Thuis
Contacten

    Hoofdpagina


Samenvatting Endocrinologie Esmee Castermans College 1 (2 feb)

Dovnload 170.35 Kb.

Samenvatting Endocrinologie Esmee Castermans College 1 (2 feb)



Pagina1/5
Datum04.04.2017
Grootte170.35 Kb.

Dovnload 170.35 Kb.
  1   2   3   4   5

Samenvatting Endocrinologie

Esmee Castermans
College 1 (2 feb)
In de 19e eeuw zijn de meeste organen al omschreven, inclusief de klieren. De functies van de klieren waren nog niet bekend.
Berthold’s experiment toonde voor het eerst de aanwezigheid van hormonen aan. Hij gebruikte hierbij drie groepen hanen.

  • Groep 1: controle hanen.

  • Groep 2: testes verwijderd. De hanen leken op kippen, bleven kleiner en gedroegen zich vrouwelijker.

  • Groep 3: testes in de buikholte. De hanen leken op de controlegroep

  • Groep 4: testes tussen 2 hanen uitgewisseld. De hanen leken op de controlegroep.

Hieruit bleek dat de testes een stofje uitscheidt in het bloed dat voor mannelijkheid zorgt. Dit stofje bleek later testosteron te zijn.
De hypofyse wordt door de hypothalamus gereguleerd.

TRH (thyroid releasing hormone), dat door de hypothalamus wordt geproduceerd, is het hormoon dat hier bijvoorbeeld voor zorgt. Het leidt tot inhibitie of stimulatie van de hormoonafgifte vanuit de hypothalamus.


Ontwikkeling van nieuwe technieken:

  • RIA (radio immunoassay): meet de hormoonconcentratie in het plasma.

  • Moleculaire biologie: genen van hormonen en genen van receptoren zijn bekend. Deze kunnen dus gestimuleerd of uitgeknockt worden.


Het endocriene systeem:

Een endocriene klier, bijvoorbeeld in de hypofyse, brengt een hormoon in de bloedbaan dat organen op afstand reguleert.

(Hormoon komt van het Griekse hormao = in beweging zetten.)
Exocriene klieren geven hun product niet af aan de bloedbaan, maar aan een duct. Via deze weg komt het in het lumen van een orgaan terecht.
Er zijn specifieke endocriene klieren, namelijk de schildklier, de hypofyse, de bijschildklier en de endocriene pancreas. Ook zijn er organen die specifieke cellen bevatten die hormonen produceren, namelijk de hersenen, de nieren, de geslachtsorganen, het maagdarmkanaal en het vetweefsel.
Hormoonafgifte:


  • Endocrien: hormoonafgifte aan de bloedbaan.

  • Neuroendocrien: hormoonafgifte door het zenuwstel aan de bloedbaan.

  • Paracrien: hormoonafgifte aan buurcellen.

  • Autocrien: hormoonafgifte aan zichzelf.

  • Neurocrien: een zenuwcel geeft hormoon af aan een andere zenuwcel.

Er zijn twee intercellulaire communicatiesystemen die de fysiologie sturen, namelijk het endocriene systeem en het zenuwstelsel. Ze werken hierin samen.
Homeostase: Regulatie en handhaving van een evenwicht in het interne milieu.

Wanneer er een balans wordt verstoord, komt het lichaam in actie. In de endocrinologie is het belangrijkste mechanisme dat zorgt voor behoud van homeostase het negatieve feedback systeem.


Voorbeeld van negatieve feedback: het insuline systeem.

Toename van de glucoseconcentratie in het bloed leidt tot afgifte van insuline door de pancreas, wat het glucoseniveau weer verlaagt. Doordat het glucoseniveau vervolgens lager is, stopt de insulineafgifte weer.

Negatieve feedback kan ook met 2 hormonen. Bijvoorbeeld de regulatie van het bloed calcium niveau.
Er bestaat ook positieve feedback. Dit zorgt voor escalatie. Dit kan dus alleen plaatsvinden als er een stop op zit. Bijvoorbeeld bij de menstruele cyclus: FSH en LH nemen sterk toe, totdat de ovulatie plaatsvindt.
Hormooncategorieën


  • Eiwithormonen

  • Steroïdhormonen

  • Amines


Eiwithormonen

  • 3 tot >180 aminozuren.

  • Lineair of ringstructuur.

  • Monomeer of dimeer.

  • Dubbele of enkele keten.

  • Speciale aanpassingen zijn sulfatering van tyrosine, glutamaat pyrrole structuren en carbohydraten.

  • Er bestaan verschillende isoformen.

  • Belangrijk: Ze zijn hydrofiel, dus ze hebben een extracellulaire receptor.

Synthese van eiwithormonen:

DNA transscriptie - mRNA translatie – hormoonvorming.

Het is niet direct een actief hormoon. Eerst is het een preprohormoon, dan een prohormoon en daarna pas een hormoon. Bij elke stap worden er stukken afgeknipt door enzymen. Dit gebeurt in het ER en het golgi. Het hormoon wordt uiteindelijk opgeslagen in secretoire granules.


Hormoon secretie:

Stimulus -> intracellulaire Ca2+ toename -> samensmelting secretoire granules met het celmembraan -> exocytose.

Er is dus een pool kant-en-klare hormonen. Deze hoeven alleen nog een signaal te krijgen om uitgescheiden te worden. Dit proces gaat dus heel snel.

Vervolgens komen ze in de circulatie, waar ze snel weer worden afgebroken tot inactieve metabolieten door verschillende enzymen.


Mechanismen van de hormooneffecten:

1 receptor bindt maar 1 type hormoon. Dit heet ligand binding specificity.

Er kunnen wel isoformen van de receptoren zijn die hele verschillende reacties kunnen induceren.

Er bestaan agonisten en antagonisten voor elke receptor.

Alle hormonen, behalve steroïdhormonen en schildklierhormonen, hebben


Bijna alle eiwithormoonreceptoren zijn G eiwit gebonden receptoren.

Er zijn verschillende typen G eiwitten. Gs activeert een effector enzym en Gi inhibeert een effector enzym. Een voorbeeld van een effector enzym is het adenylate cyclase / guanylate cyclase systeem dat zorgt voor omzetting van ATP tot cAMP.


Het alfa deel van het G-eiwit complex wordt geactiveerd door binding van een hormoon aan de receptor en bindt dan aan adenylyl cyclase. Hierdoor wordt ATP cAMP, wat leidt tot activatie van PKA. PKA zet een inactief eiwit vervolgens om in een actief eiwit en hierdoor begint de cellulaire respons.
Verschillende eiwithormonen:

  • Neurotransmitters. Worden geproduceerd door zenuwcellen en hebben invloed op cellen in de directe omgeving. (bijv. dopamine, werkt ook als hormoon)

  • Neuropeptiden. Worden geproduceerd door zenuwcellen. (bijv. oxytocine, CRH en GnRH)

  • Groeifactoren. Reguleren groeiactiviteit. (bijv. NGF, TGF-beta en EGF)


Steroïdhormonen:

Dit zijn hormonen van de bijnierschors en geslachtshormonen. Ze worden gemaakt van cholesterol en zijn dus vet. Ze kunnen daarom de cel in diffunderen en hun receptoren zitten dan ook intracellulair. Je kan ze niet opslaan in de cel, dus er ligt geen poel van hormonen in de cel. De snelheid van afgifte is dus de snelheid van productie (die wordt gereguleerd).


Mechanismen van de hormooneffecten:

1 receptor bindt maar 1 type hormoon. (ligand binding specificity)

Wel zijn er isoformen van de receptoren.

Steroïdhormonen binden aan een intracellulaire receptor die vervolgens aan het DNA bindt en de transscriptie regelt.


Steroïdhormonen worden gebonden aan transporteiwitten om oplosbaar te blijven in de circulatie. In de circulatie worden ze niet afgebroken, maar in de lever kunnen ze wel geïnactiveerd worden door sulfatering of omzetting in glucuronzuur.
Amines:

Hormonen die gemaakt worden van tryptofaan of tyrosine



  • Melatonine. Van tryptofaan

  • Catecholamines: van 1 tyrosine

  • Schildklierhormoon: van 2 tyrosines. Dit is een uniek hormoon, omdat het jood nodig heeft voor zijn werking. Net als steroïdhormonen hebben schildklierhormonen een intracellulaire receptor.

Ze gaan door het celmembraan heen en hebben een intracellulaire receptor.


Andere kleine categorieën van hormonen:

  • Eicosanoïden en vetzuur derivaten. (bijv. prostaglandines, thromboxanen en leukotrines)

  • Feromonen. Organische structuren die leiden tot seksuele gedragsverandering in een ander dier.

  • Elektrolyten en metabolieten met hormoonwerking. (bijv. Na+ die aan osmoreceptoren bindt)

Mechanismen van hormooneffecten:



  • Een cel kan alleen reageren op een hormoon als die cel de bijbehorende receptoren heeft.

  • Een cel heeft niet alle receptoren voor hormonen.

  • Meerdere soorten cellen kunnen dezelfde receptoren hebben.

  • De hoeveelheid receptoren die een cel bevat bepaalt de respons op een hormoon.

Hierdoor kun je de fysiologie goed en specifiek reguleren.
Neuro-endocrine integratie van homeostase:

  • De fysiologie van een individu wordt beïnvloed door externe omgevingsfactoren en interne factoren.

  • Temperatuur, lengte van de dag, geuren, pijn en veranderende elektrolytenconcentraties kunnen met receptoren geregistreerd worden.

  • Deze receptoren kunnen mechano-, chemo-, osmo- of baroreceptoren zijn.

  • Het lichaam moet daar op reageren.

  • Receptoren in klieren of neurale cellen: Interactie tussen zenuwstelsel en endocriene systeem: homeostase.



College 2 (3 feb)
Endocrinologie is het medische specialisme en de biologische wetenschap die zich bezighoudt met het endocrien systeem.

De klassieke endocrinologie focust op stoornissen in de hormonen die leiden tot ziekten of aandoeningen die niet veel meer voorkomen. Er is dus weinig aandacht en geld voor de endocrinologie. De endocrinologie kent geen afgebakend werkterrein, omdat elke internist zich ook al bezig houdt met diabetes en schildklier. De endocrinoloog heeft dus geen eigen tool om mee te werken. Bovendien wordt endocrinologie in de medische praktijk als te intellectueel en te niet-spectaculair gezien.


Toch heeft 30% van de patiënten een endocriene aandoening. Een voorbeeld is diabetes.

Diabetici krijgen heel veel hormoonpreparaten. De meeste mensen van 60 jaar en ouder krijgen er wel 4 tot 10. Ook krijgen ze vaak een polypill. Dit is een pil met allerlei basismedicijnen die cardiovasculaire ziekten voorkomen. Het gaat hierbij bijvoorbeeld over aspirine, beta-blokkers en ACE remmers.


Iedere patiënt krijgt de standaarddosis van medicijnen. Dit kan negatieve effecten hebben, want iedereen heeft een hele andere gevoeligheid voor de hormoonpreparaten. Mensen met een polymorfisme in het GR gen kunnen bijvoorbeeld relatief resistent zijn of juist hypersensitief. Een N363S- of Bcl1 polymorfisme leidt tot hypersensiviteit, en een ER22/23EK polymorfisme leidt tot relatieve resistentie.

Het is dus belangrijk om aan personalized medicine te doen. Dit kan gedaan worden door de serum hormoonconcentraties te bepalen en met genetische analyse te kijken of er polymorfismes in de genen voorkomen.


Diabetes:
Diabetes komt heel veel voor en de prevalentie neemt alleen maar toe. Vooral in midden Europa wordt verwacht dat de percentages diabetici explosief gaan toenemen.
GLP-1 is een darmhormoon (een incretine) dat vrijkomt zodra er eten in de darm komt. Dit zorgt onder andere voor afgifte van insuline. Type 2 diabetes patiënten bleken niet alleen een tekort aan insuline te hebben, maar ook aan GLP-1.
De hypohond: als een patiënt hele ernstige diabetes heeft, kan hij een hypohond toegeschreven krijgen. Als een patiënt een een hypo heeft, gaat de hond de patiënt bijten. Bij een hyper gaat hij blaffen. Achteraf kan het gedrag van de hond uitgelezen worden in een CGM. Een voordeel van de hond is dat hij meteen reageert. Een glucosemeting van een insulinepomp heeft een vertraging van een paar minuten en kan soms dus te laat reageren. De resultaten van de hond zijn heel goed. Wel heeft hij meer moeite met hypers dan met hypo’s. Bij een hypo heeft hij er 9 van de 11 goed en bij een hyper 4 van de 7. Dit is toch nog beter dan welk systeem er dan ook ontwikkeld is.
Neuro-endocrinologie:
Het hypothalamus reguleert de homeostase van het lichaam. Hij reguleert onder andere de lichaamstemperatuur, de vloeistoffenbalans en de energiebalans.
Er zijn 3 componenten van een neuronale respons

De laatste twee zijn snel, de eerste is langzaam.
De hypofyse bestuurt dus de humorale respons.

De hypothalamus zit boven de hypofyse en reguleert de hypofyse.

De hypofyse bestaat uit twee verschillende weefsels, namelijk de neurohypofyse en de adenohypofyse. Een deel van de neuronen uit de hypothalamus eindigt in de neurohypofyse en een ander deel van de neuronen uit de hypothalamus eindigt in de eminentia mediana. Hier vindt afgifte van releasing hormones plaats en via het portale bloedvatenstelsel gaan deze naar de adenohypofyse.
De anterior hypofyse is de adenohypofyse. Hier worden heel veel verschillende hormonen geproduceerd, waaronder ACTH (n. de adrenal cortex), TSH (n. de schildklier), PRL (n. de melkklieren), LH (n. de geslachtsorganen), FSH (n. de follikels), GH (n. de spieren en botten), prolactine en MSH.
De hypothalamus geeft releasing hormones af om de hormoonafgifte in de hypofyse te starten.


  • TRH zorgt voor afgifte van TSH

  • CRH zorgt voor afgifte van ACTH

  • GnRH zorgt voor afgifte van FSH + LH

  • GRH zorgt voor afgifte kan GH

  • GIH (oftewel somatostatine) remt de afgifte van GH

  • PIH (oftewel dopamine) remt afgifte van prolactine.

De afgifte van de anterior hypofysehormonen leidt tot negatieve feedback op de hogere hersengebieden die de hypothalamus aansturen, de hypothalamus zelf en de hypofyse.


De posterior hypofyse is de neurohypofyse. Hier worden ADH/vasopressine (water vasthouden/bloeddrukstijging) en oxytocine (n. de uterus spieren + melkafgifte) geproduceerd, die aan de bloedbaan worden afgegeven.
De hormonen die door de neurohypofyse worden afgegeven leiden tot 3 feedback loops. Autoinhibition houdt in dat de hypofyse wordt geremd, de short-loop feedback houdt in dat de hypothalamus wordt geremd en de long-loop feedback houdt in dat deze 2 + de hogere hersengebieden worden geremd. De hogere hersengebieden zijn de PVN en de SON.
De neurohypofysehormonen lijken heel erg op elkaar. Alleen op aminozuurpositie 3, 4 of 8 kunnen ze van elkaar verschillen, ook bij varianten op de hormonen van andere diersoorten. Hormonen zijn bij dieren dus anders, maar wel vergelijkbaar. Ze hebben ook vergelijkbare functies. Arginine vasotocine is bij zeeschildpadden bijvoorbeeld hoog in de periode dat ze eieren leggen. Dit is de analoog van oxytocine.
Problemen met geslachtsfunctie hebben vaak hun oorzaak in de hypofyse. (het hoofd heeft bijvoorbeeld een klap gehad) Vaak wordt dit echter niet herkend. De symptomen worden vaak aan stress o.i.d. toegeschreven.

Na hoofdtrauma is de kans op TBI en SAH veel hoger. Het is dus nuttig om een neuro-endocrine evaluatie uit te voeren nadat een patiënt hersenschade opgelopen heeft.


Hormoonniveaus wisselen gedurende de dag. De groeihormoonpiek is bijvoorbeeld aan het begin van de nacht, terwijl metingen vaak ’s ochtends gedaan worden. Dan is het groeihormoonniveau echter heel laag, dus je meet daarbij helemaal niks.
De epifyse en de biologische klok
Dualisme: Scheiding tussen het fysische lichaam en het geestelijke brein.

De biologische klok regelt onder andere de hormoonhuishouding.


Epifyse: Klein orgaantje tussen de grote en de kleine hersenen (onder het corpus callosum) Descartes dacht dat hier de ziel in zat. De epifyse wordt ook wel de pijnappelklier genoemd.

Mensen met verwijderde epifyse werden op seksueel gebied sneller volwassen. De epifyse lijkt dus de seksuele volwassenheid te remmen. Later kan hij zowel een remmend als een stimulerend effect hebben.

De epifyse krijgt informatie over licht en donker vanuit de SCN. De belangrijkste rol van de epifyse is het geven van een endocrien signaal van donker.
De epifyse werkt met melatonine. Melatonine word geremd door licht. Het wordt gevormd uit serotonine, dat gevormd wordt uit tryptofaan.

Melatonine is belangrijk voor de circadiane ritmiek.


Er zijn 2 belangrijke biologische klokken.

  • neuronale klok = de supra chiasmatische nucleus (SCN)

  • hormonale klok = de epifyse

Circadiane ritmiek bij kruidje roer me niet (Pudica): Als het donker wordt, gaan de blaadjes dicht. Wanneer het constant donker blijft, gaat hij echter ook zijn blaadjes openen en sluiten. Er is dus een intern ritme.


De circadiane klok wordt gestuurd door licht. Wanneer er geen lichtinput is, blijft het ritme bestaan, maar het verandert wel. Er gaat freerunning van het ritme plaatsvinden. Het licht zorgt dus alleen voor synchronisatie van onze endogene klok. We hebben meerderen klokken, maar ze worden aangestuurd door 1 centrale klok; de SCN. Melatonine is de hormonale klok.
Ratten eten als het donker is. Aan het eind van de donkerperiode nemen ze een hele grote maaltijd omdat ze anticiperen op dat ze overdag niets gaan eten. Dit doen ze om de kans te verkleinen dat ze door predators gevangen worden. Helemaal aan het einde van de lichtperiode beginnen ze weer te eten omdat ze te veel honger krijgen.

Wanneer je ratten non-stop in het donker laat leven, houden ze dit ritme, maar er vindt free running plaats. Wanneer je de lichtintensiteit langzaam verlaagt, komt er op een gegeven moment een begin aan het free runnen. Met een lichtflits kan de circadiane klok getraind worden.


Mensen hebben een ritme dat iets langer is dan 24 uur. (24,2 uur). In Aschoff’s cave experimenten werd aangetoond dat er bij mensen ook free running van de klok plaats gaat vinden wanneer lichtinput afwezig is.
Iemand die blind is, zal zich wel aan kunnen passen aan het 24-uurs ritme door bijvoorbeeld zijn werktijden, maar in de middagslaapjes die hij doet is te zien dat er nog wel sporen van free running zijn. De lichtinput is dus belangrijk om free running volledig te voorkomen.
Laesie in de SCN zorgt voor het verdwijnen van het endogene ritme. Licht is de zeitgeber die de SCN regelt. Het fotopigment melanopsine in de retina geeft via de retinohypothalamic tract lichtinformatie door aan de SCN. (Dus niet de staatjes en kegeltjes.)

De SCN regelt ook de aanwezigheid en activatie van receptoren. Daarom moet er rekening gehouden worden met het ritme bij het toedienen van medicijnen.


De SCN kan getransplanteerd worden. Een SCN met een ritme van 22 uur kan bijvoorbeeld op de plek van een SCN van 24,5 uur geplaatst worden. Het dier neemt dan precies dat ritme van 22 uur aan.

Geïsoleerde SCN neuronen hebben zelf ook een ritme wanneer ze in cultuur geplaatst worden.


Allerlei patronen staan onder invloed van de klok.

  • slaap-waak patronen

  • temperatuur

  • neuro-endocrine processen

  • cardiovasculaire processen

  • voedselinname

  • etc.

Verder regelt het de hormoonniveaus, bijv. van groeihormoon en cortisol/corticosteron. Groeihormoon heeft pieken gedurende de hele dag en nacht, maar de grootste piek is aan het begin van de slaap.

Corticosteron piekt bij ratten vlak voordat het donker gaat worden.

Ook LH, leptine, TSH, prolactine en melatonine hebben een circadiaan ritme.


NE zorgt ervoor dat je koolhydraten gaat eten. Corticosteron verhoogt de gevoeligheid van de alfa-2 receptor voor NE in de PVN. Er is dus interactie tussen de receptorgevoeligheid en de afgifte van hormoon volgens het klokritme.
Geboortes zijn vaker in de nacht door het circadiane ritme van oxytocine. In het ziekenhuis wordt het een beetje gestuurd, wat ertoe leidt dat er overdag en ’s nachts ongeveer evenveel geboortes zijn.
Er is ook een ritmiek in bijvoorbeeld je pijnsensatie, je lichaamstemperatuur en je sportvaardigheid (cardiovasculaire processen).
Wanneer ratten een infuus van voedsel krijgen, zullen ze minder gaan eten. Ze krijgen dan in totaal net zo veel binnen als controledieren. Dit is dus een homeostaseproces. Aan het einde van de nacht werkt dit niet meer. Ze gaan meer eten dan ze zouden moeten eten, omdat ze overdag niet meer kunnen eten. De klok kan het homeostasemechanisme dus uitzetten.
Ook is er een ritme in je energieniveau. Er zijn pieken waarop je het meest vermoeid bent, namelijk direct nadat je wakker wordt, na de lunch, en na het avondeten. Naarmate je langer wakker bent, neemt de vermoeidheid in de nacht ook toe. Of je nou luncht of niet en of je nou een dag van 24 uur hebt of veel langer, je hebt altijd een post lunch dip. In dips zoals de post lunch dip worden meer fouten gemaakt in de werkomgeving.
Mensen die cortisol moeten slikken vanwege nierproblemen (bijv. hypopituitary, Addisons of CAH), moeten meerder keren per dag een dosis krijgen om het normale circadiane ritme zo veel mogelijk na te bootsen. Hiervoor worden de medicijnen hydrocortisone (2-3x per dag), prednisolone (2x per dag) of dexamethasone (1x per dag) gebruikt. Deze medicijnen werken niet optimaal, omdat ze eigenlijk niet vaak genoeg toegediend worden. In de nacht hoort er al stijging van de cortisolspiegel te zijn, maar de eerste dosis is pas als je wakker wordt. Dit leidt tot problemen bij ziekten als Addisons. Patiënten met Addisons hebben een lage QoL.
De epifyse is een onderdeel van het sympathisch zenuwstelsel. (!) de lichtinput in de ogen gaat dus via een grote omweg via het ruggenmerg naar de epifyse.

Het signaal van lichtinput gaat via het ruggenmerg naar de pijnappelklier. Hier is NE afgifte op een bètareceptor, wat leidt tot omzetting in AMP. Dit leidt er uiteindelijk toe dat serotonine omgezet wordt in melatonine.


Er is interactie tussen serotonine en slaap, maar ook tussen serotonine en melatonine.
Melatonine wordt afgegeven in het donker, ongeacht of het een nacht- of een dagdier is. Licht onderdrukt de afgifte.
Wanneer je melatoninepieken niet zo zijn als ze horen te zijn, heb je slaapproblemen. Toediening van melatonine is dus een oplossing bij slaapproblemen.
De bronstijd van dieren is sterk afhankelijk van melatonine. Hoe langer het donker is (eind van de herfst), hoe meer melatonineafgifte er is. Wanneer melatonine piekt, begint de bronsperiode.
Melatonine heeft een organiserende functie bij de menstruatiecyclus.
Toediening van een melatonineshot kan een freerunnend dag-nacht ritme stabiliseren. Hierdoor kun je ook je biologische klok beïnvloeden. Met melatoninepilletjes kun je bijvoorbeeld anticiperen op een reis naar een andere tijdzone.

College 3 (5 feb)
Exercize endocrinology:
Er is hormonale invloed op de exercize fysiologie.

  • Energie regulatie

  • Cardiovasculaire functie

ATP wordt gemaakt van phosphocreatine. Phosphocreatine met ADP wordt tijdens de spiercontractie omgezet in creatine en ATP. (Phosphocreatine is dan ook de enige sportvoeding die echt helpt.) Het phosphocreatine syteem is super snel, maar het is normaal gesproken snel uitgewerkt, omdat dan de phosphocreatine op is. Het systeem doet het ongeveer 10 seconden en dan moet je overstappen naar een ander systeem.


Wanneer je ATP anaeroob maakt, gaat dit ongeveer 2,5x sneller dan wanneer je ATP aeroob maakt, maar na 1 minuut is dit mechanisme uitgeput. Je kan hiermee ongeveer 400 m lopen, maar er komt wel lactaat bij vrij, wat voor pijn zorgt.
Aerobe (oxidatieve) productie van ATP is het langzaamst, maar je kan het uren volhouden bij maximale spieractiviteit.
Hoe hoger de exersize intensity, hoe meer koolhydraten je verbrandt en hoe minder vet. Minder intensieve exercize leidt tot meer vetverbranding en minder koolhydraatverbranding.
Een actieve spier heeft een constante voorraad van ATP nodig van het metabolisme of van omzetting van phosphocreatine. Koolhydraten en vetten zijn de primaire bronnen van ATP. Koolhydraten kunnen omgezet worden met de oxidatieve en anaerobe pathways. Omzetting van vet heeft altijd zuurstof nodig.
Hormonen reguleren het metabolisme tijdens exercize.

  • Cortisol, catecholamines en GH stimuleren de vetafbraak

  • Glucagon, catecholamines en cortisol mobiliseren lever glycogeen en verhogen het plasma glucose niveau

  • Insuline secretie wordt tijdens het sporten onderdrukt. Hierdoor gaat glucose alleen nog naar de weefsel waar de glucoseopname insuline onafhankelijk is (hersenen en de actieve spieren). De rest van de weefsels moet zich redden met de vetzuurverbranding.

Cortisol geeft niet perse negatieve stress. Exercize is ook stress. Als je kijkt naar pathologische stress, kijk je niet naar hoe hoog de cortisolpiek is, maar hoe lang het cortisolniveau verhoogd blijft


Bij exersize neemt de caridac output sterk toe door sympathische stimulatie van de hartfrequentie en de contractibility. De cardiac output gaat van 5,8 L/min naar 25,6 L/min. De perifere weerstand in de weefsels verandert heel erg. Het maagdarmkanaal en de nieren krijgen bijvoorbeeld veel minder bloed, maar de actieve spieren krijgen juist veel meer bloed.

De blood flow door de actieve spieren gaat sterk omhoog, terwijl de blood flow in de overige spieren en organen juist afneemt.


In de spieren nemen het O2 gehalte en het glucosegehalte af. De temperatuur en het CO2 gehalte nemen juist toe, wat zorgt voor locale dilatatie. Hierdoor neemt de perifere weerstand af, maar de bloodflow is toegenomen. Dit leidt er netto toe dat de bloeddruk bijna gelijk blijft. De bovendruk neemt alleen een beetje toe.

De baroreceptoren passen hun setpoint hieraan aan tijdens de exercize.


Als je gaat sporten gaat je ademhaling omhoog en zelfs nog meer dan je op dat moment nodig hebt. (Er is dus sprake van hyperventilatie) Als je langer bezig bent, kan zuurstof pas een limiterende factor zijn. Het is dus een feed forward systeem dat vanuit je hersenen geregeld wordt. Ook is er feedback van de periferie als de exercize stopt. Je kan heel bewust je ademhaling regelen.
De intensiteit van exercize wordt aangegeven met de zuurstofconsumptie. De maximale zuurstofconsumptie (VO2max), is een indicator dat die persoon endurance exercize kan doen.
De primaire beperkende factor bij sporten is het cardiovasculaire systeem. Bij inspanning moet het cardiovasculaire systeem ervoor zorgen dat er genoeg zuurstof en voedingsstoffen in het actieve weefsel komen.
Dus: de factoren die de exercize limiteren zijn vooral:

  • De vaardigheid van de spieren om zuurstof te verkrijgen en op te slaan. Training verhoogt de mitochondrion dichtheid en grootte.

  • De limitaties van het cardiovasculaire systeem. Training zorgt vooral voor verlaging van de basale hartslag en verhoging van de maximale hartslag.

Het pulmonary systeem is geen limiterende factor!
Andere hormonen die betrokken zijn bij exersize.

  • enkephalins, endorphins, dynorphins

    • zorgen voor analgesia en arousal.

  • vasopressine, ANP, RAS

    • reguleren de cardiovasculaire functie, vloeistofbalans en thermoregulatie.

  • testosteron

    • Dit is een anabole steroïde. Het zorgt voor herstel, maar tijdens de exercize is testosteron verlaagd. Topsporters hebben over het algemeen dus een laag niveau en dus slechte geslachtsfunctie.


Corticosteron bij winnen en verliezen:

Bij een gevecht gaat het cortisolniveau omhoog. Bij de winnaar neemt dit na de wedstrijd weer snel af naar de baseline. Bij de verliezer neemt het extreem toe en blijft het heel lang verhoogd.


Testosteron bij winnen en verliezen:

De winnaar krijgt een hogere testosteronpiek dan de verliezer. Na het winnen blijft dit niveau bij de winnaar nog langere tijd verhoogd.

Bij voetballers bleek dat ze in de rust (dus als ze nog niet wisten of ze gingen winnen of niet) al verhoogde testosteronspiegels hadden als ze uiteindelijk de winnaar zouden blijken te zijn. Het heeft dus een voorspellende waarde.

(Cortisol heeft geen voorspellende waarde.)

Wanneer er een wedstrijd werd gespeeld en deze werd gewonnen, bleek er na de wedstrijd ook een verhoogde testosteronspiegel te zijn, maar geen hogere cortisolspiegel.

Bij de supporters is ook een verhoogd testosteron niveau te meten wanneer hun team wint.


Waarom win je vaak thuiswedstrijden? Dat is omdat je voorafgaand aan de wedstrijd een verhoogd testosteronniveau hebt wanneer je een thuiswedstrijd doet. Het is niet verhoogd als ze een training hebben of wanneer ze uit spelen.

Wanneer ze verwachten dat de tegenstander heel goed is, is testosteron nog meer verhoogd. Dit effect treedt vooral op bij de keeper en de aanvallers, maar ook een beetje bij de verdedigers en de middenvelders.


2 kanten aan overgewicht

  • Door de agricultural revolution eten we meer.

  • Door de technologische revolutie bewegen we minder.

De energie-inname is in de afgelopen 50 jaar amper veranderd.

60% van de Nederlanders voldoet niet aan de eis van 5x per week een half uur moderate activity. Er zijn grote individuele verschillen.
We zijn erg inactief vergeleken met andere zoogdieren. Zelfs atleten komen vaak niet tot het gemiddelde van alle zoogdieren. Onze activiteit is dus totaal niet vergelijkbaar met de activiteit van de primitieve mensen.
Onderzoek: mensen moesten 2-3 weken extreem inactief zijn.

De meeste effecten waren hormonaal.

Insuline gevoeligheid ging onmiddellijk naar beneden en mensen werden als het ware diabetespatiënten. De concentraties c-peptiden en vetzuren namen heel snel toe en er was groei in het viscerale vet. Dit toont het risico aan van inactiviteit. Meer activiteit is de manier om je energiebalans goed te houden en zo gezond te blijven.
Beweging is gereguleerd door een onderliggend endogeen mechanisme. Hypothalamische orexin A lijkt een cruciale factor te zijn.
Als er tijdens schooltijd meer gesport wordt, wordt er na schooltijd minder gesport. Wanneer er tijdens schooltijd minder gesport wordt, wordt er na schooltijd meer gesport. De totale hoeveelheid exercize is dus gelijk, onafhankelijk van hoe veel sport je hebt op school. Wanneer je dus de vrijheid hebt om te bewegen, is er een soort intern setpoint van hoeveel sport je nodig hebt. Dit geldt voor kinderen, maar bij volwassenen is tijdgebrek vaak een probleem.
Wanneer je een muis met dik-word-genen (OLETF of LETO) geeft, wordt deze dik, tenzij je ze een kooitje geeft met een loopwiel. Dan gaan ze als een gek rondrennen, om hun energiebalans te laten kloppen.

Orexin A in de hypothalamus is hierbij betrokken. Het regelt de hoeveelheid exercize. Hoe meer orexin A, hoe meer je gaat sporten.


Het is beter om dik en fit te zijn dan om dun en on-fit te zijn. Je leeftijdsverwachting is dan hoger. Het gaat dus vooral om activiteit.
Je activiteit is opgedeeld in BMR (basic metabolic rate), DIT (diet induced thermogenesis) en activity. Activity kan weer opgedeeld worden in NEAT (non-exercize activity) en exercize. Het grootste deel van deze twee is NEAT. NEAT is dus belangrijker dan echt sporten. Kleine activiteiten zoals traplopen in plaats van de lift pakken en staan in plaats van zitten zijn dus makkelijke manieren om je gezondheid te verbeteren.
NEAT is onder te verdelen in postuur en beweging.

Je kan honderden calorieën meer verbranden door betere NEAT.

Mensen met een verschillend lichaamsgewicht maar dezelfde energie-inname verschillen vaak vooral in NEAT. Ze staan meer of minder dan de ander.

  1   2   3   4   5

  • College 2 (3 feb)
  • College 3 (5 feb)

  • Dovnload 170.35 Kb.