Regeling algemeen

Inleiding

Weefselvloeistof vormt samen met het bloedplasma het interne milieu.
Cellen functioneren het best als het interne milieu een bepaalde samenstelling heeft en een bepaalde temperatuur. Veel organismen slagen erin de schommelingen in het interne milieu te reguleren.
Dat noemen we homeostase. Regelmechanismen zorgen ervoor dat de omstandigheden in het interne milieu niet te veel veranderen, maar rond een bepaalde waarde schommelen. Deze waarde noem je de normwaarde.  
De feitelijke waarden kunnen  tijdelijk afwijken van de normwaarde, maar te sterke afwijkingen zijn dodelijk voor het organisme.
Bij het handhaven van de verschillende normwaarden zijn diverse organen betrokken.

 

Terugkoppeling (feedback)

Gebeurtenissen hebben een oorzaak.
Ze zijn het gevolg van iets wat daarvoor is begonnen.
Bijvoorbeeld: de dagen worden langer, een klein orgaantje in een vogelkop wordt langer belicht, het activeert een hormonale klier, er wordt een hormoon gevormd en de vogels gaan zingen.

Een organisme gaat efficiënt om met alles wat het produceert. Als een cel van een bepaalde stof voldoende maakt, voor dat moment, dan is het belangrijk dat de cel aan dat product verder geen energie besteedt.
Bij negatieve terugkoppeling remt een stof zijn eigen aanmaak totdat er te weinig van de stof over is om de aanmaak te blijven remmen.

In sommige gevallen beïnvloedt het eindresultaat het begin positief. Er wordt steeds meer van een bepaalde stof gemaakt. Door positieve terugkoppeling kan het lichaam heel snel meer van een hormoon maken doordat het hormoon de hormoonvormende cellen stimuleert.

Regelkring

De werking van thermostaat van een CV is een voorbeeld van negatieve terugkoppeling.
Zet je de temperatuur op 20 °C (de normwaarde) dan slaat de ketel aan als de temperatuur onder de 20 °C zakt. Er wordt steeds gemeten hoe hoog de kamertemperatuur is. Komt de temperatuur boven de 20 °C dan stopt de verwarming. Zo schommelt de temperatuur steeds rond de normwaarde.
Als je het te koud of te warm vindt in de kamer kun je de normwaarde verhogen of verlagen (de thermostaat op 22 of 18 zetten).

Regelkring in het lichaam

Als inwendige of uitwendige zintuigen (receptoren) een toestandsverandering (input) waarnemen, wordt deze in het zenuwstelsel vergeleken met de normwaarde.
Zo zijn er receptoren die gevoelig zijn voor het bloedsuikergehalte, andere voor bloeddruk, of voor CO2 gehalte van het bloed. Een verschil met de normwaarde kan leiden tot het uitzenden van signalen naar de effectoren (spieren en klieren).
Effectoren gaan vervolgens aan het werk om het verschil teniet te doen. De reactie van effectoren (output) heeft effect op de (nieuwe) input.

Door steeds het effect van de reacties te meten en daarop te reageren, ontstaat een schommeling rond de evenwichtstoestand. Als de output een remmende werking heeft op de input is er sprake van negatieve terugkoppeling, in het schema aangegeven met een – teken. Je spreekt van positieve terugkoppeling (aangegeven met een + teken) als de werking stimulerend is.

Regelkringen: temperatuur

De lichaamstemperatuur wordt constant gehouden door terugkoppeling.
De temperatuur van het bloed in de hypothalamus geldt als graadmeter voor de lichaamstemperatuur. Deze wordt geregistreerd door zintuigen (koude- en warmtereceptoren) in de hypothalamus. De warmtereceptoren reageren vooral op verhoging van de (perifere) lichaamstemperatuur, de koudereceptoren vooral op de daling van de buitentemperatuur.  Het temperatuurregelingscentrum wordt ook beïnvloed door diverse andere factoren zoals slaap, en stress.

Wanneer de temperatuur van het bloed onder of boven de normwaarde komt, worden signalen afgegeven waardoor je je gedrag aanpast: je zoekt de schaduw of juist de zon, je trekt andere kleding aan enz.

Bovendien wordt bij te sterke afkoeling de warmteproductie verhoogd door een snellere stofwisseling en door onwillekeurige spierbewegingen (rillen en klappertanden). Ook vernauwen de bloedvaten in de huid zich en geven de zweetklieren minder zweet af.

Als de temperatuur van het bloed boven de normwaarde komt, verwijden de bloedvaten in de huid zich doordat spiertjes in de bloedvatwand zich ontspannen. Het bloed stroomt nu meer vlak langs het lichaamsoppervlak (de huid wordt rood), waardoor de huid meer warmte uitstraalt.
Door verdamping van zweet koelt de huid af. En dus daalt de temperatuur van het bloed!

AFBDe normwaarde van de lichaamstemperatuur is niet altijd de zelfde. Bij vrouwen stijgt direct na de ovulatie de normwaarde iets, door het vrijkomen van hormonen bij de eisprong.

Als je koorts hebt krijg je het idee dat je temperatuurregeling helemaal niet meer werkt.
Dat is niet het geval. De regeling is prima, maar de normwaarde is tijdelijk enkele graden hoger afgesteld. Dat wordt meestal veroorzaakt doordat cytokinen, die door witte bloedcellen worden geproduceerd als reactie op een infectie, het warmteregelingscentrum in de hersenen beïnvloeden. Je gaat rillen en klappertanden om je lichaamstemperatuur te laten stijgen. Bij die hogere temperatuur werkt de afweer beter.
Zodra de ziektekiemen zijn vernietigd, daalt de norm en ga je zweten om weer af te koelen.

Regelkringen: bloeddruk

De druk van het bloed beïnvloedt de diameter van de bloedvaten. In de wand van de aorta en de halsslagader bevinden zich rekzintuigjes (mechanische receptoren) die veranderingen in de diameter van het bloedvat meten. Deze rekzintuigjes sturen impulsen naar het verlengde merg. Zenuwen beïnvloeden de hartactiviteit: bij een te hoge bloeddruk remmen ze en bij een te lage bloeddruk stimuleren ze de hartactiviteit.
De hartspiercellen zijn de effectoren.

De bloeddruk kan ook veranderd worden door bloedvaten te verwijden of te vernauwen. Dit wordt ook door zenuwen vanuit het verlengde merg aangestuurd. Ondertussen blijven de rekzintuigjes de drukveranderingen registreren en vinden er voortdurend bijstellingen plaats.

Regelkringen: CO2-gehalte

Chemoreceptoren in bloedvaten vlakbij het hart reageren op de daling van de pH doordat de pCO2 stijgt. Als de pO2 daalt beneden 60 mm Hg reageren ze ook. Maar dat is een extreme situatie die normaal niet voorkomt. Chemoreceptoren in de hersenstam reageren op veranderingen in H+ionen in de hersenvloeistof.

In de aorta en de halsslagader zitten chemoreceptoren die de hersenen informeren over het gehalte aan CO2 en O2 in het bloed. Als het zenuwstelsel (in dit geval het ademcentrum in het verlengde merg) waarneemt dat het gehalte aan CO2 te hoog is, gaan er impulsen naar de spieren die je ventilatie stimuleren.

In de aortaboog zitten ook receptoren die reageren op extreme veranderingen in het O2 gehalte.
Bij een gelijkblijvend koolstofdioxide gehalte in je bloed ga je toch inademen wanneer de zuurstofconcentratie te veel daalt.

 

 

Regelkringen: eetlust

Als je een tijdje niet gegeten hebt, krijg je trek.
Je gaat op zoek naar eten. Dit komt eveneens via een (ingewikkelde) regelkring tot stand. In de hypothalamus bevindt zich het honger- en verzadigingscentrum.
Dat ontvangt verschillende signalen uit het lichaam.

Twee belangrijke factoren in deze regelkring zijn het glucosegehalte van het bloed en de mate van rekking van de maagwand. Het glucosegehalte wordt door chemoreceptoren in het hongercentrum gemeten.
Als je maag vol is, wordt dat waargenomen door rekreceptoren in de maagwand. Er gaan dan impulsen naar het hongercentrum en je krijgt een voldaan gevoel.

Ook hormonen beïnvloeden het eetgedrag.
Wanneer voeding de maag en de darm passeert, komen er hormonen vrij in het bloed, o.a. vanuit de maag en de alvleesklier. Deze hormonen hebben invloed op het verzadigingsgevoel (cholesystokinine, leptine) en het hongergevoel (ghreline).

Bovendien spelen hormonen een rol in het handhaven van een constante glucoseconcentratie van het bloed.
Zie daarvoor kennisbank "Alvleesklier".

Regelkringen: osmotische waarde

Osmoreceptoren kunnen een te hoge of te lage waterconcentratie signaleren. Vervolgens worden er processen in gang gezet van opname en uitscheiding, waardoor het ionenevenwicht in het interne milieu op een bepaald niveau komt en blijft. (Zie ook kennisbank "Bouw en ligging van de nier")

Het dorstcentrum registreert een verhoogde osmotische waarde van het bloed met twee gevolgen: aan de ene kant worden de nieren hormonaal beïnvloed om minder vocht uit te scheiden en aan de andere kant krijg je een dorstgevoel en ga je drinken. Beide maatregelen hebben hetzelfde effect: er komt (blijft) water in het bloed, waardoor de osmotische waarde lager wordt (het bloed ‘verdunt').
Is de osmotische waarde weer gelijk aan de normwaarde, dan verdwijnt het dorstgevoel.

  • Het arrangement Regeling algemeen is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    VO-content
    Laatst gewijzigd
    2021-04-22 09:20:12
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    De Kennisbanken bevatten de theorie bij de opdrachten.
    Leerinhoud en doelen
    Biologie;
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld

  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    LTI

    Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

    Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

    Arrangement

    IMSCC package

    Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

    Voor developers

    Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.

  • Gebruik
    Weergave
  • Wikiwijs is een dienst van