Dierkunde
Bouw en fysiologie van het dier Hoofdstuk 0: Inleiding Begrippen Structuren = cel + weefsels + organen + stelsels een cel: vormt een anatomische eenheid van een levend wezen en kan sterk verschillen van functie en vorm weefsel: een geheel van gelijk gespecialiseerde type cellen organen: een geheel van verschillende weefsels die 1 samen 1 welbepaalde taak uitvoeren stelsel: een geheel van organen die samen een welbepaalde fysiologische functie uitvoeren Anatomie: de studie van vorm, ligging en onderlinge betrekking van cellen, organen, weefsels en stelsels in statische toestand. o Microscopische anatomie: de anatomie van structuren die niet met het blote oog waar te nemen zijn. Cytologie / celleer: studie vd celstructuur Histologie / weefselleer: studie vd weefselstructuur o Macroscopische anatomie: de anatomie van structuren die wel met het blote oog waar te nemen zijn Topografische anatomie: de studie betreffende de plaats van organen in een organisme Vergelijkende anatomie: studie van gelijkenissen en verschillen bij eenzelfde orgaan of stelsel zoals deze voorkomen bij verschillende soorten dieren.
Fyisologie: studie vd werking vd verschillende structuren Morfogenese: studie vh ontstaan en de ontwikkeling v. structuren o Embryologie: bestuderen vd ontwikkelng van een nieuw individu in een periode gaan de vd conceptie tot aan de geboorte. OPM: in principe spreekt men slechts over een foetus zolang niet alle organen en stelsels gevormd zijn. Van zodra alle organen en organensystemen gevormd zijn wordt het embryo een foetus. Bij rundvee wordt het embryo na ~2 maanden dracht een foetus.
Doel vd anatomie in het zootechnisch onderwijs 1. 2. 3. 4.
het is noodzakelijk een dier grondig te kennen het is een basis vak voor de beoordeling vh levende dier en ook van het geslachte dier (het karkas) het is een basisvak voor de fysiologie: vooral inwendige organen en in relatie daarmee de veevoeding het is een basisvak voor de gezondheidsleer en ziekteleer
Topografische beschrijving … lees cursus p. 14 – 16 …
Stijn Vandelanotte
-1-
Dierkunde II
Dierkunde Hoofdstuk 1: Histologie of studie van de weefsels Inleiding Klieving: - cellen delen maar blijven bij elkaar → de resulterende cellen vormen en zijn blastromeren - oorspronkelijk volume inname blijft , maw dochter cellen worden kleiner (1,2,4,8,16,32) Wat is een klieving? De eerste mitoses die een eicel ondergaat Blastula - verdergaande klievingen → resulterend in de vorming van holle sfeer = blastula - central holte = segmentatie holte of blastocoel - bij zoogdieren noemt men dit stadium de blastocyt Gastrula - cellen aan animale pool groeien sneller dan de cellen aan de vegetatieve pool → vegetatieve pool wordt hierdoor naar binnen gedrukt → invaginatie → blastocoel wordt kleiner → instulping wordt de oerdam → opening tot deze holte is dan de blastoporien → presumptieve orgaanvormende gebieden worden naar hun plaats gebracht Ectoderm blijft langs de buitenzijde Het endoderm invagineert → gastrula = eindstadium voor dieren met geholte darm, hogere metazoa planten evolueren verder Mesoderm of 3e kiemblad - tussen ecto en endoderm, dus in de segmentatie holte gaan cellen zich profileren om een derde kiemblad te vormen, het mesoderm o het mesoderm = eindstadium voor platwormen Vorming coeloom of lichaamsholte 3 types - mesoderm 1 lagig, aanleunend tegen ectoderm → valse lichaamsholte tussen meso en endoderm - mesoderm 2 lagig, aanleunen tegen ectoderm en endoderm → echte lichaamsholtes met dwarse tussenschotten → metamerisatie (bv segmenten) Organogense - begint tijdens de gastrulatie Uit ectoderm: Uit endoderm: Uit mesoderm: • epitheel van • spieren • integument → beschermingstelsel spijsverteringstelsel • internskelet • zenuwstelsel • aanhangsels (longen, • hart en bloedvaten, nieren, gonaden lever) • begrenzing mond, anus • bindweefsel
Epitheliaal weefsel Eigenschappen o Dicht aaneen/op gestapelde cellen o Grote kern o Weinig tussencelstof Types o Klierepitheel o bekledingsepitheel
Bekledingsepitheel of dekepitheel Beschermen en bedekken van inwendige of uitwendige lichaamsoppervlakten. (Belangrijk bij weerstand v. dieren) Types: Uitwendig epitheel of epithelium o De huid: meerlagig epitheel met vooral een beschermingfunctie o Slijmvliezen / mucosa: epitheliaalweefsel die alle inwendige organen bedekt die in direct contact staan met de “buitenwereld”. (belangrijk bij: vertering, ademhaling, voortplantingstelsel omtrent ziekten! ) Inwendig epitheel of endothelium o Weivliezen of serosa: Bedekt holten die niet in contact komen met de “buitenwereld”. Bv bloedvaten, borstvlies, buikvlies + bv: darmscheil of mesenterium ⇒ darm zowel door serosa als mucosa omgeven. 1 lagig epitheel … o Plaveisachtig; platte brede en dicht aaneensluitende cellen o Cilindervormig; cilindervormig en soms voorzien van trilharen → vb in dunne darm, o Kubisch; hoekig → bv speekselklieren/urinewegen o pseudo meerlagig epitheel (gelijkend op meerlagig omdat, celkernen bevinden zich op verschillende hoogtes in de cellen, wel allemaal rustend op het basale membraan) Meerlagig epitheel … meerdere lagen boven op elkaar o Plaveisachtig, cilindervormig, prismatisch … trilharen voeren mechanische functie uit !
Stijn Vandelanotte
-2-
Dierkunde II
Dierkunde
A = eenlagig, plaveiselachtig B = eenlagig, kubisch C = eenlagig, plaveiselachtig, buisvormig D = eenlagig, kubisch, buisvormig E = eenlagig, kolomvormig F = kolomvormig met trilhaartjes G = gelaagd F = gelaagd plaveiselachtig
Klierepitheel Wat? Gespecialiseerd epitheel met Secreterende functies (vormt dus klieren). Deze worden sterk in relatie gebracht met productie van hormonale regeling vh lichaam zoals enzymes, vertering, melkproductie Ontstaan? Als een zakvormige invaginatie of inzinking vh dekepitheel o Het bredere deel is het Secreterende deel o Het smallere deel fungeert als afvoerkanaal Types: Op basis van morfologische kenmerken o Ééncellige klieren: 1 cel die tussen andere epitheel cellen is gelegen bv slijmbekercel o Meercellige klieren: meerdere cellen die samen een klier vormen Buisvormige klieren: bv zweetklieren, smeerklieren Trosvormige of knopvormige: melkklier en oorspeelselklier; Hier vertakt de klier zich boomvormig en al de vertakkingen eindigen uiteindelijk in acini of alveolen of verwijde blaasjes. Deze blaasjes zijn het Secreterende gedeelte terwijl de vertakkingen de afscheidkanalen vormen.
Op basis van de aanwezigheid van een afvoerkanaal o Klieren met afvoerkanaal = exocriene klieren o Klieren zonder afvoerkanaal = endocriene klieren (hormonale klieren) Bv: hormoonproducerende klieren die het secretieproducten rechtstreeks in het bloed afgeven. Bv: pancreas, schildklier en hypofyse Op basis van secretie proces o Merocrierne klieren: secretieproducten worden getransporteerd naar de celwand en uit de celwand verwijderd. Er is geen verlies aan cytoplasma en geen beschadiging vd celmembraan Bv: melkeiwit o Apocriene klieren: bij secretie is er een gering verlies aan cytoplasma Bv. Melkvet o Holocriene klieren: cel wordt volledig omgevormd tot secreet en uitgescheiden Bv. Talgklieren in de huid Op basis vd aard vh secreet o sereuze klieren (waterig secreet) o mukeuze klieren ( slijmachtig secreet)
Stijn Vandelanotte
-3-
Dierkunde II
Dierkunde Bindweefsel Kenmerken o Komt overal in het lichaam voor o Kleiner aantal cellen o Grote hoeveelheid tussencelstof of grondstof Functie o Mechanische functie: ondersteunen, omhullen, verbinden o Metabolische functie: verbinding bloed met andere weefsels, zwelvermogen, water vasthouden o Verdedigingsfunctie: fagocyterende cellen (entingen) , antilichamen aanmaken (reticulair bindweefsel) Samenstelling o amorfe basisstof of tussencelstof waarin de andere bindelementen gedompeld zijn afgescheiden door bindweefsel cellen en bestaan uit eiwitten, vetten, polysacchariden o bindweefsel cellen of fibroblasten (groot, afgeplat en onregelmatig van vorm) functie: vorming van een cellulair netwerk o bindweefsel bundels of collageenbundels gevormd door dunne,regelmatige vezels tot bundels die vaak omringd worden door 1 of meer ringvezels zeer buigzaam maar niet rekbaar o elastische vezels: deze geven een grote elasticiteit aan het bindweefsel) hebben de vorm van geknipte vezels waardoor ze een uitrekbaar karakter krijgen. Types bindweefsel o elastisch bindweefsel geelachtige kleiur vooral elastische vezels met eventueel ook cellen en vezelbundels komt voor in de nekband, longalveolen, ophangbanden van de uier, buikwand o vezelachtig bindweefsel witachtige kleur vooral collageenbundels onderling evenwijdig of gekruist komt voor in het weefsel der pezen : vd gewrichtsbanden, vliezen rond de spieren o gelei achtig bindweefsel of slijmweefsel embryogonale vorm vh bindweefsel tussencelstof is homogeen en geleiachtig, de cellen zijn zeer talkrijk, de vezels zeldzaam komt voor rond de navelstreng bij de geboorte o netweefsel of reticulair weefsel talrijke cellen die onderling verbonden zijn door fijne uitlopers tussen de cellen basisstof en de mazen vooral opgevuld met lymfocyten komt voor in de lymfe klieren, beenmerg, milt o vetweefsel vetcellen = bindweefselcellen die hun uitsteeksels verloren hebben en rond geworden zijn protoplasma propt zich vol met vetdruppeltjes die geleidelijk versmelten tot 1 grote vetdruppel OPM: collageen bindweefsel: hoogwaterbindend vermogen die vooral voorkomt in zuur milieu en bij jonge dieren. Groot belang in de vleeswaren bereiding OPM: enkele percentage voorbeelden ivm elastisch bindweefsel % bindweefsel %elastisch bindweefsel ----------------------------------------------------------------------------------------------------- Nekband 100 % 80 Hoofdslagader 50-90 23-57 Achillespees 80-90 1-5 Spier 0-15 0-2
Stijn Vandelanotte
-4-
Dierkunde II
Dierkunde Kraakbeenweefsel (bevat geen bloedvaten en zenuwcellen) Kenmerken o Tussencelstof (chondrine = een eiwit dat geen Ca bevat) is harder dan in bindweefsel ⇒ Er is geen Ca aanwezig o Cellen in kraakbeen zijn op bijzondere wijze gerangschikt OPM: Celdeling is van endogene type, na kerndeling ontstaan er 2 dochtercellen die samenblijven in het moederkapsel o niet of zeer slecht gevoed, enkel voeding door diffusie en is niet vasculerend→ geneest traag o omgeven door kraakbeenvlies, het perichondrium OPM: Het embryogonale skelet bestaat voor een zeer groot deel uit kraakbeen. Dit wordt dan in het vroege embryo omgezet in been. Men stelt dat alle beenderen door kraakbeen worden voorafgegaan behalve die rond de hersenen Types o hyaline kraakbeen: iets blauw en iets doorschijnend wordt harder bij ouder worden voorloper van het beenweefsel komt blijvend voor bij de gewrichtsuiteinden en in het neus tussenschot en sommige andere plaatsen → bv. ribben, borstbeen, hoefbeen, strottenhoofd o elastisch kraakbeen: geel, bij de ingang vh strottenhoofd, oorschelp bevat meer elastische vezels o fibreus of vezelig kraakbeen: wit, taai, hard, meniscus bevat veel taai collageen is weinig elastisch OPM: Zelden komt een type kraakbeen alleen voor. Meestal komen ze samen voor
Beenweefsel Kernmerken o Wordt gevormd door de beencellen en tussencelstof o De tussencelstof is eiwitachtig en afgescheiden door de beencellen (osseïne) o Osseine wordt doortrokken met Ca → wordt verhard weefsel o Is gevasculeerd Samenstelling o Eigenlijke beenweefsel Het compact beenweefsel Het sponsachtig beenweefsel o De periost of beenvlies o Het beendermerg o Het gewrichtskraakbeen
Eigenlijke beenweefsel Het compact beenweefsel o Tussencelstof is hard en ondoorschijnend wit (30% osseine, 70% mineralen) o De kanalen van Havers: bloedvaten in de kanalen van Havers brengen nodige voedende stoffen aan o De beencellen of osteoblasten liggen ingebed in de tussencelstof en volgens concentrische lamellen gerangschikt rond de kanalen van Havers OPM: Er is continue afbraak en heropbouw vd beencellen. Alle fosfor wordt om de 50 dagen vervangen. Sponsachtig beenweefsel o Wordt vooral aangetroffen in de epiphysen vd lange beenderen o Heeft dezelfde structuur als compact beenweefsel, maar bevat groter kanalen van Havers met dunne lamellen van beencellen
Periost Vormt een vlies rondom het been behalve ter hoogte vd gewrichtsvlakken die met hyaline kraakbeen zijn bedekt. Dit vlies hecht zich aan het onderliggende beenweefsel, door vezelbundels die er indringen tegelijkertijd met de voedingsweefsels. o Bij beenderen in ontwikkeling: aan de binnen zijde vd periost is er een laag osteogene cellen die mbv de osteoblasten de vorming vh beenweefsel verzorgen. o Bij volwassen dieren: deze laag is inactief , tenzij bij beenbreuk OPM: het is aan de periost dat pezen, spieren en banden zich vast hechten
Stijn Vandelanotte
-5-
Dierkunde II
Dierkunde Het beendermerg -
in het begin is het rood van kleur, bij oudere dieren wordt de kleur geler naarmate er meer vet opgeslagen is. Situeert zich in het centraal kanaal bij de lange beenderen en de holtes van sponsachtig beenweefsel Beender merg is een zachte vettige stof die uit bindweefselcellen, vetcellen, bloedvaten, witte bloedcellen en vooral veel rode bloedcellen bestaat.
Gewrichtskraakbeen -
de gewrichtsvlakken vd echte gewrichten Bv: de di-arthrosen op de geleidingsvlakken treft men een een dun laagje doorschijnend kraakbeen aan (= hyaline kraakbeen)
Verbening of ossificatie -
In embryogonale fase zijn alle beenderen kraakbeenachtig, dwz nog niet verkalkt o Slechts een aantal beenderen komen voort van het bindweefsel model - Kraakbeen model: Een been ontwikkeld zich vanuit 1 of meerdere verbeningspunten; verbeningskraakbeen Dit blijft bestaan tot de groei beëindigt is o De chondroblasten van het kraakbeen ondergaan een verbening en worden osteoblasten (kraakbeenellen worden vernietigd en worden vervangen door beencellen); terzelfdertijd dringen bloedvaten in het kraakbeenweefsel en zijn omgeven door bindweefsel Chondrine → osseine ⇒ verkalking vh been De bloedaanvoer in het kraakbeenweefsel veroorzaakt grondige wijzigingen. (deze vinden we terug op een langsdoorsnede vh been) - Wanneer uitgegaan wordt van het bindweefsel model dan verkalken de bindweefselcellen en de cellen scheiden een basisstof af (osseine) rond de verkalkte vezels Periostisch vorming geeft fibreus beenweefsel dwz beenweefsel dat geleidelijk dikker wordt. Osteoclassie Dit is de afbraak van het beenweefsel door polynucleaire cellen die fagocytose van het been verwekken. Deze cellen produceren enzymes die verantwoordelijk zijn voor de afbraak van het beenweefsel en zodoende de fagocytose van organische stoffen bevorderen… ⇒ men spreekt soms ook van osteolyse: verdwijnen vh beenweefsel door hormonale tussenkomst
Bloed, spierweefsel, zenuwweefsel Deze weefselstructuren worden later uitgebreid behandeld …
Hoofdstuk 2: Bewegingstelsel (exterieur) Lees de powerpoints over exterieur de rest van bewegingstelsel niet belangrijk.
Stijn Vandelanotte
-6-
Dierkunde II
Dierkunde Hoofdstuk 3Het zenuwstelsel Bouw Er zijn 2 soorten prikkkelbare cellen: zenuwcellen (overdracht impulsen + wijzigen) , spiercellen (impuls → contractie) Het zenuwstelsel vd mens bevat meer dan 20 miljard zenuwcellen / neuronen
Bouw typisch (motorisch ) neuron ( neuron = structurele en functionele eenheid vh zenuwstelsel …) Een cellichaam (soma) met 2 soorten uitlopers: een axon (neuriet) en dendrieten • Dentrieten nemen de prikkels waar en geleiden deze in alle richtingen en geven uiteindelijk een signaal aan het axon • Het axon geleid de prikkel verder tot aan de eindknopjes (synaps) waardoor de prikkel ofwel overgaat naar het soma van een andere zenuwcel, spiercel of kliercel • Synaps: di de contactplaats v/e zenuwcel met een andere prikkelbare cel. Op deze plaats wordt het elektrisch signaal meestal om gezet naar een chemisch signaal OPM: het soma bevat evenals de meeste andere cellen, een celkern, mitochondrien, neurofibrillen enz.
cel van schwann -
Indien de cellen van Schwann talrijk aanwezig zijn vormen ze een omhulsel, de myelineschade of mergschede. Deze is regelmatige onderbroken langs het axon, op ca. alle 1,5 mm, door insnoeringen van Ranvier. - Schwann = metabole ondersteuning vd zenuwcel en is afhankelijk vd diameter vh axon o Kleine diameter: enkel omgeven door cytoplasma vd Schwann- cel: axon ligt in een soort invaginatie vh plasmamembraan o Grote diameter: concentrische lagen (lipoproteinen) vh plasmamembraan → het geheel vormt de myeline schede of mergschede - Deze mergbevattende zenuwvezels met relatieve hoge geleidingssnelheid staan tegenover de mergloze zenuwvezels met geringe geleidingssnelheid OPM: geleidingsnelheid ↑ ↔ diameter zenuwvezel ↑ OPM: Afhankelijk vd aard vd overdrachtstof wordt daarbij de synaptische overdracht geremd of bevorderd. Daarnaast laten ze het signaal slechts in 1 richting door ⇒ ze hebben een ventielfunctie. Bovendien zijn synapsen ook de plaats waar neuronale signaaloverdracht door andere zenuwen gemodificeerd kan worden. o Vb van neurotransmitters: dopamine, GABA, glutaminezuur, acetylcholine, glycine, noradrenaline o Vb ziekte van Alzheimer: verlaagd de productie van acetylcholine ter hoogte vh hippocentrum waardoor de prikkels in de hersenen minder functioneren OPM: Farmaca die de chemische prikkeloverdracht ter hoogte vd motorische eindplaat blokkeren → spierverzwakking of verlamming. 1) CURARE ACH wordt verdrongen vd receptoren → algemene spierrelaxatie → effect oopheffen door cholinesterase remmers ⇒ lokale ACH concentratie neemt toe waardoor de curare verdrongen wordt vd receptoren. (bij operaties) 2) SUCCINYLCHOLINE Analoog met ACH. Heeft dus wel een depolariserende werking, doch worden langzamer afgebroken → dus blijvende polarisatie → spierverlamming 3) BOTULINE-TOXINE (clostridium botulinun anaerobe bact.) Verhindert de synthese en de vrijstelling van ACH in de synaptische spleet →(irreversibel): braken, verlamming, dood.
Stijn Vandelanotte
-7-
Dierkunde II
Dierkunde Werking impuls overdracht 4 stappen: rust, actie, geleiding, synaps
a. Rustmembraanpotentiaal Ontstaan? Oorzaak? Ongelijke ionenverdeling in de intracellulaire (ICV) en de extracellulaire vloeistof (ECV) Bedraagt bij spier en zenuwcellen ongeveer 60-100mV De volgende verschijnselen dragen hiertoe bij: Door actief transport wordt voortdurende natrium uit de cel en kalium uit de cel gepompt. In ECV 10x minder Na dan in ICV; K is 50x hoger in ICV dan in ECV Onder rust omstandigheden is het celmembraan voor Na weinig doorlaatbaar Dus geen terugdiffusie De anionen in het inwendige vd cel zijn voor het grootste gedeelte negatief geladen eiwitten Het celmembraan is goed doorlaatbaar voor K → diffusie K (ICV → ECV) en Cl- kunnen niet door ⇒ hoge concentratie gradient. K+ ionen van ICV → ECV ⇒ ECV wordt ‘+’ geladen tot verdere K uitstroom wordt verhinderd door de concentratie gradient: K- evenwichtspotentieel of Ek OPM: Prikkelbare cellen kunnen van permeabiliteit veranderen ⇒ Ek wijzigt dan A In rust is er een vrij goede doorgang van K. Bij CL is dat moeilijker. Hoe moeilijker Cl door de mebraan kan hoe hoger (sterker) de diffusiepotentiaal zal zijn
De Na/Ka pomp werkt als een soort schakelaar die al dan open of dicht blijft. De sturing van deze pomp/schakelaar gebeurt onder commando van neurotransmitters. Bv.*Glutamine zuur: opent het kationen kanaal en werkt dus stimulerend * glycine en γ-aminoboterzuur hechten zich aan de receptoren voor de chloride kanalen De Na/Ka pomp vraagt veel energie ATP Overzicht van de concentratie, deeltjes grootte en evenwichtspotentialen voor K+, Na+, CL- en H+ . Hoe groter de deeltjes hoe slechter ze door de membraan kunnen.
b) actiepotentiaal Prikkelbare cel wordt geprikkeld → potentiaalverandering + ionenpermeabiliteit P wijzigt Is deze prikkel krachtig genoeg → actiepotentiaal AP ⇒ spiercontractie / zenuwgeleiding Bij AP spelen zich volgende processen af 1e : door de prikkel krijgen we een verlaging vd RMP tot een kritische waarde 2e : wanneer de drempel overschreden wordt (bedraagt meestal -50mV), dan stijgt het Na geleidingsvermogen waardoor de potentiaal minder negatief wordt of zelfs positief (depolarisatie van AP) 3e : het geleidingsvermogen van Na (gNa) daalt dan weer en gelijktijdig stijgt het K geleidingsvermogen (gK) Repolarisatiefase. Drempelpotentiaal wordt bereikt ⇒ alles / niets antwoord vd prikkelbare cel ⇒ celantwoord verloopt in de voor deze celsoort typische wijze zonder rekening te houden met de grote vd opwekkende prikkel. ⇒ wederopbouw vd ionenconcentratie Kort na de depolarisatie v/e AP is er een ogenblik waarbij de zenuw niet prikkelbaar is: absolute refractaire periode. Gevolgd door een relatieve refractaire periode, waarin slechts AP’s v/e geringe hoogte en stijgsnelheid wordt opgewekt.
Stijn Vandelanotte
-8-
Dierkunde II
Dierkunde De Na+ instroom (Ina) is afhankelijk vd potentiaal VoOr de prikkeling. → maximaal bij uitgangspotentiaal van ca. -100mV → bij rustpotentiaal ca. -60mV is Ina 40% minder → vanaf -30mV heeft een depolarisatie geen instroom meer tot gevolg. Bijzondere kenmerken van harmusculatuur: Arbeidsmusculatuur vh hart: AP blijft 300ms lang dicht bij 0mV (⇒ gna verloopt zeer traag terug en gK slechts langzaam stijgt.) Na dit plateau vd AP ontstaat snelle repolarisatie met stabiele RMP Pacemakercellen vh hart: bevatten geen ct RMP (belangrijk voor de f+ ervan), maar depolariseren spontaan. o Oorzaak van deze instabiliteit: wisselende gK; Tijdens de repolarisatie is gK sterk verhoogd. ⇒ de potentiaal nadert daardoor vergaand de Ek: de max. diastolische potentiaal. ⇒ gK neemt nu langzaam weer af ⇒ MP verwijdert zich terug weer meer en meer van Ek Tenslotte wordt de drempelpotentiaal bereikt.
c) Voortgeleiding vd AP A. Tijdens het opstijgend deel van AP → instroom Na+ ionen De celmembraan wordt eerst ontladen en dan omgeladen → elektrisch stroompje verplaatst zich over naakte axon B. Normaal kan de AP slechts in 1 richting ! Deze moet hierbij steeds opgefrist worden → vraagt relatief veel tijd. → mergloze zenuwen is de geleiding dus traag → merghoudende zenuwen is de geleiding veel sneller vertraging bij oversprong van 0,1ms C. Snelheid van impulsoverdracht is afhankelijk van: Diameter zenuwvezel , temperatuur , aanwezigheid van myelineschede
Stijn Vandelanotte
-9-
Dierkunde II
Dierkunde d) Synaptische potentialen Prikkeling in een synaps, in 1 richting overgedragen ! nl; Presynaptisch → postsynaptisch neuron Presynaptisch bevat AP die erin wordt verdergeleid → transmitter of prikkeloverdrachtstof aanmaken. Transmitter → POST → depolariseert tgv verhoging gNa = exciterende postsynaptische potentiaal EPSP OPM: EPSP ≠ alles of niets signaal, maar geregeld door prikkelsterkte OPM: Er zijn ook transmitters die nie gNA, maar gK en gCL vd subsynaptische membraan verhogen → hyperpolarisatie → prikkelbaarheid vd cel daalt : Inhibiterende postsynaptische potentiaal
EPSP gebeurt langzaam → eerst moet neurotransmitter vrijgezet worden, daarna opgenomen in post synaps
Bovenaan: EPSP Acethylcholine → gNa stijgt sterk Onderaan: IPSP γ aminoboterzuur → hyperpolarisatie → prikkelbaarheid vd cel daalt Glycine: gK en gCL stijgen De som van beiden bepaald dan of de AP doorgaat of niet !
Stijn Vandelanotte
-10-
Dierkunde II
Dierkunde Het zenuwstelsel Centrale zenuwstelsel CZ o Hersenen o Ruggenmerg Perifere zenuwstelsel PZ Afferent systeem (aanbrngde sensorische zenuwen) Efferent systeem (sturende, motorische zenuwen) OPM: het PZ omvat de craniale (hersenen) en de spinale (ruggenmerg) zenuwen en het autonome zenuwstelsel
Het Centrale Zenuwstelsel
INDELING VH ZENUWSTELSEL Op doorsnede → witte (zenuwbanen) en grijze (zenuwcellen) materie De vliezen rondom het CZ noemt men meningen Dura mater of harde vlies: o Buitenste vd 3 vliezen, witte kleur o Geeft sterke mechanische beschutting o Rond de hersenen: direct tegen de schedelbeenderen en is periost o Rond het ruggenmerg: niet tegen wervels → epidurale ruimte Toepassing: men kan hierin verdovingsmiddelen spuiten bij rund, paard. Bij castratie of zware verlossingen. Hoe? De prikkelgeleiding die de epidurale ruimte passeren wordt onderbroken ⇒ Ongevoeligheid en/of verlamming Onder dit vlies ligt de sub-durale ruimte → scheiding dura vh 2e hersenvlies Arachnoidea/ vaatvlies/spinnenwebvlies: o Verbinding met dura door overspringende vaten o De holte tussen dura en arachnoideao (sub arachnoideale ruimte) bevat sereus helder vocht o Bij ontsteking vh CZ komen er cellen in voor Pia mater of zachte vlies o Volgt alle instulpingen en plooien De hersenen! Opbouw: - grote hersenen of tel-encephalon o hemisferen → bestaat uit 2 delen o bulbusolfactorius (reuk) o grootste deel vd (menselijke) hersenen o functie: coördinatie, onderhoud en vorming vh lichaam bevat: * cortex • grijze stof (cellichamen en synapsen, geen myeline) • bestaat uit 4 lobben • functie: spiercontractie, ontvangen sensorische impulsen * medulla lichaam • witte stof of cerebrum (vevat axonen met myeline • soorten axonen: vezels die 2 hemisferen verbinden, vezels die signalen in en uit de hemisferen brengen, geassocieerde vezels voor impulsen binnen de hemisferen * basisganglion • veel grijze stof • belangrijk in de controle vd spierbeweging - tussen hersenen of di-encephalon o nervus opticus (gezichtscentrum) o Thalamus: de plaats waar bijna alle sensorische impulsen toekomen en verwekt worden (uitz. OLFACTORISCHE) o Hypothalamus (motorisch centrum, metabolisme!) Controle autonome zenuwstelsel Controle motorisch centrum Tussenschakel tussen zenuwstelsel en endocrienstelsel Controle lichaams T Regulatie vOP Dorst centrum Deel v. emotioneel centrum en slaam o Hypofyse o Epifyse
Stijn Vandelanotte
-11-
Dierkunde II
Dierkunde -
-
-
midden hersenen of mes-encephalon o bevat centrum voor zicht en gehoor Inclusief de zenuwen die de ogen doen bewegen (in de richting van een te volgen voorwerp of persoon) en het hoofd laat draaien in de richting vh geluid. o bevat verschillende zenuwvezels o oorsprong van 2 craniale zenuwen (III en IV) kleine hersenen of cerebellum spons of brug o Verbinding ruggenmerg-hersenen en onderling verbinding tussen de verschillende hersendelen. o Oorsprong van 4 craniale zenuwen (V, VI, VII, VIII) o Bevat pneumataxis centrum (regulatie ademhaling) verlengde merg of medulla oblongata (meylencephalon) o Gaat over in ruggemerg o Regelt de communicatie tss ruggenmerg en verschillende delen vd hersenen o Bevat 3 vitale centra Regulatie hartritme Regulatie basis ritme ademhaling Regulatie bloeddruk (diameter bloedvaten)
Het ruggenmerg: medulla spinalis Kenemrken o Loopt van het achterhoofdsgat tot in de os sacrale in het wervelkanaal o Vertoont op dwarsdoorsnede een witte en grijze substantie Grijze ligt centraal in vorm van H en witte substantie ligt eromheen
Het perifere zenuwstelsel PZ De hersenzenuwen I. Nervus olfactorius of reukzenuw o Sensibele zenuw (aff) o Verbinding tussen de reukzenuwcellen en het vorste deel vh tel-encephalon II. Nervus opticus o Sensibele zenuw (aff) o Van zenuwcellen in het retina, die samenkomen in de retina papil → nervus opticus → thalamus optica III. Nervus oculo motorius: Motorisch (eff); samen met IV en VI → bediening vd oogspieren IV. Nervus Trochlear :Motorisch (eff); samen met III en VI → bediening vd oogspieren V. Nervus trigeminus o Motorische en sensibele vezels o Grootste hersenzenuw, ontspringt in de spons of mes-encephalon o Samen met VII gevoel en bediening vh aangezicht VI. Abducent: Motorisch (eff); samen met III en IV→ bediening vd oogspieren VII. Nervus facialis, aangezichtszenuw: zie V VIII. Nervus accousticus: de gehoorzenuw (sensibel) IX. Nervus glossopharyngeus o sensibel en motorisch o smaak o gevoel en bediening vd keel X. Nervus vagus/ pneumogastricus of zwerfzenuw o Sensibel en motorisch o Innerveert slokdarm, maagwand, lever, pancreas en long o Speciale aftakking (n. recurrens) in de borstholte bediend / innerveert het strottenhoofd XI. Nervus accesorius XII. Nervus hypoglossus motorisch ; innervatie = bediening vd tong De spinale zenuwen (ruggenmerg) * Bij elke wervel verlaat er rechts en links een zenuw, een ervan is sensibel (aff; rechts) ; de andere motorisch (eff; links) * Na het verlaten vormen de meeste spinaalzenuwen plexussen Vb: plexus lumbosacralis in lenden en heiligbeenstreek die zorgt voor de motorische en sensibele innervatie vd romp en ledematen, genitalien en uiter OPM: Bijzondere zenuw: HOEF ZENUW! Bij slijtage vh hoefkatrolbeentje kan de zenuw klemmen → pijn → paard is minder waar voor bv. Jumping. Erfelijk? Is het een goed paard: behandeling door doorsnijden hoefzenuw (terug oude prestaties en verkoopbaar) Probleem → na 6 – 12 maanden herstelt de zenuw of andere nemen de taak over → oorspronkelijk probleem is terug Hoefzenuw wordt gezocht door 1 per 1 de zenuwen te blokkeren en te zien of het manken over is.
Stijn Vandelanotte
-12-
Dierkunde II
Dierkunde Het autonome zenuwstelsel of vegetatieve zenuwstelsel → volledig motorisch !!!! 2 types: sympathisch zenuwstelsel en parasympathische zenuwstelsel Impulsen gaan steeds via 2 neuronen o Symp: preganglionaire neuronen zijn eerder kort, postganglionaire eerder lang o Parasymp: preganglionaire neuronen zijn eerder lang, postganglionaire eerder kort Chemische neurotransmittors o Cholinogene neuronen: ACH als neurotransmitter komt voor in alle preganglionaire in alle parsymp. Postganglionaire neuronen in symp. Postganglionaire neuronen vd zweetklieren o Adrenogene neuronen gebruiken noradrenaline en komen voor in de postganglionaire neuronen vh sympathisch zenuwstelsel Functie o Symp: bereid het lichaam voor op stress situaties o Regelt belangrijke lichaamsfuncties zoals vertering en zorgt voor herstel na een stress situatie Het (ortho) sympathische zenuwstelsel Functioneel: de zenuwen die NIET onder invloed vd wil staan: hart, longen, klieren, bloedvaten … Anatomisch: voor een belangrijk deel gelokaliseerd in de grensstreek: dit is een keten van zenuwknopen langs weerzijden vd wervelkolom (de sympathische streng) o De sympathische zenuwvezels zijn: grijs (mergloos) behalve de crebrospinale (hersenen, ruggenmerg) zenuwvezels → wit dus merghoudend Het parasympathisch zenuwstelsel Dit zijn de craniale, de spinale zenuwen en de drie sacrale spinale zenuwen (III, VII, IX, X) OPM: - de mogelijkheid vh bereiken v. uiteenlopend effecten is beperkt door de manier waarop de postganglionaire neuronen georganiseerd zijn ⇒ het parasympathisch ZS lokt eerder discrete effecten uit - het parasympathische ZS is belangrijk bij de coördinatie vd activiteiten vh verteringstelsel
Bouw vh vegetatieve zenuwstelsel Het somatische ZS (zenuwen vd skeletspieren, de huid, de zintuigen, enz. ) reageert op prikkels uit de omgeving en geeft een antwoord naar buiten. Veel activiteiten vh SZS staan onder willekeurig controle en lopen bewust af Het vegetatieve ZS regelt orgaanfuncties en controleer het inwendige milieu v. ons lichaam. Reflexboog: Functioneel is het VZS meestal gebaseerd op reflexboog met Afferente en Efferente takken Afferent: → naar centrum Vezels melden pijnprikkels en de prikkeling vd mechano en chemoreceptoren uit long, maag , urineblaas en vaatstelsel Efferent: → naar periferie Vezels reguleren als reflexantwoord de functie vh hart en klieren en de gladde musculatuur vd verschillende organen (oog,long)
De reflexboog Wat? Een reflex is een onvrijwillige activiteit v/e effectorgaan (spier, klier) opgewekt na prikkeling v/e receptor Doel? Een korshut zodat de prikkel niet via de hersenen moet en dus sneller kan zijn Opbouw? Meestal opgebouwd uit 5 elementen o De receptor (ligt ter hoogte v/e spier, viscera of huid) o Afferente neuronen: cellichamen gelegen in het ganglion vd dorsale wortel (groep IA) o Interneuronen thv het ruggenmerg o Efferente neuronen: innerveren het effectororgaan (vb. motorneuron voor gestreepte spieren) o De effector: gestreepte spier, gladde spier, hartspier, kliercel Enkele voorbeelden o Extensor druk-reflex: in dien men een druk uitoefent op de onderkant vd zool vd poot v/e hond →poot wordt automatische gestrekt o Buig,terugtrekkings of vluchtreflex: de normale reflex bij pijnprikkel → ledematen worden gebogen om zich weg te trekken vd pijnprikkel o Inverse myotactische reflex (knipmesreflex): : bij lang gebogen blijven onder dwang → loslaten → een lidmaat gaat actief buigen o Myotactische reflex (patellareflex): uitrekken vd pees vh kniegewricht → kloppen met hamertje op patellapees → contractie o Krabreflex: hond, prikkeling vd huid → krabreflex
Stijn Vandelanotte
-13-
Dierkunde II
Dierkunde Signaaloverdracht (door neurotransmittoren) Neurotransmittor: chemische stof, die voldoet aan 4 voorwaarden - wordt gesynthetiseerd in het neuron zelf en wordt daar ook bij vrijgesteld - er is een mogelijkheid tot opslag vd neurotransmittor in het neuron waar het gesynthetiseerd werd - de vrijstelling is Ca++ afhankelijk - een mechanisme moet voorhanden zijn voor een snelle beëindiging vd werking vd vrijgestelde neurotransmittor Hoe neurotransmissie onderbreken? - belemmering v. axoplasma-stroming v. genetische informatie of substraten (peptideprecursoren) - interferentie met onenconcentratiegradienten zodat geen normale depolarisatie plaats vind - interferentie met de beschikbaarheid v. precursoren met hun transport naar of hun opname in de neutrale synaps - interferentie met de vrijstelling vd neurotransmittoren of veranderingen thv de presynaptische membraan - thv de receptor kan neurotransmissie gemodificeerd zijn door competieve inhibitie nl. wnr de binding van bepalde substanties op andere receptoren in hetzelfde weefsel een tegengestelde werking uitlokt; gewijzigde gevoeligheid van een receptor - normale respons vh target weefsel na het binden op de receptoren kan wijzigen door onderbreking vd enzymatische inactivatie-mechanismen of door neuronale re-uptake vd gescreterde neurotransmitors via actief transport Voorbeelden neurotranmittors 1) Acytylcholine ACH (CHOLINERGISHCE SYNAPSEN) ACH is de neurotranmittor bij? o Alle preganglionaire vegetatieve zenuweindigingen o Alle parasympathische vegetatieve zenuweindigingen o Enkele orthosympthtische postganglionaire zenuweindigingen zoals de zweetklieren en de bloedvaten o De neuromusculaire overdracht o Een aantal synapsen vh CZS Werking ? ACH synthese heeft plaats in het cytoplasma vd zenuweindigingen. Acetyl-Co enzyme A (AcCoA of geactiveerd azijnzuur) wordt gevormd in de mitochondria. Vanuit de mitochondrien wordt ACH afgegeven en opgeslagen in vesikels → door de invallende actiepotentiaal wordt ACH vrijgezet en verhoogt het gNa, gK, gCa In de postsynaps is er een acetylesterase dat acetylcholine terg afbreekt en choline vrijmaakt dat terug diffundeert naar de presynaps en terug zorgt dat gNa, gK en gCa daalt en zodoende er een repolarisatie plaats vind. 2 types: ACH receptoren o Nicotine-receptoren: thv autonome ganglia, motorische eindplaat, bijniermerg, enz. NICOTINE en ACH werken exciterend maar in hoge concentraties inhiberend o Muscarine-receptroen: thv cholinergische parasympathische doelwitorganen Interferenties o Stimulatie: door ethanol, chloralhydraad, pentobarbital, paraldehyde doen in vitro de vrijstelling van ACH toenemen o Remming: β-bungarotoxine (gif zwarte weduwe en slangengif): heeft uitgesproken effect op de vesikels in de eindknopjes →eerst versmelten ze allemaal met de membraan en achteraf is er een blokkering Clostridium botulinum (zie vroeger): inhiebitie van ACH vrijstelling en agglutinatie vd rode bloedcellen dmv hemagglutine. Dodelijk effect is te wijten aan de verlamming vd ademhalingspieren Inhinbitie van acetylcholineesterase door organofosfaat: bv parathion → insecticide vd groep organische fosforverbindingen en heeft een inhiberende werking op het acetylcholine esterase. Hierdoor kan de choline niet terug opgenomen worden in de presynaps en is er een blijvende depolarisatie → verlammend effect Tekort aan choline acetyltransferase thv hippocampus (seniele dementie) Gedaalde ACH-synthese thv hypocampus (alzheimer) Ook plantentoxines kunnen blokkerend werken, bv. Muscarines uit paddestoelen, nachtschade
Stijn Vandelanotte
-14-
Dierkunde II
Dierkunde 2) Noradrenaline (ADRENERGISCHE SYNAPSEN) NA is transmittor bij o De meeste postganglionaire sympathische zenuweindigingen o Veel siynapsen vh CZS (vooral in de hypothalamus) o Het wordt ook vrijgesteld uit bijniermerg en via de bloedstroom naar de actieplaats gebracht (hormoon Na wordt opgeslagen in grote vesikels en wordt vrijgegeven bij een AP Werking? De zenuwcelmembraan v. deze opzwellingen neemt actief het aminozuurtyrosine op, dat de uitgangstof is voor de synthese van A en NA. De stap bij deze synthese die de snelheid begrenst, wordt door Na+ en Ca++ versneld en door het eindproduct NA geremt (negatieve terugkoppeling) Als NA wordt afgescheiden dan daalt de NA concentratie in de cel, de synthese wordt ontremd. De vrijmaking van NA heeft plaats als de AP de synaps bereikt heeft. Werking NA op 4 manieren beëindigbaar o NA diffundeert weg uit de synaptische spleet naar het bloed o NA wordt thv de synaptische spleet afgebroken door het enzyme caechol-ortho-methyltransferase o NA wordt door actief transport weer opgenomen in het presynaptische zenuwuiteinde o Vrij NA in de neuronen wordt door het enzyme mono-amino- oxydase uit mitochondrien geïnactiveerd OPM: NA in de synaptische spleet prikkelt ook presynaptische α receptoren wat de vrijmaking van verdere NA vesikels remt Adrenergische receptoren : 2 hoofdtypen: α en β o Deze receptoren verschillen in hun gevoeligheid op 3 adrenergische stoffen, nl NA, A, IPR α-rec. → sterkst op NA β-rec. → sterkst op IPR A door allebij ! o Een α adrenergische prikkeling → vaatvernauwing, algemene spiercontractie (urine leider, baarmoeder, maagsphincster) UITZ: de verdere maag-darm musculatuur: Hier werken da α adrenergische prikkels verslappend o β receptoren: β1 en β2 receptoren β1: - prikkeling verhoogt de Ca++ instroom in de cel → prikkelende werking -⇒ vetafbraak wordt gestimuleerd ; hartkracht en frequentie versterkt En darmusculatuur wordt geremt β2: - prikkeling reduceert de Ca++ instroom → remmende werking ⇒ spierverslapping in bronchiën, uterus en vaatverwijding in lever en skeletspieren 3) Het bijniermerg In het bijniermerg worden elektrische zenuwimpulsen omgezet in hormonoale signalen (adrenaline en noradrenaline) De transmittorstof in het bijniermerg = acetylcholine (nicotine-receptoren), dat aan de post synaptische membraan NA en A vrijgeeft. In de cel wordt A en NA opgeslagen in granula, die 1 mol ATP per 4 mol catecholamine bevatten. Prikkels die anleiding geven tot catecholamine vrijstelling zijn: fysieke arbeid, koude, hitte, pijn, angst, O2 gebrek, stress Taak van de catecholamines (dit komt dus vrij bij alarmsituaties) : - lipolyse en glycogenolyse maw. Opgeslagen energie mobiliseren - hartslag volume en hartminuutvolume doen stijgen - doorbloeding vh maagdarmkanaal ten gunste van de skeletspierdoorbloeding OPM: Effect op β1 receptoren vh hart!
Stijn Vandelanotte
-15-
Dierkunde II
Dierkunde Hoofdstuk 4: Spierstelsel Kenmerken o Veel cellen en weinig tussencelstof o Cellen meestal langgerekt met erin fijne vezeltjes die samentrekbaar zijn 2 types: gladde spieren en gestreepte spieren
Glad spierweefsel. Gladde spieren. Gladde spiervezel of cel Vorm: o spoelvormig en langwerpig o 20-250 µm (soms zelfs tot 500µm) Opbouw: o Cytoplasma (sarcoplasma genoemd) , met mitochondrien, golgi apparaat en glycogeenkorrels o Kern: meestal centraal gelegen, staafvormig, bevat nucleoli en een chromatinenet Id lengte richting vd cel verlopen een aantal myofibrillen ⇒ vormen het contractiele element o Celmembraan (sarcolemma genoemd) Groepering o Gladde spiercellen komen voor in bundels, de spiervezels schuiven in elkaar zodat het centrale gedeelte vd cel ongeveer tegenover het uiteinde v/e andere cel komt te liggen o Tussen de cellen/bundels komt een bindweefsel voor Reticulaire en elastische bindweefsels lopen rond elke spiercel en verbinden vezels met elkaar tot een harmonische structuur Collagene en elastische bindweefsels komen voor tussen groepen gladde spiervezels. Het bindweefsel is dan ook breder en gestructureerder. Deze verzorgt bloed- en zenuwvoorziening Bevat ook een variërend aantal vetcellen Lokalisatie o In de wand vd samentrekbare ingewanden (vert./ademh), aangehechte organen en klieren + kanalen in het urogenitaalstelel, slagaders, aders, organen zoals milten, oog o Afzonderlijk werkende cellen → glad spierweefsel In de huid: rond de wortel van haren, smeer of talgklieren, melkklieren In organen: pancreas, speekselklieren Bijkomende kenmerken: o Grijs van kleur o Kunnen voortdurend samentrekken o Minder sterk dan dwarsgestreepte spieren → onwillekeurige spieren (vegetatief ZS) o Niet vast aan skelet
Dwarsgestreept spierweefsel. Dwarsgestreepte spieren. Vorm: o Grote, lange (lengte kan varieren) cilindervormige veelkernige cel met longitudinale streping o Uiteinden zijn afgerond of puntig o Spierbreedte kan groeien bij spierarbeid of tgv hypertrophiele groei tijdens de lichaamsontwikkeliing o 10 – 90µm doorsnede en tt 15 cm lang (gemiddeld 3cm) Ontstaan: o Uit 1 éénkernige cel (myoblast) → celdelingen → volume toename (=hypertrophiele groei) → geen sarcolemma deling → kerndelingen zonder volledige celdelingen en toename cel volume OPM: hypertrophiele groei = celvermeerdering door celsplitsing (bv: bij dracht in de baarmoederwand) ⇒ spiercel = celgemeenschap of syncytium o Na de geboorte worden niet veel nieuwe spiercellen meer gevormd ⇒ groei – volume toename en toename vh aantal kernen Opbouw: o Sarcoplasma: organellen en inclusies rond de kernen en longitudinale strepingen (=myofibrillen) Actief sarcoplasma → donkerrode kleur v. gestreepte spier: myoglobine en cytochroom o Kernen: met ronde of ovale vorm. Ze liggen meestal in de perifere laag vh sarcoplasma o Sarcolemma: dunne celmembraan, verbonden met de reticulaire vezels die ok het cellichaam omgeven. o Myofibrillen: tot 1000 per vezel opeenvolgende banden: klare of isotrope (I) en donkere of anistrope (A) In de isotrope band → transversale streping (Z-lijn) → 2 opeenvolgende Z-lijnen = een sarcomeer = de functionele spiereenheid vd spier …
Stijn Vandelanotte
-16-
Dierkunde II
Dierkunde Sarcomeren zijn de contractiele eenheden vd spier. Ze bestaan uit dikke (myosine) en dunne (actine) filamenten. Een spiercontractie treed op las de filamenten langs elkaar glijden en daarbij de sarcomeren verkorten Myosinemolecule bezit een in 2 gedeelde kop • S1 deel met een ATP-ase activiteit • S2 hallstuk dat via een scharnier met S1 verbonden is De gewrichtsachtige beweeglijkheid van dit hoofdhalsstuk is verantwoordelijk voor de reversibele bindingscapaciteit van myosine en actine → actinomyosinecomplex • S1+S2 = zware meromysine • Staartstuk = lichte meromysine OPM: verbindign kop-staart is ook scharniervormig Actine = globulair ewitmolecule (G-actine) bestaande uit parelsnoervormige filamenten • Het eveneens draadvormige tropomyosine wint zich om het actinemolecule. Om de 40 nm is er een troponine molecule voorzien • Tijdens de contractie legt de tropomyosine’draad’ zich in de groef tussen 2 F-actine ketens en geeft daarbij diens bindingsplaatsen voor myosine vrij. Als ‘schakel’ werkt daarbij het Ca++ sensitieve troponine Troponine (TN) • TN-C, dat voor Ca++ binding zorgt • TN-T, dat TN met tropomyosine verbind • TN-I dat in rust de brugvorming tussen myosine en actine verhindert. Dit remmingseffect van TN-I wordt opgegeven als TN-C met Ca++ verzadigd is. OPM: Dit Ca++ is afkomstig vh sacrotubulair systeem dat verbonden is met een motorische eindplat en bijgevolg reageert op een stimuli vanuit het zenuwstelsel. Het sarcotubulaire systeem o In transversale tubuli (T-systeem): Deze hebben verbinding met de ECV en lopen in het sarcoplasmatisch reticulum steeds tussen 2 eindblaasjes vd longitudinale tubili door. Daarbij worden triaden aan de grens tssen A en I- banden gevormd o De longitudinale tubuli zijn gesloten kamertjes zonder verbinding met de ECV o Bij triaden wordt de Ca++ instroom gecontroleerd. Het AP dringt langs het T-systeem snel tot in de diepte vd spiervezel door ⇒ Ca++ vrijmaking uit de eindblaasjes vd longitudinale tubili ⇒ elektrische prikkel wekt een mechanische contractie op. Actieve Ca++ transportsystemen pompen Ca++ na de contractie weer terug in de longitudinale tubili! Groepering van gestreepte spiervezels o Primaire spiervezelbundels, worden door een fijn reticulair bindweefselnet werk samengehouden →endomycium. Een primaire bundel kan een spier vormen! o Secundaire bundels: alle primaire bundels worden verbonden door een meer ontwikkeld bindweefsel →perimycium. Een secundaire bundel kan een spier vormen! o Tertiaire bundel: kan een spier uitmaken of vormt een spier samen met andere in deze bundels. Het bindweefsel dat een spier scheidt van een andere noemt men → epimycium OPM: In de meer ontwikkelde bindweefselfformaties welke de spier omgeven en doorkruisen vindt men de verschillende bindweefselvezels (collagene, elastische en reticulaire) en vetcellen → doch sterke verschillen van spier tot spier, van dier tot dier, volgens ras, geslacht, species en bij eenzelfde dier ook volgens de voedingstoestand en ouderdom → vleeskwaliteit is soms beter soms slechter Lokalisatie: het dwarsgestreepte spierweefsel komt hoofdzakelijk voor in de skeletspieren en in de spiervezels vh hart der gewervelde dieren. Men vindt het ook in de tong, pharynx (keelholte), oesophagus en penswand. Aanhechting o De aanhechting van een spier aan een been gebeurt rechtstreeks aan het periost of door pezen = verlenging vh sarcolemma en collagene vezels o Het sarcolemma versmelt met de uiteinden vd collagene vezels, welke in het per- en epimycium lopen o
OPM: a) hart: contractie onafhankelijk van wil en bevat ook dwarsgestreepte myofibrillen b) glad spierweefsel: contractie onafhankelijk van wil a. nerve regulated c) gestreept spierweefsel: contractie afhankelijk van wil a. Nerve operated
Stijn Vandelanotte
-17-
Dierkunde II
Dierkunde Fysiologie vd spier Neuronmusculaire prikkeloverdracht Het motorische neuron, motoneuron en alle door dit neuron verzorgde spiervezels vormen een zgn. motoire eenheid. * Kracht v/e spier Aantal motoire eenheden in een spier geprikkeld worden↑ → kracht dat deze kan opbrengen ↑. De kracht v/e afzonderlijke motoire eenheid kan door een verhoogde prikkelfrequentie maximaal verviervoudig worden. Daardoor kan, als reeds alle motoire eenheden bij de contractie betrokken zijn, de spierkracht ook dan nog iets gevarieerd worden. * Actiepotentiaal De transmitterstof ACH → vrijgemaakte ACH depolariseert het postsynaptisch membraan door verhoging v. gNa en gK. Er ontstaat een eindplaatpotentiaal. EPP (tvm de EPSP). Komt er presynaptisch een AP aan dan groeit het aantal vd per seconde vrijgemaakte ACH-quanta → drempelpotentiaal wordt bereikt → de AP breidt zich dan uit over de gehele spiercel en leidt tenslotte tot diens contractie. ACH wordt in de synaptische spleet door cholinesterasen zeer snel weer gesplitst zodat snelle repolarisering mogelijk is.
Sliding filament theorie 1. 2.
3. 4.
In de spier: ATP (= chemische energie) → mechanische energie en warmte energie , aan dit proces nemen zowel enzymatische als structurele elementen aan deel. Bij spiercontractie leidt de verschuiving vd filamenten tot verkorting vd spier. Hierbij komen de Z-lijnen dichter bijeen en het overlappingsgebied van dikke en dunne filamenten (actine en myosine ) neemt toe. De I-band en de H-zone worden daardoor korter. Noodzakelijk voor het glijden vd filamenten is ATP, waarbij myosinekopjes een ATP-splitsende activiteit bezitten (= ATPase). De myosine kopjes verbinden zich met de dunne filamenten onder een bepaalde hoek Door structuurverandering vh myosine molecule knikken knop en hals vd myosine als een soort scharnier om en trekken daarbij het dunne filament met zich meet(filament –glijden)
Moleculaire mechanismen vd spiercontractie Werking: Polarisatie vd spiercel → elektrische prikkel → spiercontractie enkel als er Ca++, Mg++, ATP en ATPase is. AP →via transversale tubili → naar triaden → ca++ komt vrij → conc. Ca++ stijgt binnen de 20ms tot 500x hogere conc. Ca++ + troponine → tropomyosine verliest remmende werking op actine-myosinebindingscomplex = rigor complex →filament glijden. Tijdens de glijcyclus wordt het energie rijke ATP gesplitst in het energie arme ADP door ATPase → vereist Mg++ De ATPase activiteit gereguleerd → via het Ca++ troponine –tropomyosine mechanisme ⇒ kop en kalfziekte De vrijgekomen Ca++ → direct terugpompen naar longitudinale tubili. o voor 2 getransporteerde Ca++ ionen → één mol ATP vereist) ATP is noodzakelijk om na de contractie de stijve actine-myosinebindingscomplex weer los te maken Rigor mortus (zie ook later) o Staat er geen ATP ter beschikking → verstijving vd musculatuur (lijkstijfheid na de dood) o Normaal echter wordt ATP snel nageleverd. Is de Ca++ conc. Na de contractie weer gedaald, dan splitst ATP het rigorcomplex (verslappende werking van ATP) o Het zo vd actine gescheiden myosine staat nu weer ter beschikking voor de volgende binding o Als een enkele ‘glijstap’ de spiervezel ca. 1% verkort moet de cyclus voor een normale spiersamentrekking vele malen doorlopen worden (max. 30% verkorting)
Stijn Vandelanotte
-18-
Dierkunde II
Dierkunde Energie bronnen voor spiercontractie De energie vorm = ATP! Na verbruik wordt deze snel gegenereerd door 3 processen 1. splitsing van creatinefosfaat, een snel beschikbare maar zeer begrensde energie bron 2. de anaërobe glycolyse 3. de aerobe glycolyse = oxidatieve fosforylering, maw. de verbranding van glucose met O2 tot CO2 en water ⇒ de krebzuurcyclus. Creatinefosfaat (CP) De spier bevat creatinefosfaat (=zeer snel beschikbare energie). Deze CP kan worden overgedragen op ADP → anaerobe ATP wordt gegenereerd. Met deze energie kunnen kort – durende (10-20s) hoge prestaties worden volbracht Anaerobe glycolyse Voor langere prestaties, maar nog steeds maar tijdelijk: glucose (glycogeen) moet worden afgebroken → ATP Per mol glucose → 2 mol ATP bij de glycolytische afbraak v. glucose gaat veel energie verloren aan warmte ANAEROOB → beperking lactaat → pH daling → remming vd spiercontractie → vermoeidheid. Met deze energie kan men tijdelijk een 3 maal hogere prestatie leveren ~ 40 s (bv 400m hardlopen) Aerobe glycolyse Voor blijvende prestaties, maar wordt trager gevormd De mate vd prestatie wordt beïnvloed door - de snelheid vd 02 aanvoer - de aerobe glucose afbraak en vetafbraak
Anatomie vd spieren (niet kennen) Spieren zeer belangrijk als/ want: o Locomotief apparaat (samen met het skelet) o Veeteeltkundig oogpunt → vleesproductie o Bijna alle functies rusten volledig of gedeeltelijk op spieractiviteit Ontwikkeling vd spieren o Afhankelijk vh type dier, leeftijd vh dier o voeding en gezondheid o Conditie o Rode kleur o Aan de uiteinden gaan ze over in pezen. Vorm: spoelvormig of plat Rondom en tussen de spieren liggen fascies o Dunne of dikke peesplaten o Enkel bespreken vd spieren die belangrijk zijn bij de exterieurbeoordeling en de beoordeling slachtvee, belangrijke fysiologische functies hebben of belangrijk zijn voor het onderwijs in de gezondheidsleer.
De spieren vh hoofd (niet kennen) Op gedeeld in 2 groepen of basis vd bezenuwing Fascialis musculatuur: o Spieren door nervus fascialis (de 7e hersenzenuw) geïnnerveerd o Vooral aangezichtsspieren Trigeminus musculatuur o Spieren die motorisch geïnnerveerd worden door de 5de hersenzenuw (nervus trigeminus). De belangrijkste zijn de 3 kauwspieren Musculus masseter ) M. pterygoideus of mediane kauwspier ) → Vleeskeuring: insnijding → vinnen lintworm! M. temporalis o Voor vleesproductie minder belangrijk
Stijn Vandelanotte
-19-
Dierkunde II
Dierkunde Spieren vd schouder, hals en voorbeen (niet kennen) * Aan hals en schouder komt een oppervlakkig en een dieper liggende fascie voor Oppervlakkig: ontspringt in de nekband en loopt over de spieren heen en ertussen door Diepere spier: ontspringt iets dieper en gaat onder de spieren door. Aan de hals ligt deze rond de trachea * Huidspieren komen voor aan de ventrale halskant en op de schouder. De spier aan de schouder zet zich voort over de gehele buikwand en flank tot aan de achterknie. Vooral paarden kunnen door huidspier-contractie vliegen goed verjagen. * Spieren die het voorbeen aan de romp bevestigen M. trapezius (monnikskapspier): dit is de bovenste spier die van de nekband als een driehoekige spier naar de kam op het schouderblad loopt M. rhomboidius: heeft dezelfde oorsprong als de monnikskapspier en hecht zich aan onder het schouderblad M. serratus ventralis: loopt van de halswervels en de 1ste 7 ribben naar de binnenkant vh schouderblad. Deze spier is zeer pezig en zorgt voor de ophanging vd romp ⇒ bij openstaande voorpoten regelt het de ademhaling (in situaties van ademnood bv.) * Spieren die aan de humerus eindigen M. latissimus dorsi (platte spier): loopt van de lendenfascie over de ribwand naar de binnekant vd humerus. M pectorals , superficialis en profundus: lopen vh borstbeen naar opperarm en schouderblad M. brachii: sterke spier aan schouderblad die de elleboog gestrekt houd De spieren vd schoudergordel zijn bij vogels sterk ontwikkeld tot vliegspieren. Skelet is daar aan aangepast. * De spieren onder de arm Aan de binnenkant vd onderarm en de schenkel liggen geen spieren (vel over been) OPM: De slager betast deze spieren om een indruk te krijgen vd gespierdheid vh dier in zijn geheel.
Spieren vd romp (niet kennen) * De fascies: De oppervlakkig fascie: onder de huid en over de spieren gaat De diepere fascie: die tussen buikvlies en spieren loopt. OPM: In beiden wordt gemakkelijk vet afgezet. Bij varkens wordt het buikspek gevormd door de buikspieren het vet afgezet in deze fascies * De voornaamste rugspieren M. longissimus dorsi (lange rugstrekker): vd bekken en doornuitsteeksels van lenden-, borst-, halswevels naar de dwarsuitsteeksels. o Ze fixeren de rug of wenden ze naar links of rechts o Het is een zware spier die meer dan enige andere spier gebruikt als maat voor bespiering M. ilio costalis : loop vh os ilium naar de dorsale delen vd rib. o Deze kan de ribben naar achteren trekken * De buikspieren: tussen de fascies liggen de spieren die de buikwand mee helpen vormen en stevigheid geven M. obliquus abdominis externus: loopt vanaf de ribboog en de wervels in caudo-ventrale richting. De spier laat, alvorens zich aan het bekken en de linea alba vast te hechten, een opening vrij in de lies, waar het lieskanaal gevormd wordt. Door deze opening treden de testikels naar buiten in de balzak en in geval van een liesbreuk ook de ingewanden. M. obliquus abdominis internus: vd tuber coxa en de lendenfascie in cranio-ventrale richting naar linea alba M. transversus abdominis: de vezelrichting is van doorsaal naar ventraal. Deze drie spieren bevinden zich hoofdzakelijk op de zijkant vd buik. Meer naar beneden toe gaan ze in peesplaten over M. rectus abdominis: loopt op de bodem vd buik, vh borstbeen en ribkraakbeenderen naar de bekkenbodem. * De spieren vd borstwand M. Intercostales externi: belangrijk bij ademhaling en lopen vd achterkant vd rib naar de voorkant vd daaropvolgende. Bij contractie heffen ze de rib op en ondersteunen de inademing omdat de borstkas verwijd. M. intercostales interni: lopen vd voorkant vd rib naar de achterzijde vd voorgaande. Ze trekken de rib naar achteren, maken de borstkas nauwer en ondersteunen zodoende de expiratie
Stijn Vandelanotte
-20-
Dierkunde II
Dierkunde * Middenrif of diafragma: schijfvormige spier. Ontspringt onder de lenden, langs de ribbogen en aan het borstbeen. Bij zoogdieren is het de belangrijkste ademhalingspier en scheidt borst en buikholte van elkaar af. (vogels hebben dit niet!). het diafragma bevat 3 doorgangen: voor de aorta, voor de onderste holle ader en voor de oesophagus * Situatie bij een breuk of hernia Bij de geboorte is de buikwand niet zo goed gesloten → bloedvaten moeten erdoor kunnen. Normaal sluiten deze zich meteen bij de geboorte. o Soms groeien de spieren en peesplaten niet aan elkaar → buikinhoud kan tot vlak onder de huid komen. → navel breuk . → aan de buik zie je een zak waarin de buikinhoud zit. Dit is meestal niet hinderlijk voor het dier tenzij het verergert en de breuk nog vergroot. o Soms afknelling stuk darm → geen circulatie meer → afsterven stuk darm en eventueel pijn en buikvliesontsteking → beklemde breuk Normaal zakt de bal af in het scrotum sluit het lieskanaal o Soms sluit dit zich niet → buikinhoud kan intreden en afzakken tot in het scrotum → liesbreuk of hernia scrotalis of h. inguinalis. Dit kan ook bij vrouwelijke dieren voorkomen Hernia ventralis: hierbij ontstaat de breukpoort door een verscheuring vd spieren of peesplaten vd buikwand op een andere plaats Hernia diagramatica: hierbij is het middenrib gebroken en kan de buikinhoud in de borstholte komen OPM: de meeste breuken kunnen door een operatie hersteld worden. De liesbreuk vraagt extra zorg bij castratie
De spieren vd achterste extremiteit (niet kennen) * de voornaamste spieren aan het bekken zijn M. psoas (haas), aan de onderkant vd lenden gelegen en lopen van de bekken en femur naar de ventral lendenwervels en achterste borstwervels. Zeer waardevol vlees o Fijn gestructureerd vlees met veel intramusculair vet M. glutaei (staartstuk), liggen op het bekken. Deze spieren strekken het heupgewricht. Het levert braadvlees met een vetlaagje of lappen een vetrand. o Bij sterk gespierde stieren → als ‘kussentjes’ op het kruis o Braadvlees * de spieren die de dij bevat aan de achterkant van lateraal naar mediaal M. biceps femoris, vanaf het heiligbeen en het ligamentum sacro-spinosum (brede bekken band) naar patella, schenkelfascie en achillespees M. semitendinosis: deze beginnen aan het os ischium M. semimembranosis: de aanhechting heeft hoofdzakelijk plaats aan tibia en achillespees OPM: deze 3 spieren worden ook nog de broekspieren genoemd. Vooral bij sterk gespierde stieren zijn de afscheidingen tussen deze spieren duidelijk te zien aan de achterkant vd dij → platte bil: mager braadvlees en goedkope biefstuk → bij het varken vormen ze met ander hierna te noemen, de ham * de spieren die de dij bevat aan de mediale kant vd dij M. gracilis Dit zijn enkele spieren die uitstekende kwaliteit vlees leveren. Ze ontspringen aan de symphisis M. adductor vh bekken en lopen hoofdzakelijk naar de binnenkant vd femur. → bovenbil: goede biefstuk!!! M. pectineus * de spieren die de dij bevat aan de voorkant vd femur M. quadriceps femors: dit is de grote strekker vd knie en loopt vd darmbeenzuil en het centrale deel vd femur naar de patella en de tibia. → het spierstuk: ook bekend als het ‘ezeltje’. Er wordt baklap en ook biefstuk van gesneden.
Chemische samenstelling en kwaliteit van spierweefsel (vlees) Het slacht rendement
Stijn Vandelanotte
-21-
Samenstelling vh karkas
Dierkunde II
Dierkunde Chemische samenstelling vh spierweefsel (vlees) Water: 75-80% o Gebonden 4-5% (aan eiwitten) o Los: 60- 80% o Vrij: 20-40% Eiwit: 15-20% o Intracellulair : Mysoine, actine, tropomyosine, troponine, α en β actenine (Z-lijn) o Extracellulair : collageen, elasteine Vetten : 3% o Zichtbaar vet Intermusculair vet (depotvet, versnijdbaarvet) Intramusculair vet → bestaat uit : • Onzichtbaar vet o Intercelluleir vet (marmering vh vlees) o Intracellulair vet Glycogeen: 1% Melkzuur: 0,9% NPN: 1% Mineralen 1% (K, Fe, F, S, Na)
Van spierweefsel naar vlees (examen) Rigor mortis Kort na het slachten treed er irreversibele lijkstijfheid of rigor mortis op verlies aan uitrekbaarheid vd spieren begin van RM is afhankelijk van diersoort, spiersoort en glycogeenreserve. Het treed soms al na enkele minuten op maar soms slechts na 5 à 6 uur na de dood. Bij een normale pH zelfs tot 48u RM treedt dus in op het moment dat de energierijke fosfaten grotendeels zijn opgebruikt Bij lagere temperaturen verlopen deze reacties trager en verlengt de duur vd pre-rigor latente fase Zowel de snelheid als de grote vd pH-daling zijn bepalend voor de latere vleeskwaliteit daar zij een grote invloed hebben op: de kleur, de malsheid en het waterbindend vermogen (WBC) → De snelheid vd pH-daling staat in verband met de snelheid en de intensiteit vd irreversibele actinomyosine vorming → De grote vd pH daling staat in verband met de totale geproduceerde hoeveelheid melkzuur en dus met de groote vd energie reserves. Ook hier is daar aard vd spier erg belangrijk. De voorbehandeling vh dier ~ Glycogeenreserve Door uitvasten (duur) kan de hoeveelheid glycogeen in het lichaam beïnvloed worden (verminderern!!) Door de activiteit voor het slachten kan de hoeveelheid glycogeen in het lichaam beïnvloed worden. Nerveuze inspanningen (stress) resulteren eveneens in energie uitputtende isometrische contracties en zijn dus analoog aan bovenstaande. Tranquilizers kunnen hier een oplossing bieden ⇒ Op moment van slachten is de glycogeenreserve laag ⇒ weinig melkzuur kan gevormd worden ⇒ hogere eind pH ⇒ Als pH 24u groter is dan 6,2 → Dark Firm Dry vlees dat stroperig, donker en zeer hoog WBC bezit → droog vlees
Stijn Vandelanotte
-22-
Dierkunde II
Dierkunde Diersoort o Algemeen kan men stellen dat de pH daling sneller en groter is bij varkens dan bij koeien Minder afwijkend vlees bij rundvee o In extreme gevallen (stress-gevoelige varkens) bereikt de pH vh varken 45 na slachten al een waarde van 5,2 tot 5,2 terwijl de temperatuur vh vlees nog 30°C bedraagd Extreme gevallen: veel glycogeen → veel melkzuur en hoge lichaamstemperatuur ⇒ Gevolgen: Denaturatie vd eiwitten in het sarcoplasma Daling vd elektrostatische WBC → water komt vrij Door snelle pH daling → PSE vlees (Pale Soft Exudatieve) dat gekenmerkt wordt door een bleke kleur, een vochtig uizicht en een slappe consistentie Sterke contractie Spiersoort o pH daling verloopt sneller bij bleke spieren Waarom? Bleke spieren bevatten minder myoglobuline, minder mitochondrien en hebben een lagere vascularisatiegraad → minder beroep op aërobe ATP levering Temperatuur o Lagere Temperatuur → tragere glycolyse: duur vd pre-rigor latente fase wordt langer (bv. 20h bij 7°C) o Bij overschrijden van bepaalde temperatuursdalingsnelheid (koelsnelheid) treed ‘cold shortening’ op waarbij de sarcommeerlengte tot 40% kan minderen. o Invriezen VOOR de RM → dooi rigor (thaw rigor) waarbij een versterkte contractie aanleiding geeft tot drip (niet gewenst) Rijping vh vlees Na het slachten worden de karkassen enkele dagen bij kamertemperatuur of tot 6 weken bij 0 – 1,5°C bewaard → verbetering van malsheid en aroma door biochemische veranderingen ⇒ EIWITDENATURATIE → RM daalt en malsheid neemt toe ⇒ PROTELYSE → maakt stoffen vrij
Vleeskwaliteit Wat? In functie van culinaire geschiktheid vd vleesstukken kunnen ze ingedeeld worden in: o 1e categorie: eist een korte droge warmte behandeling (rosbief, biefstuk Cat I) (stoofvlees) o 2e categorie: eist een langere warmte behandeling (kookvlees) o 3e categorie: lange en vochtige warmte behandeling In functie van een psychologische benadering o Dierenwelzijn o Voeding o Idee fix → gezondheidsaspect In functie van voedingswaarde o Aanbreng aminozuren o Aanbreng vitamines o Aanbreng energie (verschil china en europa) In functie van de organoleptische eigenschappen (genot) o Geur en smaak Natuurlijke componenten (DFD, PSE) , voedingsafhankelijke factoren, sexe: beregeur o Malsheid en sappigheid Vet = positief, bindweefsel = negatief, leeftijd = negatief o Kleur Welke? o Textuur en consistentie
Stijn Vandelanotte
-23-
Dierkunde II
Dierkunde Voedingswaarde Vlees in de voeding is in principe noodzakelijk voor de ontwikkeling vh lichaam Aanbrenger van essentiele aminozuren Eiwit dat goed verteerbaar is en een hoge BW heeft • BW: ei-eiwit // vergelijkbaar met vlees // factoriele benadering Ijzer Thiamine (B1) → graanetersziekte (beri beri) Organoleptische eigenschappen: Geur en smaak Worden bepaald door heel veel componenten Malsheid en sappigheid afhankelijk van o Bindweefselgehalte en de structuur ervan Ouder → bindweefsel wordt taaier en harder Waarom? β agonisten remmen de proteolytische werking → minder mals o Vet: hoe hoger het intramusculair vetgehalte, des te malser het vlees o Hoe meer vrij water, hoe sappiger o Hoe meer intramusculair vet, hoe sappiger Kleur afhankelijk van o Hoeveelheid myoglobine en cytochroom en de mate vd hoeveelheid zuurstof dat gebonden is aan beide pigmenten o Het intramusculair vetgehalte: vetgehalte ↑ → kleur wordt lichter o De uitbloedingsgraad o Het absolute watergehalte: hoe meer vocht → lichtabsorptie stijgt → donkere kleur o Postmortale pH verloop Textuur en consistentie o Bepaald door het betasten vh vlees en de beoordeling vh snijvlak Een lossere structuur geeft aanduiding van niet vers vlees Componenten zijn in variabele hoeveelheden aanwezig o Van nature aanwezig in het vlees o Of worden aangebracht via de voeding o Of worden gevormd na slachten door resten van glycogeen, enkelvoudige suikers, melkzuur, citroenzuur, fosfaatderivaten, enzymatische of chemische aromaproductie uit eiwitten en vetten Aromacomponenten zijn vooral in het vrije water opgelost o DFD → weinig vrij water, dus aromacomponenten komen niet vrij o PSE → vocht verlies, aromaverlies (vlees heeft weinig smaak) Beregeur: is een zeer typische en door dringende geur van skatol in combinatie met androstenon. o Dit is niet gewenst → castratie ! OPM: Beregeur oplossen door castratie … voordelen • minder aggressiviteit vechten daalt (~stress gevoelige dieren) rangorde bepaling is milderbij baren dan bij beren bij einde afmest periode minder seksuele driften, meer rust in het hok • meer vet kan soms gunstig zijn vooral bij ons waar de karkassen te mager zijn meer smaak in vlees • beter vetkwaliteit vetberen is meer onverzadigd → verwerking is moeilijker (floppy fat) gemakkelijke oxideren van beren vet • geen bere geur nadelen • slechtere productie resultaten • slechtere karkaseigenschappen (vlees/vet) • slechtere vleeseigenschappen (minder intramusculair vet en minder onverzadigde vetzuren) gezondheid? • Aantasting dierenwelzijn Pijn? Extra stress → tragere groei? Verdoving? • Extra werk (economische kostprijs stijgt) • Extra milieu belasting (voederconversei)
Stijn Vandelanotte
-24-
Dierkunde II
Dierkunde Technologische eigenschappen WBC o Kook en braad verliezen o Krimping bij roken Vetsamenstelling Onverzadigde vetzuren geven een slapper vet, wat moeilijker bewerkbaar is en voor bepaalde producten niet bruikbaar is bv. Salami Kleurstabiliteit Houdbaarheid en hygiënische eigenschappen Vlees: sterk onderhevig aan bederf Oorzaak: hoog vochtigheidsgehalte, goede osmotische verhoudingen, hoge percentage eiwitten en gunstige pH waarden Factoren die de houdbaarheid van vlees beïnvloeden o De initiele flora: aantal en soorten micro-organismen o Bewaringsomstandigheden: temperatuur, pH, relatieve vochtigheid, licht o Technologische behandeling: koelen, roken, invriezen, bestralen o Chemische en enzymatische proccessen: ranzig worden van vet, rotting van vlees Toxicologische eigenschappen Vlees moet vrij zijn van residuen (AB, hormonen, geneesmiddelen) en contaminanten (dioxine, pcb’s salmonella)
Vleeskwaliteit en stressgevoeligheid Wat? Stressgevoeligheid is een syndroom waarbij het varken onder invloed van acute stress een sterke stijging vd lichaamstemperatuur ondergaat, eventueel gepaard gaande met sterke oververmoeidheid. ⇒ Het verken kan in zeer korte tijd bezwijken = acute hartsdood Overleeft het varken de acute fase, dan is kan een spier beschadigd. Meestal is dit dan de lange rugspier ⇒ carré-ziekte Spierontaarding kan ook voorkomen in de ham (hespen): het varken gaat dan een hondezit aannemen of totaal verlamd zijn aan de achterhand. Bij het slachten geven dergelijke varkens dikwijls PSE vlees (+/- 20%) Stressgevoeligheid Stresstoestand ⇒ stimulering energie metabolisme o Meer ATP ⇒ cathecholmines (adre, noradre, epinefrine, norepinefrine o ACTH ⇒ glycogenolyste Stressgevoelige varkens o Verhoogde functies vd hypfysevoorkwab en bijnierschors ⇒ ACTH ↑ ⇒ adrenaline ↑ o Hogere thyroxinespiegel (schildklierhormoon) o Extra ontwikkelde spieren (BP, P, BL*P) ⇒ minder mitochondrien ⇒ minder gevasculeerd per volume vlees ⇒ dit maakt een reactie op stress moeilijker ⇒ vasoconstrictie (adre ↑)→ minder O2 (minder gevasculeerd) – aanvoer (minder mitochondrien) → tragere Krebcyclus ⇒ varken schakelt over op versnelde glycolyse : 1 mol glucose → 1 mol ATP (ipv 38 als het traag gaat) ⇒ grote vraag naar energie ⇒ stress ⇒ nog meer stimulering van glycolyse ⇒ pyrodruivenzuur wordt niet snel genoeg afgebroken door het lactaatdehydrogenase LDH) ⇒ melkzuur wordt niet snel genoeg afgevoerd ⇒ pH daalt in de spieren ⇒ bij te sterke pH daling : spier degeneratie ⇒ bij pH daling: ademhalingscentra wordt gestimuleerd → versnelde ademhaling ⇒ Adrenaline en corticosteroiden → hartfrequentie ↑ , bloeddruk ↑ + vernauwing bloed vaten → oververmoeidheid ⇒ HARTSTILSTAND Voorkomen van stressgevoeligheid - erfelijkheid van nn nN NN - heterozygoot of homozygoot stress negatief - test halothaan of DNA Voorkomen van PSE en DFD vlees PSE komt vooral voor bij varkens, DFD bij runderen en varkens. Soms komen beide types voor in 1 karkas PSE o Tranquillizers (kort voor transport ) of met bètablokker (minstens 30 min. Voor slachten) o Aangepast (kort) en zacht transport naar slachthuis o Voldoende rust bij aankomst in slachthuis, zodat spiermetabolisme zich kan herstellen DFD o Bij varkens is het aandeel DFD relatief laag < 1% o Komt meest voor bij oudere dieren, fokzeugen en fokberen o Bij rundvlees komt DFD frequenter voor o In belgie blijkt DFD bij runderen vooral voor te komen bij jonge stieren en oudere magere koeien.
Stijn Vandelanotte
-25-
Dierkunde II
Dierkunde Hoofdstuk 5: Het circulatie stelsel Functie vh bloed Dier bestaat uit 70% water o In het bloedvatenstelsel 5 à 10 % o Interecellulair 15% o Intracellulair 45 à 50 % o Vaste stoffen: 30% Functie vh bloed : o transporteren v. allerlei stoffen van en naar de weefsel vloeistof om alle levensnoodzakelijke reacties mogelijk te maken … bv: 02 naar de weefsels toe C02 vanuit de weefsels naar de longen toe Hormonen vd productieplaats naar de werkingsplaats Warmte (productieplaats naar plaats van afgifte) Voedingscomponenten Leucocyten: bij bacteriele infectie moeten de bacterie-dodende stoffen aangevoerd worden Vocht: waterbalans wordt gedeeltelijk geregeld door het bloed Afval stoffen: van productie plaats naar de nieren waar ze uitgescheiden worden Buffers: om de pH in weefsels constant te houden o Warmte regulatie vh lichaam o Verdedigingsfunctie o Herstelfunctie (stollen/wondheling)
Bloedweefsel: Bloedvolume Gemiddelde bloedvolume-waarden, uitgedrukt als % van het levend gewicht zijn bij : paard : 9,7 % kip : 8,0 % rund : 7,7 % konijn: 6,2 % schaap: 8,0 % varken : 4,5 % mens : 7,5-8 % Het soortelijk gewicht van het bloed bedraagt 1,046 tot 1,060 en de pH 7,35 - 7,45
Bloedweefsel: Samenstelling vh bloed Bloedplasma (≈ 60% vh bloedvolume) 90-92% water en 8 – 10% vaste stoffen (opgelost in het water) Anorganische stoffen (=1% vh bloedplasma) o Functie: zorgt voor een osmotische druk van +/- 7,7 atm in het bloedplasma o Heeft capillairewand (semipermeabel) ⇒ water makkelijker erdoor dan ionen o Grote verschillen in osmotische druk worden geregeuleerd door veel watertransport. Bij grote verschillen zou het watertransport te groot worden→bloeddruk verhoogt om dit tegen te gaan. o Fysiologische water = zelfde osmotische druk bv 0,9% NaCl o Ringer oplossing bv. 9g NaCl, O,2 gr CaCl2, 0,2 g KCl Organische stoffen o Vetzuren o Glycerol o Glyceriden o Cholesterol o Fosfatiden o N-Houdende componenten (ureum, creatine, aminozuren, urinezuren) o Vitaminen o Hormonen o Pigmenten o Eiwitten (fibrinogeen, albumine, globuline, antistoffen, hormonen o Functie eiwitten: Carrier functie: transport v. in water onoplosbare stoffen (geslachtshormonen) Beschermingsfunctie (antistoffen) Bufferende functie: carboxyl- (-COOH) en amino groepen (-NH3) kunnen H+ opnemen of afgeven Regeling vd stofwisseling tussen bloedvaten en weefsels • Via osmotische druk↔ eiwitten kunnen niet door bloedvaten Stelpen van het bloed (fibrinogeen)
Stijn Vandelanotte
-26-
Dierkunde II
Dierkunde o
Voorbeelden eiwitten Fibrinogeen: ≈ 0,3 % • Samen met trombinogeen belangrijk bij bloedstolling • Bloedserum = bloedplasma – fibrinogeen Albumine: ≈ 3,5 % en Globuline (≈ 3,9%) • Gevormd in de lever • Functie: rol bij watertransport. • Voorkomen: vooral in biestmelk → conc. In bloed daalt → osmotische druk daalt → wateruitdrijving ⇒oedeemvorming in uierweefsel • Globulinen worden gemaakt door β lymfocyten • In de 1e uren na de geboorte gemakkelijk en volledig resorbeerbaar in de darm → in het jonge lichaam Bloedsuiker • Het gehalte o Bij eenmagigen volledig bepaald door de voeding o Bij herkauwers gedeeltelijk door voeding o Bij te laag gehalte → hersenbeschadiging ⇒ Waarom? Hersenen verbruiken veel energie (glycose) → eten → glucose stijgt →glucogeen (onder invloed van insuline in de lever)
Bloedlichaampjes (≈40% vh bloedvolume) Rode bloedlichaampjes of erythrocyten o Vorm: Niet beweeglijke, ronde, sterk gedifferentieerde, biconcave schijfvormige cellen o Ontstaan: in beendermerg + myelineweefsel vd lever en milt o Tijdens rijpingsproces verliezen van: kern, golgi-apparaat en mitochondrien o Opbouw: Celinhoud: vet, cholesterol, cephaline, lecithine en hemoglobine o Gehalte afhankelijke van Diersoor Ras (% trekpaard < % volbloedpaard) Leeftijd (% kinderen > % volwassenen) Hoogteligging (% bergbewoners > % normale burgers) ⇒ hoogtestage voor atleten Voedingstoestand (Fe tekort → te kort aan rode bloedcellen → bloedarmoede / anemie) Om bleek mager vlees te bekomen worden vleeskalveren gevoederd met een ijzerarm rantsoen, juist genoeg om te overleven en de groei niet te sterk te remmen OPM: Hemoglobine Samengesteld eiwit: 1 eiwitmolecule + 4 haemgroepen gebonden aan ijzer o Elke haemgroep kan een O2 molecule opnemen zodat 1 gram hemoglobine 1,334 ml O2 kan vervoeren o Opname van O2: Hemoglobine (Hb; donkerrood) → oxyhemoglobine (HbO2; helrood) o Is de O2 concentratie hoog (longen, kieuwen) → Hb neemt O2 op → oxyhemoglobine o Oxyhemoglobine → zuurstofarme omgeving → zuurstof komt vrij → hemoglobine CO vergiftiging (examen) o Hemoglobine kan ook reversibl CO binden o Opname snelheid voor CO is echter 210 maal groter dan voor 02, maar CO wordt zeer traag terug afgegeven zodat het zuurstof transport in het gedrang komt. o Zelfs geringe CO concentratie kan verstikking tot gevolg hebben Nitraatvergiftiging (examen) o Door oxydatie kan het Fe++ in de haemkern omgezet worden in Fe+++: methemoglobine o Methemoglobine kan geen zuurstof vervoeren ⇒ donkere verkleuring vh bloed Zuurstofarm bloed = donkerrood || Zuurstofrijk bloed = helrood o Vooral belangrijk in het voorjaar (najaar): hoge Nitraat bemesting, lage temperatuur, beperkt zonlicht ⇒groenvoeders hebben een hoog nitraat gehalte → nitriet in pens → bloedbaan→ verstikking o Oplossing? Beperking van nitraatrijke voedermiddelen Rantsoen met voldoende energierijke voedermiddelen zoals: granen, maiskuil, krachtvoer Indien men het bloed verhindert te stollen en het centrifugeert ⇒ 3 lagen o Onderaan rode bloedlichaampjes ± 40% hematocriet waarde o Tussenin een alagje met leucocyten en thrombocyten o Bovenaan plasma (60%) De verouderde erythrocyten worden door de milt uitgeselecteerd en afgebroken. o De vrijgekomen hemoglobine → lever → biliverdine. → bilirubine → galblaas → darmlumen o Bij afwijkingen in het lever-galdarmsysteem kan een overmaat aan bilirubine terug opgenomen worden in het bloed → wordt zichtbaar als geelzucht.
Stijn Vandelanotte
-27-
Dierkunde II
Dierkunde Witte bloedlichaampjes of leucocyten o Opbouw: Gekernde cellen variabel in vorm en grote o Voorkomen: In bloed: 5% Reserves in milt , lever, beendermerg, lymfe 30 à 40% In weefsels (lever, longen, darmwand) 55-65% Aantal is sterk variërend en afhankelijk van verschillende, moeilijk controleerbare factoren o Ontstaan: Agranulocyten: in lymfatisch weefsel Granulocyten: in beendermerg + myelineweefsel vd lever en milt o Functie: Hebben zeer goed fagocytair vermogen Moncyten (slepende aandoeningen )en neutrofielen (acute infectes )verdedigen het lichaam tegen mo. Ze kunnen elk punt vh lichaam bereiken en werken door fagocytose. Leucocytose is een verhoging vh aantal leucocyten in het bloed. Welke soort hierbij betrokken is, is variërend en van groot diagnostisch belang • Neutrofilie: etter en acute infecties • Eosinofilie: allergie, astma • Lymfocytose: chronische ontstekingen o Types: 3 granulocyten en 2 agranulocyten (als cytoplasma al dan niet korreltjes bevat) Lymfocyten (agranulocyten): • klein en bevatten weinig cytoplasma → waarschijnlijk geen fagocytose • kunnen bloedcapillairen verlaten →door de epitheelcellen →intercellulair vocht →samen met lymfe vocht → langs lymfe vaten → terug holle ader • kunnen antilichamen vormen tegen toxines en antigenen • hebben lange leefbaarheid (± 100 dagen) • zeer talrijk in het bloed Monocyten (agranulocyten) • Groter en meer beweegbaar dan lymfocyten meer cytoplasma → wel fagocytose • Komen niet zoveel voor in het bloed De 3 granulocyten • 4 groepen: basofiel, acidofiele (→toxines), neutrofiele (→acute infecties), heterofiele • Het cytoplasma bevat vele korrels die rijk zijn aan fermenten waarmee ze vreemde stoffen kunnen afbreken • Ze zijn beweegbaar en kunnen fagocyteren Bloedplaatjes of thrombocyten o Functie: verlies van bloedweefsel voorkomen o Ontstaan: in het beendermerg o Werking: bij contact met een ruw oppervlak of vreemd lichaam kleven zij daaraan vast →agglutineren en desintegreren → stoffen komen vrij → inleiden bloedstolling (bloedstolling: protrombine → trombine – fibrinogeen → fibrine) OPM: Voor synthese van protrombrine is vit K noodzakelijk Herkauwers: voldoende synthese Eenmagigen: synthese in dikke darm Kip: te kort (ook synthese in dikke darm, maar onvoledoende) → subcutane bloedingen → karkaswaarde ↓ Milt o Geassocieerd met het circulatie stelsel o Plaats in het lichaam: ligt tegen de maag aan o Functie: Controle RBC • Goed → terug in bloedbaan • Slecht → naar lever voor afbraak ↔ kan RBC snel uit bloed verwijderen (ziekte) ⇒ afgedankte RBC opvangen en fagocyteren Fagocytose van bacteriën Vorming van antilichamen Vorming van lymfocyten Remmende invloed op het vrijgeven v. bloedelementen door het beenmerg Bloedreservoir
Stijn Vandelanotte
-28-
Dierkunde II
Dierkunde Het bloedvatenstelsel Het hart
Wat? Dwarsgestreepte onwillekeurige spier → perspomp Ligging? In de borstholte ter hoogte vd 3e tot 6e rib, boven het borstbeen, met top naar beneden en eerder iets links vd mediaan lijn Bouw: o 3 lagen Epicardium (hartvlies = serosa = pericardium) Endocardium (dekepitheel dat inwendige holte vh hart omgeeft) Myocardium of de spierlaag o Verdeelt in 2 door verticaalseptum dat op zijn beurt verdeelt is door 2 door een horizontaal tussen schot ⇒ het hart bestaat dus uit 4 afzonderlijke compartimenten 2 boezems (artria, waarin het bloed toekomt) → dunne, weinig bespierd 2 kamers (ventrikels, die het bloed wegpompen) → dikke spierwand De 2 dlen zijn gescheiden door de atrio-ventriculaire klep
Bloedvaten De bloedvaten vormen een buizenstelsel dat zich, vertrekkende vh hart, boomvormig vertakt in het lichaam. Er is duidelijk onderscheid te maken tussen slagaders en aders Slagaderes of arteries o Functie: bloed wegpompen van het hart naar steeds kleiner wordende kanaaltjes Hart moet een grote overdruk bezitten en slagaders moeten elastische wand bezitten o Bouw: van binnen naar buiten Endotheellaag Laag elastisch bindweefsel Gladde spiercellen Laag bindweefsel met daarin spierbundel en elastische vezels OPM: de aorta, is de slagader die uit de linkerkamer vertrekt vh hart Aders of venen o Functie: het bloed terug naar het hart voeren vertrekkende vd kleinste haarvaatjes, die fusioneren tot steeds groter wordende venen → weersstand daald o Bouw: wand veel minder stevig OPM: om terug vloeien vh bloed te voorkomen komen er kleppen voor in de venen
Fysiologie vh bloedvatenstelsel De Bloedstroom Veneus bloed: O2 arm/ CO2 rijk/ donker rood gekleurd Gaat naar R boezem Rechter AV klep gaat open → R boezemspier trekt samen Veneus bloed stroomt naar rechter kamer → AV klep sluit Rechter kamer trekt samen → veneus bloed via de longslagader naar longen CO2 afgifte/ O2 opname / licht rood gekleurd bloed Artieel bloed (slagaderlijk bloed) via longaders → L boezem L AV klep gaat open → L boezem trekt samen → L Kamer vol → L AV klep sluit zich L kamer trekt samen → artieel bloed gaat via aorta en slagaders naar de weefsels
Stijn Vandelanotte
-29-
Dierkunde II
Dierkunde De hartspier klopt uit zichzelf → zonder zenuwimpuls o frequentie wel geregeld door de zenuwen parasympatisch zenuwstelsel: acetylcholine: freq. Daalt sympatisch zenuwstelsel: adrenaline: freq. Stijgt, vaatvernauwend, intensiteit contractie stijgt oorsprong? o In een klein gebied in de wand vd R boezem, nl de sinoactricale knoop die fungeert als gangmaker vd opeenvolgende contracties De pacemakercellen zijn speciale spiercellen die geen constante rustmembraanpotentiaal hebben maar spontaan telkens opnieuw depolaseren o De verplaatsinggolf start nagenoeg gelijktijdig in beide kamers, daarna is er een lange ontspanningsperiode waarin de hartspier niet samentrekt Samentrekkingstijd → systole Ontspanningsfase → diastole o De contractie vd gladde spiercellen in de vaatwanden wordt neutraal geregeld Acetylcholine werkt ontspannend: groter lumen parasymp Norepifrine veroorzaakt vasoconstrictie symp De hoeveelheidbloed die door de verschillende weefsels stroom is afhankelijk vd tijd, metabolische activiteit o Deze wordt geregeld door de gladde spiercellen die neuraal en hormonaal geregeld worden Het poortader systeem o Speciaal omdat? Geen kleppen in voorkomen Doordat het arterieel bloed na passage door haarvaten (spijsverteringstelsel ) niet direct naar hart maar eerst naar lever gaat … o Na spijsverterings → bloed is zeer rijk aan voedingsstoffen en contracties kunnen sterk varieren → het is wenselijk dat de lever dit eerst reguleerd De lever: functie o Zet voedingscomponenten om in bruikbare stoffen (eiwitten, suikers) o Opslag van overschotten o Detoxificatie Bloeddrukmeting = afsnoeren slagader en luisteren naar de bloedstroom o Na afsnoeren laat men langzaam de druk dalen → tot men een ruisen hoort (stootsgewijs doorlaten bloed) → op dat openblik meet men de max. bloeddruk of systolische bloeddruk o Na verder dalen van druk → geruis vermindert → geruis houd op → op dat ogenblik meet men de min. Bloeddruk of diastolische bloeddruk
Het transport Hoeveelheid bloed, en dus ook de hoeveelheid getransporteerde materiaal, hangt af van : Hart frequentie en slag volume. (beiden varieren met de diersoort)
Uitwisseling De osmotische druk door de anorganische ionen komt van Na en Cl → capillairwand is gemakkelijk doorlaat baar voor kleine moleculen en water → watertransport + transport van ionen om een teveel aan watertransport te voorkomen Naast deze kleine moleculen komen er ook nog eiwitten voor in het bloedplasma (albumine, globuline, fibrinogeen) → veroorzaken een osmotische druk nl de oncotische druk. Doordat de concentratie aan eiwitten in de capillairen groter is dan in het interstiteel vocht is de oncotische druk in de cap groter dus zou er water aangetrokken worden Uitwisseling is toch mogelijk daar er een bloeddruk is. Effectieve filtratie druk o Druk door bloed is groter dan oncotische → omgekeerde osmose → filtratie vanuit bloed naar weefsels ⇒ naarmate bloed verder stroomt door capillairen daalt de druk → filtratie zal verminderen → filtratie zal zelfs omkeren, dus vanuit weefsels naar bloedvaten toe… Verhoging vd bloeddruk kan aanleiding geven tot meer intercellulair vocht (oedeem) o In longarteries is de hydrostatische druk veel kleiner zodat er normaal geen vocht uit de capillairen in de longen treed. Long coedeem kan ontstaan door hoge bloeddruk en een verlaging vd oncotische druk o In de cap vd nieren is de hydrostatische druk veel hoger → water wordt gedwongen uit te treden en een sterke bloeddrukdaling leidt tot niet meer filtreren in de nieren → dodelijke anurie o Bij rundvee rond de kalving: vorming van biestmelk met een zeer hoog gehalte aan immunostoffen waardoor oncotische druk toeneemt: drukverschil weefsel – bloed wordt zeer klein Meer uitdrijving van lymfevocht uit bloedvaten Minder resorptie van lymfe terug in de bloedvaten zodat oedeem optreed (gezwollen nier)
Stijn Vandelanotte
-30-
Dierkunde II
Dierkunde Lymfevatenstelsel(niet kennen) Tussen bloedcapillairen en onder turgor staande weefselcellen is er ee continue uitwisseling langs het intercellulair vocht Dit vocht heeft een analoge samenstelling aan het bloedserum met een lager eiwitgehalte, staat onder druk en wordt deels afgevoerd via reinfiltratie in de bloedvaten De afvoer vh vocht dat via het bloed naar de weefsels ging gebeurt via een speciaal circulatie stelsel, het lymfestelsel Bloed → bevloeiing vd weefsels Lymfe → ontwatering vd weefsel Lymfevaten en lymfestroom Voorzien van talrijke kleppen Voortstuwing gebeurt onder invloed vd wisselende weefseldruk dia als een soort perssysteem werkt op de segmenten vh lymfekanaal. Voortstuwing in de buurt vd borst ader ook deels door de periodische onderdruk die ontstaat bij inademing Stroom is grootst waar de bloedcapillairen het best doorlaatbaar zijn voor eiwitten ⇒ grote oncotische druk Lymfeknopen of lymfeklieren # Vorm: Boonvormige verdikkingen # Voorkomen: lymfekanalen # Functie: filters voor lymfevocht bescherming: produceren van lymfocyten en neutraliseren infecties # bouw: omgeven door bindweefselkap, waaruit verschillende septa vertrekken naar het inwendige vd knoop cortex en medulla (met grote aantallen lymfocyten) OPM: lymfeknoop is een goede barometer voor de lokale gezondheid: gezwollen knoop → lokale infectie
Beschermingsfunctie van het bloed 2 types weerstanden: Niet speciefieke weerstand: witte bloedcellen, interferon, cytokininen o willekeurige bacterie in lichaam → niet specifieke systeem zal ze direct aanvallen Specifieke weerstand o Tegen 1 welbepaald iets: moet aangemaakt worden of lichaam leren om ze aan te maken o Cellulaire immuunreactie T-lymfocyten o Humorale immuunreactie B-lymfocyten Men vermoedt dat bloedcellen en cellen vh afweersysteem v/e ongedifferentieerde basofiele cel, de haemocytoblast afstammen: Trombocyt (bloedstolling) Erythrocyt (zuustoftransport) Granulocyt (niet specifieke weerstand) Monocyt (niet specifieke weerstand) Lymfocyt (specifiek weerstand)
Het niet specifieke systeem:
Eigenschappen Beoogt een directe vernietiging van ziektekiemen (lichaamsvreemde stoffen) → ter plaatse opgeruimd → door fagocytose, microfagen en macrofagen Microfagen Wat? Vooral neutrofiele granulocyten (gevormd in het beenmerg) Functie Niet specifieke afweer van vreemde stoffen (bacteriën, virussen, lichaamsvreemde stoffen) Vernietiging lichaamseigen stoffen (erythrocyten-resten) Werking De granulocyten omsluiten de vreemde stoffen en nemen ze op via fagocytose. De granulocyt gaat bij de actie ten gronde (=autolyse). De geïnfecteerde of beschadigde cellen produceren histamine. Deze stof start het ontstekingsproces. Histamine zorgt voor de verwijding vd capillairen, venulen en artriolen →hyperemie. Door de dilatatie van de capillairen vergroot de permeabiliteit → voming van oedeem. Eosinofiele granulocyten zijn amoeboid en een beetje fagocytair → opruimen van vreemde eiwitten vb. Toxines van mo en AS-AG complexen Monocyten zijn ook fagocytair en komen vooral in actie bij minder acute infecties
Stijn Vandelanotte
-31-
Dierkunde II
Dierkunde Werking van een ontstekingsreactie (examen) Virus dringt binnen 1) ⇒ Geinfecteerde cellen • Chemotaxische stoffen (= aangevallen cel roept om hulp) • Granulocyten worden aangevoerd • Omsluiten partikel (fagocytose) • Organische stoffen → verteerd door lysomale enzymen • Rest afgegeven aan lymfevocht 2) Granulocyt → autolyse → lysomale enzymen komen vrij → deze werken in op weefsel → productie chemotaxische stoffen OPM: deze eerste 2 processen gaan verder tot er geen autolyse meer is daarna pas stap 3 3) beschadigde cellen produceren histamine (=decarboxylatie van histidine) → ontstekingsproces: histamine → vasodilatatie → hyperemie (verhoogde lokale bloedstroom) →snellere aanvoer neutrofillen + T ↑ (roodkleuren) 4) Vasodilatatie = grote permeabiliteit vd capilairen → meer vocht naar buiten → oedeem (zwellingseffect) 5) naast het vocht gaat ook fibrinogeen naar buiten → coagulatie (samenklonteren) in weefsels → er wordt dus een soort barriere ingesteld tegen de verspreiding van de infectie 6) resten van neutrofielen, beschadigd weefsel, bloedcomponenten , … ⇒ ETTER Het bloed bevat hiernaast ook nog serologische factoren (bv interferon, cytokininen) met een a-specifieke immuniteit Macrofagen o RES: reticolo-endotheliaal systeem of RHS reticulo histocytair systeem o Tot de mactrofagen recent men de histiocytaire reticulumcellen die overall in het lichaam voorkomen + de Kupffercellen in het entotheel van de levercapillairen.. Samen vormen ze het RES o Macrofagen zijn histiocyten → weefsel macrofagen en monocyten → bloedmacrofagen. Samen vormen deze cellen het RHS
De specifieke immuunreactie systemen Tot de specifieke immuunreactie systemen behoren o De immunologische componenten B (aangemaakt in beenmerg) en T (aangemaakt in thymus) lymfocyten o De immunocyten o De plasma cellen Werking o De in het lichaam binnengedrongen antigenen reageren met de door het lichaam gevormde antilichamen. Deze antigeen-antilichaam reacties heeft een chemisch karakter o Het specifieke afweersysteem is voornamelijk in de lymfatische organen gelokaliseerd Thymus, milt, lymfeknop o De cellulaire antilichamen worden gemaakt door de T-lymfocyten (Thymus) o De humorale antilichamen (immuunglobulinen) door de B lymfocyten (Milt, lymfeknop) OPM: de reactie tussen antigeen en antilichaam uitgevoerd in vitro = serologische reactie T-lymfocyten (cellulaire immuniteit) o Bij de ontwikkeling vh lymfocytaire systeem speelt in de vroege jeugd de Thymus of Zwezerik een zeer belangrijke rol. Een deel vd nog niet immuuncompetente cellen vh beenmerg ervaart in de thymus een soort prikkel en verandert dan in een wel immuuncompetente T lymfocyt. o Bij een eerste contact met een atigent werkt de vorming v/e zelfstandig vastzittend antilichaam op in hun celmembraan. Dergelijk specifiek gesensibiliseerde lymfocyten circuleren door de lymfeknopen, lymfebanen en vaatstelsel B-Lymfocyten (Humorale immuniteit) o Een ander deel vd nog niet immuuncompetente lymfocyten krijgt in de lymfeknopen beenmerg, milt en lever een soort prikkel om te veranderen in een B-lymfocyt. Deze nestelen zich bij voorkeur in de lymfefollikels. o Bij een later contact met het antilichaam kan het lymfatisch systeem echter veel sneller antilichamen aanmaken en aldus het organisme beschermen tegen verdere infectie o Werking 1ste contacte met virus → dier wordt ziek → specifieke AS vorming start maar komt te laat! 2e contact met virus → immunologisch geheugen → snelle AS aanmaak → AG wordt gedood → dit antwoord is zeer snel (minuten, uren maar beperkt door de bloedbaan Cellulaire immuniteit verloopt veel langzamer (dagen!)
Stijn Vandelanotte
-32-
Dierkunde II
Dierkunde Vaccinatie Vaccinatie berust op het feit dat het lichaam AS kan vormen tegen AG. Dit gebeurt door dode of afgezwakte ziekte kiemen in het organisme te brengen → organisme produceert AS en deze beschermen het lichaam tegen een volgende infectie door: a) in het lichaam aanwezig te blijven (T-lymfocyten) of b) door het feit dat ze zeer snel aangemaakt kunnen worden (B-lymfocyten) Boostervaccinatie o 2-3 virussen in kleine hoeveelheden binnen brengen o Bij een 2e inenting mag de concentratie veel hoger liggen en harder zijn. Want het organisme weet hoe de AS moeten worden aangemaakt . Dit is uiterst efficiënt Immuunserum: = oplossing van antilichamen (vb. bij tetanus: inspuiten met paardenserum) o Dit wordt gebruikt als het organisme geïnfecteerd is maar nog niet gevaccineerd (wat nu al te laat is) Allergie, anafylactische schok: bij een 2e contact kan een stromachtige AG-AS reactie ontstaat die zo hevig is dat ze allergie verwekt!. Hierbij wordt enorm veel histamine gevormd → grote vasodilatatie → doorlaatbaarheid bloedvaten endotheel vergroot → snellere bloedstroom → bloeddruk verlaagt (oedeem)
Extra: Vaccinaties tegen ziektes 4 peilers: o Hygiene (bedrijf, stal, materiaal) o Behandeling vd ziekten o Eradicatie o Vaccinatie Vaccinatie! Wanneer? Als er geen adequate behandeling voor handen is Indien de ziekte zo besmettelijk is dat ze via hygiene en eradicatie onvoldoende onder controle gehouden kan worden Als tijdelijke overgangsmaatregel naar eradicatie of hygiene Als hulpmiddel met behandeling, zonder dat hierbij de hygiene verwaarloosd wordt Voordelen Bij eerste echte infectie druk van een virus of MO → antistoffen liggen klaar (T-lymfocyten) . Bovendien is de kennis in de gastheer reeds aanwezig en kunnen zeer snel meer AS gevormd worden (B-lymfocyten) Bij een 2e productie van AS, na prikkeling met AG, is de AS productie steeds groter dan de vorige maal. Bovendien blijven de AS langer op een hoog niveau aanwezig in het lichaam (→ booster effect) Soorten vaccins Dode vaccins: inbrengen van een dode kiem of inactieve virus Voordelen Nadelen - Geen gevaar voor de manipulatoren - Immuniteit is dus niet steeds voldoende hoog - Ziekte kan niet verwekt worden - Immuniteitsopbouw duurt langer - Gemakkelijk bewaarbaar - De in te spuiten dossisen zijn tamelijk groot - Zijn steroid (of kunnen aangemaakt worden) - Zijn duurder dan levende vaccins - Resultaat is minder hoog en bescherming is van kortere duur Levende vaccins: inbrengen van een levende kiem of actieve virus Voordelen Nadelen - hoge graad van immuniteit en duurzaamheid - zeer gevoelige vaccins (toepasbaarheid, bewaarbaarheid) - snelle opbouw - gevaar voor besmetting - kleine gebruiksdosis - geen anticeptica (AB) toevoegen (gevaar voor resten in - lage kostprijs toepassingsgereedschap) Entreactie = algemene reactie van het lichaam op een enting Is afhankelijk vd gevoeligheid vd dosis Stijging lichaamstemperatuur Productie daling Toename in gevoeligheid (extra vitaminen, niet toepassen bij zieke of verzwakte dieren) = specifieke reactie vh lichaam op een enting Het voorkomen van lichte ziekteverschijnselen Hoe duidelijker en heviger de entreactie → hoe beter het resultaat
Stijn Vandelanotte
-33-
Dierkunde II
Dierkunde
Hoe vaccineren? Afhankelijk vd diersoort • Kippen: in groep • Varkens: in groep of individueel • Rundvee: individueel 1e methode: drinkwatermethode • Reinig vooraf zeer goed de leiding, voorraadbak en drinksystemen o Groot gevaar voor residuen van detergenten of ontsmettingsmiddelen • Sluit de drink water toevoer af • Laat system leeglopen of leegdrinken • Laat de dieren uitdorsten (1u voor pluimvee, 4u voor varkens) • Voeg 250 ml melk of 25 gr melkpoeder / 10l drinkwater toe • Meng het vaccin met het drinkwater en verstrek het aan de dieren 2e methode: intramusculaire inspuiting • (individuele behandeling) • Entstof op kamertemperatuur laten komen • Meestal zijn het olievaccins in emulsie → goed schudden • Voor inspuitingen moet men de lengte vd naalden respecteren en zorgen dat er geen terugvloei is 3e : andere methodes • Oraal: opname via de mond: vb. vaccinatie via mestopname in quarantaine stal voor jonge zeugen, ook mogelijk via menging in voeding, ook via drinkwater • Spray: deze wordt heel veel toegepast bij pluimvee o Vaccin wordt opgelost in gedestilleerd water o Toestellen: 1e dag enting, vb. IB, H120 met manuele bloemen sproeier: grove druppels o Andere: rugsproeier met spuitdop van 0,5mm. Tijdens deze methode moet men ervoor zorgen dat de ventilatie afstaat en de luchtinlaat dicht is. De manipulator moet bril + masker dragen en gepaste kledij • Oogdruppelmethode o vb. IB, pseudovogelpest, ILT o 1000 dossisen vaccin oplossing in 50ml gedestilleerd water en op kamertemperatuur brengen. Nooit alle entstof terzelfdertijd oplossen en niet te lang vooraf (vers!!) • Wing web of vleugelprik methode o Met naald voorzien van oog of gleufje. Naald wordt ondergedompeld in de entvloeistof en hiermee wordt door de vleugel geprikt • Follikelmethode o Wordt toegepast bij poeljen o Men trekt enkele veertjes uit en met een klein borsteltje smeert men een druppel vaccin uit op een open follikel • Dipmethode o Bij eendagskuikens (=ongeveer gelijk met de drinkwatermethode) o Individueel o Kuiken wordt tot aan de neusgaten in het vocht gehouden Controle op entresultaat Challenge proef: dit is een proefbesmetting en niet bruikbaar in de praktijk! Titerbepaling: SN-titer, serunneutralisatie • Verdund serum (AS) + virus (AG) wordt ingespoten in een bebroed ei. De verdunning die geen sterfte veroorzaakt bij het ontwikkelend embryo = TITER • = dure methode, ± 30 eieren nodig per bloedmonster. Nu probeert men deze technieken op weefselkweek HAR – titer = heamagglutinatieremmer • Dit is de hoeveelheid AS gericht tegen een bepaald deel van het viruspartiekel, nl heamagglutine • Hoe? Verdund serum + virus → na bepaalde tijd worden hierbij rode bloedcellen gevoeg → men kijkt naar de verdunning die geen samenklontering geeft. Dit is de TITER • Voordeel van deze methode: kan zeer snel uitgevoerd worden en gebruikt in routine onderzoek voor opsporing van IB, NCD, influenze AGP-test = Agar Gel Precipitatietest • In deze test worden AS bij een virus gevoegd → neerslag wil zeggen dat er AS aanwezig waren. • Hier wordt geen echte titer bepaald, maar eerder een screening op het feit of er AS aanwezig zijn SPA-test = Snelle plaat agglutinatie • 1 druppel serum + 1 druppel antigen (vloeistof+kiem) → klontering? (ook screening, geen titer)
Stijn Vandelanotte
-34-
Dierkunde II
Dierkunde Hoofdstuk 6: Het excretie stelsel Functie vd nieren Regulatie vd waterinhoud van een organisme Regulatie vd zoutconcentratie en de osmotische druk vd vloeistoffen in het organisme Regulatie vd pH (H+ concentratie) vh inwendige milieu Verwijderen v. afvalstoffen en toxische stofwisselingsproducten die vooral in andere organen ontstaan o ⇒ nieren zijn het zuiveringstation vh lichaam Verwijderen van mineralen
Vorming van urine Gebeurt in 2 fasen: 1) ultrafiltraat Ontstaat onder hoge hydrostatische druk (70nm Hg) in de niercapillairen Wordt primaire urine genoemd. Deze primaire urine heeft een normale concentratie van bloedcomp. ,behalve de bloedeiwitten en heeft ook een actieve excretie van lichaamsvreemde stoffen (vb medicatie) 2) Secundaire urine Uit de primaire urine worden een aantal stoffen terug geresorbeerd: water, glucose en mineraalionen ⇒ urine wordt terug geconcentreerd en gereduceerd tot 1% vh volume Secundaire urine wordt uit het lichaam verwijderd door volgende organen: • nierbekken, urineleiders, urine blaas en urinebuis
Bouw van de nieren Elk zoogdier heeft 2 boonvormige nieren of gelobde nieren: dorsaal tegen de rug, vaak op ongelijke hoogte De nieren wegen gemiddeld 1% vh lichaamsgewicht 20 – 25 % vh uit het hart komende bloed wordt door de nieren gestuurd Bezit een functionele eenheid: nl. nephron • Een nephron is een sterk gekronkeld buisje dat aan een zijde gesloten is (kapsel van Bowman en aan de andere zijde aansluit op een verzamelkanaal → het nierbekken)
Doorsnede vd nier: o
o
o
o
Stijn Vandelanotte
Schorszone Onder buitenste bindweefsellaag Bruinachtige kleur Uit merg treden radiale strepen (mergstrale) in schors →verdelen deze in schorslobjes De vele donkerbruine puntjes die in de schorlobjes liggen → lichaampjes van Malpighi / nierlichaampjes In de schors liggen vaatkluwens • Glomereli, wondernetten voor ultrafiltratie Merg Grote piramide vorm met punt naar nierbekken Tussen nierparenchym en vooral naar nierbekken toe ligt er vetrijk bindweefsel met daarin bloedcapillairen In merg liggen gestrekte vaten voor de terugresorptie Nierbekken Centrale holte waarin urine opgevangen wordt Vandaar wordt urine afgevoerd naar urine leiders Bloedvaten: nierarterie en niervene komen nier binnen langs nierhilus in vetrijke bindweefsel
-35-
Dierkunde II
Dierkunde Fijnstructuur vd nier Nierlichaampje of lichaampje van Malpighi o 200 – 300 µm groot ⇒ nog zichtbaar o Bevat ± 30 capillairlussen omgeven door het kapsel van Bowman (= zakvorvormig dunwandige beker) o De spleet tussen beide wandjes filtert de primaire urine en leidt ze naar het tubulus weefsel o Urine filter opgebouwd uit : Endotheel Basaalmembraan → verhindert dat grote moleculen erdoor gaan (MM > 400) Podocyten → met middenrif erover → fijnste filterstructuur → zware stoffen tegengehouden (MG>70) o Juxtaglomerlair apparaat → bloeddrukregulatie en stuurt de doorbloeding vd glomurus Macala densa → chemosensitief gebied dat NaCl decteerd en poolkussens aanzet tot renineproductie Poolkussen → granula bevatten renine en proteolytisch enzyme dat angiotensiogeen splitst in angiotensine 1 door andere enzymen ontstaat angiotensine 2 = sterke vasoconstrictor
Afvoerkanaaltjes o Deze zitten na het kapsel van Bowman → gekronkeld nierbuisje of tubulus contortus o Dit gaat over in een recht buisje (tubulus recti) dat een lus vormt (lus van Henle) o Deels ligt deze lus in het niermerg o Het sijgende deel komt samen met andere en vormt een verzamelbuis. Deze begint in het schorsdeel en gaat dan door merg → verenigen zich tot papilkanalen die in nierkelken uitmonden o Het bloedvaatje dat het kluwen verlaat, vormt een haarvatennetwerk rondom het gekronkelde buisje en boven het eerste deel vd lus v. henle ⇒ goeie uitwisseling mogelijk tussen nephron en bloedvatenstelsel o Aders en slagaders liggen naast elkaar en verlaten de nier via de navel.
Stijn Vandelanotte
-36-
Dierkunde II
Dierkunde Vorming van urine Vorming van primaire urine Bloeddruk in glomurs > alle andere capilairen ⇒ vloeistof wordt door wand geperst ⇒ vloeistof in lumen nephron OPM: Bouw van kapsel van Bowman speciaal ⇒ enkel kleinere moleculen (<55) kunnen passeren ⇒ 20% van bloeplasma dat nieren passeert wordt via ultrafiltratie in nieren geperst dit noemt men de primaire urine. Verschil primaire urine – bloedplasma? Bloedplasma bevat wel nog grote moleculen, ↔ 1e urine ~ weefselvloeistof Snelheid vd vorming van urine is afhankelijk van: • Door hart geleverde bloeddruk ⇒ bloeddruk ↓ → V primaire urine ↓ • Kolloid-osmotische zuigkracht van bloed (plasma-eiwitten) • Hydrostatische druk binnen nephron Bij de mens per dag ≈ 180l primaire urine / dag
Vorming van secundaire urine
180l ! de meeste stoffen worden grotendeels geresorbeerd • Glucose, vetzuren • Andere metabolieten • Meeste ionen • Aminozuren • Water Resorptie door? • Colloid – osmotische zuigkracht van bloed • Door sterke waterstroom → andere stoffen worden meegesleurd (tvm slip van op zee) • Actief transport vanuit nephron-lumen door het bloed Het transport van glucose: maximum wordt bereikt als het bloedplasma en prim urine 180mg glucose / 100ml bevat • Daarboven wordt alle glucose uitgescheiden • Normaal is bloedglucos 100mg / 100ml → geen excretie van urine → volledige resorptie Voor andere stoffen is er wel een regelbare terugresorptie (hormonaal geregeld in de distale tubili) De lus van Henle → waterhuishouding, kan hypertonische urine produceren (geconcentreerder dan bloedplasma) →hoe langer de lussen → hoe geconcentreerder de urine, weinig water nodig • Waarom? Lus bouwt een osmotische gradient op in de richting vh nierbekken Stijgende deel van lus is ondoorlaatbaar voor water. Daar in het dalende deel steeds Na en Cl naar buiten komt en stijgende deel dicht bij alende ligt → tegenstroomprincipe →opbouw osmotische waarde met max in de bocht vd lus In afdalend deel osmotische waarde stijgt → via weefsel vloeistof diffundeert er Na en Cl naar binnen die in het opstijgende deel naar buiten gepompt wordt. In de lus is er dus weinig verandering in de samenstelling vd urine → osmolariteit in de nierbekken neemt toe → hier loopt ook de afvoer buis door → terugresorptie van water. Dit water wordt onmiddellijk opgenomen door de talrijke bloedcapillairen die daar lopen → osmotische gradient blijft bestaan De mate waarin water onttrokken wordt uit de verzamelkanalen wordt geregeld door het anti-diuretisch horm. ADH • Bij afwezigheid van ADH → waterdiurese omdat de waterdoorlaatbaarheid van de verzamlbuis zonder ADH zeer gering is → er wordt nl geen water onttrokken aan de urine • De osmolariteit daalt zelfs onder die van de distale tubili daar het NaCl transport in de verzamelbuis verder gaar, maar water niet kan volgen Er is ook nog een zeker actief transport in de tubili contori die schadelijke stoffen snel uit de circulatie laat verdwijnen. Ook de excretie van H+ en K+ wordt grotendeels door tubulaire secretie uitgescheiden
Stijn Vandelanotte
-37-
Dierkunde II
Dierkunde Hormonale controle van zout en waterhuishouding Normaal: osmolariteit lichaamsvloeistoffen: 290 mosm/l Grote schommelingen in osmolariteit is zeer schadelijk. Geregeld door zout en waterhuishouding
Watergebrek o o
o
te hoog waterverlies (zweten, urine, en niet voldoende aanvoer) → bloedplasma wordt hypertoon Toename van 2mmol/l is voldoende om ADH afscheiding in hypothalamus te verhogen → via bloed naar nier → verlaagde waterexcretie Stimulatie dorstcentrum → drinken (dorst)
Wateroverschot Plasma osmolariteit daalt → ADH productie wordt geremd → verhoogde urine uitscheiding Binnen 1 u is het extra water uit lichaam verwijdert Drinkt men teveel water ineens, dan kan waterintoxinatie optreden (misselijkheid, braken) o Waarom? Plasmaosmolariteit is reeds teveel gedaald alvorens ADH regeling op gang komt
Zoutgebrek Te weinig NaCl opname en normale wateropname → verlaagde bloedosmolariteit → ADH stijgt → wateruitscheiding stijgt → vermindering plasmavolum → afscheiding renine door cellen van juxta-glomerulair complex → vorming van angiotensine 2 → stimulering vh aldosteron productie in bijnierschors → resorptie van Na+ in distale tubili wordt gestimuleerd en de uitscheiding wordt geremd → plasmaosmolariteit stijgt terug →verhoogde wateruitscheiding bij zout gebrek wordt genormaliseerd
Zoutoverschot Plasma osmolariteit stijgt → ADH stijgt → plasmavolume wordt groter → renine angiotensine remt → NaCl wordt meer uitgescheiden → plasma wordt genormaliseerd
Regeling vd lichaams-pH Buffersystemen in het bloed # #
#
In stofwisseling komen steeds grotere hoeveelheden H+ vrij pH van weefselvocht en bloedplasma moet vrij constant blijven →pH 7,35 – 7,45 voor enzymwerking binnen en buiten de cel voor juiste configuratie en lading lichaamseiwitten constante oh is mogelijk daar er buffersystemen zijn die de H+ ionen kunnen binden HCO3- /H2CO3 = belangrijkste buffersysteem Bloedeiwitten en haemoglobine kunnen ook H+ binden
Functie van de longen # # #
CO2 wordt in het lichaam continu gevormd → aanleiding tot H+ vorming → als longen CO2 afvoeren daalt de H+ concentratie in het bloed Normaal is CO2 uitwisseling in longen voldoende om de H+ productie tgv CO2 vorming teniet te doen Door enkele keren snel in en uit te ademen wordt men duizelig … waarom? Door de versnelde CO2 afvoer uit de longen verdwijnt te veel CO2 uit ons lichaam →H
+
+ HCO3− → H 2 CO3 → H 2 O + CO 2
Afvoer van H+ wordt sneller → pH bloedplasma ↑ → duizeligheid ⇒ dit gebeurt bij hyperventilatie, oplossing plastiek zak over hoofd om uitgeademde CO2 terug in te ademen!
Stijn Vandelanotte
-38-
Dierkunde II
Dierkunde
Functie van de nieren
S en P die wordt opgenomen via het voedsel wordt gemetaboliseerd tot H2S04 en H3PO4 o De H+ productie die hiermee gepaard gaat = 100mEq/dag o De ophoping van H+ kan niet verwijderd worden via ademhaling want zo zou alle bicarbonaat uit het lichaam verdwijnen en zo zou het bicarbonaat buffersysteem verloren gaan o Oplossing: de H+ gevormd door het metabolisme kan uit het lichaam verwijderd worden via de nieren zonder verlies aan bicarbonaat pH urine kan varieren van 4,8 (vleeseters) – 8,5 (planteneters) ook indien de pH vh organisme in evenwicht is komt bicarbonaat in primaire urine → de tubuluscellen resorberen dit echter terug o Tubuluscellen bezitten hoge carbonanhydrase activiteit waardoor constant koolzuur ontstaat uit CO2 en water →dat dissocieert in H+ en HCO3 H+ wordt door tubuluscellen naar tubuluslumen getransporteerd, daar associeert het met HCO3- tot H2CO3 Dat koolzuur wordt opgesplitst in CO2 en water, dat terug naar tubuluscel gaat Herhaling cyclus → zodoende wordt alle bicarbonaat teruggewonnen Tekort aan H+ o Bij een vegetarisch humaan dieet of bij ruwvoeder etende rundvee of schapen → tekort aan H+ in tubulus → niet alle HCO3- wordt gebonden → er komt bicarbonaat in de urine Afvoer van H+ o Fosfaatbuffersysteem treed in werking (bv bij eiwitrijk rantsoen of diarree) → H+ wordt in tubulus gepompt en uitgewisseld voor Na → H+ binden zich bicarbonaat vanuit de primaire urine →zodoende wordt alle bicarbonaat teruggewonnen ⇒ Overschot van H+ in urine → H+ binden aan HPO4—tot H2PO4- → H2PO4- kan niet door c celmembraan en blijft zo in de urine o Als fosfaatbuffersysteem verzadigd raakt → ammoniakbuffersysteem treedt in werking → pH urine daalt → bepaalde aminozuren worden in tubuluscellen gedesamineerd → ureum komt vrij → dit ureum diffundeerd uit tubuluscellen naar tubuluslumen → NH3 + H+ → NH4 → NH4 kan bijna niet door celmembraan diffunderen → uitscheiding van urine
Stijn Vandelanotte
-39-
Dierkunde II
Dierkunde
Hoofdstuk 7: Het ademhalingstelsel Inleiding Het is essentieel om een onderscheid te maken tussen Inwendige ademhaling of verbranding (=celademhaling) Uitwendige ademhaling of gasuitwisselin (=respiratiefysicologie Functies van ademhalingstelsel Uitwisseling van gassen (O2 en C02) Thermoregulatie : afgifte van overtollige warmte Regeling zuur-base evenwicht Metabolisme van endogene en exogene substanties Bescherming tegen inname van stofdeeltjes, toxische gassen en infectieuze organismen
Morfologie van het ademhalingstelsel Delen van het ademhalingstelsel Geleidingszone Neusholte, keelholte, strottenhoofd, luchtpijp/trachea, bronchen of
luchtpijptakken en bronchiolen, bindweefsel en takken van longaders en longslagaders Overgangszone Repiratoire bronchiolen
⇒ Functie van deze 2: Opwarmen, bevochtigen en filtreren van de ingeademde lucht, verdeling vd lucht over de longblaasjes, afvoeren van NO2 ( en reabsorberen van CH4 uit de pens bij herkauwers)
Respiratiezone
⇒ functie: de gasuitwisseling tussen de lucht in de longblaasjes en het bloed. Longblaasjes of alveolen: Afmetingen: d = 0,2 mm, Atot = 70m² Epitheel: Dunwandig en gelegen op basaalmembraan epitheel is gevormd uit pneumocyten I (afgeplatte cellen) en pneumocyten II (grote cellen die actieve longsurfactant maken) id. wand vd alveolen of vrij in de alveolen zitten er macrofagen fagocyteren vreemde partikels die via de ingeademde lucht in de longblaasjes zijn gekomen Ziektes Longifibrase Oorzaak: overmatige productie van gewijzigd collageen in interstitieel bindweefsel Gevolg: verhoogde rigiditeit vh longweefsel Gevolg: gasuitwisseling wordt sterk belemmert Accuut longoedeem bij runderen Oorzaak: Clara cellen zetten 3-mthylindol om naar toxische stof voor de longen. Werking? Lactobacillen (in het rumen van herkauwers): L-tryptofaan → indolazijnzuur + 3MI… De toxische stof die gevormd wordt door de Clara cellen veroorzaakt: lyse van pneumocyten II + ↓ aantal neutrofielen en macrofagen + pneumocyten I veranderen in gehypertrofieerde pneumocyten II ⇒ productie longsurfactant ↓ ⇒alveolen en bloedvaten raken beschadigd ⇒ vocht kan uittreden en verspreiden in interstitium ⇒ interstitium zwelt op ⇒ afstand longblaasjes en bloedvaten vergroot ⇒ gasuitwisseling wordt bemoeilijkt. Bloedcapillairen (8-15µm) Ligging: in interstitium tussen de alveolen Opbouw: wand bestaat uit endotheelcellen en basaalmembraan (deze kan versmelten met basaalmembraan vd alveolen waardoor de afstand tussen lucht en bloed min. Wordt De barriere tussen lucht en de hemoglobine uit de rode bloedcellen bestaat uit meerdere lagen Longsurfactant dun laagje basaalwaterig vocht epiteel vd alveolen basaalmembraan vd alveolen interstitium basaalmembraan vd capillairen capillair endotheel bloedplasma membraan vd rode bloedcellen
Stijn Vandelanotte
-40-
Dierkunde II
Dierkunde
Longsurfactant
Opbouw: elektrocyten, mucopolysacchariden, lipoproteinen, fosfolipiden en proteïnen Ontstaan: geproduceert door pneumocyten II en Clara Celen in de bronchiolen wand Functie : beschermlaagje op de alveolen vochtigheidsgraad vd alveolaire wand behouden elastische terugslag vd longen (dus van passieve uitademing) vergemakkelijken oppervlaktespanning aan het grensvlak tussen gas en vloeistof verminderen
alveolen vallen minder snel in Verhinderen dat vloeistof vanuit de capillairen en het bindweefsel de alveolen zou binnendringen Emulgeren van kleine vreemde partikels uit de alveolaire holte zodat fagocytose wordt vergemakkelijkt
Verdediging tegen vreemde partikels Depositie
Impactatie: partikels gevangen door kleverig
oppervlak (gevormd door slijmlaag vd bovenste luchtwegen) Sedimentatie: geleidelijke afzetting van kleine partikels tgv hun massa en verminderde luchtsnelheid Diffusie: willekeurige beweging van zeer kleine partikels en gevolgd door afzetting tegen de wand OPM: groot deel vd kleinere partikels wordt gewoon weer uitgeademd Trage en diepe inademing vergemakkelijkt het diep doordringen vd vreemde partikels, maar ook de sedimentatie en diffusie. TRT (Turkey rhinotrachitis) = aandoening bij de bovenste luchtwegen van een kalkoen, veroorzaakt door pneumovirus. Kenmerken: snelle ontwikkeling en variabele hoge mortaliteit Afh. v: omgevingsomstandigheden, ventilatie en bacteriele infecties Symptomen: ademhalingstoornissen, hoesten, niezen, dik kop Oplossing; antibiotica Preventief: levend vaccin toedienen OPM: spuitdruk is belangrijk voor slaagkans vaccin
Clearance Mucocillair systeem Door klieren uit de wand van de bronchiolen en bronchen wordt mucus geproduceerd. Het is een slijmerige en kleverige laag bestaande uit water, eiwitten en mucoproteinen
Gel = oppervlakkige viceuze gellaag die partikels vasthoud
Sol = onderliggende waterige laag waarin de cilien of trilhaartjes vlot heen en weer kunnen bewegen! Macrofagen Zijn instaat om snel grote hoeveelheden inorganische partikels en opgenomen bacteriën te vernietigen
Stijn Vandelanotte
-41-
Dierkunde II
Dierkunde
Mechanica vd ademhaling Ademhalingsmechanisme Bij inademen Middenrif of diafragma: neerwaartse beweging van deze spier verlaagt de druk in de borstholte en doet de druk in de buikholte toenemen Uitwendige tussenribspieren: verlopen schuin van de achterrand van een rib naar de voorrand van de volgende rib; bij contractie doen ze de borstkas uitzetten Bij uitademen OPM: meestal passief proces tvg de elastische passieve terugslag vd longen en de ribben naar het rustpositie. Dit proces wordt ondersteund door actieve medewerking van: Buikspieren: bij contractie neemt de druk in de buikholte toe en wordt middenrif opwaartsgeduwd Inwendige tussenribspieren: (bezitten een vezelverloop loodrecht op dit vd uitwendige tussenribspieren) bij contractie trekken ze de ribben samen naar voor en onder, maw ze verkleinen de ruimte binnen de borstkas Dubbellagig borstvlies of pleura Tussen de borstholte en de longen Tussen beide pleura bevind zich een dunne laag vloeistof Deze vloeistoffilm zorgt voor adhesie tussen beide vliezen en laat glijdende bewegingen toe vd longen binnen de borstholte
Ventilatie Begrippen (niet zo belangrijk) Tidaal volume (Vτ): volume lucht dat bij elke normale ademhaling in de longen terecht komt = volume lucht dat bij elke normale ademhaling de longverlaad Evenredig met lichaamsmassa → Vτ = 7,69 . m Ademhalingsfrequentie (f) : aantal ademhalingen/minuut Omgekeerd correlatie met lichaamsmassa Ademminiuutvolume: (V°) = Vτ * f Inspiratiorisch volume (IRV): extra hoeveelheid lucht die door max. inspanning te leveren kan ingeademd worden. Boven het normale ademvolum Expiratorisch volume (ERV): = IRV maar dan bij uitademen Restvolume (RV) volume dat nog in de longen blijft na max. inademing Functionele residuele capaciteit (FRC): hoeveelheid lucht die na normale uitademing in de longen achterblijf RV + ERV, Evenredig met omvang dier Vitale capaciteit (VC) max. hoeveelheid lucht die kan uitgeademd worden na max. inademing = IRV + Vτ + ERV Totale longcapaciteit (TLC) = som van alle volumes TLC = RV + ERV + IRV + Vτ
Volume druk curve van de longen De luchtsnelheid neemt steeds verder af naarmate de luchtwegen kleiner worden en dit vanwege het steeds toenemend aantal vertakkingen (⇒ luchtstroom wordt verdeeld over steeds toenemend aantal buisjes), ter hoogte vd respiratie zone is de snelheid zeer traag , zodoende is efficiente gasuitwisseling mogelijk. Statische volume druk curve: meet volume vd borstkas bij verschillende standen en de bijhorende druk ⇒ curve is nagenoeg een rechte lijn Dynamische volume druk curve: meten van dezelfde factoren maar bij uit en in ademen Men steld verschillende waarden vast ⇒ dit komt door de weefselelasticiteit vh bindweefsel en de oppervlaktespanning ter hoogte vh grensvlak tussen gas en vloeistof in de alveolen Evaporatieve koeling (nevenfunctie van gasuitwisseling) Afgifte van overtollige warmte (bij schaap, rund, varken) Door snel vervangen van warme, vochtige verdampingslucht door verse frisse lucht ter hoogte vd bovenste luchtwegen (neus en mondholte
Stijn Vandelanotte
-42-
Dierkunde II
Dierkunde
Ademhaling bij vogels Verschillen tussen vogels en zoogdieren Strottenhoofd heeft nieuwe functie → syrinx als voice box gelegen op het einde vd trachea Longen + LUCHTZAKKEN. Afhankelijk vd soort zijn dit 7 of 9 luchtzakken. gelegen op de longen tussen de ingewanden en de beenderen geen middenrif Waarom? Vogels hebben een zeer hoge zuurstofbehoefte vh metabolisme tijdens het vliegen Aanpassingen: De fijnste vertakkingen vd bronchioli eindigen niet op alveoli maar op buisjes waarlangs de lucht passeert De buisjes staan in verbinding met luchtzakken (op longen, tussen de ingewanden en de beenderen) Er blijft dus geen residuele lucht in de longen zoals bij zoogdieren wel, maar de lucht wordt steeds volledig ververst zodat de efficiëntie van het ademhalingstelsel veel groter is dan bij de zoogdieren (maar dit geldt ook voor toxines en stofpartikels)
Alveolaire ventilatie en alveolair transport van zuurstofgas (O2) en koolstofdioxide (CO2) Samenstelling en uitwisseling van alveolaire lucht De anatomische dode ruimte Lucht die zich in de geleidingszone en gedeeltelijk in de respiratiezone bevindt kan niet deelnemen aan de gasuitwisseling ter hoogte van de alveolen Fractie vd ingeademde lucht dat niet deelneemt aan de gasuitwisseling verschilt diersoort tt diersoort Hond 33% Rund, paard 50-75% Samenstellingstabel De alveolaire ventilatie is functie vd luchtdruk lage atmosferische druk (grote hoogten) Commerciele vlucht op 10à11km hoogte Probleem: partieelspanning van O2 is niet groot genoeg om hypoxemie te voorkomen Oplossing: compressielucht in vliegtuig blazen → probleem : sterkte van vliegtuig Compressielucht: doorgaans 130mm Hg Gevolg: ears-popping
Ter hoogte vd respiratie zone is luchtsnelheid heel klein⇒ diffusie van gassen is goed mogelijk, andere factoren Partieeldrukken vd aanwezige gassen Diffusiecapaciteit vd longen Verschillen in partieeldruk vd gassen tussen veneus en artieelbloed Gasuitwisseling tussen alveolaire lucht en bloed verschilt van gas tot gas N2 lost op in het plasma 02 verlaat alveolaire lucht vooral om zich te binden aan hemoglobine in de rode bloedcellen en zo CO2 komt in het bloed en wordt getransporteerd onder de vorm van bicarbonaationen HCO3- gebonden aan hemoglobine of opgelost in bloedplasma
Stijn Vandelanotte
-43-
Dierkunde II
Dierkunde
Opname en transport van zuurstofgas Drukgradient voor zuurstof gas = 60 mm Hg ⇒ snelle diffusie naar bloedcapillairen Drukgradient = drukverschil tussen de alveolen (100mm) en de bloedbaan (40mm) Zuurstof gas in het bloed Gebonden aan ijzer atomen van hemoglobine 99,7 % In oplossing in plasma 0,3 % Het grootste gedeelde van 02 is gebonden aan ijzer atomen van hemoglobine. Hb is aanwezig in de erythrocyten. De Hb molecule is een eiwit bestaande uit 4 subunits met telkens 1 haemgroep waarin zich centraal één ijzer atoom bevindt. Elke zuurstofgas molecule vormt een losse binding met 1 ijzer atoom. 1 Hb molecule kan dus 4 zuurstof moleculen transporteren. De reactie waarbij O2 bind aan hemoglobine is omkeerbaar en is de volgende Hb + 02 ↔ HbO2 OPM: 1) CO: heeft zeer sterke affiniteit met het Hb waardoor reeds bij geringe bijmenging van CO in de ademlucht het O door CO wordt verdreven uit zijn binding met Hb → HbCO ⇒ Hb niet meer beschikbaar voor opname van O2 2) Het Hb van foetussen heeft steeds grotere affiniteit voor 02 dan het Hb van de moeder, waardoor het 02 transport vd moeder naar de foetus wordt vergemakkelijkt.
Afgifte en transport van CO2 Drukgradient voor koolstofdioxide = -5 mm Hg ⇒ diffusie naar alveolen Drukgradient = drukverschil tussen de alveolen (40mm) en de bloedbaan (45mm) Ontstaan van CO2 in het lichaam Geproduceert tijdens de verbranding van energierijke verbindingen CO2 in het bloed 5 à 10 % opgelost in bloedplasma 15- 25 % gebonden aan Hb 70% in rode bloedcellen en vormt er , met H20, HC03- onder invloed van het enzym carboanhydrase 75% vd HCO3- ionen verlaat onmiddellijk de rode bloedcellen in uitwisseling met Cl-ionen Reactie: C02 + H20 ↔ H2C03 ↔ H+ + HC03 H+ ionen zouden het bloed zuurder maken ⇒ wegbufferen door oxyhemoglobine in het erythrocyten. Zodoende verandert de samenstelling van de Hb02 moleculen en vermindert de affiniteit voor 02. Langzaam worden O2 vrijgesteld. Dit noemt men het booreffect Het omgekeerde gebeurt ter hoogte vd longen: toenemende verzadiging vh bloed met zuurstofgas kan Hb02 minder H+ opnemen en zal HC03 weer in de rode bloedcellen diffunderen. H+ wordt opgenomen en C02 wordt terug gevormd. Zo wordt CO2 gemakkelijk vrijgesteld in de alveolaire lucht ⇒ Deze 2 reacties laten toe dat het bloed veel meer 02 en C02 kan vervoeren dan enkel in fysische oplossing
Zuurstofgas dissociatie curve = verband tussen verzadigingsgraad en partieeldruk v. 02 *Als p02 ↑ → hemoglobine kan meer 02 dragen →verzadigingsgraad van O2 in het bloed ↑ * Curve is sigmoidaal ⇒ vanaf zekere partieeldruk (80 mm) bedraagt de verzadiging bijna 100%. * Er is duidelijk verschil tussen artieel en veneus bloed. * In de longen is de partieeldruk 100mm Hg ⇒ bloed verzadigd * Pijl 1) = hoeveelheid 02 vrijgesteld in weefsel door lagere partieeldruk * Pijl 2) = hoeveelheid O2 vrijgesteld door het bohr effect * pijl 3) = Door C02 opname neemt het bloed H+ ionen op ⇒ configuratie verandert ⇒ 02 affiniteit vermindert ⇒ meer O2 vrijstelling + bij fysieke inspanning daalt p02 ⇒ meer 02 vrijstelling ……… hier is het bohr effect minder belangrijk!
Stijn Vandelanotte
-44-
Dierkunde II
Dierkunde
Regeling vd ademhaling Algemene organisatie Ademhaling is een cyclisch gebeuren en wordt gecontroleerd dor een centraal controle mechanisme in de hersenstam. ⇒ Het ademhalingscentrum Neuronen in dit centrum hebben een eigen ritme. Na een aantal seconden van inactiviteit worden ze actief en sturen ze een impuls naar de spieren betrokken bij de ademhaling. Deze herhaalde actie van neuronen in het ademhalingscentrum is al wat nodig is bij rustige normale ademhaling Ademhaling kan aangepast worden bij Drinken slikken en regurgitatie opdat geen vaste of vloeibare substanties worden ingeademd Hoesten, blaffen, polypnoe, fysische activiteit en houdingsverandering Ademhaling aanpassing gebeurt door Hormonale en neuronal controle mechanismen Hierbij wordt gebruik gemaakt van feedback en feedforward controle → → → →
Sensoren communicatie kanaal centraal controle mechanisme communicatie kanaal effectoren
(mechano en chemoreceptoren) (bloed, zenuwen = n X en n IX) (neuronen in AH centrum) ~ pneumotactisch centrum (bloed, zenuwen = n. X en n phrenicus) (inspiratoire en expiratoire spieren)
Mechanoreceptoren Ter hoogte van neus en bovenste luchtwegen: stimulatie van deze receptoren veroorzaakt reacties ter bescherming Niesreflex: Prikkeling → vreemde partikels worden verwijderd door korte krachtige neus uitademing Sniff reflex bij de kat: Prikkeling → kortstondige activiteit vd inspiratoire neuronen in het AH centrum Receptoren gevoelig voor mechanische en chemische prikkeling → ademhalingstilstand en verzwakte ademhaling tot standkomt (bv. Ammoniak, sigaretterook , ..) Hoestreflex: Prikkeling (ter hoogte vd keel) → krachtige uitademing door mond Ter hoogte vd huid en onderhuid vd neusphiltrum Spoedreanimatie na falen van hart of longen (stimulatie vd receptoren) Manipulatie ter hoogte vh accupunctuurpunt → activeert AH – centrum Ter hoogte van de longen Strekreceptoren in gladde spierlaag van bronchen en bronchiolen Irritatiereceptoren tussen epitheelcellen vd luchtwegen Juxtacapillaire receptoren in het long interstitieel bindweefsel Ter hoogte van de borstkas hoofdzakelijk in de spieren Pijnreceptoren ter hoogte van de huid → tijdelijke apnoe, gevolgd door hyperventilatie Thermoreceptoren → verhoogde ademhalingsfrequent ⇒ warmte verlies Arteriële baroreceptoren: arteriële bloeddrukstijging → apnoe …….. hypertensie → hyperpnoe
Chemoreceptoren Centrale chemoreceptoren Waar: in vetrale gebied vh verlengde merg in nabijheid vd oorsprong vd craniale zenuwen Acidoze → frequentie ↑ Alkaloze → frequentie ↓ Eig: deze worden sterker geprikkeld door veranderingen in pC02 dan verandering in H+ concentratie Perfifere of arteriële chemoreceptoren of glomera Eig: meer gevoelig voor anoxie (lage pC02) dan voor hypercapnie (hoge pC02) Opbouw: vele glomuscellen
Stijn Vandelanotte
-45-
Dierkunde II
