Notes bij het vak Sturing & stofwisseling - Geneeskunde - B1 - UL (2014-2015)

Collegeaantekeningen

HC-01: Inleiding

Tijdens het blok moet er een casusverslag gemaakt worden. Dit is een aanvullende eis voor dit blok, maar telt mee als cijfer voor de lijn AWV. Indien het onvoldoende wordt beoordeeld, moet er een verbeterde versie worden ingeleverd. Verder is er een deeltoets met 20 meerkeuzevragen op 24 april. De eindtoets heeft 65 vragen en wordt afgenomen op 22 mei. De stof bestaat uit de hoorcolleges, responsiecolleges, werkgroepen, practica, ensembles en studieopdrachten. De stof is niet moeilijk maar het is wel veel. De responsiecolleges hebben verschillende onderwerpen. Responsiecolleges 1, 2, 3, 4, 5, 7 en 8 gaat over de studieopdrachten en eventuele vragen over de stof. Responsiecolleges 6 en 9 zijn bedoeld om de gehele stof nog een te doorlopen. Hiervoor moeten de studenten zelf met vragen komen, deze moeten worden ingediend via het discussieforum op blackboard. Tijdens de werkgroep wordt er een presentatie van een casus voorbereid. Deze wordt gepresenteerd tijdens de ensembles.

Stofwisseling vindt plaats in alle fases van het leven. Vooral de stofwisseling aan het begin van het leven en tijdens de zwangerschap is interessant. Tijdens deze fases is de stofwisseling anders dan tijdens de rest van het leven. Normaal gesproken komt iemand aan zijn energie door voedselinname. Bij een embryo/foetus is dit anders, zij krijgen energie via hun moeder.

Stofwisseling gaat volgens verschillende thermodynamische wetten.

• Nulde wet: mensen zijn homeotherm (warmbloedig) en hebben een constante temperatuur gedurende alle levensfasen

• Eerste wet: behoud van energie. Alle energie uit de opgenomen voedingsstoffen manifesteert zich uiteindelijk als warmte, arbeid of groei (opslag).

• Tweede wet: biochemische omzettingen leiden altijd tot warmteverlies zodat minder energie overblijft voor de stofwisselingsprocessen.

• Derde wet: de lichaamstemperatuur is absoluut.

De nulde wet
De lichaamstemperatuur is ongeveer 37 graden met een normale variatie van 1 graden. Afwijkingen worden gediagnosticeerd door temperatuurmeting door bijv. bij het rectum. Als er afwijkingen worden gevonden kunnen er maatregelen worden genomen. Bij hypothermie (onderkoeling): kleding, verwarming etc. Bij hyperthermie (oververhitting): afkoeling met koud water en/of ijs, beschutting, ontstekingsremmers etc.

De eerste wet
De eenheid van energie is joule (bewegingsenergie eenheid) en calorie (warmte eenheid). Bij stofwisseling wordt de calorie (cal) en kilocalorie (kcal of Cal) gebruikt. De (oude) definitie van een calorie is de hoeveelheid warmte die nodig is om 1 gram zuiver water 1 graad omhoog te brengen. De huidige definitie is 1 calorie = 4,1868 joule. Let bij afkortingen altijd goed op of er cal (calorie) of Cal (kilocalorie) staat.

De tweede wet
De toename van inwendige energie van het menselijk lichaam is de som van de opgenomen vrije energie (Gibb’s energie) en verloren energie, die als warmte verdwijnt. Deze warmte is het product van de absolute temperatuur (T) en de entropieverandering (S). De belangrijkste drager van vrije energie in cellen is het molecuul adenosinetrifosfaat (ATP). De belangrijkste drager van vrije energie tussen cellen is glucose.

De derde wet
De absolute temperatuur varieert in het heelal van 0 tot 10^32 K. De lichaamstemperatuur is in alle levensfasen constant op 310,5 K, maar baby’s kost het veel meer moeite om deze temperatuur constant te houden. In het eerste levensjaar gaat de meeste energie naar de groei. Voor de geboorte krijgt een baby energie via de moeder. Na de geboorte komt de energie binnen via voedsel. De belangrijkste macronutriënten zijn koolhydraten, eiwitten en vetten. Verbranding vindt plaats in het waterig milieu van de lichaamscellen bij 37 graden.

Vrije energie-inname en –verbruik moeten in evenwicht zijn en dat wordt gestuurd en geregeld met behulp van energiebuffers zoals glycogeen. Om inzicht te krijgen in positieve en negatieve energiebalans is meting van het gewicht noodzakelijk en vooral het verloop daarvan. De energiebalans is in verschillende levensfase anders.

HC-02: Regeling van de voortplanting (30-03-2015)

De voortplanting begint met een eicel en een zaadcel. Voor de geboorte heeft een vrouw het maximum aantal follikels (eicellen). Tijdens de puberteit begint de rijping van deze cellen, elke maand is echt slechts één cel die kan worden bevrucht. Als de eicel niet wordt bevrucht, gaat de vrouw menstrueren. De betrokken organen bij de menstruatie zijn de baarmoeder, eierstokken (ovarium), hypofyse (voorkwab/adenohypofyse) en de hypothalamus. De hypothalamus produceert GnRH, hierdoor wordt de hypofyse geactiveerd. De hypofyse produceert FSH en LH. FSH stimuleert de mitose van granulosacellen. De granulosacellen gaan oestrogeen produceren. Oestrogeen heeft een negatieve invloed op de productie van FSH. Zo wordt voorkomen dat er meerdere follikels gaan rijpen. Dit systeem is bedoelt om ervoor te zorgen dat er vrijwel geen meerlingen worden geboren. Meerlingen hebben een verhoogde kans op complicaties.

Het ovulatieproces bestaat uit verschillende stappen:

1. Granulosacellen gaan naast oestrogeen ook progesteron produceren. (De granulosacellen worden geluteïniseerd.)

2. De reductiedeling in de eicel gaat verder.

3. De wolk granulosacellen (cumulus) rondom de eicel maakt zich los van de granulosacellen in de follikelwand.

4. Prostaglandines en het complementsysteem in de wand van de follikel worden gestimuleerd waardoor (mede door toenemende druk van het follikelvocht) een gat in de follikelwand ontstaat. De eicel kan de follikel en het ovarium verlaten en zal in de tuba door de fimbriae worden opgenomen.

Na de ovulatie begint de luteale fase. Tijdens deze fase wordt er door de achtergebleven geluteïniseerde granulosacellen ook progesteron geproduceerd. Om erachter te komen of een vrouw een eisprong heeft gehad wordt gekeken naar progesteron gehalte. Dit wordt een week na de ovulatie bekeken.

Het endometrium (baarmoederslijmvlies) wordt onder invloed van de oestrogeen opgebouwd, als er follikelgroei is. Het groeien van het endometrium wordt de proliferatieve fase genoemd, maar omdat in dezelfde tijd ook follikelgroei is heet het ook de folliculaire fase. Het baarmoederslijmvlies wordt onder invloed van progesteron geschikter gemaakt voor innesteling doordat het wat meer verbindt. Dit heet de secretoire fase. Als er naar het ovarium wordt gekeken, heet het de luteale fase omdat in dit stadium er een corpus luteum in het ovarium zit. Als er innesteling zou plaatsvinden verandert het endometrium in deciduaal endometrium.
Progesteron zorgt voor negatieve feedback voor productie en afgifte van LH. Hierdoor kan er maar één ovulatie plaatsvinden.

Als de bevruchting uitblijft, ontstaat er geen bèta-hCG signaal naar het corpus luteum. Bèta-hCG is een hormoon dat erg lijkt op LH en het bindt dus ook aan dezelfde receptoren en heeft dezelfde functie. De productie van progesteron stopt. De spiraal arteriën trekken zich terug in het stratum basale van het endometrium, hierdoor wordt het opbouwde endometrium niet meer voorzien van bloed en dus voedingsstoffen. Dit heeft tot gevolg dat het afsterft. Prostaglandines komen vrij en zetten het myometrium (baarmoederspier) aan tot contractie. Dit zijn de zogeheten menstruatiekrampen. Het necrotische endometrium wordt de baarmoeder uitgewerkt en dit is de menstruatie.

Een normale menstruatiecyclus duurt 21 tot 35 dagen. Bij een vrouw met een menstruatiecyclus die zo lang duurt is de kans op ovulatie 95%. Een irregulaire of geen cyclus kan er onderscheidt worden gemaakt tussen oligomenorrhoe of amenorrhoe. Er is sprake van oligomenorrhoe als er een cyclus is die langer duurt dan 42 dagen en korter dan 6 maanden. Amenorrhoe is een cyclus die langer duurt dan 6 maanden. Beide soorten kunnen primair of secundair zijn, primair houdt in dat de menstruatie nooit (regelmatig) is geweest, secundair houdt in dat de menstruatie uitblijft, terwijl deze eerst wel plaatsvond (en de vrouw is niet zwanger).

Anovulatie (het niet hebben van een eisprong) wordt onderverdeeld in drie groepen:

• WHO 1 (prevalentie 10%) : probleem centraal gelegen

  • probleem in functioneren hypothalamus of hypofyse voorkwab

  • vaststellen door bloedtest, kijken naar gonadotrofines (LH en FSH), deze zullen verlaagd zijn en de oestrogene status, deze zal ook verlaagd zijn

  • topsporters, vrouwen met anorexia

• WHO 2 (prevalentie 85%): disbalans hypofyse-ovarium-as.

  • normogonadotrope (normaal gonadotropine gehalte) en normo-oestrogene status (normaal oestrogeen gehalte)

• WHO 3 (prevalentie 5%): probleem in ovarium gelegen door geen of nauwelijks follikel vorming: menopauze

  • vaststellen door bloedtest, hypergonadotrope (hoog gonadotropine gehalte) en hypo-oestrogene status (laat oestrogeen gehalte).

HC-03: Microscopie van de gonaden (30-03-2015)

De tractus urogenitalis en genitalis hebben een gemeenschappelijke ontstaansgeschiedenis. De tractus urogenitalis bestaat uit de nier, ureter, blaas en urethra. De vrouwelijke tractus genitalis bestaat uit het ovarium, de tuba uterina, de uterus, de vagina en de vulva.

Vrouw

De uterus is ongeveer een vuist of mandarijn groot orgaan. De baarmoederhals (cervix) sluit aan op de vagina via de isthmus. De uterus bestaat uit drie gedeeltes; de isthmus, het corpus en de fundus. Het grootste deel van de uterus is het corpus. De bovenkant van de uterus heet de fundus. Ter hoogte van de fundus van de uterus zitten drie ‘waslijnstjes’: de ovarium keten (ligamentum suspensorium, ovarium en ligamentum prorium), tuba uterina en ligamentum rotundum (ook wel ligamentum teres uteri genoemd). Om deze drie ‘waslijnen’ zit het ligamentum latum. Het is een mesenterium laag: een dubbele laag visceraal peritoneum. Ter hoogte van de cervix gaat het ligamentum latum richting de lichaamswand en hier heet het ligamentum cardinale of parametrium. Het ligamenten dat naar achter toe loopt heet het ligamentum sacrouterina en het ligament dat naar voor te gaat heet het ligamentum pubovesicale. Er zijn twee holtes: een voor de uterus (excavatio vesico-uterina) en een achter de uterus (excavatio recto-uterina).

De stand van de uterus:

• Anteversie: naar voren.

• Anteflexie: gekromd naar voren.

• Retroversio dextra: rechterkant iets meer naar achter.

De arteria ovarica en de vena ovarica lopen lang het ligamentum ovarii. Maar de arteria ovarica ontspringt hoog uit aorta. En de linker vena ovarica ontspringt uit vena renalis en de rechter vena ovarica ontpringt uit de vena cava inferior. De arteria ovarica loopt langs het ligamentum suspensorium ovarii. De arteria ovarica en de arteria uterina fuseren en deze tak heet de ramus tubarius. De arteria uterina ontspringt uit arteria iliaca interna. De arteria uterina loopt over in de ramus tubarius (richting de uterus) en de ramus vaginalis (richting de vagina).

Het ovarium bestaat uit drie delen: de cortex, medulla en het peritoneum. Het peritoneum bestaat uit mesotheel en wordt ook wel germinatief epitheel genoemd. In de medulla zitten geen follikels, alleen bloedvaten, lymfevaten en zenuwen. De primordiale follikels zitten in de cortex. Om deze follikels heen zit een folliculaire bindweefsellaag die de follikels beschermt. Elke maand gaat een aantal follikels verder delen en verder ontwikkelen.

Voor de geboorte beginnen de oogonia (de oerkiemcellen) aan de reductiedelingen. Halverwege de eerste reductiedeling stopt dit proces en er komt een folliculaire bindweefsellaag omheen. Pas in de puberteit komt de verdere ontwikkeling tot stand. Het Graafs follikel is het follikel van waaruit de eisprong gaat plaatsvinden. Dit is het follikel wat zich het meeste is ontwikkeld. Tijdens de eisprong barst het Graafs follikel open, net als het ovarium. Er ontstaat als het ware een wond op het ovarium, waardoor er steeds meer littekenweefsel ontstaat op het ovarium. In het follikel zitten Granulosa cellen. Dit zijn cellen waaruit een deel van de vrouwelijke hormonen ontstaat. Er ontstaat een bobbeltje in de follikel dat het cumulus oophorus heet: het draagt het eitje.

Buiten de lamina basalis zijn er bij het Graafs follikel een theca externa en een theca interna. De theca interna gaat na de eisprong zorgen voor het vervolg van de hormoonproductie. LH en FSH zorgen ervoor dat het ovarium in de juiste staat is voor de eisprong. De zona pellucida is als het ware een eischil om het eitje heen. Verder zit om de eicel ook een corona radiata. De primordiale follikels die geen Graafs follikel worden, gaan dood: atresie. Hieruit ontstaat een atretisch follikel, waarvan het glasmembraan v. Slavjanski overblijft. De meeste follikels bereiken dit stadium. Elke maand is er 1 follikel die Graafs follikels worden. Soms zijn het er meerdere, maar dit is niet de normale situatie. Vervolgens is er de ovulatie en dan kan er wel of geen bevruchting zijn. Wanneer er bevruchting plaatsvindt, ontstaat uit het follikel het corpus luteum (het gele lichaam).

Bij het openbarsten van het ovarium komt er bloed in het follikel. Wanneer dit bloed wordt afgebroken ontstaat er bilirubine wat het corpus luteum een gele kleur geeft. Uit het corpus luteum ontstaat het corpus luteum gravidarum en hieruit het corpus albicans (een litteken klontje/weefsel). Ook als er geen bevruchting plaatsvindt, ontstaat er een corpus luteum, want dit moet de eicel onderhouden. Hierna ontstaat direct het corpus albicans. Bij het corpus luteum zorgen de theca interna en de granulosa cellen voor de productie van bepaalde hormonen. Het corpus luteum gravidarum gaat steeds groter worden, tot het bijna alle ruimte in het ovarium inneemt. Dit heeft ermee te maken dat er heel veel hormoon aangemaakt moet worden. De tuba uterina heeft meerdere functies. De cellen in de tuba uterina moeten ervoor zorgen dat er veel glycogeen of glucose aanwezig is voor de voeding van de eicellen (gebeurt door middel van de stiftcellen). In het epitheel van de tuba uterina zitten trilhaarcellen, die ervoor zorgen dat de eicellen verplaats worden naar de uterus door middel van een vloeistofstroom. Het begin van de tuba uterina bestaat uit fimbriae: deze slierten bedekken het ovarium en ze zijn open naar de peritoneaal holte. Deze fimbriae bedekken de plaats van de eisprong, zodat het eitje niet in de peritoneaal holte terecht komt. De fimbriae sluiten aan op het brede deel van de tuba uterina (de ampulla) wat overgaat in het smalle deel van de tuba uterina (de isthmus). Het infundibulum is het gedeelte tussen de ampulla en de fimbriae.

Het lumen van de eileider wordt steeds nauwer. Het lumen wordt klein gehouden doordat het voor een groot deel gevuld is door epitheel. Vanuit de tuba uterina komen we terecht in de baarmoeder. De baarmoeder bestaat voor het grootste deel uit glad spierweefsel: het myometrium. Aan de buitenkant van het myometrium zit een bekledende laag: het perimetrium. Aan de binnenkant van het myometrium zit een epitheel (de actielaag), wat het endometrium heet. Het myometrium bestaat uit drie lagen, in de middelste laag bevinden zich de bloedvaten zitten naar het endometrium gaan. Deze middelste laag bestaat uit circulaire gladde spiercellen en de andere twee lagen bestaan uit longitudinale gladde spiercellen. Het endometrium heeft altijd een stratum basale, waaruit elke maand het stratum functionale wordt gevormd. In het stratum basale liggen een groot deel van de kliercellen. Het epitheel bestaat uit stiftcellen (secretoir) en trilhaarcellen.

De vascularisatie bestaat uit twee arteriae uterinae, die zich verdelen over het oppervlakte van de uterus. Deze vormen anastomosen, waaruit de arteriae arcuatae ontstaan. De radiale arteriae zijn rechte arteriën die het stratum basale ingaan. Ze gaan verder als spiraalvormige arteriën naar het stratum functionale. Ze liggen daar vlak onder het oppervlak. Deze spiraalvormige arteriën kunnen makkelijk afgeknepen worden, waardoor er ischemie ontstaat in het stratum functionale en het stratum functionale af gaat sterven. De venen bevatten veneuze meren (venous lakes). Dit zijn verdikkingen waarin veel bloed zit in de venen, er zijn namelijk geen lymfe in het endometrium en al het vocht moet toch afgevoerd worden. Het endometrium verandert cyclisch. Er is een proliferatieve fase (dag 6-14), waarin het stratum functionale wordt opgebouwd. Het stratum basale is aan het begin ongeveer 1 mm dik.

Er zijn alleen nog maar kliercellen. Met behulp van re-epithelialisatie worden er weer epitheelcellen gevormd. Door celdeling vindt er groei plaats van het volume. Aan het einde van deze fase vindt de ovulatie plaats. Het endometrium is dan ongeveer 3 mm dik. De secretoire fase (dag 15-28) is de fase na de ovulatie. Het endometrium is dan klaar. De cellen moeten in deze fase oedeem krijgen. Hierdoor wordt het endometrium 5-6 mm dik. De cellen hypertrofiëren maar worden niet meer. De klieren worden groter en ze bevatten een glucose-rijk vocht. In deze fase ontstaan de gekronkelde vaatjes. Hierna komt (eventueel) de menstruele fase (dag 1-5). Hierin gaan de spiraalvormige vaatjes contraheren, waardoor het stratum functionale ischemisch wordt. De klieren stoppen met het produceren van stoffen. Na twee dagen gaat het epitheel kapot en laat het stratum functionale los.

Man

De testes dalen af naar het scrotum en ze moeten daarvoor door de buikwand heen. Hierdoor ontstaat er in feite een uitstulping bij de buikwand. De gonaden ontstaan dus intraperitoneaal.

De buikwand bestaat (van buiten naar binnen) uit de m. obliquus abdominalis externus en internus, de m. transversus abdominis en de fascia transversalis. Deze lagen bevinden zich ook om de testes. Van buiten naar binnen geeft dit de fascia spermatica externa (m. obliquus abdominalis externus) en m. cremaster (m. obliquus abdominalis interna, zorgt voor de hoogte en zo voor de temperatuur van de testes), de fascia spermatica interna (fascia transversalis) en de tunica vaginalis (peritoneale bekleding). De perfusie gaat via de arteria testicularis. Het plexus pampiniformis voert het bloed weer af. Het vas deferens voert de spermacellen naar de urethra.

Het testikel bestaat aan de buitenkant uit een bindweefsellaag: de tunica albuginea. Aan de binnenkant is het weefsel waaruit de spermatozoöen gevormd worden. De ductuli efferentes komen uit de testikels en deze sluiten aan op een lange buis: de epididymis (de bijbal). In de epididymis ‘leren de spermatozoöen zwemmen’ en dus leren ze bevruchten. De binnenkant van het testikel bestaat uit lobuli. In elke lob zit een lang buisje waarin de spermatozoöen worden gevormd: de tubuli seminiferi. De tubuli seminiferi vormen de spermatozoöen. Dit gebeurt nog niet deels voor de geboorte, zoals bij vrouwen wel het geval is. De productie gaat continu en uit elke cel ontstaan vier spermacellen er zijn dus geen poollichaampjes. Het immuunsysteem herkent deze spermatozoöen niet, waardoor ze afgebroken kunnen worden door het immuunsysteem.

De sertollicellen vormen de bloed-testis barrière, waardoor de spermatozoöen worden beschermd. Terwijl de spermatozoöen gevormd worden, vormen ze bruggetjes met elkaar (ze gaan ‘hand in hand’) waardoor ze tegelijkertijd door de bloed-testis barrière gaan, van de basale kant naar de luminale kant van de sertollicellen. Het mediastinum testis is in feite de plek waar de tubuli seminiferi bij elkaar komen. De sertollicellen vormen de binnenkant van de buisjes. De Leydig cellen liggen tussen de tubuli seminiferi in en ze vormen allerlei hormonen, zoals androgenen en testosteron, door LH.

PD 09 LBV – zwanger worden

Een vrouw die doktersassistente is, was sinds 1988 aan de pil. Toen ze stopte met de pil had ze geen menstruatie meer. Na drie maanden ging ze naar de dokter. Eerst moest ze een zwangerschapstest doen, maar deze was negatief. Vervolgens werd er gekeken naar alternatieven. Niet ongesteld worden kan komen door stress, topsport, eetstoornis, vroege menopauze (door bijvoorbeeld een tumor in de hypofyse) en bij erg dunne mensen. Het kan zelfs door de pil zelf komen, maar het mechanisme dat hierachter zit is nogal onduidelijk.

Bij vrouwen met een kinderwens die stoppen met de pil is het belangrijk dat ze alvast foliumzuur innemen, geen rauw vlees meer eten, de kattenbak niet schoonmaken, doorbakken eieren eten en stoppen met roken en alcohol drinken.

Maar 15% van de vrouwen is gelijk de eerste maand zwanger, 80% na een jaar. Als het na een jaar nog niet gelukt is om zwanger te worden, is het nodig om te kijken of er iets aan de hand is. Bij mevrouw werd voor de zekerheid bloed geprikt, om te kijken naar LH en FSH. Het FSH was bij haar hoger dan normaal gesproken, maar dit was juist goed. Er werd een spermaonderzoek bij haar man gedaan en bij haar een echo-onderzoek van de eierstokken om te kijken of er follikels rijpen.

Ook is er een hysterosalpingogram (HSP) gemaakt, bij deze test wordt er met contrastvloeistof gekeken naar het verloop van de eileiders naar de baarmoeder. Door een SOA (chlamydia) kunnen de eileiders ontstoken raken waardoor ze dicht gaan zitten. Daarna is er ook nog oestrogeen geprikt. Al deze tests kwamen negatief terug.

Mevrouw bleek wel ongesteld te worden, dit kon worden aangetoond door microscopisch bloed in de urine. Daarom kreeg ze ‘huiswerk’ mee; mevrouw moest drie keer in de week seks hebben in haar vruchtbare periode. Dit werd na een paar maanden vervelend. Toen werd ze zwanger, maar kreeg ze na twee weken een miskraam. Dat was heftig voor haar en haar man. Vervolgens raakte ze weer zwanger, maar ze had geen idee sinds wanneer ze zwanger was. Er werd een echo gemaakt, maar er was geen hartactie. Het was niet duidelijk of de echo misschien te vroeg was gemaakt, daarom werd later nog een keer een echo gemaakt. Ook toen was er geen hartactie. Daardoor werd het wachten op een miskraam. Deze bleef uit, daarom besloot mevrouw een abortus te nemen.

Voor mevrouw kwam er vervolgens een drukke tijd aan, ze ging trouwen en zij en haar man hadden net een nieuw huis gekocht en haar moeder overleed. Daarom hadden zij en haar man besloten om het even rustig aan te doen. Vervolgens raakte mevrouw spontaan zwanger. Ze was bang voor een nieuwe miskraam, maar alles ging dit keer goed. Alleen toen mevrouw 30 weken zwanger was, braken haar vliezen. Ze werd naar het ziekenhuis gebracht en daar kreeg ze weeremmers. Ook moest ze bedrust voor de rest van de zwangerschap. Dit ging drie weken goed, toen kreeg ze koorts.

Doordat de vliezen gebroken zijn is het gemakkelijk om een ontsteking op te lopen omdat de baarmoederholte in directe verbinding met de buitenwereld staat. Ook met de baby ging het niet goed, dus haar bevalling moest worden ingeleid. In het ziekenhuis waar ze op dat moment lag, was er geen couveuse beschikbaar. Dus mevrouw moest (samen met de kinderarts) in een ambulance. In het andere ziekenhuis waren haar weeën gestopt, dus moest ze wee stimulatoren krijgen. Uiteindelijk was er een keizersnee nodig. Het kind was gezond en is nu elf jaar oud. Daarna heeft mevrouw nog 2 miskramen gehad en toen een dochter gekregen.

HC 04 – Regeling van de Temperatuur (31-03-2015)

De temperatuurregeling is zeer nauwkeurig en wordt op 37°C gehandhaafd, met een normale variatie van één graad Celsius. Dit houdt in dat mensen homeoterm zijn; ze regelen zelf hun temperatuur. Het gebied boven de 42 graden Celsius en onder de 25 graden Celsius is levensgevaarlijk. Bij 34 graden Celsius is er sprake van onderkoeling en bij 33 graden Celsius komt men in de comateuze toestand. Heel kleine verschillen in lichaamstemperatuur kunnen dus al hele grote gevolgen hebben. Artsen meten om deze reden vaak de lichaamstemperatuur van patiënten. De temperatuur in het lichaam is niet overal gelijk. Onder de oksel is de temperatuur het minst precies (34,7-37,3°C) en rectaal is de temperatuur het meest precies (36,8-38.0°C). De temperatuur van de voeten neemt de temperatuur van de omgeving aan.

Bij een lagere omgevingstemperatuur, zal de gemeten temperatuur van de voeten veel lager zijn. Dit kan dalen tot ongeveer 25°C, waarbij er geen levensgevaarlijke situatie ontstaat. De grafiek van omgevingstemperatuur (X-as) tegen de gemeten lichaamstemperatuur (Y-as) van de voeten is dezelfde lijn als de lijn die koudbloedige dieren volgen. De hoogste lichaamstemperatuur wordt bereikt aan het einde van een werkdag (rond 19:00 uur) en de laagste lichaamstemperatuur wordt net voor het ontwaken bereikt (rond 4:00 uur). Dit wordt automatisch geregeld.

Bij vrouwen zijn er maandelijkse variaties in de lichaamstemperatuur: progesteron zorgt namelijk voor een kleine temperatuurverhoging. Met een basale temperatuurcurve kan hiermee de eisprong worden aangetoond. Dit is erg onbetrouwbaar.

De belangrijkste bronnen van warmte zijn biochemische reacties en spier activiteit. Bij biochemische reacties kan gedacht worden aan de omzetting van suikers in ATP, waarbij 60% van de energie wordt omgezet in warmte en slechts 40% in ATP. Spieractiviteit is onder andere lichaamsbeweging, die de warmteproductie verhoogt.

Het lichaam heeft een aantal mechanismen om warmte te verliezen. Hieronder vallen:

• Straling (radiation) – de tendens dat warmte stroomt van een warme plaats naar een koudere plaats. Dit kan geregeld worden met behulp van vasodilatatie en vasoconstrictie.

• Verdamping (evaporation) – zweet verdampt sneller als de lichaamstemperatuur hoger wordt. Dit is moeilijker in een omgeving met een hogere luchtvochtigheid.

• Uitademing. – verantwoordelijk voor verlies van 20% van de warmte.

Het lichaam regelt de lichaamstemperatuur door middel van regelkringen. Een regelkring begint met een gewenste waarde. En er is een regelaar die de gemeten waarde vergelijkt met de gewenste waarde. Als de gemeten waarde anders is dan de gewenste waarde, dan zal er een fout (E) optreden. Deze fout kan positief en negatief zijn. Bij een positieve fout moet de waarde omhoog worden gebracht en bij een negatieve fout moet de waarde naar beneden worden gebracht. De sensor in het lichaam (thermoreceptoren) zet de temperatuurwaarde om in een elektrisch signaal. Het vergelijkende element in het lichaam is te vinden in de anterior hypothalamus. De plek waar de gewenste waarde wordt bepaald, is nog onduidelijk. De controller is de posterior hypothalamus en deze stuurt vervolgens de actiepotentialen naar de lichaamsdelen die het proces uitvoeren. Het proces dat plaatsvindt kan gaan door bijvoorbeeld vasoconstrictie van de bloedvaten en het rillen van de spieren.

Aanpassing aan kou begint meestal via gedrag, door warme kleren aan te trekken en iets warms te drinken. Fysiologisch gaat het via meerdere mechanismen, zoals vasoconstrictie, rillen (bewegen) en een grotere thyroxine en adrenaline productie (acclimatiseren). De hogere thyroxine en adrenaline productie verhoogt de metabolic rate en hiermee de warmteproductie. Aanpassing aan warmte gaat via vasoconstrictie, zweten en een lagere thyroxine en adrenaline productie (acclimatiseren).

Pasgeboren baby’s zijn nog niet in staat om warmte vast te houden. Ze hebben nog geen volledige controle over de spieren, waardoor ze niet rillen. Bij kinderen is de hoeveelheid bruin vet hierdoor hoger dan bij volwassen. Het bruine vet produceert warmte. Na ongeveer negen maanden verdwijnt dit bruine vet.

De regelkring voor temperatuur bij koorts is een bijzondere regelkring. Koorts verhoogt de gewenste waarde in de hypothalamus, waardoor er een positieve fout ontstaat. De temperatuur wordt dan omhoog gebracht, zodat er een ‘evenwicht’ ontstaat op een hogere temperatuur dan normaal (bijvoorbeeld 39°C). Het setpoint is dan hoger dan normaal, waardoor iemand uiteindelijk ook gaat zweten om de warmte weer te verliezen.

Er zijn warmtereceptoren en koudereceptoren in de huid (de schil) en in de kern. De signalen worden allemaal opgevangen in de anterior hypothalamus. In de anterior hypothalamus zijn de receptoren heel precies afgesteld. De receptoren in de huid zijn minder precies, dit komt doordat de temperatuur van de huid sneller afwijkt van het lichaam. De huidsensoren zorgen voor feed-forward.

HC 5 – Mechanisme van het baringsproces

De baarmoeder is in de niet zwangere situatie bij een vrouw die nog nooit een kind gekregen heeft, zo groot als een mandarijn. Bij een vrouw die al wel een kind heeft gekregen is de baarmoeder zo groot als een sinaasappel. Aan het eind van de zwangerschap is de baarmoeder zo groot als een watermeloen. De baarmoeder bestaat uit een uterus en een cervix (baarmoedermond). Als er een cervix insufficiëntie is, blijft de baarmoedermond niet goed dicht waardoor iemand het kind kan verliezen. De uterus zelf moet gaan uitzetten en dit kan heel goed doordat er heel weinig bindweefsel in zit en veel spierweefsel. In de cervix zit juist voornamelijk bindweefsel, want de cervix moet goed gesloten blijven. Aan het eind van de zwangerschap moet de cervix juist weker worden, want daarlangs moet het kind naar buiten, en de baarmoeder moet steviger worden, want die moet het kind naar buiten duwen. In het begin van de zwangerschap is de cervix staand en gesloten en aan het eind van de zwangerschap is deze verstreken en open.

Vrouwen die hun eerste kind krijgen zonder complicaties tijdens de zwangerschap, bevallen vaker ’s ochtends vroeg (van 4 uur tot 10 uur). Vrouwen die bij de zwangerschap van hun eerste kind complicaties hebben, worden vaker ingeleid. Deze vrouwen krijgen vooral ’s middags een kind, dit komt gedeeltelijk omdat het voor de vrouw en de arts handiger is om de bevalling ’s middags te doen.

Het begin van de eindfase van een zwangerschap is niet exact te geven. Het eind van de eindfase wordt gezien als het moment dat het kind en de placenta zijn uitgedreven. De baring in opgedeeld in verschillende fases. Het eerste tijdperk is de ontsluitingsfase, het tweede tijdperk is de uitdrijvingsfase, het derde tijdperk is het nageboortetijdperk en het vierde tijdperk is als de moeder weer stabiel wordt. Baring wordt gezien als het proces van regelmatige uteruscontracties.

De gemiddelde duur van de zwangerschap bij de mens is 280 dagen. Dit wordt gerekend vanaf de eerste dag van de laatste menstruatie (twee weken later vindt de bevruchting plaats). Vroeger was er de regel van Naegele: neem de laatste menstruatie, tel hier 9 maanden bij op en tel hier één week bij op, dit is de verwachte beval datum. Nu wordt het gedaan met behulp van een echo, waarin meerdere gegevens worden ingevoerd. Deze echo wordt meestal in de eerste dertien weken gemaakt.

Tijdens de zwangerschap wordt ook de groei van de baarmoeder en het kind in de gaten gehouden. Dit kan door uitwendig onderzoek, tijdens dit onderzoek wordt gekeken hoe hoog de bovenrand van de baarmoeder zit. Hiervoor worden anatomische referenties gebruikt. Ook wordt een echo gebruikt om de groei te bepalen en te kijken of de baby geen afwijkingen heeft. Tijdens de echo worden de omtrek van het hoofd, de buikomtrek en de femurlengte.

Eventueel wordt gekeken naar de grote van het cerebellum, hiermee is de leeftijd nauwkeurig te schatten.

Één op de twintig vrouwen bevalt op de uitgerekende datum. De à terme periode is 37-42 weken (259-294 dagen). De pre terme periode is onder de 37 weken en de post terme periode is na 42 weken of meer. De post terme periode komt nu bijna niet meer voor, omdat men probeert elke vrouw voor dat moment te laten bevallen door de bevalling in te leiden.
Een te lange zwangerschap vergroot de kans op foetale zwangerschap.

Welke hormonen doen er allemaal mee?

• Cortisol

• Oestrogeen – stijgt tijdens de zwangerschap.

• Progesteron – stijgt heel hard tijdens de zwangerschap. Progesteron zorgt ervoor dat het gladde spierweefsel in de baarmoeder gerelaxeerd blijft. Het heeft ook effect op het gladde spierweefsel in bijvoorbeeld het maag en darmstelsel, waardoor er veel ‘zwangerschapskwaaltjes’ ontstaan.

• Relaxine

• Oxytocine – wordt gemaakt buiten de zwangerschap.

• CRH

• Prostaglandine

• Catecholamine

Bij schapen bepaalt het lam wanneer de baring op gang komt. Dit heeft te maken met een seintje van hypothalamus, naar hypofyse, naar bijnier. De bijnier gaat cortisol afgeven, waardoor er een afname is van het progesteron en een toename van het oestrogeen. De verandering van de ratio progesteron en oestrogeen zorgt voor een toename aan prostaglandine. Bij de mens moet er ook een dergelijk proces zijn, maar dit proces weet men nog niet precies. Het is waarschijnlijk een combinatie van het moederlijk proces en het foetaal proces. Het foetale proces is onduidelijk. Bij baby’s met anencefalie (en niet ontwikkelde schedel, waardoor de hersenen oplossen), duurt de zwangerschap langer dan 40 weken. Hieruit kan worden afgeleid dat het foetale proces invloed heeft op de duur van de zwangerschap. Het moederlijk proces gaat over de verweking van de cervix en de contracties van de uterus.

De uterus contraheert altijd en dus ook buiten de zwangerschap. Vrouwen hebben hier vaak geen last van. Er is tijdens de zwangerschap geen gecoördineerde contractie. Bij het eind van de zwangerschap is er meer coördinatie, waardoor er Braxton Hicks contracties ontstaan. Hierdoor krijgt een vrouw onder andere een harde buik.

In de cervix zit veel bindweefsel en weinig spierweefsel. De collageenbundels vallen uiteen onder invloed van prostaglandines, waardoor de cervix verweekt.

Als iemand voor de eerste keer gaat bevallen, zal de baarmoederwand eerst korter worden (verstrijken) en vervolgens open gaan. Als iemand al een keer is bevallen, zal het verstrijken en openen tegelijkertijd gebeuren.

In de loop van de zwangerschap is er een toename van het aantal gap junctions in de gladde spiervezels van het myometrium, waardoor het zo is dat als het ene deel van de baarmoederwand contraheert, andere delen ook gaan contraheren. De toename van het aantal gap junctions gaat onder invloed van prostaglandines. Er is een verhoogde gevoeligheid voor oxytocine, doordat er meer oxytocine receptoren zijn (onder invloed van prostaglandine en estradiol). De oxytocine wordt ook meer geproduceerd door de hypofyse (Ferguson reflex als gevolg van cervixveranderingen). Ook de lokale productie van oxytocine neemt toe (positieve feedback). Cortisol zorgt er bij de foetus ook voor dat de foetus klaar is om geboren te worden.

Een baring kan kunstmatig op gang gebracht worden door het toedienen van oxytocine of prostaglandine. De keuze tussen oxytocine en prostaglandine is afhankelijk van de zwangerschapsduur en de rijpheid van de baarmoedermond. Als er sprake is van een rijpe baarmoedermond, kiest men voor oxytocine (om de vliezen te breken). Wanneer de baarmoedermond nog niet rijp en verweekt is, dan wordt er prostaglandine gegeven. Een baring kan ook kunstmatig geremd worden door een oxytocine antagonist of door een prostaglandine synthetase remmer. Dit kan niet meer als de baring echt al bezig is.

Het gebruik van prostaglandines heeft verhoogde kans op complicaties, dus er moet een duidelijke indicatie zijn om dit te gebruiken (zoals zwangerschapsvergiftiging).

HC 6 – Regeling van de seksualiteit

De sturing van seksualiteit is biopsychosociaal en dus niet puur fysiologisch. Het is een samenspel van biologische/lichamelijke, psychologische en sociale factoren. Biologisch gaat over hormonen (bij mannen door testosteron en bij vrouwen door oestrogeen), leeftijd, ziekte handicap en geneesmiddelen. Sociale factoren zijn tijd en cultuur gebonden. Waarden en normen spelen een grote rol in hoe men aankijkt tegen seksueel gedrag, verlangens en problemen.

Seksualiteit is het gedrag, dat gericht is op het (laten) ervaren van opwinding en intimiteitgevoelens. Het wordt geregeld door hormonen.

De seksuele responscyclus geeft wat er gebeurt tijdens de verschillende fasen van seksuele activiteit met de seksuele opwinding. Daarnaast laat het zien welke fasen gebeuren in interactie en welke solo. Tijdens het verlangen (solo) stijgt de seksuele opwinding. Bij de opwinding (interactie) stijgt deze nog meer. Bij het orgasme (solo) wordt er een piek bereikt, waarna het herstel (interactie) plaatsvindt. Tijdens dit herstel daalt de seksuele opwinding. Bij mannen is de herstelfase langer dan bij vrouwen. Vrouwen kunnen ook vaker en daarna sneller weer klaarkomen.

Een chemische reactie is bijvoorbeeld dat er meer bloed naar de geslachtsorganen wordt gepompt. Daarnaast zijn er lichamelijke reacties, zoals een hogere lichaamstemperatuur, rodere lippen en blozen (door toegenomen doorbloeding). Wanneer iemand een orgasme gaat krijgen, worden de pupillen veel groter. Voor het krijgen van een orgasme moet iemand in staat zijn zich helemaal op zichzelf te richten.

De psychosomatische cirkel is een weergave van de complexe interactie tussen de fysiologische en psychologische aspecten. Er zijn twee manieren waarop deze cirkel ‘aangeslingerd’ kan worden: door cognities en tactiele stimuli. Hierna kunnen dingen geremd worden en juist versterkt worden. De cognities worden voornamelijk verwerkt via het limbisch systeem (emotionele systeem).

Voornamelijk het parasympathisch systeem heeft veel effect op het opgewonden raken, wat leidt tot een erectie of lubricatie. Het sympathische systeem heeft effect op de contractie van glad spierweefsel van o.a. de prostaat, wat leidt tot emissie. Het somatomotorisch systeem zorgt voor de contractie van o.a. de bekkenbodemspieren, wat leidt tot een expulsie of orgasme. De bekkenbodemspieren zitten rond de anus, vagina en plasbuis. Deze spieren gaan ritmisch samentrekken (met een interval van tussen de 0,6 en 0,8 seconden).

Seksuele motivatie komt door seksuele stimuli plus sensitiviteit. Deze sensitiviteit wordt veroorzaakt door androgenen en dopamine. Dit leidt tot actiegeneigdheid (fysiek en subjectief), wat weer leidt tot seksuele activiteit. De regulatie hiervan gebeurt deels fysiologisch en deels via bewuste input van het brein.

Actiepotentialen, zoals dopamine en testosteron, bevorderen het signaal naar het limbisch systeem. Actiepotentialen en noradrenergenen bevorderen het signaal naar het ruggenmerg. Actiepotentialen en NO bevorderen het signaal naar de genitaliën. Actiepotentialen en oxytocine bevorderen het krijgen van een orgasme. SSRI’s en prolactine remmen het signaal naar het limbisch systeem. Een dwarslaesie vermindert het signaal naar het ruggenmerg. Zenuwschade vermindert het signaal naar de genitaliën. Wanneer iemand klaarkomt produceert diegene wat meer testosteron en oxytocine.

Een plethysmograaf kan de seksuele opwinding meten in de vagina van een vrouw. Hiermee wordt de vaginale puls amplitude (VPA) gemeten. Met een Barlow rekstrookje kan de seksuele opwinding gemeten worden bij een man. Het rekstrookje wordt om de penis aangebracht en dit geeft een zelfde soort uitslag als een plethysmograaf.

Er blijkt geen verschil te zijn in objectieve opwinding (lubricatie en zwelling van het genitaal gebied) tussen vrouwen met en zonder opwindingsproblemen. De subjectieve opwinding is bij vrouwen met een opwindingsprobleem wel minder.

Het feit dat een respons van het autonome zenuwstelsel leidt tot genitale doorbloeding en zwelling, lijkt een geautomatiseerd proces. Daarentegen is het zo dat de subjectieve resons van opwinding veel langzamer is en meer delen van de hersenen betreft.

Situatie en context spelen ook een belangrijke rol bij seksuele opwinding. Mannen voelen meer via het onbewuste, hele snelle pad. Bij vrouwen gaat het meer om de subjectieve gegevens zoals context en situatie.

Er zijn meerdere voorwaarden voor optimaal seksueel functioneren, hieronder vallen onder andere intacte lichaamsfuncties (wat betref zenuwstelsel, vaten en neuro-endocrien stelsel), adequaat psychologisch functioneren en een seksueel stimulerende situatie.

Bij een operatie aan bijvoorbeeld de baarmoeder (simpele of radicale hysterectomie), zal er zenuwschade optreden. Hierdoor zal de VPA significant gaan verschillen. Een zenuwsparende operatie zal minder schade veroorzaken aan de VPA. Er is echter geen verschil in subjectieve opwinding.

Het is noodzakelijk dat er een minimum hoeveelheid androgeen aanwezig is om verlangen op te wekken. Het is echter niet zo dat er correlatie is tussen het androgeen niveau en het verlangen en de seksuele opwinding. Hormoonsuppletie heeft dus nauwelijks zin. Wel heeft toediening van hormonen zin als vrouwen voortijdig de functie van hun ovaria verloren hebben, of als ze lange tijd alleen centraal oestrogeen toegediend hebben gekregen. Als mannen extreem weinig libido hebben, kan het zijn dat er een testosteron tekort is.

HC 7 – Feedbacksystemen en modellen (31-03-2015)

Bij de temperatuurregeling is er negatieve feedback en bij de baring is er positieve feedback. Een fysiologisch feedbacksysteem is in feite een model. Een model kan gezien worden als een voorbeeld, een ideaalbeeld of een (kleinschalige) reproductie (van de werkelijkheid). Een definitie voor het woord model is: ‘representatie (van een ideaal beeld), vaak in de vorm van wiskundige modellen’. Deze wiskundige modellen kunnen uitkomst brengen bij bepaalde problemen. Een voorbeeld van een wiskundig model is de gulden snede. De gulden snede komen we op veel plekken in de natuur tegen. De gulden snede is gebaseerd op de reeks van Fibonacci (1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55 etc.).

Via inductie (het afleiden van een algemene regel op basis van meerdere specifieke waarnemingen) van allerlei observaties komt men bij een theoretische hypothese. Via deductie en syllogisme komt men tot necessario dimonstrazione. Hierna kan via een experiment de hypothese worden geverifieerd of gefalsificeerd. Dit heeft tot gevolg dat er een wet of nieuwe hypothese kan ontstaan.

Deductie: op basis van een algemene regel worden uitspraken gedaan over het bijzondere, waarbij de regels van de logica worden gevolgd. Dit kan gedaan worden met behulp van een syllogisme (‘alle vogels zijn dieren’, ‘alle zwanen zijn vogels’, dus: alle zwanen zijn dieren).

De wetenschappelijke methode verloopt als volgt: er zijn waarnemingen, waarna er via inductie een theorie of hypothese wordt gevormd. Door deductief redeneren komt men hierna tot een voorspelling, die in een experiment getoetst wordt.

Met behulp van verificatie en falsificatie worden de resultaten geëvalueerd. Bij de wetenschappelijke methode is er sprake van een ‘cirkel’: van de realiteit wordt door middel van metafysica een representatie gemaakt, die door middel van wetenschap wordt omgezet in realiteit. Dit proces blijft zich herhalen. Bij medisch onderzoek wordt er naar aanleiding van een klacht, gezocht naar resultaten waardoor er een ziektebeeld uitkomt. Hierna wordt er door onderzoek teruggegaan naar de klacht. Bij modellen gaat men van een experiment naar een model door middel van inductie, waarna men door deductie weer naar een experiment gaat.

Verificatie is het vooraf kunnen aangeven hoe een hypothese door middel van experimenten kan worden bewezen. Deze hypothese kan alleen bewezen worden door middel van de empirie. Bij falsificatie kan men vooraf aangeven bij welke uitkomst van het experiment er aanleiding is om de geldigheid van een theorie of hypothese te verwerpen.

Een model zal de werkelijkheid nooit exact weergeven, maar een model is zo goed als de aannames zijn. Bij experimenten wordt er iets gevalideerd, maar het kost veel tijd en is soms moeilijk uitvoerbaar. Hier tegenover staan simulaties. Bij simulaties zijn de resultaten onzeker, maar het is vaak snel en het onmogelijke wordt mogelijk gemaakt. Experimenten worden gebruikt bij onvoldoende begrip van basis mechanismen en ze worden gebruikt om aannames te onderzoeken. Simulaties worden gebruikt om relaties in het systeem te vinden door tijd en ruimte te comprimeren. Simulaties zorgen voor begrip van dynamische complexiteit. Experimenten en simulaties zijn een goede combinatie. Het is namelijk zo dat experimenten nodig zijn om simulaties te valideren. Daarnaast is het zo dat experimenten profiteren van simulaties, aangezien het onderzoek versneld kan worden.

HC 8 - Inleiding maag, darm, lever (01-04-2015)

Wanneer de lever niet meer werkt (lever falen) zal iemand geel worden, veel buikpijn krijgen en veel vocht gaan vast houden.

Een orthotope levertransplantatie betekent dat de gehele falende lever eruit wordt gehaald en wordt vervangen door een transplantatie lever. Tegenover een orthotope transplantatie staat de partiële transplantatie, waarbij slechts een deel van een orgaan wordt vervangen.

Indicaties voor een levertransplantatie zijn: leverziekte die de kwaliteit en kwantiteit van het leven verminderd, de levertransplantatie heeft permanente verbetering van de levensverwachting en de kwaliteit van leven en er is geen andere effectieve behandeling mogelijk. Primaire ziektes die leiden tot lever transplantatie zijn: acute hepatisch falen, kanker en cholestatische ziektes. Een voorbeeld van een cholestatische ziekte is PSC (primair sclerosende cholangitis). Dit is een aandoening waarbij de galwegen binnen en buiten de lever ontstoken zijn. Een ander voorbeeld is PSC (primair scleroserende cholangitis). Bij deze aandoening is er een chronische ontsteking van de galwegen waarbij littekenvorming optreedt.

In Nederland is er één algemene wachtlijst voor een levertransplantatie. Hiervoor is een model ontworpen: Model for End-stage Liver Disease (MELD). Aan de hand van dit model wordt een score berekend die bepaald hoe hoog de patiënt op de transplantatielijst komt te staan. De lever kan op verschillende manieren worden gedoneerd; door een levende persoon die bijvoorbeeld hersendood is, door een overleden persoon en er kan een gedeelte van de lever bij een gezond persoon worden weggehaald. Als de lever getransplanteerd is, krijgt de patiënt medicijnen zodat de lever niet wordt afgestoten.

HC 9 – Embryologie: ontwikkeling van de maag, darm en lever

Groei is een relatief begrip. Een cel deelt 80 tot 100 keer, daarna sterft die af. Alleen celdeling is niet genoeg, er is migratie, differentiatie, differentiële groei (verschil in delingssnelheid) en apoptose (geprogrammeerde celdood).

Herhaling van de ontwikkeling zoals die is behandeld tijdens mens tot cel:
Het embryo zich tussen de twee lagen van de kiemschijf: de epiblast en de hypoblast. De bekleding van de amnionholte wordt gevormd door de epiblast en de bekleding van de dooierzakholte wordt gevormd door de hypoblast. De dooierzakholte met de hypoblast is zeer belangrijk voor de ontwikkeling van het maag-darmstelsel. In de primitief streek vindt de vorming van het mesoderm plaats. Hierna ontstaan ook het endoderm (deze cellen gaan in het hypoblast liggen) en het ectoderm (deze cellen vervangen het epiblast). Het oropharyngeale membraan (het craniale deukje bij de primitief streep) vormt een craniale verbinding en het cloacale membraan (het caudale deukje bij de primitief streep) vormt een caudale verbinding. Het oropharyngeale membraan gaat naar binnen klappen en daarom zit het niet op de plek van de lippen. Door de craniocaudale en longitudinale kromming ontstaat er een buis aan de binnenkant van het embryo.

De voordarm is het stuk endoderm dat naar binnen wordt getrokken aan de craniale kant van het embryo. Thoracaal wordt dit de trachea en de oesophagus. Abdominaal wordt dit de voor-, midden- en einddarm. De afgrenzing tussen de voor-, midden- en einddarm wordt bepaald door de bloedvaten, die ventraal uit de aorta komen. Doordat het embryo gaat krommen ontstaat er een soort ‘slurfje’, wat de voor- en einddarm wordt. Een ander slurfje gaat de allantois vormen, waaruit de blaas wordt gevormd. Het allantois zit aan de einddarm. De voordarm van het embryo wordt voorzien door de truncus coeliacus. De middendarm wordt voorzien door de arteria mesenterica superior. De einddarm wordt voorzien door de arteria mesenterica inferior. Dit zijn drie grote aftakkingen van de aorta in het abdomen. In een volwassen persoon krijgen de organen die zijn afgeleid uit voor-, midden- en einddarm nog steeds bloed uit deze bloedvaten.

De scheiding tussen de thorax en het abdomen wordt gevormd door het diafragma. Het diafragma ontstaat craniaal van het hart uit het septum transversum. Het septum transversum is mesodermaal weefsel en is craniaal van het hart te vinden. Wanneer het hart ‘omrolt’, zal het septum transversum caudaal van het hart komen te liggen. Hierdoor komt het diafragma onder het hart te liggen. Het septum transversum komt aan de caudale zijde de holte binnen. Hierna worden de twee pericardioperitoneale kanalen dichtgeknepen.

Het septum transversum gaat verder dichtgroeien, waarna het diafragma ontstaat. Op het randje van de spier en de pees in het diafragma komt de oesofagus door het diafragma. Daarnaast komen de aorta en vena cava inferior erdoorheen. Als het diafragma niet goed wordt aangelegd (doordat het septum transversum niet goed aansluit), kan er een hernia diafragmatica ontstaan. Bij een hiatus hernia is er een inwendige breuk waardoor een deel van de maag de thorax in kan komen, via de hiatus oesophageus (dit is de opening in het diafragma waar de oesofagus doorheen gaat). Als er sprake is van een para-oesophageale hernia dan is er een nieuwe opening (een breuk) in het diafragma waar een deel van de maag doorheen kan komen.

De meeste organen hebben alleen een dorsaal mesenterium. De voordarm heeft ook een ventraal mesenterium, net als alle afgeleide structuren van de voordarm. Deze structuren zijn dus ook verbonden met de ventrale zijde van de romp. In het ventrale mesenterium groeit de lever uit de voordarm en deze is dus endodermaal van oorsprong. Wanneer de lever hierin groeit, ligt het ventrale mesenterium niet meer ventraal. De darmbuis is veel te groot en dus moet deze opgerold worden. De voordarm gaat dan 90° met de klok mee draaien. Hierdoor zal het ventrale mesenterium aan de rechterkant van de romp komen te liggen. De lever komt hierdoor ook aan de rechterkant te liggen. De linker peritoneaal holte komt ventraal te liggen en de rechter peritoneaal holte komt achter de lever en maag te liggen. Deze laatste wordt ook de bursa omentalis genoemd. Er treedt ook een kromming op, waardoor de maag een gekromd orgaan wordt.

Door alle bewegingen en kantelingen komt de linker nervus vagus tak ventraal van de maag te liggen. Als deze tak beschadigd wordt, is er een groot probleem (dit is erg belangrijk voor chirurgen). Het foramen epiploïcum is de toegang van de totale peritoneaal holte naar de rechter peritoneaal holte. Door alle draaiingen komt het dorsale mesenterium van de maag aan de onderkant van de maag te liggen. Het dorsale mesenterium gaat uitgroeien, waardoor er een plooi ontstaat: het omentum majus. Het omentum minus is in feite het ventrale mesenterium. In de kliniek wordt dit gezien als het stukje tussen de maag en de lever.

De milt heeft in feite geen enkele relatie met het darmstelsel. De milt is mesodermaal van oorsprong en is niet verbonden met de darmbuis.

De klieren van het maag-darmstelsel zijn de lever, galblaas en pancreas. Deze ontstaan allemaal uit de voordarm van de darmbuis, net als de longen. Het duodenum ontstaat deels uit de voordarm en deels uit de middendarm. Uit de voordarm groeit een buis het ventrale mesenterium in, waarna deze buis zich gaat vertakken tot allerlei levercellen. Deze buis blijft bestaan en hierdoor is er een verbinding tussen de darm en de lever: de galbuis.

Het uiteinde van de galgang groeit uit en hieruit ontstaat de galblaas. Lever en galgang ontstaan dus allebei uit het ventrale mesenterium.

De pancreas groeit apart uit: hij groeit uit het ventrale en dorsale mesenterium. De pancreas heeft een endocrien deel (cellen van Langerhans) en een exocrien deel (geeft alvleessap aan het duodenum af). Op het moment dat de maag gaat roteren, gaat het ventrale mesenterium fuseren met het dorsale mesenterium, waardoor er uiteindelijk één pancreas ontstaat.

De darm roteert, vanuit het embryo gezien, met de klok mee. De as waar de middendarm omheen draait (de middendarm draait 270° en de voordarm draait 90°) is de arteria mesenterica superior. Het deel boven de lus (de lus die de middendarm maakt rondom de a. mesenterica superior) wordt de dunne darm en het deel onder de lus wordt de dikke darm. Het eerste deel van de dunne darm is het jejunum en het deel hierna het ileum. Als de ventrale lichaamswand wordt opengesneden, zal men daarom eerst de dikke darm tegenkomen en hierna de dunne darm. De blinde darm (secum) is de verbinding tussen de dunne en dikke darm. Het secum is dus het begin van de dikke darm. Door de rotaties van de darmen, ligt het colon transversum dwars.

De navelstreng heeft twee verbindingen die van endodermale oorsprong zijn: het allantois en de ductus vitellinus. Een deel van de dooierzak wordt niet in het lichaam gelaten en er is hierdoor een verbinding tussen de dooierzakholte en de middendarm: de ductus omphalomesentericus/ductus vitellinus. Deze verbinding verdwijnt bij de meeste mensen. De verbinding die hieronder zit is de allantois. De top van de blaas blijft altijd verbonden met de navel, door middel van een bindweefselstreng. Deze verbinding zorgt ervoor dat de blaas op z’n plek blijft. Het ileum divertikel is een overkoepelende naam voor alle verbindingen die kunnen overblijven aan de verbinding van navel naar middendarm. Een voorbeeld hiervan is het divertikel van Meckel. De prevelantie is ongeveer 2 tot 4 % en bij mannen komt het 3 tot 5 keer zo vaak voor dan bij vrouwen.

Als de darm niet draait (non-rotatie), zit er vaak nog darm in de navelstreng bij geboorte. De darm past dan namelijk niet in het abdomen. Wanneer de darm verkeerd draait, zal er een volvulus ontstaan. Hierdoor kan het bloedvat worden afgeklemd, waardoor stukken darm kunnen afsterven.

De einddarm wordt gesepteerd: er ontstaat een septum uro-rectale. Dit septum zorgt voor een scheiding van de urinewegen en het rectum, oftewel een scheiding tussen de urine- en darmafvoer.

HC 10 – Groei (01-04-2015)

Groei en ontwikkeling heeft betrekking op alle processen waardoor een bevruchte eicel de omvang, vorm en functie bereikt van een volwassen individu. Groei is de toename van het aantal cellen (hyperplasie), de toename van de grootte van de cellen (hypertrofie) en de toename van de intercellulaire matrix.

Rijping/ontwikkeling/maturatie is de differentiatie van cellen en de veranderingen van organen, systemen en functies. Er zijn meerdere vormen van groei, zoals de groei van organen, de groei in lengte en de groei in gewicht.

De groei van organen vindt plaats op verschillende momenten. Zeer vroeg (vanaf de geboorte tot het zesde levensjaar) vindt de ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel plaats. Vroeg begint de ontwikkeling van het lymfoïde weefsel en het algemene systeem dat bestaat uit de organen die nodig zijn voor bouw- en brandstofvoorziening (zoals de darmen, longen, nieren etc.). Laat vindt de ontwikkeling plaats van de organen die betrokken zijn bij de voortplanting. Dit is tijdens de pubertijd.

De groei van het skelet is essentieel voor de lengtegroei. Dit is een proces dat door hormonen wordt gereguleerd. Er zijn twee verschillende ontwikkelingsmogelijkheden van bot: de intramembraneuze ossificatie en de endochondrale ossificatie. Bij intramembraneuze ossificatie wordt er direct bot gevormd en dit is dus de meest simpele manier van botgroei. Bij lengtegroei is de endochondrale ossificatie heel belangrijk. Hierbij is er eerst sprake van kraakbeen vorming en pas daarna van botontwikkeling. Deze vorm van verbening vindt plaats in de lange pijpbeenderen, zoals in de armen. Aanvankelijk (foetaal) is er aanleg via een primaire groei plaat. Hierna komt er dusdanige differentiatie, waarbij er een epifysaire groeischijf optreedt. Bij deze groeischijf vindt hierna de werkelijke groei plaats. Tussen twee epifysaire schijven is de diafyse te vinden. In de diafyse zijn allerlei verschillende zones te vinden. Het begint bij stamcellen, die via de proliferatieve zone, de maturatie zone en de hypertrofe zone uiteindelijk botcellen worden.

Er zijn verschillende voorwaardes voor normale groei:

• De afwezigheid van chronische ziekte

• Emotionele stabiliteit en veilige omgeving

• Adequate voeding

• Normale hormoonactiviteit

• Afwezigheid van defecten die cellulair/botgroei beperken

Ook zijn er genetische invloeden op de groei; de ouderlengte, etniciteit en verschillende andere genen. Verder zijn er ook hormonale invloeden van het groeihormoon, insulin like growth factor (IGF1 en IGF2), insuline, schildklierhormoon, glucocorticoïden, androgenen en oestrogeen.

In de maturatie zone en hypertrofe zone hebben veel hormonen invloed. Het belangrijkste hormoon is het groeihormoon. Het groeihormoon staat centraal in de postnatale groei. Het stimuleert de eiwitsynthese, veroorzaakt lipolyse en het heeft een counter regulerende rol ten opzichte van insuline in glucose metabolisme. Het groeihormoon wordt gemaakt in de hypofyse voorkwab, in de somatotrope cellen. Deze cellen worden beïnvloed door de hypothalamus, daar produceren cellen growth hormone releasing hormone (GHRH). Dat stimuleert de groeihormoon productie en secretie. De aanmaak van somatostatine remt de secretie van het groeihormoon.

Na secretie van het groeihormoon, wordt het getransporteerd via het bloed en bindt het aan receptoren in de lever. Dit stimuleert de aanmaak van insulin like growth factor (IGF1). Ook worden er eiwitten gemaakt die aan IGF1 binden; IGFBP-3 (IGF binding protein 3) en het ALS. Deze binden aan het IGF1 en zo is de levensduur van IGF1 veel langer. Hierna wordt

het IGF1 naar de organen gebracht waar het effect moet hebben: het skelet en de spieren. Het groeihormoon zelf (dus zonder het IGF1) oefent ook direct een groeibevorderend effect uit op de botten en spieren. IGF1 zorgt voor een terugkoppeling naar de hypofyse, zodat er minder groeihormoon wordt aangemaakt. IGF1 receptoren zijn nodig op de organen waar het IGF1 op moet inwerken. In alle stappen van dit proces kunnen fouten optreden, waardoor de groei wordt ontregeld. Het groeihormoon wordt vooral geproduceerd tijdens de slaap. Het IGF1 wordt redelijk in gelijke hoeveelheden wordt geproduceerd. Als er een verstoring van de groei wordt vermoed, wordt gekeken naar de hoeveelheid IGF1 in het bloed.

Er zijn verschillende fasen van groei: de prenatale groei, kinderfase en puberteit. Prenatale groei is de snelste groei: van 0 naar 50 cm in 9 maanden. De prenatale groei is sterk afhankelijk van voeding en het wordt gereguleerd door insuline en IGF's. De maximale lengtetoename wordt bereikt in de 20^e week van de zwangerschap en de maximale gewichtstoename wordt bereikt in de 35^e week. De groei is afhankelijk van de voeding en van de hormonale regulatie door insuline en IGFs.

Voeding is essentieel voor de ontwikkeling. Voor de hersenontwikkeling zijn adequate van eiwit/energie, vetzuren, micronutriënten (jodium, ijzer, zink, vitamine A/B6, foliumzuur) nodig. Uit onderzoek is gebleken dat kinderen die in de eerste maanden borstvoeding een beter gewicht hebben in verhouding met hun lengte dan de kinderen die flesvoeding krijgen.

Ongeveer een jaar na de geboorte begint de kinderfase, tijdens deze fase groeit het kind minder snel. De genetische factoren spelen een belangrijke rol tijdens deze fase. Het groeihormoon en het schildklierhormoon zijn erg belangrijk tijdens deze fase. De schildklierhormonen zijn essentieel voor de hersenontwikkeling in de eerste levensjaren.

De puberteit begint bij meisjes rond de 10,5 jaar en bij jongens rond de 11,5 jaar. Meisjes gaan aan het begin van de puberteit hard groeien, bij jongens duurt het wat langer voordat ze hun groeispurt krijgen.

Voor groei en ontwikkeling kunnen verschillende maten worden gebruikt. Zoals de lengte, deze wordt de eerste twee levensjaren liggend gemeten en daarna staand. Het gewicht kan worden gemeten, deze wordt vaak in verhouding gebracht met de lengte (BMI). De zithoogte, de kruin tot stuitlengte en de beenlengte kan worden gemeten om te kijken of de verhoudingen kloppen. Verder kunnen ook omtrekmaten van het hoofd, de taille en de heupen kunnen worden gemeten. Ook de lichaamssamenstelling kan worden gemeten, hierbij wordt gekeken naar het vetgehalte met behulp van huidplooimeting. En de botrijping kan worden gemeten, hierbij wordt gekeken of de puberteit al is begonnen en naar de tandontwikkeling.

Om te kijken of een kind goed groeit, zijn er groeidiagrammen ontworpen. In deze diagram wordt het patroon van de groei duidelijk en kan er een vergelijking worden gemaakt met het gemiddelde van Nederland. Groei is afhankelijk van etniciteit, daarom zijn ook verschillende groeicurves ontworpen voor verschillende etnische afkomst. In Nederland wordt er ook gebruik gemaakt van een Target Height (TH). Dit is een formule waarbij de lengte kan worden ingeschat. Deze wordt berekend aan de hand van de lengte van de ouders. Er is een formule voor jongens en een voor meisjes. De formule komt op een gemiddelde uit, maar heeft ook een range voor jongens is dit 11 cm en voor meisjes 10 cm. Als het kind hier onder of boven zit zou dit kunnen wijzen op een verstoring van de groei.

Een kleine lengte kan meerdere oorzaken hebben. Er zijn 3 etiologische groepen: primaire groeistoornissen (hieronder vallen skeletaandoeningen en chromosoom afwijkingen), secundaire groeistoornissen (veroorzaakt door hormonen, voeding of toxische stoffen) en idiopathisch (dit betekent ‘op zichzelf staand’ en het heeft een onbekende oorzaak). Er zijn diverse aandoeningen en syndromen waarbij iemand klein blijft.

HC 11 – Microscopie maag-darm-lever (01-04-2015)

De darm bestaat uit vier lagen, namelijk de mucosa, submucosa, muscularis externa en serosa/adventitia.

De mucosa bestaat uit drie lagen: epitheel (staat op een basaal membraan), lamina propria en muscularis mucosae. De mucosa heeft een barrière functie en zorgt voor absorptie en secretie. De entrocyten van de darm produceren hormonen (secretie). De mucosa bestaat uit villi, waartussen de crypten liggen. Epitheel laag bestaat uit 1 cellaag, de cellen zitten vast op een basaal membraan en ze zitten aan elkaar door middel van tight junctions, gap junctions en desmosomen. Vaak is het darmepitheel cilindrisch. Op deze cellen zijn de microvilli te vinden, die zorgen voor oppervlakte vergroting. Het epitheel is een fysieke barrière en zorgt voor absorptie en secretie van enzymen, mucus, hormonen en antilichamen. De lamina propria bestaat voornamelijk uit bindweefsel en de functie is transport van en naar het epitheel. Daarnaast vormt het een immunologische barrière (Gut Associated Lymphatic Tissue) en zorgt het voor de ondersteuning van het epitheel. Bindweefsel bestaat uit cellen die zijn ingebed in de extracellulaire matrix. Bestanddelen zijn onder andere fibroblasten, vezels en immuun cellen (mestcelen, macrofagen en leukocyten). De muscularis mucosae zorgen voor de motoriek van het slijmvlies. Hiermee kunnen de villi worden ingetrokken en uitgezet.

De submucosa bestaat voor een groot deel uit bindweefsel, net als de adventitia. De submucosa zorgt voor transport van en naar de mucosa en het ondersteunt de mucosa. Coördinatie vindt plaats in de submucoseale plexus (Meissner): deze plexcus coördineert de retractie van de villi.

De muscularis externa bestaat uit een circulaire en longitudinale laag, waardoor er peristaltiek mogelijk is. De circularis is voor kleine spoed en de longitudinalis voor grote spoed. De peristaltiek wordt aangestuurd via de plexus van Auerbach. Deze plexus ligt tussen de circulaire en longitudinale spierlaag in.

Het verschil tussen de serosa en adventitia is het wel of niet hebben van mesenterium. Als er een gladde buitenkant is, met een mesenterium, dan is het een serosa (bindweefsel en mesotheel). Als de buis vastgeplakt zit aan het weefsel, dan is er een adventitia (alleen bindweefsel). De functie van deze laag is hechting aan weefsel. De plexus van Meissner en Auerbach worden voornamelijk geïnnerveerd via de nervus vagus.

De oesophagus zorgt voor het transport van vrije grote brokken voedsel naar de maag. Het bestaat uit een meerlagig plaveisel epitheel, dit dient als barrière en voor bescherming. Daarnaast zijn er ook veel klieren te vinden. De klieren in de submucosa zijn er voor smering en ze produceren licht zure mucus. De klieren in de mucose zorgen voor neutralisatie door het produceren van licht basische mucus.

In de submucosa liggen longitudinale plooien die zorgen voor adaptatie. De muscularis externa bestaat voor een deel uit dwarsgestreept spierweefsel.

De maag (gaster) heeft als functie opslag en digestie. Het epitheel is éénlagig cilindrisch en is gespecialiseerd met meerdere soorten cellen: slijmnapcellen zorgen voor protectie en neutralisatie, cardia klieren zorgen voor neutrlisatie, gastrische/fundische klieren zorgen voor digestie en antrum/pylorische cellen zorgen voor neutralisatie en regulatie van gastrine. De gastrische klieren kunnen verdeeld worden in verschillende soorten cellen: de hoofdcellen produceren pepsinogeen. Het pepsinogeen wordt afgebroken door zoutzuur dat wordt gevormd door de pariëtale cellen. Hierna wordt er pepsine gevormd, wat de peptiden afbreekt. Daarnaast zijn er nekcellen die mucus produceren, enteroendocriene cellen en vervangcellen. De maag heeft een muscularis externa. Deze spierlaag is een extra spierlaag en deze zorgt voor peristaltiek.

Het duodenum regelt de lediging van de maag, via een hormonale weg, zorgt voor neutralisatie, zorgt voor digestie en absorptie en regelt de peristaltiek van de darm plus de secretie van lever en pancreas. Doordat het duodenum de lediging van de maag regelt, komt er een heel zure inhoud in het duodenum. Het epitheel is éénlagig cilindrisch, met slijmbekercellen (zorgen voor smering), enterocyten (zorgen voor digestie en absorptie, door o.a. microvilli), Lieberkühn klieren (in de mucosa) en Brunner klieren (in de submucosa). De klieren van Brunner produceren basische stoffen voor neutralisatie van de zure brij. Dit zorgt ervoor dat de zure maaginhoud voor een groot deel wordt geneutraliseerd. Kerckringen in de submucosa zorgen voor oppervlakte vergroting. Lieberkühn klieren zorgen voor regulatie van onder andere secretine en ze werken antibacterieel. De lamina propria bestaat uit vilii, die zorgen voor oppervlakte vergroting.

Het jejunum heeft als functie digestie en absorptie. Het epitheel is éénlagig cilindrisch en het bevat de langste villi. Het is in feite een voortzetting van het duodenum, maar er zijn geen klieren van Brunner. Er zijn veel uitwisselingsmogelijkheden. Het epitheel bevat enterocyten, slijmbekercellen en Lieberkühn klieren (in de mucosa). De lamina propria bevat naast vilii ook lactealen. De submucosa bestaat uit plicae circulares.

Het ileum heeft als functies: absorptie, opslag en het vormen van een barrière. Het epitheel is éénlagig cilindrisch en het bevat enterocyten, slijmbekercellen, Lieberkühn klieren en M-cellen. De lamina propria bevat vilii en daarnaast plakken van Peyer. Deze plakken van Peyer vormen een immunologische barrière (GALT). De submucosa bestaat uit plicae circulares.

Het colon heeft als functies: absorptie, smering, opslag en het vormen van een barrière. Het epitheel is éénlagig cilindrisch epitheel en het bevat slijmbekercellen, enterocyten en Lieberkühn klieren. De lamina propria bestaat uit collageen (vormt een barrière) en GALT (een immunologische barrière).

De muscularis mucosae is een robuuste spierlaag. Hoe verder men komt in het colon, hoe droger de massa in het colon wordt. Hierdoor komen er steeds meer slijmbekercellen, om ervoor te zorgen dat de massa nog verplaatst. Er is ook steeds meer spier. De muscularis externa bestaat uit de taenia coli en de haustrae, die zorgen voor oppervlakte vergroting, resorptie, opslag en afvoer.

Leverlobje

Een leverlobje bestaat centraal uit een lever vene: de vena hepatica. Het bloed stroomt vanaf de buitenkant naar de binnenkant. Op de hoekpunten van een leverlobje zijn altijd drie structuren te vinden, dit noemt men het driehoekje van Kiernan. Dit driehoekje bestaat uit de vena portae (zuurstof arm, nutriënt rijk), de arteria hepaticae (zuurstof rijk, nutriënt arm) en de galgang. Gal wordt centraal geproduceerd en gaat juist van de binnenkant naar de buitenkant van het leverlobje. Via de canaliculli wordt het gal getransporteerd langs de hepatocyten (levercellen). In de lever vene komen allerlei sinusoïden uit. Deze sinusoïden zijn iets wijder dan capillairen en ze liggen tussen twee lagen lever cellen in. De levercel heeft aan twee kanten bloedvoorziening. De endotheel cellen liggen niet direct tegen de levercellen aan. De ruimte hiertussen is de ruimte van Disse, waarin zich bloed verzamelt zonder bloedcellen. Tussen de levercellen zit een soort ‘gaatje’: hier stroomt gal in. De canaliculli komen samen tot een kanaaltje van Hering.

De galblaas zorgt voor opslag van gal en resorptie van water uit het gal.

Pancreas

De pancreas bestaat uit twee stukken: uit het ventraal en het dorsaal mesenterium. Het bestaat ook uit een exocrien deel (de eilandjes van Langerhans) en een endocrien deel (hierin worden enzymen gemaakt die de darmfunctie ondersteunen). Het exocriene deel wordt afgevoerd door de buis van Wirsung/ductus pancreaticus. Deze buis heeft een heel dikke wand. Er zijn interlobulaire buisjes en intralobulaire buisjes. De intralobulaire buisjes zijn ook wel de intercalated ducts/schakelcellen. De buiscellen van de intercalated ducts zorgen voor het toevoegen van een heleboel water en bicarbonaat. De pancreas is verdeeld in lobjes. Een acinus is een klontje kliercellen, die centraal een afvoer hebben. Een acinus sluit aan op een intercalated duct. De entro-acinaire cellen zorgen voor de samenstelling van wat er uiteindelijk in de buis terecht komt.

HC-12: Macroscopie van de buik (07-04-2015)

In de maag is er een plek waar zich vrije lucht bevindt, namelijk in de fundus, het bovenste deel van de maag. De plaats waar de slokdarm op de maag uit komt heet cardia. Het corpus is het grootste deel van de maag en de laatste delen zijn het antrum en het pylorus. De maag kan allerlei vormen aannemen. Vanaf de maag komen we bij de dunne darm, die bestaat uit het duodenum, het jejunum en het ileum. Het duodenum bestaat uit het pars superior, pars descendens, pars horizontalis/inferior en het pars ascendens. Halverwege het pars descendens komen de galwegen op het duodenum uit. Na de dunne darm komt de dikke darm. De dikke darm bestaat uit het coecum (blinde darm), colon ascendens, colon transversum, colon descendens, colon sigmoideum en het rectum. De bocht tussen het

colon ascendens en colon transversum is de flexura hepatica (of flexura colica dextra) en de bocht tussen het colon transversum en het colon descendens is de flexura lienalis (of flexura colica sinistra). De organen in de buik kunnen zodanig verschuiven dat het colon transversum bijvoorbeeld onderin de buik terecht komt.

Het peritoneum is de belangrijkste oriëntatie in het abdomen. Alle structuren zijn hieraanopgehangen. De dunne darm ligt intraperitoneaal. Structuren die retroperitoneaal liggen, zijn niet te zien wanneer het abdomen wordt opengemaakt. Vloeistoffen in het abdomen vloeien via de begrenzingen van het peritoneum: compartimentering. Zo houdt het peritoneum bij een aorta aneurysma het bloed tegen zodat het niet intra peritoneaal komt. In de kliniek wordt de peritoneaal holte wordt in zijn geheel intraperitoneaal genoemd, dus ook de holte tussen het viscerale en pariëtale peritoneum. In de klassieke anatomie ligt iets pas intraperitoneaal als het binnen het viscerale peritoneum ligt. Organen die intraperitoneaal liggen zijn bewegelijk en zichtbaar bij het openen van de buik. Secundair retroperitoneale organen zijn ook zichtbaar bij het openen van de buik maar zitten verkleefd aan de achterwand. Retroperitoneale of subperitoneale organen zijn niet (direct) zichtbaar, zoals de nieren en grote vaten.

Mesenteria, ‘Meso’-samenvoegingen: een dubbele laag peritoneum, die is ontstaan door instulping van peritoneum door een orgaan. Het verbindt een orgaan met de lichaamswand en geeft doorgang aan bloedvaten, lymfevaten en zenuwen tussen orgaan en lichaamswand. Al deze meso’s vormen één geheel en zijn dus continu. Benaming bestaat uit meso gevolgd door het orgaan. Het mesenterium is de benaming voor het peritoneum rond de dunne darm.

Ligament: een dubbele laag peritoneum, die een verbinding vormt tussen een orgaan met een ander orgaan of met de buikwand. Hier lopen geen bloedvaten etc. doorheen. Benaming bestaat uit ligamentum gevolgd door de namen van de twee organen waartussen het ligament ligt.

Omenta: een dubbele of meer-dubbele laag peritoneum, dat loopt van de maag of een proximaal deel van het duodenum naar naastgelegen organen in de buik. Benaming is omentum minus en omentum majus (kleine en grote vetschort). Het ligamentum teres hepatis is geen peritoneum, maar een verbindweefseld bloedvat. Het bursa omentalis is geen peritoneum, maar een holte. Het mesogastrium is een embryonale structuur.

Het ventrale mesenterium is te verdelen in twee delen: een deel voor de lever en een deel achter de lever. Het ligamentum falciforme is een vlies tussen navel en lever, waarlangs het ligamentum teres hepatis loopt. Het ligamentum teres hepatis heeft zijn oorsprong in de vena umbilicalis. Een embryonaal bloedvat van de navelstreng naar de lever.

Het ventrale mesenterium tussen lever en maag wordt het omentum minus door de volgende draaiingen. De maag en het duodenum maken een bocht, zodat er een S-vorm ontstaat. Daarna draaien ze om hun as heen, waardoor het duodenum en de pancreas tegen de achterwand komen te liggen en vervolgens gaan verkleven met de achterwand. Duodenum en pancreas komen dan secundair retroperitoneaal te liggen. Het omentum minus bestaat uit het ligamentum hepatoduodenale (hierin ligt onder andere de galweg, dit is dik) en het ligamentum hepatogastricum (tussen lever en maag, dit is dun en half doorzichtig). Achter het omentum minus bevindt zich de bursa omentalis. Hierachter licht de pancreas en ervoor de maag. Het foramen omentalis/epiploicum vormt de doorgang van de buikholte naar de bursa omentalis. De milt licht links van de bursa omentalis.

Vanaf de maag komt ook de dorsale mesogastrium naar beneden en verkleeft aan het colon transversum. Dit is dorsaal mesenterium (ligt ook de milt in) en wordt het omentum majus genoemd. Het gaat uithangen over de grote bocht van de maag (het hangt dus onder de maag en over het colon transversum heen).

De dunne darm komt van achteren, waarna de dikke darm zich hieromheen gaat draaien (van links naar rechts). Tijdens de draaiing wordt het meso meegenomen. Het draaipunt is de overgang van het duodenum retroperitoneaal naar het jejunum intraperitoneaal. Dit punt wordt helemaal omringt door mesenterium en wordt het punt van treitz of duodenojejunale flexura genoemd.

Het mesocolon descendens verkleeft met de achterwand en hierdoor secundair retroperitoneaal. Het mesocolon transversum blijft los liggen en hierdoor blijft het intraperitoneaal. Het mesocolon ascendens verkleeft ook met de achterwand en hierdoor is het secundair retroperitoneaal. De dunne darm ligt los, want het mesenterium is niet verkleefd. Het zit vast aan het mesocolon bij de radix mesenterii, een lijn vanaf het duodenum naar beneden.

De lever kan veel verschillende vormen hebben. Midden in de lever ligt het ligamentum falciforme, met daarin het ligamentum teres hepatica (onder de lever). Het area nuda is een gebied van de lever waar geen peritoneum omheen ligt en het is voornamelijk aan de posteriore kant van de lever. Om de rest van de lever ligt wel peritoneum. De vena cava inferior loopt dorsaal van de lever en hierin komen de venae hepaticae uit aan de bovenzijde van de lever. De vena portae is de toegang naar de lever (aan de onderzijde van de lever). Voor de geboorte sluit de vena umbilicalis aan op de vena portae. Het bloed kon toen door de ductus venosus van de vena portae direct naar de vena cava. Als deze er niet was geweest, zou het zuurstofrijke bloed dat door de vena umbilicalis komt door alle lever capillairen moeten gaan. Bij volwassenen is de ductus venosus dicht en het ligamentum

venosum geworden.

De chirurgische scheiding tussen het linker en rechter deel van de lever ligt aan de

rechterkant van het ligamentum falciforme. Anatomisch ligt de scheiding op het ligamentum falciforme. De lobus caudatus heeft bloedvaten vanuit links en vanuit rechts dit is een klein deel van de lever aan de achterzijde van de lobus quadratus. De lobus quadratus hoort anatomisch bij rechts en chirurgisch bij links. De porta hepatis is de poort van de lever, waar de a. hepatica, v. portae en de galweg doorheen lopen. Deze drie structuren zitten in het ligamentum hepatoduodenale. Aan de achterzijde is de chirurgische scheiding te zien als de lijn (van Cantlie) van de vena cava naar de galblaas. De porta hepatis bevindt zich tussen de

anatomische en chirurgische scheiding aan de achterzijde/onderzijde van de lever. Van de lever af loopt de ductus hepaticus (ook wel proximale ductus choledochus). Een zijweg van de galblaas is de ductus cysticus. Deze twee ducti komen samen tot de ductus choledochus (of distale ductus choledochus). De ductus choledochus komt samen met de ductus pancreaticus in het duodenum. De plek waar ze uitkomen in het duodenum heet de papil van Vater. De ductus pancreaticus kan uit één of twee strengen bestaan, de grootste heet de ductus pancreaticus major en komt uit op de papil van Vater. De ductus pancreaticus accessorius komt iets hoger in het duodenum, maar is niet altijd aanwezig.

De voordarm gaat de maag, lever en milt vormen. Deze drie organen worden door bloed voorzien vanuit de truncus coeliacus. Uit de truncus coeliacus komen de a. gastrica sinistra (kleinste vat, naar de binnenbocht van de maag), de a. lienalis (naar de milt) en de a. hepatica communis (naar de lever). De a. hepatica communis splitst in de a. hepatica propria (naar de lever) en de a. gastroduodenalis (naar beneden naar de pancreas, maag en duodenum). De arteria mesenterica superior gaat over het duodenum heen en gaat van de aorta af rond de pancreas. Deze voorziet het gebied van de dunne darm. De voordarm gaat over in de middendarm op ongeveer de helft van het duodenum, bij de papil van Vater. De middendarm loopt tot ongeveer 2/3 van het colon transversum. Tot daar wordt het colon voorzien door de arteria mesenterica superior. Een deel van de arteria mesenterica superior ligt secundair retroperitoneaal. De arteria mesenterica superior treedt uit de aorta net onder de vena renalis. De arteria mesenterica inferior zorgt voor de bloedvoorziening van het colon, vanaf ongeveer 2/3 van het colon transversum tot aan het rectum. De arteria mesenterica inferior ligt voor het grootste deel (secundair) retroperitoneaal. De pancreas en het duodenum krijgen zowel bloed uit de truncus coeliacus als de a. mesenterica superior. De arteriën lopen in elkaar over. De v. lienalis, v. mesenterica superior en de v. mesenterica inferior komen samen in de vena portae. De vena portae gaat naar de lever en niet direct naar de vena cava. Als er een metastase is in bijvoorbeeld het sigmoïd, dan zal deze als eerst in de lever kunnen blijven hangen.

Bij een zetpil zijn er een aantal venen van belang: de v. rectalis inferior, de v. rectalis media en de v. iliaca interna. Deze drie venen komen allemaal uit in de vena cava inferior en ze gaan dus niet via de v. portae. Doordat de werkzame stoffen niet via de lever gaan en dus niet worden afgebroken, zal de concentratie werkzame stoffen in het bloed hoger zijn dan wanneer een pil wordt ingeslikt. De vena rectalis superior komt uit op de vena mesenterica inferior en zo dus op de vena portae.

Portocavale anastomosen zijn verbindingen tussen de portale circulatie en de systemische circulatie. Caput medusae: hier is sprake van opgezette spataderen op de buik. Dit wordt vaak gezien bij leveraandoeningen. Oesophagus varices zijn spataderen bij de oesophagus. Deze ontstaan als er hypertensie in de v. portae is. Wanneer er hypertensie is, zal het bloed op andere manieren het hart gaan proberen te bereiken dan via de v. portae. Eén van deze manieren is via de oesofagiale aders. Deze aders zijn heel dun en kunnen een grote hoeveelheid bloed niet aan. Hierdoor gaan ze uitrekken en er ontstaan dan spataderen. Vanuit het gehele lichaam is er meer vocht dat er uit de bloedvaten treedt dan wat er weer door de bloedvaten wordt in geresorbeerd. Voor het verwerken van dit vocht is er het lymfesysteem. De ductus thoracicus bevindt zich bovenin de borst en is het grootste lymfevat. Het mondt uit op de vena subclavia sinistra.

Een ander groot lymfevat is de ductus lymphaticus dextra. Dit vat voert alleen het lymfevocht van de rechterarm, de rechterkant van het hoofd en een kwart van de borst af naar de vena subclavia dextra.

RC-1: Voortplanting (08-04-2015)

Een pyrogene stof veroorzaakt koorts doordat ze endotheelcellen aanzetten tot de productie van prostaglandine E2 (PGE2). Het PGE2 verhoogd direct of indirect via cAMP het setpoint. Een anti-pyrogene stof grijpt aan op het PGE2, in een gezond individu zal de temperatuur dus gelijk blijven in aanwezigheid van een anti-pyrogene stof.

Na een post partum bloeding kan het syndroom van Sheehan ontstaan. Door de bloeding komt de vrouw in een shock toestand terecht, er is dan te weinig circulerend bloed en de hypofyse krijgt voor een bepaalde tijd geen zuurstof. Hierdoor wordt de hypofyse necrotisch en worden er geen hormonen van de hypofyse aangemaakt. Door het gebrek aan hormonen zal de borstvoeding niet op gang komen bij de vrouw. Bovendien zal zij bij een nieuwe kinderwens een behandeling van FSH moeten ondergaan (FSH en LH ook niet meer aangemaakt in hypofyse). Deze behandeling kan leiden tot een meerlingenzwangerschap, ze moet dus altijd gecontroleerd worden op een hyperrespons.

Chemotherapie doodt snel delende cellen, dit kan een probleem opleveren in de testis. Een man wordt dan subfertiel. Het hormoonprofiel van een man die chemotherapie heeft ondergaan zal een lage concentratie testosteron tonen en hoge concentraties LH en FSH. LH en FSH zijn verhoogd omdat ze proberen de zaaddeling toch op gang te brengen.

OAC = orale anticonceptie

HC-13: Transport (08-04-2015)

De functies van het gastro-intestinale systeem (GI-systeem) zijn onder andere: de opname van calorieën, het mogelijk maken van de absorptie van voedingsstoffen door mechanische en chemische processen: digestie, de absorptie van nutriënten, de excretie van afvalstoffen, het behouden van de vloeistof balans en de elektrolyten balans, het verzorgen van een immunologische functie (GALT): bescherming en immunologische tolerantie.

Steatorrhoe: plakkerige en wittige ontlasting, hierbij ontbreken enzymen voor de vetvertering. De immunologische functie wordt gedaan door het lymfeklierweefsel dat in de darmwand zit. Dit heeft als functie het beschermen tegen potentiële microbiologische pathogenen, maar ook het tolereren van stoffen die niet immunologisch zijn. Naast luminale pathogenen zijn er ook andere niet-immunologische verdedigingsmechanismen, zoals maagzuur secretie, peristaltiek, intestinale mucine en permeabiliteit van de epitheelcellen. Als de mucosa van de darmwand niet in tact is, dan is er een risico dat er pathologische micro-organismen naar binnen glippen.

Bij de ziekte van Crohn reageert het immuunsysteem niet op pathogenen. Hierbij is er dus te weinig tolerantie van het immuunsysteem, wat leidt tot een hoge afweerreactie die onnodig is. Er is hier sprake van een toegenomen doorbloeding van de darmwand en er is een ernstige ontstekingsziekte.

De regulatie van het maag-darm kanaal vindt plaats op meerdere niveaus:

• Endocrien mechanisme: stofjes (eiwitten) worden in het bloed afgegeven en ze oefenen in het maag-darm kanaal vervolgens hun functie uit. Een voorbeeld hiervan is gastrine, wat leidt tot zuursecretie.

• Neuraal mechanisme: via de nervus vagus kan bijvoorbeeld zuur productie worden gestimuleerd

• Paracriene mechanisme: naastgelegen cellen kunnen andere cellen stimuleren. Dit kan bijvoorbeeld door histamine van ECL-cellen, wat leidt tot zuur productie.

Het maag-darm kanaal heeft een eigen zenuwstelsel: het enterisch zenuwstelsel. Hierdoor is het een uniek orgaansysteem. Dit zenuwstelsel is georganiseerd in de submucoseale plexus (Meijsner) en de myenterische plexus (Auerbach). Acetylcholine heeft een stimulerende motor functie en het zet spieren aan tot contractie. Het vasoactieve intestinale peptide (VIP) en NO is een inhibitor voor de motor functie. Tussen de circulaire en longitudinale spierlaag liggen de myenterische plexussen, waarin de zenuwknopen liggen. Tussen circulaire spierlaag en de muscularis mucosae liggen de submucoseale plexussen.

Het autonoom zenuwstelsel heeft ook invloed, maar dan vooral modulerend: Parasympatische innervatie leidt tot een verhoogde motiliteit en secretie. Sympathische innervatie leidt tot een verlaagde motiliteit en secretie. Hormonen van het GI-systeem zijn onder andere CCK (zorgt voor galblaas contractie), gastrine (zorgt voor maagzuur productie), motiline (zorgt voor het schoonhouden van het maagdarmkanaal), secretine, somatostatine en VIP.

Mechanoreceptoren nemen waar wat er in het maagdarmkanaal gebeurt, hierna geven ze signalen af via het sensorisch zenuwstelsel naar het parasympatisch zenuwstelsel. Vervolgens gaat er een signaal terug naar de spier of naar de bloedvatcellen. De sensorische (afferente) neuronen reageren op chemische signalen en mechanische stimulatie (rek). De interneuronen geven de informatie door en hierna geven de efferente secretomotorische neuronen een signaal af aan bijvoorbeeld gladde spiercellen, epitheel cellen, bloedvat vezels of enteroendocriene cellen.

Er zijn verschillende motorieke patronen:

• Segmentale contractie: mixen en kneden.

• Peristaltische contractie: nodig voor propulsie (het voortbewegen van voedsel).

• Reservoire functie: door de sfincter. Deze zorgen voor een tonische contractie.

Deze motoriek patronen komen tot stand door een geïntegreerd systeem van slow waves en actiepotentialen. Slow waves: het variëren van een membraanpotentiaal op spier cel niveau. Als de elektrische drempel wordt gepasseerd, dan zal er een actiepotentiaal ontstaan. Als het actiepotentiaal voldoende kracht heeft, dan zal er contractie zijn. Intrinsiek zijn er dus contracties mogelijk.

Het eerste 1/3 deel van de oesofagus is dwarsgestreept en het laatste 2/3 deel glad spierweefsel. Peristaltiek in de oesofagus kan op twee manieren worden opgewekt. Primaire peristaltiek ontstaat door slikactie en secundaire peristaltiek ontstaat door oesofagusrek. Regulatie van de peristaltiek vindt plaats door het slikcentrum in de medulla oblongata, door de plexus myentericus, n.vagus en intrinsieke myogene processen. De onderste slokdarm sfincter moet functioneel in tact zijn want anders kan er zure reflux zijn. De druk in de bovenste slokdarm sfincter is erg hoog (sterke contractie) om verslikking te voorkomen. Er zijn vagale inhiberende factoren (VIF) en vagale exciterende factoren. De inhiberende neuronen zorgen voor relaxatie van de kringspier en de exciterende neuronen zorgen dat de kringspieren in rusttoestand weer dicht gaan (contraheren).

Achalasie: een motorische stoornis van de slokdarm. De motorische kernen degenereren (gaan kapot) en de vagale vezels werken hier niet meer. De n. vagus heeft een belangrijke functie, maar die gaat hier verloren. Hierdoor kan de LES niet goed relaxeren (hij blijft dicht zitten, ook na slikken), waardoor er voedsel achterblijft in de oesophagus. Deze gaat hierdoor uitzetten. Met behulp van manometrie kan deze diagnose gesteld worden. Er is dus een incomplete relaxatie in de LES: de druk valt nooit weg naar 0. Er is geen sprake van voortgeleide contracties, maar van simultane contracties: op alle niveaus is er op hetzelfde moment contractie. Dit leidt tot passage klachten, waardoor mensen niet goed kunnen eten. Pneumodilatatie is een vorm van behandeling.

Bij deze behandeling wordt de LES opgerekt met behulp van lucht. Met behulp van een endoscoop wordt een ballon gepositioneerd bij de LES, waarna de ballon wordt opgeblazen. Als de ballon een tijdje opgeblazen blijft, gaat de druk weg die de LES geeft. Er worden in feite spiervezels kapot gemaakt in het LES, waardoor de druk dus wegvalt. Dit heeft ook negatieve kanten: er kunnen namelijk reflux klachten ontstaan en er kan een perforatie optreden. Bij de Heller procedure worden de spiervezels in de LES doorgeknipt.

De maag heeft een aantal functies: het proximale deel heeft een reservoir functie, het distale deel zorgt voor het opstarten van het verteringsproces en de laatste functie is de maag lediging. Bij het vullen van de maag zijn er twee motorische patronen: de receptieve relaxatie en de maag accommodatie. Bij de receptieve relaxatie gaat de maag plek maken voor het eten dat gaat komen. Dit gebeurt doordat de fundus wat groter wordt, als een reflex dat komt via de nervus vagus: een vasovagaal reflex. Dit proces is dus een passief proces.

Bij de maag accommodatie is er actieve dilatatie van de fundus als reactie op de vulling van de maag. Ook dit is een modulatie door de n. vagus en het enterisch zenuwstelsel (ENS). Wanneer de vagus wordt doorgesneden, zoals bij een vagotomie, dan zal iemand zich veel sneller vol voelen, doordat de fundus incapabel is tot uitzetten.

De motoriek van de maag is belangrijk en moet intact zijn, want anders kan het verteringsproces niet goed op gang komen. De dunne darm kan alleen maar verteren als het voedsel in brokjes van 2 mm wordt aangevoerd. Het antrum (distale deel van de maag) zorgt voor het kneden van de voedselbrij. Dit wordt aangestuurd door neurale en hormonale signalen, die geactiveerd worden door feedback mechanismen. Delen die naar de gesloten pylorus gaan en groter zijn dan 2 mm, die worden weer terug naar de maag geworpen, voor een volgende peristaltiek. Hier is sprake van antrum contractie. Deze contractie wordt geregeld door de samenstelling van het voedsel, via de chemoreceptoren. De inhoud van de maag beïnvloedt dus de maag ledigingsnelheid.

De dunne darm heeft als functies digestie en absorptie. Er zijn andere motorische en elektrische processen bij nuchtere (niet gevoede) of gevoede staat. In de nuchtere status is er sprake van MMC: migrerende motor complexen. De MMC’s beginnen in de maag. Het zijn contracties die zich over de gehele lengte van de dunne darm voortbewegen en ze ruimen grotere deeltjes op die zijn achtergebleven. Deze grotere deeltjes moeten soms uit de maag verwijderd worden, want anders zou de maag heel vol worden na wat jaren. De grotere delen worden soms doorgelaten, waarna door het MMC de propulsie is. Er zijn 4 fases: de eerste heeft een heel rustige motoriek. Bij fase 2 is er toenemende actiepotentiaal frequentie. Fase 3 zorgt voor een piek in elektrische en mechanische activiteit. Ten slotte zorgt fase 4 voor verminderde activiteit. Door het systeem van de MMC’s zorgt het maagdarmsysteem ervoor dat er geen rottende spullen achterblijven in de maag en de dunne darm.

Het colon heeft diverse functies: het is van groot belang bij het regelen van de vloeistof elektrolyt balans. Daarnaast zorgt het voor absorptie van vloeistof en elektrolyten. Ook heeft het een taak in het katabolisme (fermentatie) van koolhydraten en het opnemen van korte keten vetzuren. Ten slotte heeft het een reservoir functie en zorgt het voor de eliminatie van bepaalde stoffen. Het colon heeft ook motor activiteiten, namelijk segmentatie en massa peristaltiek.Het rectum is het reservoir van de darmen. Het heeft een interne anale sfincter en een externe anale sfincter. De interne anale sfincter bestaat uit glad gestreept spierweefsel en de externe anale sfincter bestaat uit dwarsgestreept spierweefsel. Als een ballon in het rectum wordt opgeblazen (rectale distensie), dan zal de druk in het rectum toenemen. Dit heeft tot gevolg dat de interne sfincter opengaat. Als ontlasting niet gewenst is, dan zal er contractie van de externe sfincter zijn. Bij een afwijking in het motorieke patroon van sfincters, zoals wanneer de sfincters niet kunnen relaxeren, dan zal er een heel groot colon ontstaan. Hier is dan sprake van de ziekte van Hirschsprung. Bij deze ziekte is er sprake van ernstige obstipatie. Ook is het zo dat er geen ganglion cellen in de darmwand zijn. Dit heeft tot gevolg dat de interne anale sfincter niet in staat is om re relaxeren na rek van het rectum.

HC-14: Lever – Galtransport (08-04-2015)

De lever zorgt voor inactivatie, metabolisme en ontgifting van endogene en exogene stoffen. Endogene stoffen zijn onder andere steroïden en hormonen; exogene stoffen zijn onder andere chemische stoffen en toxines. Daarnaast zorgt de lever voor het filteren van bloed door Kupffercellen (fagocyten). Het bloed wordt gefilterd van bacteriën, parasieten, endotoxinen en erythrocyten. Het filteren van erythrocyten noemt men het haemmetabolisme. Ook de omzetting van lipofiele stoffen naar wateroplosbare stoffen gebeurt in de lever, door middel van de secretie van gal. De lever zorgt voor de secretie van gal, waardoor bepaalde afvalstoffen worden uitgescheiden (bilirubine en cholesterol). Gal secretie zorgt daarnaast voor de digestie en absorptie van vet uit de darmen. Uit het portale bloed worden bouwstoffen opgenomen, zoals carbohydraten, vitamines, lipiden en aminozuren. Uit deze bouwstoffen en uit plasma eiwitten, glucose, cholesterol, fosfolipiden en triglyceriden worden andere moleculen gesynthetiseerd.

De lever is opgebouwd uit allerlei leverlobjes. De leverlobjes zijn zeshoekige structuren die draaien om een vena hepatica. De veneuze afvoer van de lever gaat via de vv. hepaticae en niet via de v. portae. De sinusoïden zorgen voor een oppervlakte verbreding van het leverlobje. De grootste hoeveelheid zuurstof voor de hepatocyten is te vinden in zone 1 van de lever. Hoe verder men komt vanaf de arterie, hoe lager de zuurstofspanning zal zijn. Zone 1 is de zone die het dichtst bij de arteria hepatica zit. Hoe dichter we komen bij de vena hepatica, hoe hoger de zone wordt: zone 2 en zone 3.

De galblaas krijgt zijn gal uit de ductus choledochus die uit de lever komt. Bij de Ampulla van Vater komt de galgang in het duodenum uit. Stoornissen of afwijkingen aan het duodenum kunnen een belemmering geven van de gal afvoer. Bij de galsecretie zijn er drie fasen. Het begint bij de actieve secretie door hepatocyten in de canaliculli in zone I. Canaliculli zijn buisjes waar geen cellen omheen zitten. Hierna vindt er toevoeging plaats van vloeistof door de grotere galwegen. Deze vloeistof is rijk aan bicarbonaat. Per dag is het ongeveer een liter vloeistof toevoeging. Een deel van het gal gaat rechtstreeks de darm in, maar een groot deel wordt opgeslagen in de galblaas. In de galblaas wordt het gal 10 tot 20 keer geconcentreerd, waarna het wordt opgeslagen. De regulatie van de galsecretie gebeurt door middel van hormonen (cholecystokinine) en acetylcholine (nervaal).

Gal bestaat voor 65% uit galzouten: dit is geconjugeerd met taurine of glycine. 4% van het gal is cholesterol en 0,4% is galpigment (geconjugeerd bilirubine). Fosfolipiden vormen 20% van het gal. Fosfolipiden zorgen voor de oplosbaarheid van cholesterol en voor de bescherming tegen galzouten. Daarnaast zijn er zouten van vetzuren, proteïnen en elektrolyten (zoals natrium en kalium). In feite is gal dus een combinatie van vettige stoffen en water.

Galzouten zijn heel belangrijk voor de vertering, want door galzouten kunnen vetten uit de darm verteerd en geabsorbeerd worden. De kern lipiden zijn stoffen die absoluut niet met water mengen. Galzouten zorgen ervoor dat vetten steeds kleiner worden: emulgeren van vetten. In de darm ontstaan galzuren door de werking van bacteriën. Geëmulgeerde vetten kunnen worden afgebroken door lipasen tot vetzuren en ze kunnen hierna worden opgenomen door de darm. Stoffen die in de darm worden opgenomen, zijn of wateroplosbaar of vetoplosbaar. De enterohepatische kringloop van galzouten zorgt ervoor dat galzouten steeds hergebruikt kunnen worden. Via de circulatie worden geconjugeerde galzouten weer teruggebracht van het einde van de dunne darm naar de lever, via actief transport (reabsorptie). 95% van de galzouten wordt op deze manier geresorbeerd. De lever kan galzouten uit cholesterol maken, maar in beperkte mate. Dezelfde galzouten kunnen tot 6 à 7 keer gebruikt worden. Primaire galzouten worden door de lever zelf gemaakt. Secundaire galzouten zijn galzouten die in de darmen worden omgezet.

Gal heeft een gelige kleur door het bilirubine. Als het gal in de galblaas wordt geconcentreerd, wordt het groenig. Bilirubine ontstaat doordat erythrocyten worden afgebroken door het RES. Haem wordt in de macrofaag afgebroken tot biliverdine waarna het ongeconjugeerd bilirubine wordt. Bilirubine bindt aan serum albumine, waarna het opgenomen wordt door een hepatocyt. De hepatocyt zet het om in geconjugeerd bilirubine, met behulp van gluceronzuur. Hierna wordt het veel meer wateroplosbaar en het wordt in de gal afgescheiden. In het ileum en de colon wordt urobilinogeen omgezet in stercobiline, wat een bruine stof is en de kleur geeft aan feces. Een ander deel van het urobilinogeen wordt door de nieren uitgescheiden, waardoor urine geel wordt. Gal heeft als belangrijkste functie de excretie van afbraakproducten.

Cholestase: als er relatief veel cholesterol is, dan kunnen er in de gal cholesterol kristallen ontstaan. Deze kristallen kunnen hierna gaan samenklonteren, wat leidt tot stenen. Dit gebeurt voornamelijk in de galblaas, aangezien de galblaas getraind is in het verwijderen van water. De stenen kunnen zorgen voor problemen, zoals wanneer de papil van Vater wordt afgesloten. Een gestoorde galsecretie kan prehepatisch (haemolysis), intrahepatisch (de lever kan niet voldoende gal afgeven) of extrahepatisch (bijvoorbeeld stenen) worden veroorzaakt. Gevolgen zijn dat er schade ontstaat aan de hepatocyten of aan de lever, dat iemand geel wordt (icterus) en dat er maldigestie (slechte vertering) en malabsorptie kan zijn. Wanneer er schade is aan de lever, dan is dit vaak te zien aan de canaliculli, omdat die gaan vergroten. Galstenen bestaan voor 75-95% uit cholesterol en verder uit pigment. Oorzaken voor het ontstaan van galstenen zijn hypersaturatie van cholesterol in het gal, stase van gal (wanneer mensen bijvoorbeeld gaan vasten) en hemolyse. Complicaties van galstenen kunnen optreden bij meerdere orgaan(delen): bij de galblaas kunnen er aanvallen van koliekpijn zijn, acute cholecystitis (galblaas ontsteking), empyeem (een pus ophoping) en mucocele (verstopping door slijm). Bij de ductus choledochus kan er icterus ontstaan, cholangitis (ontsteking aan de galwegen) en pancreatitis (ontsteking van de pancreas). In de dunne darm kan het leiden tot ileus. Galstenen leiden niet altijd tot symptomen: asymptomatische galstenen.

HC-15: Lever – Farmacologie (08-04-2015)

Farmokinetiek bestudeert de werking van het lichaam op het geneesmiddel. Farmodynamiek bestudeert de werking van een geneesmiddel op het lichaam. Farmokinetiek houdt zich bezig met absorptie, distributie, metabolisme en excretie (ADME). Eliminatie bevat de processen metabolisme en excretie.

Het transport van moleculen (in dit geval geneesmiddelen) door celmembranen kan op twee verschillende manieren plaatsvinden. Absorptie kan zowel paracellulair als transcellulair plaatsvinden. Bij een paracellulair proces verplaatst de stof zich langs de cel door bijvoorbeeld op te lossen in water. Bij een transcellulair proces gaat de stof door de cel heen, dit kan een actief of een passief proces zijn. Bij een actief proces wordt er ATP omgezet tot ADP. Niet alle moleculen kunnen passief het celmembraan passeren, stoffen die erg groot zijn of geladen zijn kunnen het celmembraan niet passief passeren en zullen dus door middel van actief transport opgenomen moeten worden. Passief transport vind plaats langs een bepaalde gradiënt, alleen lipofiele stoffen zijn hiervoor geschikt.

Een geneesmiddel heeft een snelle werking wanneer dit geneesmiddel op een lege maag wordt ingenomen, dat wilt zeggen niet tijdens of na een maaltijd. Biologische beschikbaarheid is de fractie van de ingenomen orale dosis van een geneesmiddel die uiteindelijk de systematische circulatie bereikt. Met de biologische beschikbaarheid wordt veel rekening gehouden, wanneer een geneesmiddel een hoge biologische beschikbaarheid heeft, hoeft er dus eigenlijk maar weinig van dit geneesmiddel ingenomen te worden voor een resultaat. Een voorbeeld van een geneesmiddel met een hoge biologische beschikbaarheid is ibuprofen of paracetamol. De biologische beschikbaarheid kan afnemen door het first-pass effect, de stof wordt dan in de lever omgezet en is zo minder actief in de circulatie. Andere factoren die orale absorptie beïnvloeden zijn: snelheid van de maaglediging, peristaltische motiliteit van de darmen, doorbloeding van de darmen en drug-drug interactie. De belangrijkste parameters van absorptie zijn de maximale concentratie en de tijdsduur die daar bij hoort.

Metabolisme is een proces wat nodig is om stoffen geschikt te maken voor de uitscheiding via een waterige urine of gal. Metabolisme is nodig aangezien er lichaamsvreemde stoffen het lichaam in kunnen komen door de voeding, het nemen van geneesmiddelen of door het milieu. Metabolisme zijn chemische omzettingen van de stoffen, deze chemische omzettingen worden door enzymen geregeld. Het doel van deze chemische omzettingen is de stof hydrofiel te maken. Het grootste deel van het metabolisme vindt plaats in de lever. De lever heeft de grootste capaciteit en is daarnaast erg goed doorbloed. Bij metabolisme vinden er twee verschillende reacties plaats; een fase 1 en een fase 2 reactie. Bij een fase 1 reactie wordt er een polaire groep aan de stof geplaatst. Hierdoor kan het geneesmiddel een sterkere of een verminderde activiteit hebben. Bij een fase 2 reactie wordt het geneesmiddel hydrofiel gemaakt. Hierdoor is het geneesmiddel oplosbaar in water en kan het geneesmiddel uitgescheiden worden via gal of via de urine.

Het belangrijkste enzymsysteem voor het metabolisme is het CYP (Cytochroom P450 mono-oxygenase systeem). Er zijn 18 verschillende CYP families, de familie CYP 1, 2, en 3 verzorgen het metabolisme van farmaca. Metabolisme kan beïnvloed worden door verschillende factoren. De leeftijd, het hebben van een ziekte, genetische factoren, de voeding, het tijdstip waarop je het geneesmiddel neemt, etc. Dit kan zorgen voor een verhoogde enzymcapaciteit (enzyminductie) of voor verlaagde enzymcapaciteit (enzyminhibitie). Alcohol en tabak zijn bekende enzyminductie stoffen.

Vervolgens moet het geneesmiddel weer uitgescheiden worden (excretie). Dit vindt voornamelijk plaats door uitscheiding via de urine wat geproduceerd wordt door de nier, of via gal wat geproduceerd wordt door de lever. Paracetamol is het meest gebruikte geneesmiddel in Nederland. Paracetamol wordt oraal toegediend en heeft een biologische beschikbaarheid van ruim 80%. Paracetamol is na ongeveer 2 uur uitgewerkt. Paracetamol wordt uitgescheiden via de urine.

HC 17 – Secretie, digestie en absorptie (13-04-2015)

De opname van voedingsstoffen begint in de mond. Voor de geboorte is het maag-darmkanaal nog niet functioneel. Een foetus krijgt de voedingsstoffen van de moeder via de navelstreng. Na de geboorte krijgt de baby energie via moedermelk. Deze stoffen zijn gemakkelijk op te nemen en geven veel energie. Later eet het kind vast voedsel, dit wordt door het maag-darmkanaal vermaalt, opgelost of geëmulgeerd en verteert. Het maag-darmkanaal neemt water, energiedragers en bouwstoffen op en scheidt (afval)stoffen uit. Water en alcohol kunnen zonder meer worden geabsorbeerd in de maag. Maar dit geldt niet voor andere stoffen, daarvoor is de vertering. Het lichaam kan koolhydraten alleen opnemen als glucose, galactose en fructose. Van de eiwitten kunnen alleen aminozuren/di- en tripeptide worden opgenomen. Van de vetten kunnen alleen vetzuren en cholesterol worden opgenomen en voor natrium, kalium, calcium, magnesium en ijzer zijn speciale transporteiwitten nodig.

Zoals gezegd begint de vertering in de mond. Door speekselproductie begint de vertering van zetmeel en van vetten. Vervolgens komt het voedsel in de maag. De maag is extreem zuur. De maaginhoud wordt gemengd en gekneed. Alleen stukken kleiner dan 2 mm kunnen de pylorus passeren. Dan komt het in het duodenum en wordt er gal en pancreassap toegevoegd. In de dikke darm wordt de brei ingedikt. Hier wordt nog een klein beetje verteerd door bacteriën, maar dit is voor mensen niet heel belangrijk.

Secretie is het uitscheiden van speeksel, maagsap, gal, pancreassap en dunne darmsap. Digestie is het omzetten van koolhydraten naar glucose, galactose en fructose. En het omzetten van eiwitten in aminozuren, di- en tripeptiden en het omzetten van vetten naar vrije vetzuren en glycerol (emulsie). Absorptie is de opname van geschikte moleculen, vitamines, mineralen en sporenelementen.

Er wordt 8,5 liter vloeistof uitgescheiden naar het lumen van de dunne darm. Van deze 8,5 liter is er in het colon nog maar 2 liter over. Uiteindelijk blijft er slechts 200 tot 300 gram over in de ontlasting. Als het gewicht van de ontlasting hierboven zit, kan dit duiden op een aandoening aan de tractus digestivus.

In de mond zijn drie speekselklieren: parotis, submaxillaris, en lingualis. Deze produceren vocht, mucus, bicarbonaat, enzymen (amylase/lipase/ribonuclease), prolince-rijke eiwitten en antibacteriële producten.

Er zitten speekselklieren onder het oor, onder de kaak, onder de tong en in de mond zit ook meerdere kleine speekselklieren. De meeste klieren hebben een afvoerbuis die zich vertakt tot kleinere buisjes. Rondom de buisjes zitten acini (klompjes van cellen) die bestaan uit productieve cellen. Deze cellen hebben een groot endoplasmatisch reticulum en ze produceren eiwitten die worden uitgescheiden naar het lumen. Acini liggen verzameld in lobuli. In een pancreas cel in een acini zitten onder andere granules. Granules bevatten remmers en stimulatoren. Ten slotte is het zo dat klierepitheel goed beschermd moet worden tegen het secreet dat de kliercellen produceren en excreteren.

Een droge mond ontstaat door tekort aan speekselproductie. Hier hoort vaak ook een slechte adem bij. Er zijn verschillende oorzaken zoals het gebruik van atropine, hiermee wordt acetylcholine geremd en dus de parasympaticus, en de ziekte van Sjögren, dit is een ziekte waarbij de speekselproductie veel minder is. Gevolgen hiervan zijn caries, stomatitis, dysfagie en oesofagitis.

De maagsecretie is ongeveer 2 liter. Deze secretie bestaat uit meerdere stoffen: zoutzuur (secretie uit pariëtaalcel), pepsinogeen en lipase (secretie uit de hoofdcel), mucus/slijm (secretie uit de mucusnekcel), intrinsieke factoren (secretie uit pariëtaalcel). Deze productie komt tot stand door acetylcholine, gastrine (G-cel, antrum en duodenum), histamine (ECL-cel) en somatostatine (D-cel).

De maag bestaat uit plooien. In de plooien zitten een soort van gaatjes (crypten) en die geven toegang tot de klierbuisjes. De crypten zijn in voornamelijk in het corpus heel lang. Gekeken van boven naar beneden in een plooi, liggen er de: oppervlakkige epitheelcellen, mucus nekcellen, stamcellen/regeneratieve cellen, pariëtale cellen, hoofdcellen en endocriene cellen.

Maagsecretie heeft meerdere functies: het zorgt voor de accommodatie van voedsel en het mixen, malen en filteren (emulgeren), daarnaast zorgt het voor digestie (door pepsine en lipase). Ook heeft het een anti bacteriële functie door het zure milieu. Ten slotte wordt vitamine B12 geabsorbeerd door intrinsieke factoren. Stimulatie van maagzuursecretie gebeurt via histamine (paracrien), acetylcholine (neurocrien) en gastrine (neurocrien).

De regulatie van de maagzuur secretie speelt zich vooral af rond de pariëtale cel. Deze heeft receptoren voor acetylcholine, histamine, gastrine en somatostatine (remmer). Acetylcholine, gastrine en histamine stimuleren de pariëtale cel op een directe manier tot de secretie van H+ in het lumen. Als er geen zuur wordt geproduceerd, wordt er ook geen intrinsieke factor geproduceerd. Hierdoor wordt bijvoorbeeld vitamine B12 niet geabsorbeerd. Via een indirecte manier wordt de ECL cel gestimuleerd door acetylcholine en gastrine, waardoor er secretie van histamine is. Als een pariëtaalcel van de rusttoestand naar de actieve toestand gaat, dan veranderen de tubulovesicels in canaliculi.

Op het membraan van de pariëtale cel zitten receptoren voor stoffen die de cel stimuleren en er is een waterstofkalium pomp (K+/H+ pomp). Daarnaast zijn er allerlei stoffen die elkaar reguleren: het zijn triggers voor intracellulaire processen. De regulatie van de maagsecretie gaat basaal (er is een basale zuurproductie, voornamelijk ’s nachts. De pH range: 3-7). Er is een cefale fase, verzorgd door de n. vagus (de dorsale motor kern), dit gebeurt bij ruiken, proeven en zien. De gastrische fase zorgt voor 50 tot 60% van de zuurproductie. In deze fase is er distensie van de maagwand door de n. vagus. Bij de gastrische fase komen er eiwit afbraakproducten in de maag terecht, waarna antrale G-cellen gastrine gaan produceren. Er komt vervolgens een lagere pH, waardoor antrale D-cellen somatostatine gaat produceren. Somatostatine is de rem op de zoutzuur productie. Zoutzuur mag namelijk niet de hele tijd geproduceerd worden. In de intestinale fase (5-10% van de zuurproductie) komen er aminozuren en eiwitten in het distale duodenum waardoor nog meer gastrine wordt geproduceerd door de duodenale G-cel. Er kan worden gezegd dat alle fysiologische processen een feedback systeem hebben.

Voedsel is een buffer die vervolgens een tijdje in de maag blijft. Er worden steeds kleine hoeveelheden via de pylorus naar buiten gedreven. Als er voedsel in de maag zit gaat de H+ secretie omhoog en daarmee de H+ concentratie. Tussen maaltijden in is de pH van het maag lumen kleiner dan 2. De productie van somatostatine in de D-cel gaat omhoog, waardoor de gastrine secretie omlaag gaat. Dit zorgt ervoor dat de HCl secretie binnen de perken blijft. Tijdens de maaltijd is de pH van het maag lumen groter dan 2. Hierdoor gaat de productie van somatostatine in de D-cel omlaag. Dit zorgt voor een verhoogde gastrine secretie en een verhoogde HCL secretie. Er is dan weer veel zuur, waardoor de feedback weer op gang komt.

Pepsines zijn endopeptidasen en ze zijn verantwoordelijk voor de hydrolyse van eiwitten. Pepsines worden gesecreteerd in een inactieve vorm, namelijk als zymogeen (pepsinogeen). De regulatie van de pepsinogeen secretie is parallel aan de maagzuursecretie. Er is een basale secretie, die 20% van de secretie vormt, en een gestimuleerde secretie. Stimulatie van de secretie gaat via secretine, vip, beta adrenerg en PGE2. De activatie is afhankelijk van de pH: bij een pH>3,5 is er reversibele inactivatie en bij pH>7,2 is er irreversibele inactivatie. Bij een pH<3 is er snelle activatie.

De maag moet goed beschermd worden, aangezien de pH kan dalen tot 2. Er is een mucus gel neutralisatie zone en een mucus gel. In de mucus gel zit heel veel bicarbonaat, zodat het H+ gebufferd kan worden. Het bicarbonaat komt via een Na⁺/2HCO₃^- pomp de cel in (vanuit het bloed), waarna het de mucus gel in gaat.

Er zijn een aantal factoren die kunnen leiden tot beschadigingen aan de maagmucosa. Dit kan onder andere komen door maagzuur. Helicobacter pylori maakt het slijmvlies kwetsbaarder voor aanvallen ‘van buiten’ (uit het lumen).

Daarnaast zorgt het ervoor dat het mechanisme dat de zoutzuur regulatie verzorgt, ontregeld wordt. Dit gebeurt doordat het feedback systeem kapot gemaakt wordt. NSAID’s remmen de prostaglandine productie, waardoor de maagmucosa beschadigd kan worden. Ten slotte heeft prednison een algeheel slecht effect op de kwaliteit van de slijmvliezen.

De pancreas ligt retroperitoneaal en het grenst aan de milt (met de staart), de aorta, de VCI en de a. mesenterica superior. De pancreas kop ligt in de bocht van het duodenum. De pancreas is de belangrijkste producerende klier van de tractus digestivus. Regulatie van de pancreassecretie gaat in meerdere fases. De cefale fase gaat via de n. vagus. De gastrische fase gaat door distensie van de maag. De intestinale fase gaat doordat HCl voor secretine zorgt en dit leidt tot bicarbonaat. Aminozuren en peptiden zorgen voor CCK en afbraakproducten zorgen voor stimulatie van de n. vagus. Het zou ‘vervelend’ zijn als de pancreas de hele tijd zou werken, bijvoorbeeld ’s nachts als we niks eten. Als we gaan eten, dan gaat de maagzuur secretie sterk omhoog.

Pancreas secretie is 99% exocrien en 1% endocrien. Zuur, galzuren en lipiden geven aanleiding tot secretie van bicarbonaat, via secretine dat wordt geproduceerd door de S-cel. Het grootste volume dat de pancreas secreteert bestaat uit vocht en bicarbonaat voor het neutraliseren van de maaginhoud die langskomt. Maaltijd(vet) leidt tot CCK releasing factors, waardoor de cholecystokinine productie in de I-cel wordt gestimuleerd. Hierdoor is er productie van proteolytische enzymen, zoals lipases. Er is een grote reserve in enzym functie voor KH en eiwitten. Lipase wordt beperkend bij een verlies van 80 tot 90% van het pancreasweefsel. Als er teveel vet in de ontlasting zit, zal er meer ontlasting komen.

De pancreas secretie is ongeveer 1,5 l/dag. Hier is de hoogste eiwit synthese en eiwit secretie: er worden meer dan twintig soorten eiwitten geproduceerd. Er worden voornamelijk proteolytische enzymen geproduceerd, zoals trypsinogeen, pro-elastase en carboxypeptidasen. Daarnaast is er productie van amylase, lipase, nuclease, calcium en bicarbonaat. De pancreassecretie moet ook geremd worden en dit gebeurt door vet in de distale dunne darm. Dit wordt geregeld doordat het peptide YY/ dan wordt geproduceerd. Somatostatine en glucagon spelen misschien een rol, maar hierover is nog geen duidelijkheid.

Acinaire cellen moeten beschermd worden tegen autodigestie. Autodigestie is het verschijnsel dat cellen door eigen secreet worden verteerd. De acinaire cellen worden beschermd doordat er excretie is van zymogenen, die geen enzymatische activiteit hebben, in plaats van excretie van werkzame proteolytische enzymen. De zymogenen worden pas pas actief in de dunne darm, door enterokinasen zoals trypsinogeen en trypsine. De eiwitten worden gesorteerd en in uitgescheiden in granules, zogenaamde secretoire granules. Protease inhibitoren worden mee verpakt en mee uitgescheiden. De afbraak van eiwitten gaat door de condensatie van secretoire eiwitten, door een lage pH en door de ionisatie van de secretoire pathway. Enzymen worden gedegradeerd door andere (nondigestieve) proteasen.

Bij pancreatitis kunnen er obstructies, zoals tumoren, zijn bij de uitgang, waardoor er overdruk bestaat. Dit leidt tot verhoogde enzym productie. De natuurlijke remming kan dan te kort schieten, waardoor enzymen actief worden en de omgeving gaan aantasten. Ook kan er hyperstimulatie zijn door bijvoorbeeld alcohol. De inhibitoren zijn genetisch variabel. Als mensen een genetisch zwak inhibitoir mechanisme hebben, kunnen ze heel kwetsbaar zijn voor alcohol. Dit wordt nog erger wanneer dit wordt gecombineerd met een vet rijke maaltijd.

Nutriënten worden vrijwel uitsluitend opgenomen in de dunne darm. Na de opname zijn er twee opties voor de vervolg weg van de nutriënten: ze gaan naar de v. porta of naar de lymfevaten. Na inname wordt 95 tot 100% van het water, glucose, aminozuren en triglyceriden geabsorbeerd. De opname van mineralen (zoals calcium en ijzer) gaat naar behoefte. Vitamines worden ook opgenomen. Er zijn vier vitamines die vetoplosbaar zijn: K, A, D en E. Dit betekent dat als er een probleem is met de vetopname, zoals bij vet malabsorptie, dan worden ook deze vitamines niet of nauwelijks opgenomen. Hierdoor kunnen onder andere osteoporose (vitamine D-tekort) en bloedingen ontstaan. Ten slotte worden sporen elementen, zoals magnesium, koper en zink, opgenomen.

De opname van carbohydraten, proteïnes en lipiden is voornamelijk in het duodenum, iets minder in het jejunum en het minst in het ileum. Calcium wordt opgenomen in duodenum, jejunum en ileum. IJzer en foliumzuur worden alleen opgenomen in het duodenum. Bij coeliakie is er een ontstekingsreactie die ontstaat door een overgevoeligheid voor gluten. De gluten expositie is het grootst in het duodenum, dus daar is de grootste ontsteking. Wanneer dit het geval is, dan zal er geen opname van foliumzuur, ijzer en calcium zijn. Dit leidt tot problemen, zoals botontkalking en stollingsverstoring. Galzuren worden voornamelijk opgenomen in het ileum, iets minder in jejunum en colon en het minst in het duodenum. De galzuren worden dus hergebruikt. Als bij ziekte van Crohn een groot stuk van het ileum wordt weggehaald, dan is er een probleem bij de reabsorptie van galzuren. De galzuren gaan dan overlopen naar de dikke darm. De dikke darm is er niet op gebouwd om galzuren te resorberen, waardoor er diarree ontstaat. Cobalamine wordt ook opgenomen in het ileum: vitamineB12 resorptie. Als hier een probleem in is, kan dit leiden tot diarree en vitamine B12 tekort.

Glucose wordt opgenomen zonder digestie. Polymere structuren worden via luminale hydrolyse tot monomeren afgebroken en dan geabsorbeerd. Suikers worden door hydrolyse afgebroken tot glucose en fructose. Peptiden worden intracellulair gehydrolyseerd, waarna de aminozuren de bloedbaan in gaan. Vetzuren worden luminaal gehydrolyseerd (ze worden opgesplitst in glycerol en vrij vetzuren) en in de cel worden ze geresynthetiseerd om weer uitgescheiden te worden.

De koolhydraat vertering begint in de mond, door amylase in het speeksel en in de pancreas. Amylase zorgt ervoor dat grote suikers tot oligosacchariden worden afgebroken en deze gaan de brush border in. Daar zorgen oligosaccharidasen en disaccharidasen ervoor dat er monosacchariden ontstaan. Alleen monosacchariden (glucose, galactose en fructose) worden opgenomen. Deze opname gaat via een natrium/glucose transporter. Een uitzondering op deze transporter is fructose. De uitscheiding gaat via een gefaciliteerde suiker-transporter.

Lactose is een enzym dat melksuikers splitst. Volwassenen hoeven eigenlijk geen melksuikers te splitsen. Wat bij alle zoogdieren gebeurt, is dat iedereen na de lactatie periode het eiwitsplitsende enzym verliest. Westerlingen behouden dit enzym tot op grote leeftijd wel waardoor ze tot op hoge leeftijd melk kunnen drinken. Door ontstekingsprocessen in de dunne darm kan de brush border beschadigd worden. Bij een kleine beschadiging van de brush border is het lactase heel snel deficiënt, want dit enzym bevindt zich in de tops van de brush border. Hierdoor zullen de melksuikers niet gesplitst worden. Er wordt dam minder lactose tot glucose gehydrolyseerd en bacteriën in het colon metaboliseren het lactose dat het colon binnenkomt. Dit leidt tot een hogere H₂ excretie. Normaal komt er geen relevante hoeveelheid lactose in het colon. Een eenvoudige test om te kijken of iemand lactase deficiëntie heeft, is dus het kijken naar de bloedsuikers of het kijken naar de H₂ uitscheiding in de uitademingslucht.

Eiwit vertering: er zijn ongeveer 20 aminozuren waarvan er een aantal essentieel zijn. Per dag is er een inname van 70 tot 100 gram eiwitten nodig. 50% van het intestinaal eiwit is endogeen. Er zijn eiwitsplitsende enzymen nodig om de binnengekregen eiwitten te splitsen. In de maag zit pepsine wat eiwitten afbreekt tot oligopeptiden. Proteasen in de pancreas verzorgen ditzelfde proces. Peptidasen in de brush border zorgen voor de vorming van aminozuren en oligopeptiden. Na opname door de enterocyten is er intracellulaire afbraak van di- en tripeptiden tot aminozuren. Alleen zuigelingen absorberen intacte eiwitten uit de moedermelk (colostrum: eerste moedermelk na de bevalling).

Er is absorptie van peptiden en aminozuren. Kleinere peptide brokstukken worden verder afgebroken tot aminozuren. Bij een hogere concentratie glycine zal de opname van monopeptiden niet stijgen, maar de di- en tripeptiden worden wel meer opgenomen.

90% van ons dieet bestaat uit triglyceriden en 5% bestaat uit (glycero)fosfolipiden. De ideale vet intake is 70 gram per dag, maar in het westerse dieet zit ongeveer 100-140 gram per dag. Het dieet vormt een bron van essentiële vetzuren. Lipase in speeksel en maag zorgen deels voor de afbraak tot vrije vetzuren. In het antrum en in de pylorus is emulsificatie. CCK’s stimuleren pancreas lipase, waardoor er vetzuren ontstaan en er vorming is van micellen met galzouten. Deze micellen diffunderen vervolgens door de brush border.

Chylomicronen (lipoproteïnen) worden gemaakt en uitgescheiden en vervolgens gaan ze naar de ductus thoracicus, een groot lymfevat. Er is wat reserve capaciteit (10 tot 15 %) voor het verteren van vetten via lipase in speeksel en maag. Vetzuren en glycerol worden apart opgenomen. In de ontlasting mag normaal gesproken 7 gram vet per 24 uur zitten.

Vitamine B12 is een essentiële stof, aangezien het belangrijk is voor de celdeling. Als de celdeling niet goed functioneert, zullen snel delende weefsels zoals bloed problemen krijgen. Hierdoor kan bijvoorbeeld anemie ontstan. Cobalamine is gebonden aan eiwitten uit het voedsel. Het wordt door de zure pH en pepsine losgelaten door de eiwitten in de maag. Het complex dat bestaat uit een intrinsieke factor plus cobalamine wordt opgenomen in het laatste stuk van het ileum. Er zijn meerdere niveaus waar dit proces mis kan gaan, namelijk door te weinig zuur producerende cellen en door te weinig intrinsieke factoren. Bij te weinig intrinsieke factoren kan het complex niet opgenomen worden in het ileum. Dit leidt tot vitamine B12 deficiëntie.

De ijzer absorptie wordt naar behoefte geregeld. Niet heme Fe³⁺ wordt gereduceerd tot Fe²⁺. Niet-heme Fe²⁺ wordt vervolgens geabsorbeerd via een DCT1 co-transporter (Fe²⁺/H⁺) en heem Fe²⁺ wordt geabsorbeerd via een onbekend mechanisme. Heem oxygenase laat intracellulair Fe³⁺ vrij en dit verplaatst naar mobilferrine. Fe²⁺ verlaat de cel vervolgens via IREG1 en na oxidatie tot Fe³⁺ bindt het aan transferrine in het plasma. Ten slotte is het zo dat Fe³⁺ onoplosbaar is bij een pH van hoger dan 3.

Calcium wordt ook opgenomen door het dunne darm epitheel, maar met name in het duodenum. Als iemand een dieet heeft met veel calcium, dan is er passieve diffusie in de dunne darm. Als er weinig calcium is in ons lichaam, dan is er actief transport via calcium kanalen. 1,25 (OH)₂ vitamine D geeft een duidelijk verhoging van de calcium absorptie.

HC/PD 18 – Diarree

Mevrouw was op vakantie in Berlijn en kreeg daar last van heftige diarree. Het was acuut begonnen en mevrouw moest 15-20 keer per dag naar de wc. Er zat slijm en af en toe ook bloed bij diarree. Verder had mevrouw ook last van vermoeidheid, maar ze dacht zelf dat het lag aan de hoeveelheid stress van haar werk. Haar leven bestond op dat moment uit werken en slapen. Toen mevrouw last kreeg van diarree kon ze niet meer werken omdat ze de hele tijd naar de wc toe moest. Ook af en toe wel aandrang, maar hoefde dan niet naar de wc. Eerst werd er gedacht dat mevrouw PDS (prikkelbaar darm syndroom) had, mar dit bleek het niet te zijn. Daarom werd haar geadviseerd om veel vezels te eten. Dit hielp niet echt. Een jaar later was mevrouw ernstig vermoeid en daarom werd er een endoscopie gemaakt. Toen bleek dat mevrouw de ziekte van Crohn had. Mevrouw kreeg in keer in de acht weken een infuus met remicade. Na een jaar begon dat te helpen.

Iedereen heeft een ander idee over diarree: de één noemt het diarree als hij/zij éénmaal per dag dunne ontlasting heeft en een ander noemt het diarree als hij/zij twintig keer ontlasting heeft. Fysiologisch is diarree: toegenomen fecaal water met faeces gewicht van meer dan 250 gram per dag. Klinisch gezien is diarree: toegenomen waterigheid, toegenomen volume en toegenomen frequentie van de stoelgang.

Per dag komt er 8,5 liter vocht in de dunne darm, waarvan 6,5 liter in de dunne darm weer wordt gereabsorbeerd. De 2 liter die overblijft wordt grotendeels in het colon gereabsorbeerd, waarna er ongeveer 100 mL overblijft. De dunne darm en het colon hebben beide plooien, microvilli, crypten en ze doen beide aan water en elektrolyt opname. In het colon zijn geen villi aanwezigen en in de dunne darm wel. Daarnaast neemt het colon geen voedingsstoffen op en de dunne darm wel. Het oppervlakte van de dunne darm is 200 m² en het oppervlakte van het colon is 25 m². De plooien in het colon noemt men haustra. De plooien in het duodenum heten kerckringse plooien. Villi zijn te zien met een gastroscoop en microvilli zijn te zien met een elektronenmicroscopie foto.

Er zijn twee ‘basisregels’ voor het krijgen van diarree, namelijk: 1) wanneer de dunne darm ziek is waardoor er heel veel flow is naar de dikke darm (de ileocoecale flow is dan groter dan de absorptiecapaciteit in het colon), of 2) wanneer het colon ziek is waardoor er een verstoorde absorptiefunctie is en/of een toegenomen secretie. De maximale absorptie capaciteit van water in het colon is ongeveer 4 tot 5 liter per dag en de dunne darm heeft een maximale capaciteit van ongeveer 15 tot 20 liter per dag. Bij de dunne darm is het moeilijker vast te stellen, omdat daar ook sprake is van andere processen.

Secretogene stoffen zijn stoffen die de secretie verhogen. Hieronder vallen onder andere bacteriële enterotoxinen (van V. Cholerae, E. Coli en C. Difficile), hormonen (gastrine en prostaglandine), neurotransmitters (serotonine, VIP en histamine) en andere stoffen zoals galzuren en laxantia. Galzuren prikkelen de darm en zetten chloor kanalen open, waardoor er meer secretie is. Absorptie verhogende stoffen zijn stoffen die bij de therapie van bepaalde aandoeningen kunnen worden voorgeschreven. Voorbeelden van dit soort stoffen zijn: somatostatine, mineralocorticoïden en glucocorticoïden.

Natrium transport door de dunne darm en het colon kan op vier verschillende manieren gebeuren:

1. Natrium absorptie gekoppeld aan glucose en aminozuren. Dit gebeurt in de dunne darm (jejunum en ileum), postprandiaal (na de maaltijd), in villi en het proces is electrogeen. In het basale membraan zit een natrium/kalium ATPase. Deze pomp zorgt dat er constant natrium in de bloedbaan wordt gepompt, waardoor er een relatief natrium tekort in de cel wordt gecreëerd. Glucose gaat vanuit het lumen met natrium de cel binnen via een glucose/natrium co-transporter. Het is een electrogeen proces aangezien er een positief geladen ion (natrium) de cel ingaat, zonder dat er een positief geladen ion de cel uitgaat. ORS is een medicament dat wordt toegediend om uitdroging te voorkomen en het is gebaseerd op dit mechanisme.

2. Electroneutrale Na⁺-H⁺ uitwisseling. Dit gebeurt in het duodenum en jejunum en het wordt gestimuleerd door de luminale alkaliniteit. In het basale membraan is een natrium/kalium ATPase. Er is een alkalisch lumen, waardoor H⁺ de neiging heeft om de cel uit te gaan (naar het lumen). Door de Na⁺/H⁺ exchanger wordt er dan H+ de cel uitgepompt en natrium gaat de cel in. Deze exchanger zit aan de basale en luminale zijde van de cel en bij beide wordt H⁺ de cel uit gepompt. Amiloride kan ervoor zorgen dat de exchanger aan basale kant geen waterstof meer naar buiten kan pompen.

3. Parallelle Na⁺-H⁺ en CL^-/HCO₃^- uitwisseling. Dit gebeurt in het ileum en het proximale colon. Het gebeurt interdigestief (in nuchtere toestand). Er zijn basaal twee pompen: natrium wordt uitgewisseld tegen waterstof (Na⁺/H⁺ exchanger) en chloride wordt uitgewisseld tegen bicarbonaat (CL^-/HCO₃^- exchanger). Hierbij gaan natrium en chloride de cel in. Dit is elektroneutraal en pH neutraal. In het luminale membraan is een natrium/kalium ATPase.

4. Electrogene natrium absorptie door epitheliale natrium kanalen. Dit gebeurt in het distale colon. Natrium kan hier via een natrium kanaal in het basale membraan de cel in en het gaat vervolgens via de natrium kalium ATPase de cel uit aan luminale zijde. Amiloride kan het natrium kanaal blokkeren.

Diarree kan worden onderscheiden met behulp van vier handvatten:

• Acuut of chronisch: acute diaree houdt korter dan 2-4 weken aan en chronisch is langer dan 2-4 weken. Acute diarree heeft vaak een infectieuze oorzaak en chronische diarree vaak niet. Hier zijn drie vormen: bacterieel, parasitair, en viraal. Belangrijke bacteriële infecties zijn Salmonella, Campylobacter, Shigella, Yersinia. Een parasitaire oorzaak is Giardia Lamblia en virale oorzaken zijn Rotavirus en Norwalkvirus. Bacteriële en virale oorzaken leveren altijd acute diarree op en parasitaire oorzaken kunnen ook chronisch zijn.

• Osmotisch of secretoir - de darmmucosa is semi-permeabel. Als er stoffen in het lumen zijn die de membraan niet kunnen passeren, dan zullen deze stoffen water gaan aantrekken op basis van hun osmolaliteit. Er is dan waterverplaatsing naar het darmlumen bij aanwezigheid van niet-absorbeerbare hypertone stoffen in het lumen, wat leidt tot osmotische diarree. Deze vorm ontstaat als er malabsorptie is van koolhydraten of vet (door onder andere coeliakie en pancreas insufficiëntie), als er slecht absorbeerbare stoffen aanwezig zijn (sorbitol en lactulose) en als er een genetisch defect is, zoals lactase deficiëntie. Deze vorm van diarree zal stoppen bij vasten, aangezien er dan geen niet-absorbeerbare stoffen aanwezig zijn. De osmotische diarree heeft een hoge osmolaliteit en het is niet volumineus. Bij secretoire diarree is er actieve intestinale vochtsecretie en een verminderde vochtabsorptie door een ziekte aan de darm. Oorzaken van secretoire diarree zijn bacteriële enterotoxinen (V. cholera, E. Coli en C. Difficile) , een invasie van de darmwand (door Shigella of Salmonella), hormonen (VIP, gastrine en carcinoid) en galzouten. Secretoire diarree stopt niet bij vasten, het heeft een normale osmolaliteit en het is waterig en volumineus.
  De osmolaliteit is de concentratie van de osmotisch werkzame stoffen per kilogram vrij water. De normale electrolyten concentratie in faeces wordt berekend via: 2x (Na+K)=290 mOsm/kg. Bij osmotische diarree zal de berekende osmolaliteit lager liggen dan de gemeten osmolaliteit, aangezien niet alleen natrium en kalium de osmolaliteit bepalen. Dit verschil is het osmol gap. Osmol gap = 290 – 2x(Na+K). Als het osmol gap minder dan 50 mOsm/L is, dan past dit bij secretoire diarree. Als het osmol gap groter dan 125 mOsm/L is, dan past dit bij osmotische diarree.

• Dunne darm of colon - als de oorzaak ligt in de dunne darm, dan is de ontlasting meestal volumineus, dun en brijig. Daarnaast is er een lage frequentie en vaak is er malabsorptie. Als de oorzaak in het colon ligt, dan komt de ontlasting in kleine hoeveelheden en met bloed en slijm. De ontlasting komt met een hoge frequentie en er is hypersecretie van vocht.

• Functioneel of organisch - functionele diarree heeft een klachtenduur van meer dan 6 maanden, intermitterend. De klachten zijn er nooit ’s nachts en de ontlasting productie is minder dan 500 gram per dag. Er zijn krampen en intermitterende pijnen. De pijn is afnemend na defaecatie. Vaak is er sprake van slijm bijmenging, maar er is nooit bloed bijmenging. Functionele diarree kan als oorzaak spastische darmen hebben. Organische diarree heeft klachten die al weken of jaren constant aanhouden. De klachten zijn er de gehele dag en de ontlasting productie is groter dan 500 gram per dag. Er is constante pijn of geen pijn en er is geen relatie tussen de pijn en de defaecatie. Soms is er sprake van bloed bijmenging.

Inflammatoire diarree is diarree met bloed erbij. Hierbij kan er sprake zijn van een infectie of bijvoorbeeld een ontstekingsziekte van de dikke darm. Bij een motiliteitsstoornis is er iets mis aan de motiliteit van de darm. Dit wordt bijvoorbeeld gezien bij een slecht werkende schildklier. Vet diarree (steatorroe) geeft een heel typisch aspect: het is vettige, lichte, stinkende, volumineuze ontlasting. Oorzaken kunnen chronische pancreatitis, biliaire aandoeningen (aandoeningen aan de galwegen) en bacteriële overgroei zijn. Er gaat hier iets mis in de vetvertering. Er is sprake van steatorroe als er meer dan 7 gram vet per 24 uur in de ontlasting zit.

RC 02 – Transport, Galtransport, groei (13-04-2015)

Intrinsieke neuronen zitten in de mucosa, extrinsieke neuronen zitten buiten de mucosa. De plexus van Auerbach zit in de muscularis laag. De Plexus van Meisner zit in de submucosa en innerveert de muscularis mucosa. De darm wordt geïnnerveerd door de sympathicus en de parasympathicus. Als het sympathische zenuwstelsel actief is, wordt het verteringsstelsel stil gelegd. Er is dan minder doorbloeding van de verteringsorganen. Wielrenners hebben hier last van omdat ze zes of zeven uur lang intensief aan het sporten zijn en hun verteringsstelsel dus de hele tijd stil ligt.

RC-03 Bouw maagdarmkanaal

De darm heeft een enorm oppervlak, die voornamelijk belangrijk is voor de opname capaciteit. Microvilli, villi en plicae zijn drie niveau’s die zorgen voor oppervlaktevergroting. Het jejunum is voornamelijk belangrijk voor de opnamecapaciteit en heeft het grootste absorptie oppervlak. Microvilli zitten op de apicale kant van de cellen. De cellen zijn allemaal georganiseerd en bevatten villi. In de dalen tussen de villi in zitten de crypten van Lieberkühn, daar zitten ook de stamcellen voor epitheelvernieuwing tussen. De opbouw van de maag is anders, omdat de maag geen villi heeft maar klierbuisjes. Plicae is een aanpassing van de darmwand, de mucosa, die ligt in plooien. De plooi ligt als een soort ring en wordt daarom ook wel plicus circularis genoemd. Die hele mucosa inclusief de villi maakt dus nog een vouw, dat zijn de plicae circularis.

De taeniae zijn langgerekte longitudinale spierbogen langs het colon. De gehele colon heeft twee spierlagen, waaronder een circulaire en een longitudinale laag. Op drie plekken zit er in de longitudinale laag een verdikking. Door hun aantrekking tijdens het leven ontstaan er bubbels in het colon, de haustra. Je ziet de taeniae veel beter bij een levend persoon dan bij het stoffelijk overschot.

De lever bestaat uit leverlobjes. Er zijn drie verdelingen in de puncties van de lever: de klassieke lobule, de portale lobule en de lever acinus. Bij de klassieke verdeling wordt centrale vene als middelpunt genomen, met de omliggende portale venen. Bij de portale verdeling wordt de vena portae als middelpunt genomen, met de drie omliggende centrale venen. De lever heeft een exocriene klierfunctie en produceert gal. Bij de verdeling van de lever acinus wordt de lever als klier gezien, met zijn functionele eenheden.

Het embryo krijgt eerst een voordarm, middendarm en einddarm, die in verbinding staan met de dooierzak. Vervolgens treedt er kromming op. In grote lijnen wordt de bovenkant van de lus de dunne darm en de onderkant de dikke darm. In eerste instantie gaat de lus 90 graden draaien. Dan komt de dikke darm links te liggen en de dunne darm rechts. De voordarm stopt dan, maar de middendarm draait nog 180 graden verder. De bult die dan aan de rechterkant komt te liggen is representatief voor de dikke darm. De dikke darm loopt dus eerst naar boven, steekt vervolgens over en loopt weer naar beneden. De einddarm gaat nog een beetje kronkelen bij het sigmoïd, maar blijft onderin liggen. Als de darm gaat draaien, neemt hij het mesenterium mee.

Het hebben van een papilla minor is een normale variatie, maar niet op zich pathologisch. Normaal gesproken heeft men alleen een papilla major. De pancreas bestaat uit twee delen: een ventraal en een dorsaal deel. Het ventrale deel draait om naar dorsaal en groeit samen met het dorsale deel. Op de plaats van het ventrale deel van de pancreas, de processus uncinatis, een soort haak, ontstaat een papilla major. Er kan dus nog een extra uitgang komen, de papilla minor.

HC 18 – Sturing van de maag / Model voor maagzuursecretie

Zijn modellen die niet volledig zijn, nuttig? Deze modellen zitten wel eens naast de werkelijkheid, maar ook incomplete modellen zijn nuttig. Ze kunnen inzicht geven in de toekomst.

Een regelkring voor de maagzuursecretie kan er als volgt uitzien:
De geregelde waarde is de pH. Het proces dat de pH regelt gaat via het volgende: er is een verlaging van de pH door de vorming van H⁺ in het apicale membraan van de pariëtaal cel en de uitstorting van H⁺ in het lumen door de K⁺/H⁺-ATPase (een protonpomp). De controller is de extracellulaire aansturing van de pariëtaal cel. De sensoren zijn de G-cel en de D-cel.

Als er voedsel in de maag komt, zal de pH van 2 naar ongeveer 6 stijgen. Er zal dan een positieve feedback loop op gang komen, zodat de pH weer gaat dalen tot ongeveer 1. Hierna is er een negatieve feedback loop, waardoor de pH weer op 2 komt te liggen. Er is dus sprake van een regeling die zowel positieve als negatieve terugkoppeling heeft.

De pariëtaalcel heeft een Ach-receptor (acetylcholine receptor), een Histamine-receptor en een Gastrine-receptor. Deze drie receptoren zijn de controller van de maagzuursecretie regeling. Ze hebben invloed op de protonpomp. De n. vagus heeft onder andere direct invloed op de acetylcholine receptor van de pariëtaalcel. Daarnaast zorgt de n. vagus ervoor dat ECL cellen histamine gaan produceren. Ook worden D-cellen geactiveerd, waardoor er minder somatostatine wordt geproduceerd. Ten slotte stimuleert de n. vagus de enterische zenuwcellen, die via GRP invloed hebben op G-cellen. G-cellen zorgen via gastrine voor een stimulatie van de gastrine-receptor en via stimulatie van ECL cellen voor een stimulatie van de histamine receptor. Al met al zorgt de n. vagus ervoor dat de pariëtaalcel H⁺ ionen gaat produceren, zodat de zuurgraad omhoog gaat en de pH naar beneden gaat. Via een eiwit proces is er terugkoppeling, waardoor G-cellen extra gastrine gaan produceren. Op deze manier is er positieve terugkoppeling: er worden nog meer H⁺-ionen geproduceerd. Als de pH heel laag wordt, zal de D-cel gestimuleerd worden om somatostatine te produceren. Hierdoor worden G-cellen en ECL cellen geremd. Dit heeft tot gevolg dat de pariëtaal cel wordt geremd in het produceren van H⁺-ionen. Dit is de negatieve feedback.

Positieve feedback gaat dus via de G-cel en negatieve feedback gaat dus via de D-cel. Het duodenum grijpt in op dit proces. Het chyme (dit is wat er overblijft van het voedsel na vertering in de maag) in het duodenum zorgt voor een verlaging van de pH. Als de pH in het duodenum lager is dan 4, dan wordt de zuursecretie geïnhibeerd door een vermindering van de parasympathische stimulatie van de maag. Dit gebeurt door locale reflexen en door de productie van secretine, gastrine inhibitoir peptide en cholecystokinine. De Brunnerse klieren maken bicarbonaat als er een signaal is dat het zuur is.

Modellen houden vaak geen rekening met de fysiologische realiteit, zoals redundante paden. Daarnaast houdt een model geen rekening met de werking van een signaal. Hierbij moet gedacht worden aan pulsatiele signalen of signalen die langer aanhouden.

Als er een proces of systeem in het maag/darm gebied uitvalt, dan is er vaak een ander systeem dat deze taak overneemt. Hier is sprake van redundante paden.

HC-20: Stofwisseling van de cel (20-04-2015)

Eten en drinken vormen niet alleen een bron van voedingsstoffen, maar ze vormen ook een bron van energie. Voedingsstoffen zijn de brandstof voor het lichaam en zonder deze energie kan men niet functioneren. Elk mens verbruikt andere hoeveelheden energie per dag. Dit ligt aan leeftijd, geslacht en lichamelijke activiteiten. Voedselmoleculen worden afgebroken (katabolisme), hierbij ontstaat energie. Een ander deel gaat verloren als warmte. De afbraak van de voedselmoleculen leidt tot allerlei bouw- en brandstoffen die overal in het lichaam gebruikt kunnen worden. Een voorbeeld hiervan is het opbouwen van andere moleculen (anabolisme).

In voedsel zitten verschillende voedingsstoffen: vetten, koolhydraten en eiwitten. Absorptie van aminozuren, glucose en triglyceriden vindt in de darmen plaats door de enterocyten. Hierna gaan de voedingsstoffen onder andere de bloedbaan in. Glucose kan worden opgeslagen als glycogeen in glycogeen granulen in de lever en in spieren. Het glucose wordt met behulp van glycogeensynthase omgezet in glycogeen. Glucosefosforylering kan dit proces in de omgekeerde richting sturen: glycogeen wordt dan weer omgezet in glucose. In de lever ligt 120 gram glycogeen opgeslagen en in spieren ligt 700 gram glycogeen opgeslagen. Glucose kan ook worden omgezet tot vet, wat vervolgens kan worden opgeslagen. Verder kunnen vetzuren worden opgeslagen als vet. Een vet (triglyceride) bestaat uit een glycerol ‘ruggengraat’, waaraan via ester-bindingen drie vetzuren gebonden zijn. Een vetzuur is een lange koolstofstaart, met soms één (verzadigd) of meer dubbele bindingen (onverzadigd). Ongeveer 20% van het lichaam bestaat uit vet. Aminozuren kunnen worden omgezet in eiwitten. Deze eiwitten worden in feite niet opgeslagen, want de eiwitten hebben een functie: het zijn functionele stoffen. Ongeveer 14% van het lichaam bestaat uit eiwit.

De stoffen die opgeslagen liggen, kunnen worden afgebroken in bepaalde processen. Voor afbraak zijn verschillende moleculen van belang, hier volgen een aantal. ATP is hoogenergetisch fosfaat, wat veel energie levert. Elektronen dragers zijn NADH en FADH2; deze stoffen kunnen een elektron afstaan waardoor er ATP kan ontstaan. Co-enzym-A is een acetyldrager. ATP wordt gevormd doordat een anorganische fosfaatgroep bindt aan ADP. Dit ATP molecuul kan vervolgens worden afgebroken tot ADP, waarbij er energie vrijkomt. Er wordt dan namelijk een energierijke fosfaatbinding verbroken. Via de glycolyse wordt glucose afgebroken tot pyruvaat. Vervolgens wordt er Acetyl-CoA gevormd, wat dan de citroenzuurcyclus in gaat. Wanneer iemand een inspanning gaat leveren, ligt het aan de duur van deze inspanning welke energievoorraden aangesproken zullen worden. We gaan er bij het volgende vanuit dat de snelste bron eerst helemaal opgemaakt wordt. De spieren hebben een instant energiebron klaar liggen, het creatinefosfaat. Afsplitsing van de fosfaatgroep, kan zorgen voor de generatie van ATP. Dit is een redelijk snel proces, maar er is geen eindeloze voorraad creatinefosfaat. Deze energiebron levert genoeg energie voor ongeveer 6 seconden. Hierna wordt gebruik gemaakt van spierglycogeen, dat wordt afgebroken tot glucose. Dit glucose kan vervolgens worden omgezet tot lactaat (melkzuur).

Aan glucose worden twee ATP moleculen toegevoegd (energie investering), waarna er een C6 suiker ontstaat. Dit C6 suiker wordt gesplitst in twee C3 suikers. Hierna gaan de C3 suikers ATP en NADH leveren (energie generatie). Uiteindelijk blijven er twee pyruvaat moleculen over. Vervolgens wordt het pyruvaat omgezet in lactaat, waarbij NADH weer omgezet wordt in NAD+. Dit NAD+ kan in de glycolyse weer worden gebruikt. Met behulp van dit proces kan er voldoende energie geleverd worden voor een sprintje van ongeveer tien seconden. Er is echter een probleem: verzuring van de cel. Melkzuur is namelijk een zure stof, waardoor de pH zal dalen. Hiervoor heeft het lichaam ook een mechanisme: de Cori Cyclus. Melkzuur uit de spieren kan via de bloedbaan naar de lever worden getransporteerd. In de lever kan het lactaat vervolgens weer omgezet worden in glucose met behulp van 6 ATP: gluconeogenese.

Met slechts anaerobe processen kan iemand geen marathon lopen. Glucose kan ook aeroob afgebroken worden tot CO2 en H2O. Dit proces heeft meer stappen en duurt langer, maar het levert ook veel meer ATP moleculen. De mitochondriën spelen een belangrijke rol bij de aerobe glucose afbraak. Bij deze aerobe afbraak, moet na de glycolyse pyruvaat via een transporteiwit de mitochondriën ingaan om verder afgebroken te kunnen worden. De verdere afbraak wordt verzorgd door het enzym pyruvaat dehydrogenase: dit kan uit pyruvaat acetyl-CoA maken met behulp van NADH. Uit de citroenzuurcyclus ontstaan drie NADH, een GTP en een FADH2. NADH en FADH2 zijn in staat om elektronen aan zuurstof over te dragen, zodat er water ontstaat. In dit proces wordt er ATP gevormd. Dit proces vindt plaats in het binnen membraan van de mitochondriën bij de oxidatieve fosforylering. Als de elektronen overdragen worden (van elektronen drager naar zuurstof), dan krijgen de proteïne complexen voldoende energie om een proton te pompen naar de intramembraneuze ruimte. De protonen die teruggaan naar de mitochondriale matrix via ATP synthese, die leveren ATP op. Aerobe glycolyse levert 30 tot 32 ATP op, de anaerobe glycolyse 2 ATP. Na dit aerobe proces kan er ook glucose uit het lever glycogeen via het bloed naar de spieren gaan. Vervolgens zal dit aeroob worden omgezet in CO2 en H2O.

Ten slotte kan er energie gehaald worden uit de afbraak van vetzuren, wanneer ze naar de spieren getransporteerd zijn kunnen de vetzuren aeroob worden omgezet in CO2 en H2O.

Dit heet de β-oxidatie van vetzuren: in dit proces worden geactiveerde vetzuren afgebroken tot acetyl-CoA. Het wordt dus in brokken gehakt van acetyl-CoA. Als er acetyl-CoA gevormd is, dan kan dit de citroenzuurcyclus in gaan. Een vetzuur met 16 C-atomen levert bijvoorbeeld 106 ATP moleculen op.

Wanneer er sprake is van voedselschaarste, dan hebben de hersenen tot doel het bloed glucose op peil te houden. De hersenen hebben namelijk glucose nodig. Er zijn genoeg voorraden, maar er zijn een aantal zaken waar men rekening mee moet houden:

• Spier glycogeen is slechts beschikbaar voor de spier.

• Vetzuren, zoals acetyl-CoA, kan men niet omzetten in glucose.

• Eiwitten zijn functioneel, van deze voorraden wilt het lichaam dus zo min mogelijk gebruik maken.

• De gluconeogenese vindt met name plaats in de lever.

Dit zijn aspecten die men goed in de gaten moet houden, als men bekijkt hoe het lichaam het glucose peil op het juiste niveau houdt als iemand geen voedsel inname heeft. De glycogeen voorraad van de lever kan worden aangesproken door bepaalde hormonen.

Circulerende aminozuren kunnen ook worden aangesproken om glucose te gaan vormen.
Van eiwitten kan wel degelijk glucose gemaakt worden en dit gebeurt bijvoorbeeld met alanine. Dit is de glucose-alanine-cyclus. Alanine gaat vanaf de spier via het bloed naar de lever. In de lever wordt het omgezet in pyruvaat, waarna er glucose ontstaat. Dit mag niet te lang gebeuren, aangezien spiereiwitten niet mogen verdwijnen. Bij langer vasten moet er dus een andere oplossing worden gevonden. Deze oplossing is er in de vorm van ketonzuren. Na enkele dagen gaan de hersenen namelijk ketonzuren gebruiken als brandstof, in plaats van glucose. Hierdoor wordt de vraag naar glucose minder, waardoor het glucose wordt gespaard. Door het gebruik van ketonzuren, gaat het lichaam gebruik maken van de vetvoorraad. Ketonzuren ontstaan na de β-oxidatie uit acetyl-CoA. Ketonzuren leiden tot een verlaagde pH van het bloed, een positief aspect van ketonzuren is dat deze zuren gebruikt kunnen worden door de hersenen en het hart.

HC-21: Regeling van de energiehuishouding (20-04-2015)

Het lichaam heeft energie nodig voor de basale stofwisseling, de fysieke activiteit en de dieet-geïnduceerde thermogenese. Onder basale stofwisseling vallen allerlei enzymatische processen en de hartslag. Dit is het onderdeel dat de meeste energie kost. Dieet-geïnduceerde thermogenese is de energie die nodig is om voedsel te verteren en om op te slaan. Glucose levert 4,1 kcal/g. Vetzuren leveren 9,4 kcal/g. Aminozuren leveren 4,3 kcal/g.

Aminozuren worden voornamelijk in de spieren opgeslagen als eiwitten, hiervan heeft een mens ongeveer 5 kg. Vetzuren worden als triglyceriden opgeslagen in vetweefsel, hiervan heeft een mens ongeveer 14 kg. Glucose word opgeslagen als glycogeen in lever en spier, hiervan heeft een mens ongeveer 700 gram. Het is gunstig dat er meer vet dan glycogeen opgeslagen ligt in het lichaam, aangezien een kilogram vet meer energie bevat dan een kilogram glycogeen. Triglyceriden (vetdeeltjes) zijn dus een efficiënte manier om energie op te slaan.

Wanneer iemand eet, dan gaan de nutriënten de tractus digestivus in. Daar worden ze verteerd en opgenomen in de bloedbaan. Als ze langs de pancreas komen, dan gaan de β-cellen van de eilandjes van Langerhans insuline produceren. Insuline zorgt ervoor dat glucose in de vorm van glycogeen wordt opgeslagen in de spier en in de lever. Daarnaast zorgt het dat glucose als triglyceriden wordt opgeslagen in het vet. Spier, vet en lever zijn gevoelig voor de insuline. Insuline stimuleert de glycogeen synthese in de levercellen. Tegelijkertijd bevordert insuline de glucose oxidatie (glycolyse) in levercellen. Daarmee wordt pyruvaat gevormd. Het pyruvaat kan ook richting vetzuur worden gedirigeerd (gestimuleerd door insuline). De vetzuren worden opgeslagen als triacylglycerol en verpakt in VLDL partikels. De VLDL partikels worden door de lever in de bloedbaan afgegeven, waarna ze naar het vetweefsel gaan. Insuline zorgt ervoor dat de vetzuren worden opgeslagen in het vetweefsel. Insuline bevordert ook de inbouw van vetzuren die niet via glucose gaan en de omzetting van aminozuren in eiwit (eiwit synthese). Insuline remt de glycogenolyse (glycogeen wordt glucose). Verder remt het de nieuwvorming van glucose (gluconeogenese) uit alanine, glycerol en lactaat. Ook remt het de verbranding van vetzuren, waarbij acetyl-CoA ontstaat (β-oxidatie). Ten slotte remt insuline de afbraak van eiwit tot aminozuren (proteolyse). Dit zijn de effecten in de lever.

In de spier wordt de glycogeen synthese en glycolyse gestimuleerd. Daarnaast bevordert het de opname van glucose en de vorming van eiwitten (eiwit synthese), waardoor de spieren versterkt worden. Insuline remt de glycogenolyse en de proteolyse. In vetweefsel bevordert insuline de glucose opname, de glycolyse, de vorming van vetzuren (lipogenese) en de vorming van α-glycerol-fosfaat. Deze laatste twee leiden tot de opbouw van triglyceriden. Bovendien stimuleert het insuline de opname van vetzuren via LPL’s. Insuline remt de afbraak van triglyceriden.

De hersenen gebruiken ongeveer 25% van de basale stofwisseling. Er is dus heel veel glucose nodig om te zorgen dat de hersenen goed blijven werken. Als er weinig glucose aanwezig is, dan moet er glucose gemaakt worden. Wanneer iemand niet eet, daalt de insuline concentratie. Insuline is de belangrijkste negatieve terugkoppeling voor de productie van glucagon in de α-cellen in de eilandjes van Langerhans. De concentratie glucagon zal hierdoor omhoog gaan. Als de insuline concentratie daalt, zal de glycogenolyse omhoog gaan en de gluconeogenese ook.

Daarnaast zal in de spieren de glucose opname dalen, net als de glucose oxidatie. Verder zal de glycogenolyse omhoog gaan en de proteolyse ook. In vetweefsel zal de glucose opname dalen, net als de LPL. De lipolyse neemt juist toe. Uiteindelijk neemt de glucose productie toe en de opname in weefsels neemt af. Hierdoor zal er meer glucose beschikbaar zijn voor de hersenen.

Wat gebeurt er bij vasten met de β-oxidatie? Vetzuren worden vrijgemaakt uit het vetweefsel en ze gaan naar de lever. De rem op de β-oxidatie valt weg, dus de lever gaat de vetten oxideren. Die oxidatie gaat heel hard aan staan. Zo hard dat de citroenzuurcyclus alle acetyl-CoA niet meer kan verwerken. Hierdoor hopen de acetyl-CoA moleculen zich op en worden er ketonzuren gevormd. De ketonzuren zijn een soort reddingsbrandstof voor de hersenen. De hersenen kunnen hierdoor toch nog blijven werken, zelfs als er geen glucose is. Een patiënt met type I diabetes met te weinig insuline, die zal een hele hoge β-oxidatie hebben. Hierdoor verliest de patiënt vetweefsel, wat leidt tot een overproductie van ketonzuren. Een ketoacidose ontstaat, dit kan dodelijke gevolgen hebben.

De effecten van glucagon zijn precies het tegenovergestelde van insuline. In de lever wordt de glycogeen synthese geremd en worden de glycogenolyse, gluconeogenese en β-oxidatie gestimuleerd. In de spier wordt de proteolyse gestimuleerd en in het vetweefsel de lipolyse.

HC-22: Cholesterol en vetten – 1 (20-04-2015)

Triglyceriden zijn vetten, maar cholesterol is een sterol en geen vet. Cholesterol is een voorloper van steroïde hormonen zoals testosteron en cortisol en het is een voorloper van vitamine D. Daarnaast is het de voorloper van galzuren en het vormt een component van cel membranen. Triglyceriden worden door verschillende organen gebruikt. Het hart en de spieren zetten hem om in ATP. Wit vet slaat de triglyceriden op en bruin vet verbrandt het tot warmte.

Vetten zijn niet oplosbaar in water, waardoor ze niet door het bloed vervoerd kunnen worden. De vetten die in melk zitten, vormen micellen waarin de slecht oplosbare delen naar binnen steken. De goed oplosbare delen steken dan naar buiten. Deze truc gebruikt het lichaam ook om vetten te vervoeren. Lipoproteïnes zijn de deeltjes waarin vetten door het lichaam worden vervoerd. Ze bestaan uit een fosfolipiden schil. In de lipoproteïne zitten triglyceriden en cholesterol. Op elke lipoproteïne zit apolipoproteine (eiwitmoleculen). Elke lipoproteïne heeft een andere bestemming en dus een andere apolipoproteine. Er zijn vier soorten lipoproteïnes: LDL, HDL, chylomicronen en VLDL. Het LDL is het ‘slechte’ cholesterol vervoer en HDL het ‘goede’ cholesterol vervoer. LDL bevat apoB100 en HDL bevat apoA1/A2.

De chylomicronen en het VLDL vervoeren uitsluitend triglyceriden. Deze bevatten beiden apoB. Ze brengen triglyceriden namelijk naar de perifere weefsels. Verder bevatten ze apoE. Voordat de chylomicronen in het bloed komen, gaan ze eerst het lymfe systeem in. Via de lymfevaten komen ze het bloed in. Triglyceriden worden eerst afgebroken waarna ze in de enterocyt weer worden opgebouwd en via chylomicronen worden vervoerd. De vetzuren moeten van de glycerol ruggengraat worden geknipt door lipolyse op de plaats van bestemming. Dit gebeurt door LPL. Dit is nodig, omdat triglyceriden anders niet door de weefsels opgenomen kunnen worden aangezien ze te groot zijn. Wat overblijft nadat er vetzuren zijn vrijgekomen, is een deeltje (chylomicron) dat kleiner is geworden en ook minder triglyceriden bevat. Ook belangrijk is het feit dat apoE pas na dit proces op de chylomicron komt. Pas als er apoE op zit, dan weet de chylomicron dat het naar de lever moet. Als de chylomicronen te groot zijn, dan zijn ze niet instaat om door het endotheel de lever in te gaan. Het proces dat hier beschreven is, is de exogene pathway.

Bij vasten hebben de organen toch vetzuren nodig. De lever gaat dan zelf deeltjes maken: VLDL (het lipoproteïne dat vetten verpakt die de lever zelf heeft gemaakt: endogene vetten). Het VLDL gedraagt zich hetzelfde als een chylomicron wanneer het een weefsel bereikt. Vervolgens kunnen er twee dingen gebeuren met het VLDL overblijfsel oftewel IDL: óf het IDL wordt opgenomen door de lever, óf het IDL blijft in het bloed als LDL. Dit LDL kan op zijn beurt weer zorgen voor een verhoogde productie van steroïde hormonen, vanwege het hoge cholesterol gehalte.

Wanneer LDL grote vormen aanneemt in het bloed, dan kan dit gaan ophopen in de vaatwand, wat leidt tot atherosclerose. Het begint allemaal met een dysfunctie van het endotheel van de bloedvatwand. Vaak wanneer mensen een hoge bloeddruk hebben, staat er heel veel druk op het endotheel. Hierdoor gaat het endotheel de receptoren upreguleren. Dit zijn receptoren voor leukocyten. De upregulatie zorgt ervoor dat monocyten gaan binden aan de receptoren, waarna ze worden opgenomen in de bloedvatwand en daar worden omgezet in macrofagen.

Tegelijkertijd kan er LDL door de endotheel laag heen gaan. De macrofagen gaan de deeltjes fagocyteren, waarna het schuimcellen worden. Dit komt doordat ze helemaal vol gaan zitten met het vet uit LDL. Deze schuimcellen gaan dood, waardoor de ontstekingen zich nog meer uitbreiden. Uiteindelijk ontstaat er dan een verdikking van de bloedvatwand, door vetophoping, macrofagen en dode macrofagen. Als macrofagen ontstoken raken, gaan ze een groeifactor afgeven, waardoor de spiercellen gaan migreren.

De spiercellen gaan de vetophopingen dan beschermen met fibreuze kapsels. Als deze kapsels scheuren, zal het bloed gaan stollen, waardoor het bloedvat dicht gaat zitten. Als dit gebeurt in de kransslagaders, dan zal een deel van het hart ineens geen bloed en voedingsstoffen meer krijgen, er ontstaat een hartinfarct.

HDL: het goede cholesterol. HDL kan gemaakt worden door lever en darmen. Het HDL haalt cholesterol weg van weefsels die teveel hebben, maar ook van de vaatwand. De HDL moleculen vullen zich met cholesterol en geven dit daarna af aan lever, waarna hetzelfde proces zich herhaalt. Cholesterol wordt vervolgens uit het lichaam verwijderd via het gal. HDL geeft op drie verschillende manieren bescherming tegen atherosclerose. Ten eerste zorgt het dus voor het wegpompen van cholesterol uit de vaatwand. Ten tweede heeft het een anti-inflammatoire werking. Ten derde werkt het anti-oxidatief, waardoor het LDL niet wordt geoxideerd.

Er zijn drie monogenetische lipide disorders:

• Type I hyperlipidemie (familiaire chylomicronemie). Dit kenmerkt zich door het excessief ophopen van chylomicronen in het bloed. Er kunnen dan mutaties zitten in het LPL of in het apoC2. Het chylomicron kan dan niet kleiner worden. Bij deze aandoening zijn de triglyceriden verhoogd.

• Type II hyperlipidemie (familiaire hypercholesterolemie). Dit is een autosomaal dominante aandoening, die zich kenmerkt door een verhoging van het LDL. Hier is een mutatie in de LDL receptor, waardoor LDL het bloed niet meer uit kan. Als er geen enkele goede receptor is, kunnen kinderen al op vroege leeftijd met een hartinfarct komen. Bij deze aandoening is het cholesterol verhoogd.

• Type III hyperlipidemie (dysbètalipoproteinemie). Hier zijn de chylomicronen en het VLDL verhoogd, door een mutatie in het apoE. Bij deze aandoening zijn de triglyceriden en het cholesterol verhoogd.

De behandeling van dyslipidemiën kan door toediening van statinen. Statine remt het enzym HMG-CoA reductase. Hierdoor wordt de cholesterol synthese geïnhibeerd en wordt er dus minder cholesterol gemaakt in de lever. Hierdoor is er minder VLDL afgifte en hiermee is er dan ook minder LDL. In de levercellen die cholesterol maken wordt er minder cholesterol ‘gezien’, waardoor de lever de aanmaak van LDL receptoren omhoog schroeft. Hierdoor wordt er meer LDL uit het bloed gehaald. Kortom: er wordt minder LDL gemaakt en er wordt weer meer LDL opgenomen. Statinen zorgen in 25% van de gevallen voor preventie van cardiovasculaire events.

HC-23: Cholesterol en vetten – 2 (20-04-2015)

Het bruine vet (BAT) draagt bij aan het triglyceride metabolisme. Het verbrandt de triglyceriden namelijk tot warmte. Bruin vet verschilt in heel veel opzichten van wit vet. Het witte vet is een opslagplaats voor vet en daar is de bouw ook naar gemaakt. Het bestaat uit heel grote zakken waar het vet in opgeslagen kan worden. Het bruine vet bestaat uit wat vet bolletjes, maar het heeft ook heel veel mitochondriën. Hierdoor heeft het vet een bruine kleur.

De hoeveelheid bruin vet is ongeveer 50 tot 100 gram per persoon. Een persoon heeft 12 tot 35 kg wit vet. Wit vet is overal te vinden, maar bruin vet zit gelokaliseerd langs de grote vaten en boven de clavicula. Bruin vet heeft tot functie het warm houden van het lichaam. De geproduceerde warmte kan dan meteen worden vervoerd door het hele lichaam, via het bloed.

In baby’s heeft bruin vet een hele belangrijke functie. Baby’s hebben relatief veel bruin vet, met name tussen de schouders. In baby’s is bruin vet essentieel voor het warm houden van het lichaam. Met het toenemen van de leeftijd, neemt de hoeveelheid bruin vet af.

Hoe kan het nou dat een bruine vetcel warmte kan maken? Het bruine vet wordt geïnnerveerd door het sympathisch zenuwstelsel. Het werkt niet helemaal autonoom. Dit is zo omdat het zenuwstelsel (voornamelijk de hypothalamus) kan registeren wanneer het koud is, door middel van receptoren. Als het koud is gaat er een signaal via de sympathische zenuw naar het bruine vet om warmte te gaan maken. Dit gaat door het uitstoten van noradrenaline. Dit bindt aan de β3-adrenerge receptor, dé receptor waarmee het bruine vet geactiveerd wordt. Dit leidt tot een reeks intracellulaire reacties, waarna er uiteindelijk transcriptie is van het gen voor UCP1. UCP1 is een ontkoppelingseiwit. Het ontkoppelingseiwit zorgt ervoor dat er warmte wordt gemaakt. Het ontkoppelen: bij oxidatieve fosforylering is er opbouw van de hoeveelheid protonen in de intramembraneuze ruimte. Het elektronen gradiënt zorgt ervoor dat ADP wordt omgezet in ATP. Het UCP1 ‘boort een gat’ in het binnenmembraan, waardoor de protonen gaan bewegen en zich gaan verdelen over beide kanten. Dit leidt tot energieverlies. Energie wordt verloren in de vorm van warmte.

Bruin vet is dus belangrijk voor de warmteproductie. Er kan meer bruin vet ontstaan door veel in de kou te zijn. Het volume van bruin vet en de activiteit van bruin vet zijn lager in obese mensen. Het bruine vet zou een belangrijk verdedigingsmechanisme kunnen zijn tegen obesitas. Het zou zo kunnen zijn dat mensen genetisch bepaald minder bruin vet hebben, waardoor ze meer aanleg hebben om obese te worden. Wanneer bruin vet verbrandt, dan gaat het energie verbruik omhoog waardoor er gewichtsverlies is. Daarnaast gaat de triglyceriden klaring omhoog en gaat de glucose klaring omhoog. Dit leidt respectievelijk tot een verlaagd risico op atherosclerose, overgewicht en op diabetes type 2.

HC-24: Psychologie van eetstoornissen (21-04-2015)

In de psychiatrie is er sprake van voedingsstoornissen en eetstoornissen. Pica (het eten van dingen die ongewoon zijn), ruminatie syndroom en restrictieve food intake disorder (het eten van hetzelfde voedsel) vallen onder de categorie voedingsstoornissen. Onder de eetstoornissen vallen anorexia nervosa, boulimia nervosa en een eetbuistoornis. Er bestaan nog andere eetstoornissen die eigenlijk niet onder deze twee categorieën vallen, een voorbeeld is het nachtelijk eten. Obesitas valt niet onder de categorie eetstoornis, aangezien het een gevolg is.

Anorexia Nervosa

Men spreekt van anorexia nervosa wanneer men: een beperkte voedingsinname heeft of gewichtstoename verhinderd of een soort van waanbeeld/illusie heeft over hoe hij/zij het lichaamsgewicht ervaart (jezelf als dik beschouwen). Aan de hand van de BMI-waarde wordt anorexia nervosa geclassificeerd. Bij een BMI-waarde die lager is dan 15 is er sprake van een zeer ernstige categorie, een ernstige categorie is een BMI-waarde tussen de 15 en 16, een matige categorie is een BMI-waarde tussen de 16-17, de mildste vorm is een BMI-waarde die groter is dan 17. Wanneer men een te lage BMI-waarde heeft is er niet altijd sprake van anorexia nervosa. In de praktijk worden er patiënten gezien met een BMI-waarde rond de 12-9, deze BMI-waarden zijn zo laag dat de kans op sterfte erg hoog is.

Boulimia nervosa

Men spreekt van boulimia nervosa wanneer men een groot controleverlies heeft na of tijdens een eetbui en compensatoir gedrag vertoont zoals braken of laxantia gebruiken. Het verschil tussen anorexia nervosa en boulimia is dat bij anorexia er sprake is van te weinig voedselinname, terwijl mensen met boulimia nervosa wel eten tot zich toenemen, maar dit vervolgens weer uitspugen. Boulimia nervosa is in verschillende categorieën onder te verdelen: de mildste vorm van boulimia is er sprake van compensatoir gedrag van 1-3 episoden per week, een matige vorm is er 4-7 episoden per week, een ernstige vorm is 8-13 episoden per week en de ergste vorm is meer dan 13 episoden per week.

Binge eating disorder (eetbuistoornis)

Men spreekt van een eetbuistoornis wanneer er een groot controleverlies is tijdens een eetbui, maar geen compensatoir gedrag volgt. Bovendien moet men 3 van de volgende gedragingen vertonen: sneller eten dan normaal, dooreten tot een oncomfortabel vol gevoel, grote hoeveelheden eten zonder hongergevoel, alleen eten uit schaamte, gevoel van schuld of walging hebben na eetbui. Deze eetbuistoornis is ook weer in verschillende categorieën te verdelen, men spreekt van een lichte vorm wanneer en sprake is van een eetbui die 1-3 keer per week plaatsvindt, een matige vorm wanneer dit 4-7 keer per week plaatsvindt, een ernstige vorm wanneer er sprake is van 8-13 maal per week en een zeer ernstige vorm wanneer er meer dan 13 keer per week een eetbui plaatsvindt.

Het classificeren van een eetstoornis is erg ingewikkeld, zo kan iemand anorexia nervosa hebben zonder een te lage BMI-waarde te hebben. Eetstoornissen (anorexia en boulimia) komen vaker voor bij vrouwen dan bij mannen. Ongeveer 95% van de patiënten met een eetstoornis is een vrouw.

De laatste jaren neemt de prevalentie van een eetstoornis onder mannen toe. Een eetbuistoornis komt onder mannen en vrouwen even frequent voor. In Nederland zijn er ongeveer 5500 vrouwen met anorexia, anorexia komt met name voor in de leeftijdscategorie 15-29 jaar. Echter worden er steeds meer jonge meisjes opgenomen en gezien met anorexia nervosa. Ook boulimia komt in de leeftijdscategorie 15-29 jaar voor, de prevalentie van boulimia is in Nederland 22300. Een eetbuistoornis komt vooral voor in de leeftijdscategorie 18-65 jaar, in Nederland zijn er naar schatting 160.000 mensen met een eetbuistoornis. Al deze getallen van de prevalentie zijn een schatting, aangezien een groot deel van mensen met een eetstoornis niet gezien wordt. Per huisartspraktijk zijn er ongeveer 23 personen met een eetbuistoornis en 6 personen met anorexia of boulimia.

50% van de patiënten die anorexia of boulimia hebben herstelt. 30% van deze patiënten hebben een gedeeltelijk herstel en 20% van deze patiënten herstelt niet waarvan 5-10% overlijdt. De genezing van een eetbuistoornis is positiever, ruim 75% van de patiënten met een eetbuistoornis geneest volledig. De gemiddelde duur van een eetstoornis is 6 tot 7 jaar. Hoe eerder een eetstoornis wordt ontdekt, hoe groter de kans is op een goed herstel. Het behandelplan voor een eetstoornis is per persoon verschillend, aangezien een eetbuistoornis op verschillende manier ontstaan kan zijn. Het grootste gevaar van eetstoornissen is de snelheid van gewichtsdaling. Het lichaam heeft dan geen tijd om zich aan te passen, dit wordt voornamelijk gezien bij anorexia. De grootste lichamelijke problemen van anorexia zijn onder andere (voor een volledige lijst is aan te raden om de powerpoint te bekijken):

• Botontkalking

• Vertraagde hartslag, hartritmestoornissen, hartstilstand

• Nierbeschadiging

• Leverbeschadiging

De grootste lichamelijke problemen van boulimia zijn onder andere:

• Nierbeschadiging

• Leverbeschadiging

Naast deze lichamelijke problemen heeft een eetstoornis grote psychische gevolgen. Mensen met een eetstoornis zijn snel depressief, erg angstig en zeer eenzaam. Daarnaast zijn er ook sociale gevolgen, doordat men continu aan eten denkt en zich depressief voelt, neemt de vriendenkring en het aantal sociale contacten sterk af. Hoe een eetstoornis ontstaat is nog altijd onduidelijk. Speelt genetische aanleg een rol? Speelt vooral de omgeving een rol? Speelt het verleden (trauma's, gepest worden etc.) een rol? Gedacht wordt dat al deze aspecten samenhangen en kunnen zorgen voor het ontstaan van een eetstoornis.

De behandeling van een eetstoornis richt zich op twee kanten van het probleem: namelijk op normalisatie van het eetpatroon en gewichtsherstel en het richt zich op de achterliggende problematiek. Voor anorexia is er geen evidence-based behandelplan. Bij kinderen helpt gezinstherapie nog wel. Het is van belang dat anorexia multidisciplinair wordt aangepakt. Bij zowel bulimia als binge eating disorder helpt cognitieve gedragstherapie.

HC-25: Metabool syndroom (21-04-2015)

Obesitas is een wereldwijd probleem, in ontwikkelingslanden is het probleem het grootst. Echter ook in Nederland moeten we aandacht besteden aan obesitas, want de prevalentie nam de afgelopen jaren sterk toe. Op dit moment heeft meer dan 50% van de volwassen bevolking, boven de 18 jaar, een BMI hoger dan 25. Obesitas vormt een probleem vanwege de vele gezondheidsrisico’s die ermee geassocieerd zijn. Dit zijn risico’s voor bijvoorbeeld cardiovasculaire hartziekten, maligniteiten, COPD en DM2. Uit onderzoek is gebleken dat de relatieve risico’s van deze ziekten exponentieel toenemen met het BMI. Het risico neemt nog sterker toe met toenemende buikomvang.

Aan de grondslag van deze risico’s ligt het chronische ontstekingsproces van de adipocyten. De adipocyten produceren namelijk proinflammatoire cytokines, trombogene factoren en adipokines (verzamelnaam voor de hormonen die adipocyten maken). Door deze factoren vindt er infiltratie plaats van macrofagen in het vetweefsel. Dit proces is niet alleen afhankelijk van de hoeveelheid vet, maar ook van de leeftijd, fitheid en genen. De gevolgen van de chronische ontstekingsreacties zijn onder andere: trombose, osteoartritis, atherosclerose en insuline-resistentie. De insuline resistentie heeft ook weer gevolgen: namelijk DM2 vanwege de glucose intolerantie, hypertensie door activatie van het sympathische zenuwstelsel en retentie van natrium en tot slot dyslipidemie door een verhoogde productie van triglyceriden en een verlaagde productie van HDL cholesterol.

Vetweefsel is te vinden op verschillende plaatsen in het lichaam. Abdominaal kan het subcutaan, visceraal of retroperitoneaal vetweefsel zijn. Gluteofemoraal vetweefsel is alleen subcutaan. Visceraal vetweefsel is het meest pathogeen en associeert sterk met de buikomvang. De buikomvang is dus een goede maat om een verhoogd risico van de gezondheid weer te geven. Het wordt gemeten in een staande positie tussen het laagste punt van de ribben en de spina iliaca anterior superior. Er is sprake van een sterk verhoogd risico als de buikomvang groter is dan 102 cm bij mannen en 88 cm bij vrouwen.

Voor de diagnose metabool syndroom zijn de volgende 5 punten van belang:

1. Nuchtere glucose waarde boven de 6,1 mmol/L

2. Buikomvang groter dan 102 cm bij mannen en 88 cm bij vrouwen

3. Triglyceriden boven de 1,7 mmol/L

4. HDL cholesterol onder de 1,0 mmol/L bij mannen en 1,3 mmol/L bij vrouwen

5. Bloeddruk boven de130/85 mmHg

De behandelingsopties lopen uiteen van leefstijl interventie tot medicatie gebruik, waarvan leefstijl interventie het meest effectief is. Qua voeding wordt aangeraden om onder andere kleine porties te eten, handje noten per dag te eten, 2 maal per week vette vis te eten, voldoende fruit en groente per dag te eten en om water in plaats van frisdrank te drinken. Bovendien moet iemand minsten 5 dagen per week gedurende 30 min matige inspanning verrichten, dit kan stevig wandelen, tuinieren of zwemmen zijn.

RC-05: Metabolisme en vetstofwisseling (22-04-2015)

Atherosclerose ontstaat door een ophoping van LDL in de intima. Dit opgestapelde LDL trekt monocyten aan. Deze monocyten heten na innesteling in het weefsel macrofagen. Na ophoping van deze macrofagen, die inmiddels schuimcellen zijn geworden ontstaat er een plaque. Hierdoor raakt het bloedvat afgesloten.

LDL en LPR receptoren herkennen het APO E eiwit. De lever bevat LDL en LPR receptoren, hierdoor is de lever in staat om onder andere LDL, chylomicronen en VLDL’s op te nemen.

Het menselijk lichaam kan uit lactaat glucose maken door middel van de Cori cyclus. Glucose wordt door de spier afgebroken tot 2 lactaat moleculen, vervolgens kunnen deze 2 lactaat moleculen in de lever weer omgezet worden in glucose (gluconeogenese). Dit kost echter 6 ATP. Glucose kan ook gemaakt worden uit leverglycogeen. Glycogeen wordt eerst omgezet tot glucose-1-fosfaat, vervolgens tot glucose-6-fosfaat en tot slot onder invloed van het enzym glucose-6-fosfatase omgezet tot glucose. Spierglycogeen kan niet omgezet worden tot glucose, dit komt doordat spieren het enzym glucose-6-fosfatase niet bevatten. Alanine kan ook omgezet worden tot glucose, doormiddel van de glucose-alanine cyclus. De belangrijkste bronnen voor de gluconeogenese zijn dus: lactaat, glycerol en alanine. Glucose kan ook omgezet worden in vet, dit wordt de lipogenese genoemd. Acetyl co-enzym-A kan niet omgezet worden in glucose: Vetten kunnen dus niet omgezet worden naar glucose. Wel kunnen er uit acetyl co-enzym A ketonlichamen worden gevormd.

Ketonlichamen kunnen door de hersenen gebruikt worden als energiebron. Een nadeel van deze ketonlichamen is echter dat het kan leiden tot een ketoacidose (een te lage pH-waarde van het bloed). Deze acidose kan ervoor zorgen dat verschillende stofwisselingprocessen niet meer kunnen verlopen, dit kan zelfs leiden tot de dood. Insuline remt de ketonzuurproductie. Insuline is namelijk een anabole stof die vrijkomt wanneer de bloedglucosespiegel hoog is. Insuline zorgt er voor dat er energie wordt vastgelegd. Insuline remt dus de gluconeogenese. Insuline stimuleert LPL, zodat vetzuren opgeslagen kunnen worden. Glucagon is een katabool. De glucagonconcentratie is hoog wanneer de bloedglucosespiegel laag is. Glucagon zorgt er dus voor dat er energie vrij komt. Glucagon stimuleert dus de lipolyse in een vetcel. Glucagon stimuleert dus ook de proteolyse; het omzetten van eiwitten naar aminozuren.

Chylomicronen worden door de darm gemaakt. Chylomicronen worden eerst in lymfevaten opgenomen, daarna in het bloed. In het bloed worden de chylomicronen verkleint door LPL. Vervolgens bindt er ApoE aan de chylomicronen, deze ApoE wordt herkend door de LRP en LDL receptoren op de lever. De chylomicronen worden vervolgens door de lever opgenomen. De lever maakt zelf VLDL tijdens het vasten. VLDL kan omgezet worden tot LDL. Wanneer er een mutatie is in de LDL-receptor ontstaat er een verhoogde cholesterolwaarde in het bloed.

Bruin vet kan in tegenstelling tot wit vet triglyceriden verbranden. Bij de verbranding van triglyceriden ontstaat er in bruin vet warmte. Dit komt doordat in het binnenmembraan van de mitochondriën de UCP-1 receptoren het elektronentransport ontkoppelen. Hierdoor ontstaat er geen ATP, maar warmte.

Statine remt de aanmaak van cholesterol door de lever en verhoogt de klaring cholesterol uit het bloed. Dit kan dus gebruikt worden bij hyperlipidemie.

HC-26: Diabetes type-1 en type-2 (22-04-2015)

De diagnose diabetes wordt vastgesteld aan de hand van volgende criteria:

• random plasma glucose ≥ 11,1 mmol/l

• nuchtere plasma glucose ≥ 7 mmol/l

• plasma glucose 2 uur na 75 gram glucose oraal ≥ 11,1 mmol/l

Er zijn verschillende typen diabetes: type 1 (5%), type 2 (90%) en een restgroep (5%). In deze restgroep zitten monogenetische ziekten, waarbij er één gen gemuteerd is waardoor iemand diabetes krijgt. Ten slotte is er zwangerschapsdiabetes. Vrouwen die zwanger worden, die worden in de loop van de zwangerschap insuline resistent. Dit is natuurlijk en fysiologisch. Vaak gaat deze vorm van diabetes na de zwangerschap weer over, maar voor vrouwen met aanleg voor diabetes, is er een verhoogde kans om later weer diabetes te krijgen.

Insuline bevordert de vorming van vetzuren uit glucose in de vetweefsel (lipogenese) en het remt de lipolyse. Bovendien stimuleert het de glucose opname in het vetweefsel. De ketonzuur productie in de lever gaat dalen door insuline evenals de glucose productie. De VLDL-TG productie gaat juist omhoog in de lever. In de spieren veroorzaakt insuline een verhoogde eiwit synthese en glucose opname. Insuline wordt gemaakt in de β-cellen in de eilandjes van Langerhans. Deze eilandjes liggen door de gehele pancreas heen. Ze bestaan uit vier typen cellen, waarvan de α-cellen en de β-cellen nu het belangrijkst zijn. De α-cellen produceren glucagon.

Diabetes mellitus type 1

Hier is sprake van een auto-immuun proces. De β-cellen worden vernietigd door het immuunsysteem, waardoor er insuline deficiëntie ontstaat. Er is geen/nauwelijks insuline productie. De glucose opname gaat hierdoor omlaag, de lipogenese daalt en de lipolyse stijgt in vetweefsel. In de lever stijgt de glucose productie, de VLDL-TG productie daalt en de ketonzuur productie stijgt. In de spieren daalt de glucose opname en stijgt de proteolyse. De concentraties van glucose, vetzuren, triglyceriden en ketonzuren in het bloed nemen toe. Mensen verliezen spier doordat de proteolyse omhoog gaat. Hierdoor zijn patiënten met DM1 vaak mager. De aminozuren die vrijkomen bij de proteolyse kunnen door de lever gebruikt worden voor gluconeogenese.

Symptomen:

• Polyurie door de hyperglykemie. De nieren kunnen het glucose niet meer vasthouden boven een concentratie van 9 mmol/L. Er wordt dus glucose uitgescheiden, met water.

• Dorst door de polyurie.

• Vermoeidheid. De reden hiervoor is niet duidelijk, vermoedelijk is hyperglykemie de oorzaak.

• Gewichtsverlies door de lipolyse (verliezen vetweefsel en eiwitten).

• (Urogenitale) infecties door de glucosurie. De urine bevat heel veel glucose, wat bacteriën aantrekt.

• Misselijkheid en braken door een ketoacidose. Er is dan zoveel ketonzuur dat het bloed zuur wordt. Hier is een zeer ernstige en levensbedreigende situatie. Alle enzym systemen functioneren tussen een nauwe pH grens. Onder die pH gaan de enzym systemen het opgeven, waardoor er ernstige problemen ontstaan.

• Kussmaul-ademhaling door de ketoacidose.

• Verminderd bewustzijn en coma. Dit komt door de hyperglykemie en de ketoacidose.

De behandeling lijkt heel simpel, namelijk door toediening van insuline. Het is echter niet zo dat het probleem nu opgelost is. In de kliniek wordt nu geworsteld met de lange termijn gevolgen van diabetes type 1. De glucose en ketonzuur concentraties kunnen binnen nauwe grenzen gehouden worden, maar de natuur kan niet precies nagebootst worden en dit heeft ernstige consequenties. De hersenen kunnen eigenlijk alleen maar glucose verbranden, dus er moet altijd glucose in het bloed zijn. Bij gezonde mensen zit er altijd een beetje insuline in de circulatie. Dit is heel belangrijk, want anders is er ongeremde ketonzuur productie. Met een heel klein beetje insuline kan de ketonzuur productie al onderdrukt worden. Bij patiënten met diabetes type 1 wordt geprobeerd om de basale insuline na te bootsen met behulp van langwerkende insuline preparaten. Doordat de natuur niet precies kan worden nagedaan, ontstaan er complicaties: hyperglykemie en hypoglykemie. Een hypoglykemie kan zorgen voor een ernstige situatie. Door een langdurige hypoglykemie kan ernstige hersenschade ontstaan. Hyperglykemie kan zorgen voor retinopathie, nefropathie, neuropathie en cardiovasculaire ziektes. Dit wordt versterkt door hypertensie, roken en hypercholesterolemie.

Type 2 Diabetes Mellitus

Deze vorm van diabetes begint met insuline resistentie en er ontstaat een insuline secretie defect. Aan het begin van de insuline resistentie is er een compensatoire verhoogde insuline secretie. Deze situatie kan zelfs 10 tot 30 jaar aanhouden. De type 2 diabetes ontstaat pas als de β-cel het niet meer voor elkaar krijgt om te compenseren: de insuline productie daalt. Hierdoor zal het serum glucose gaan stijgen.

De klinische presentatie is veel lastiger, omdat de symptomen geleidelijk aan ontwikkelen:

• Polyurie

• Dorst

• Vermoeidheid

• (Urogenitale) infecties

• Verminderd bewustzijn/coma

In het vetweefsel zal de glucose opname (net als in de spieren) en de lipogenese afnemen, echter de lipolyse zal toenemen. De glucose productie en VLDL-TG productie zullen toenemen in de lever. De ketonzuurproductie in de lever zal gelijk blijven evenals de proteolyse in de spieren. Dit alles zorgt voor een verhoogde hoeveelheid glucose, vetzuren en triglyceriden in het bloed.

In de praktijk worden er twee behandelingen uitgevoerd: de deficiëntie behandelen met insuline of de resistentie behandelen. De eerste interventie is altijd de leefstijl interventie. Insuline secretie kan gestimuleerd worden door middel van diverse medicijnen, zoals: sulfonureum derivaten, Glucagon-Like Peptide 1 (GLP-1) analogen en Dipeptidyl peptidase IV remmers. Verder zijn er insuline sensitizers die de insuline gevoeligheid verhogen), zoals Metformine en Thiazolidinediones.

Hoe werken de GLP-1 analogen en DPP-IV remmers? GLP-1 is een hormoon dat gemaakt wordt na een maaltijd in de tractus digestivus. Het gaat omhoog in de darm, gaat via de circulatie naar de pancreas en daar maakt het de β-cel gevoeliger voor insuline. Hierdoor wordt de insuline secretie verhoogd. GLP-1 wordt afgebroken door DPP-IV. De DPP-IV Remmers zorgen er dus voor dat de GLP-1 minder snel wordt afgebroken na een maaltijd. Andere effecten van deze medicamenten zijn:

• Ze versterken de werking van insuline.

• Ze remmen de eetlust.

Voor de behandeling van type 2 diabetes is een richtlijn opgesteld: Stap 1: leefstijl interventie. Stap 2: Metformine. Stap 3 Sulfonureum derivaat. Stap 4: Insuline toediening.