat specificiteit.

Voorbeeld met glucose (glucokinase/glucose-6-fosfatase--> G6P (is fosfaatgroep aan geplakt, kost ATP).

Voorbeeld galactose inefficiëntie:

Nonclassical galactosemia: galactokinase ontbreekt.

Classical galactosemia: galactose 1-fosfaaturidylyltransferase ontbreekt

Stap 2: katalyse (chemische reactie)

• Mechanisme van hydrolases (lipases, proteases)

Hydrolases met name in de spijsvertering belangrijk.

Stap 1: binding van enzym-OH met substraat. Substraat splitst deel X af door te reageren met de OH tot XH

XH: R-OH (ester bij vetzuren) RNH2 (amide)

Enzym-O blijft over en reageert met overgebleven stuk: substraat tijdelijk gebonden aan enzym

Stap 2: H2O hydrolyseerd: Enzym-OH en HO-substraathelft komt vrij, enzym weer oorspronkelijke staat.

Vaak gebruik van cofactoren (vitamines). Deze cofactoren binden aan enzymen in actief centrum: cofactoren doen de echte chemische reactie (bijv NADH, CoA, NADPH, biotine (pyruvaat--> hydrogenase), PLP (aminozuurmetabolisme)). Enzym zorgt voor juiste vorm waardoor reactie kan plaatsvinden.

Stap 3: kinetiek

Enzymen worden gekarakteriseerd door 2 enzyme parameters: Km: bindings affiniteit van substraat aan enzym (michanelus constante) is een constante.

km= koff/kon = snelheid loslaten/snelheid binden

Hoe hoger Km, hoe lager affiniteit (dissosiatie constante)

S+E = ES -->

EP--> E+P

Vmax, kcat: maximale maat van chemische omzetting, zodra substraat in actieve binding is.

Vmax is snelheidsconstante van katalyse, en is niet afhankelijk van concentratie.

Bij 100% verzadiging van substraat is snelheid maximaal, dan bij de dissociatie constante 100% van de enzymen heeft substraat gebonden en daardoor is snelheid gelijk geworden aan kcat

Reactie snelheid Vi= Vmax(hoeveelheid substraat)/Km+ (hoeveelheid substraat)

Bij de concentratie met de helft van de maximale snelheid, kom je uit op km

Iso-enzymen: katalyseren zelfde reactie met andere kinetische parameters. VMax en km wijken erg af van elkaar.

Voorbeeld (weer G6Pase)

• Hexokinase: lage km (langzaam loslaten/snel binden) dus (lage snelheid/hoge snelheid) hoge affiniteit (bij zeer lage concentratie ook opname, bij zeer lage concentratie al maximale snelheid door hoge affiniteit), ook lage vmax

  • Afgeplatte hyperbool door negatieve feedback:

Competitieve inhibitie/remming van een enzym is reversibel

Bij productie-inhibitie remt product (glucose-6-fosfaat) de binding van substraat (glucose). Dit gebeurt bij hexokinase: als een cel dus meer G6P heeft dan nodig is, stopt de opname van glucose: product kan ook binden aan enzym.

Niet bij glucokinase (lever) want die slaat G6P op als glycogeen

• Glucokinase: hoge km (snel loslaten/langzaam binden) dus (hoge snelheid/lage snelheid), lage affiniteit, hoge vmax

  • Komt in lever voor, lever gebruikt glucose/vangt het op na maaltijd: verwerkt het snel en dus alleen bij hoge concentratie omdat bij lage concentratie andere organen (hersenen) het nodig hebben, vmax veel hoger en kan snel reageren en veel opnemen

Stap 4: regulatie enzym activiteit

Cel moet keuze maken tussen glycogeenvorming of glycogeenafbraak. Hoog lever G6P stimuleert glycogeen vorming. Enzymregulatie zorgt ervoor dat afbraak en opbouw nooit tegelijk verlopen.

Fosforylase (afbraakenzym) en synthase (vorming).

Toevoegen van glucose in de bloedstroom leidt tot inactivatie van het glycogeen fosforylase, gevolgd door de activatie van het glycogeen synthase (andersom zonder glucose).

Enzym regulatie: activatie of inhibition door fosforylering (kost ATP) (vaak hormonen en/of receptor signalering gecontroleerd door enzymen. Zorgt ervoor dat enzymen glucose-->glycogeen en glycogeen-->glucose niet tegelijk werken. Deze regulatie gebeurt door insuline/glucagon, er worden kinases geactiveerd door glucagon, zorgt voor fosforylering van kinases waardoor ze werken, dit kost ATP. Insuline zorgt voor defosforylering. Dit systeem van regeling met fosforylering bij alle enzymen in lever.

Alleen lever heeft enzym glucose-6-fosfatase en kan dus glucose weer afstaan aan bloed.

GLUT glucosetransporter kan geen glucose 6fosfaat transporteren, lever heeft glucose6fosfatase enzym en daarmee kan G6P omgezet worden in glucose.

Energietoestand van de cel kan enzymen reguleren onafhankelijk van hormonen: bijvoorbeeld spiercontractie bij inspanning. Spiercontractie levert AMP (door enzym adenylate kinase, alleen in spieren), dit stimuleert glycogeen afbraak en glycolyse waarbij uit glycogeen via twee enzymen (die gestimuleerd worden) pyruvaat ontstaat. Spiercellen reageert nauwelijks op insuline en glucagon omdat deze iets zeggen over voedingstoestand en niet over bewegingstoestand. Heeft niet eens glucagon receptor.

Spier reageert sterk op beweging, gaat dan ATP maken.

Allostere activatie: activator (AMP) bindt buiten actief centrum en activeert het enzyme door confirmatie verandering. Is bijna zelfde enzym: in lever wordt er fosfaat aan gebonden (hormonale activatie door fosforylering), in spier AMP (allostere activatie door fosforylering).

Spieren reageren niet op glucagon (voeding) maar wel op adrenaline/epinephrine (stress): activeren fosforylase, inactiveren synthase: door fosforylering. (Derde niveau van activatie is isoenzymen met verschillende eigenschappen)

Reageert naast AMP en adrenaline ook nog op zenuwinmpulsen (Ca2+-calmodulin).

Stap 5: overeenkomst met membraan transport

Dezelfde kinetiek geldt ook voor de snelheid van membraan transporters (GLUT), ook substraatspecifiek. Heeft ook een km en Vmax. Zelfde transporter kan twee kanten op.

Facilitated transporter: niet ATP afhankelijk, maar richting gradiënt (diffusie).

5 verschillende glucosetransporters:

GLUT1: weefsels, km is 1

GLUT2: lever/pancreas, km is 15-20

GLUT3: neuronale cellen, km is 1

GLUT4: spier en vetcellen, km is 5

GLUT5: dunne darm, -

Lever glucose transporters hebben hoge km, lage affiniteit. Dus alleen als er veel binnenkomt, wordt er veel opgenomen. Weefsels en neuraal nemen juist bij weinig glucose door hoge affiniteit glucose makkelijk op.

Na maaltijd: hoog glucose buiten levercellen (diffusie) stroomt naar binnen (insuline zorgt voor opslag in glycogeen) opname glucose in lever niet afhankelijk insuline, maar glucose concentratie.

Na vasten: glycogeen afbraak--> (diffusie) stroomt naar buiten (glucagon, adrenaline)

Spier en vetcellen hebben insuline gevoelige GLUT4: slaan alleen glucose voorraad op na maaltijd. GLUT4 zit in de cel, pas bij insuline gaan deze transporters op celmembraan zitten.

HC 'Biochemie (2)', 27 november 2014

Intermediair metabolisme

Vele wegen leiden naar acetyl-CoA: vetzuren/ketoonlichaampjes/suikers/aminozuren-->pyruvaat/ ethanol.

Ook anabole (opbouwende) reacties starten met glycolyse: aminozuur alanine kan gemaakt worden uit pyruvaat dat gemaakt kan worden uit glucose. Ook aminozuur serine, fosfoglyceraat en vetzuren en veel meer kunnen gemaakt worden uit glycolyse en citroenzuurcyclus.

Lever kan vanuit pyruvaat naar glucose. Via de pentose fosfaat weg kan er DNA/RNA van gemaakt worden.

Plekken waar veel gereguleerd wordt

1. Hexokinase (cel die geen glycogeen kan maken)

Alleen glucose omzetten in G6P als nodig voor verbruik. Product remt enzym, komt veel glucose in hersenen dat niet wordt omgezet en dat vloeit automatisch weer terug. Lever is enige orgaan dat dit niet doet: wil zoveel mogelijk glucose omzetten in glycogeen en heeft daarvoor glucokinase (geen feedback).

2. Phosphofructokinase-1

Belangrijke schakel bij glycolyse: zet fructose om (tussenproduct naar tussenproduct) tijdens glycolyse.

Gestimuleerd door AMP en fructose-2,6-Bisfosfaat (is geen onderdeel van glycolyse (alestere regulator), slechts regulator: bepaalt door hormonen, glucagon/insuline).

Geremd door ATP en citraat, betekent veel energie

Fructose-2,6-bisfosfaat wordt door glucagon gefosforyleerd waardoor dus onder invloed van glucagon minder glycolyse plaatsvind: logisch want lever breekt glycogeen af om het aan bloed af te geven, dus niet voor eigen glycolyse. Ook citroenzuurcyclus wordt stilgelegd door glucagon door middel van fosforylering. Insuline defosforyleert fructose-2,6-Bisfosfaat en stimuleerd dus glycolyse. De glycolyse wordt gestimuleerd zodat glucose omgezet kan worden in acetylCoA en dat kan worden opgeslagen als triglyceriden.

3. Pyruvaat kinase

Als je geen zuurstof hebt dan maak je van pyruvaat lactaat, en wanneer je wel zuurstof hebt, kan van lactaat weer pyruvaat gemaakt worden door lactaatdehydrogenase. Dit kan gebruikt worden bij de citroenzuurcyclus. De lever kan van pyruvaat weer glucose maken.

Als NADH niet gerecycled wordt in de mitochondrion, dan volgt anaerobe glycolyse met lactaatvorming en mogelijk lactoacidose. Uit acetylCoA kan geen pyruvaat gemaakt worden, is slechts eenrichting, waardoor uit vetzuren geen koolhydraten kunnen worden gemaakt. Uit glycerol kan alleen beetje glucose gemaakt worden.

Het enzym pyrubaatdehydrogenase (PDH) wordt gereguleerd door metabolieten en hormonen. Bij weinig energie wordt dit enzym ingeschakeld zodat citroenzuurcyclus kan beginnen.

Geremd door metabolieten: acetyl-CoA, NADH, ATP

Gestimuleerd door metabolieten: CoA, NAD+, AMP

Geremd door hormonen: glucagon (fosforylering)

Gestimuleerd door hormonen: insuline (defosforylering)

Als je PDH defect hebt, krijg je stapeling van pyruvaat waaruit melkzuur gemaakt wordt, waardoor lactoacidose ontstaat. De cori cyclus zorgt dat lactaat van spieren (en bij dit defect lactaat van alle organen) naar de lever wordt getransporteerd voor gluconeogenese. Voor de hersenen is dit vaak onvoldoende. De oplossing is leven op een vetdieet, hieruit kunnen ketonlichamen worden gevormd en daar kunnen de hersenen ook mee functioneren.

Opname vetten

Chylomicronen transporteren vetten door het lichaam. Via lipoproteïnelipasen (LPL) kunnen allerlei cellen de triglyceriden opnemen.

Er zijn verschillende vormen van LPL:

Vetcellen hebben hoge Km en dus lage affiniteit LPL zorgt voor opname na voeding. Spiercellen hebben laag Km en dus hoge affiniteit, LPL zorgt voor opname bij inspanning. De vetcellen kunnen zich na maaltijd veel vet opnemen omdat er veel vet in het bloed aanwezig is (hoge Km). Tussen maaltijden is het vet in het bloed bedoeld voor de verbranding, dit vet kunnen spiercellen goed opnemen. Vetcellen reageren wel op glucagon, meer glucagon zorgt voor de mobilisatie van vetzuren in een complex met albumine. Het enzym (hormone-sensitieve lipase) dat vetten afbreekt in vetcellen, waardoor losse vetzuren ontstaan, wordt geactiveerd door glacagon. Dit gebeurd ook weer door fosforylering. Deze losse vetzuren worden afgegeven aan het bloed. Glucagon betekent te weinig voeding.

Vetzuren kunnen worden omgezet in acetyl-CoA, deze beta-oxidatie vindt plaats in het mitochondrium. Het heet beta-oxidatie omdat er wordt afgesplitst op het beta-C-atoom en daardoor krijg je acetyl-CoA want deze heeft 2 C atomen (alfa en beta).

In vet zit meer energie dan in glucose. Dit komt omdat er per molecuul vet zit veel meer acetyl-CoA gemaakt wordt, maar ook NADH en FAD (2H) en dit draagt bij aan de oxidatieve fosforylering.

Door binnenste mitochondriale membraan wordt bepaald of glucose óf vetzuren gebruikt wordt als brandstof. Altijd eerst glucose. Vetzuur wordt omgezet naar vetzuurcaritine, in membraan van mitochondrium zit een caritine carrier eiwit dus alleen zo kunnen vetzuren het mitochondriën in. Dit enzym carnitine is dus de transporter en kan uitgezet worden. Bij voldoende glucose wordt acetyl-CoA door acetyl CoA caboxylase omgezet in malanyl CoA en dit remt het enzym. Acetyl CoA carboxylase wordt gestimuleerd door insuline en geremd door AMP.

Aminozuren en eiwitten

Inactieve verteringsenzymen (zymogeen/proenzym) in de darm (en bloedstollings enzymen), deze moeten inactief zijn omdat ze anders schade aanrichten. De activatie vindt plaats door gelimiteerd proteoglycanen van deze enzymen via membraan gebonden enterokinases in de darm.

Er is geen opslag van aminozuren, overmaat wordt opgeslagen in vet.

ALAT: alanine aminotransferase, lever enzym: pyruvaat wordt omgezet in acetylCoA en hiervan worden vetzuren gemaakt. Aminozuren worden daarvoor eerst omgezet in pyruvaat door het aminozuur af te splitsen (dit plas je uit).

Bij vaten wordt de eerste drie dagen de spiermassa aangesproken om aminozuren uit vrij te maken, zodat hiervan pyruvaat gemaakt kan worden. Pas na drie dagen ga je over op vetverbranding. Ook als je 12 uur slaapt, zie je dat je al veel ureum uitscheidt en dat je dus al spiermassa verbrandt.