EX SV Anatomie en fysiologie Anja met.docx

## Anatomie en fysiologie: de studie van het menselijk lichaam ### De begrippen ‘anatomie’ en ‘fysiologie’ De studie van het menselijk lichaam is een fascinerende reis die begint met het begrijpen van de termen anatomie en fysiologie. Anatomie, afgeleid van het Griekse 'ana' (uiteen) en 'tomie' (snijden), is letterlijk de ontleedkunde – de studie van de structuur van het lichaam. Fysiologie richt zich op de functie en de processen die plaatsvinden binnen dit lichaam. Deze twee disciplines zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden; de structuur van een lichaamsdeel bepaalt hoe het functioneert, en de functie is weer afhankelijk van die specifieke structuur. Er zijn verschillende benaderingen binnen de anatomie: * **Macroscopische anatomie**: Dit is de studie van structuren die met het blote oog zichtbaar zijn, zoals organen en botten. * **Microscopische anatomie**: Dit richt zich op structuren die alleen met behulp van een microscoop zichtbaar zijn, zoals cellen (cytologie) en weefsels (histologie). * **Systematische anatomie**: Hierbij wordt het lichaam besproken per orgaanstelsel (bijvoorbeeld het spijsverteringsstelsel of het ademhalingsstelsel). * **Topografische anatomie**: Deze benadering bekijkt het lichaam per regio (bijvoorbeeld het hoofd, de romp of de ledematen). Fysiologische processen vinden vaak plaats op een niveau dat niet direct zichtbaar is, maar ze zijn cruciaal voor het leven. Een sleutelbegrip in de fysiologie is **homeostase**, het vermogen van het lichaam om een stabiel intern milieu te handhaven, ondanks veranderingen in de externe omgeving. Denk hierbij aan het reguleren van de lichaamstemperatuur of de pH-waarde van het bloed. **Belangrijke mijlpalen in de fysiologie** die de vooruitgang in dit veld illustreren, zijn onder andere de ontdekking van bloedgroepen (A, B, O) in 1900 en de ontdekking van de citroenzuurcyclus (Krebs-cyclus) in 1953. ### De anatomische uitgangshouding Om een uniforme basis te hebben voor het beschrijven van anatomische structuren en posities, wordt gebruik gemaakt van de **anatomische uitgangshouding** (ook wel anatomische positie genoemd): * Het lichaam staat rechtop. * Het aangezicht en de voeten zijn naar voren gericht. * De armen hangen langs het lichaam. * De handpalmen zijn naar voren gericht. Deze houding is essentieel voor het duidelijk plaatsen van anatomische termen zoals 'anterieur' (voorzijde) en 'posterieur' (achterzijde). ### Terminologia Anatomica De **Terminologia Anatomica** is de officiële, gestandaardiseerde taal die artsen en paramedici gebruiken. Deze terminologie is voornamelijk gebaseerd op Griekse en Latijnse woorden, wat zorgt voor precisie en internationale herkenbaarheid. Het menselijk lichaam kan worden opgedeeld in verschillende grote gebieden: * **Hoofdgebied** of **cefaal gebied**: Inclusief het oraal gebied (rond de mond). * **Nekgebied** of **cervicaal gebied**. * **Truncus** (romp), onderverdeeld in: * **Thorax** of borstkas: de ruimte begrensd door de ribben en het middenrif. * **Abdomen** of buik: het gebied tussen het middenrif en de bekkengordel. * **Pelvis** of bekken. * **Bovenste ledematen** of armen. * **Onderste ledematen** of benen. Sommige specifieke gebieden hebben eigen anatomische namen, zoals het 'gluteaal gebied' (zitvlak), het 'axillair gebied' (oksel) en het 'antebachium' (voorarm). **Belangrijke gebieden en hun namen:** * Oraal gebied (mond) * Sternaal gebied (borstbeen) * Axillair gebied (oksel) * Mammaal gebied (borststreek) * Brachiaal gebied (arm) * Umbilicaal gebied (navel) * Inguinaal gebied (liesstreek) * Carpaal gebied (pols) * Tarsaal gebied (enkel) * Pedaal gebied (voet) * Dorsaal gebied (rug) * Vertebraal gebied (wervelkolom) * Lumbaal gebied (onderrug) * Gluteaal gebied (billen) ### Aanzichten en vlakken van doorsneden Om de locatie van structuren te beschrijven, gebruiken we verschillende aanzichten en vlakken: **Aanzichten:** * **Vooraanzicht** of **anterior zicht** of **ventraal zicht**: Vanuit de voorkant. * **Achteraanzicht** of **posterior zicht** of **dorsaal zicht**: Vanuit de achterkant. * **Onderaanzicht** of **inferior zicht** of **caudaal**: Van onderen gezien. * **Bovenaanzicht** of **superior zicht** of **craniaal**: Van boven gezien. * **Zijaanzicht** of **lateraal zicht**: Van de zijkant (links of rechts). **Vlakken van doorsneden:** * **Frontaal vlak**: Elk vlak evenwijdig aan het voorhoofd; verdeelt het lichaam in een voorste en achterste deel. * **Sagittaal vlak**: Elk vlak evenwijdig aan het vlak dat tussen de ogen loopt; verdeelt het lichaam in een linker- en rechterdeel. * **Transversaal vlak**: Elk vlak evenwijdig aan de grond; verdeelt het lichaam in een bovenste en onderste deel. ### Niveaus van organisatie van het lichaam Het menselijk lichaam is georganiseerd op verschillende niveaus, van het kleinste tot het grootste: 1. **Atomair niveau**: De kleinste deeltjes materie. 2. **Moleculair niveau**: Atomen die zich verbinden tot moleculen. 3. **Celniveau**: De basiseenheid van leven. 4. **Weefselniveau**: Groepen cellen met een specifieke functie. 5. **Orgaanniveau**: Structuren gevormd door verschillende weefsels die samenwerken. 6. **Orgaanstelselniveau**: Groepen organen die samenwerken voor een grotere functie. 7. **Organismeniveau**: Het complete menselijk lichaam. ## Chemische basis van het leven ### Basis chemische kennis Chemie vormt de fundamentele basis van het leven. Vele fysiologische processen vinden plaats op moleculair niveau. * **Atoom**: Het kleinste deeltje waaruit materie is opgebouwd. Er zijn 26 verschillende elementen in het menselijk lichaam. De vier meest voorkomende elementen zijn zuurstof (O), koolstof (C), waterstof (H) en stikstof (N). Naast deze macromineralen zijn er ook spoorelementen. * **Chemische binding**: Atomen verbinden zich om stabiliteit te bereiken. * **Ionbinding**: Ontstaat door de aantrekking tussen positief geladen kationen en negatief geladen anionen. Deze binding is relatief zwak en breekt gemakkelijk in water. * **Covalente binding**: Ontstaat wanneer atomen elektronen delen. Deze bindingen zijn sterk en de meest voorkomende in het lichaam (bv. in DNA). Er zijn polaire (ongelijke verdeling van elektronen, bv. water) en apolaire (gelijke verdeling, bv. vetten) covalente bindingen. ### ATP als energiedragende molecule Het lichaam heeft continu energie nodig voor zijn processen. Deze energie wordt opgeslagen en getransporteerd door **Adenosinetrifosfaat (ATP)**. ATP fungeert als een "volle batterij", terwijl ADP (Adenosinedifosfaat) een "lege batterij" is. De energie is opgeslagen in de chemische binding tussen de tweede en derde fosfaatgroep. Hoewel ATP belangrijk is voor kortetermijnenergieopslag, wordt langdurige energie opgeslagen in vetten en koolhydraten. * **Langetermijnopslag**: Vetten * **Middellangetermijnopslag**: Koolhydraten * **Kortetermijnopslag**: ATP ### Anorganische chemie Water is een cruciale anorganische molecule in het menselijk lichaam (55-65% van het lichaamsgewicht). Het is een uitstekend oplosmiddel voor polaire moleculen en ionen, maar lost apolaire moleculen slecht op. * **pH (zuurgraad)**: Bepaald door de concentratie van waterstofionen ($H^+$). * Lage pH ($<7$): Zuur (veel $H^+$). * Hoge pH ($>7$): Basisch (weinig $H^+$). * pH $ = 7$: Neutraal. * **Zuren** geven $H^+$ af; **basen** nemen $H^+$ op. * **Alkalose**: Bloed-pH $> 7,45$. * **Acidose**: Bloed-pH $< 7,35$. * **Buffersystemen**: Beschermen het bloed tegen extreme pH-veranderingen, zoals het bicarbonaat-koolzuur-systeem ($HCO_3^- / H_2CO_3$). ### Organische chemie Ongeveer 35% van het lichaam bestaat uit organische moleculen. De vier hoofdgroepen zijn: 1. **Koolhydraten**: Hoofdenergieleveranciers, opgebouwd uit koolstof, waterstof en zuurstof. * Monosachariden (enkelvoudige suikers): glucose, fructose, galactose. * Disachariden (twee suikers): lactose, maltose, sucrose. * Polysachariden (veel suikers): zetmeel, glycogeen, cellulose. 2. **Lipiden (vetten)**: Apolaire moleculen, slecht oplosbaar in water. * Vetten (triglyceriden). * Steroïden (bv. cholesterol, testosteron). * Fosfolipiden (componenten van celmembranen). 3. **Eiwitten (proteïnen)**: Opgebouwd uit aminozuren. Bepalen de structuur en functie van weefsels. * **Enzymen**: Eiwitten die chemische reacties versnellen (katalyseren). 4. **Nucleïnezuren**: Lange ketens van nucleotiden. * DNA en RNA. * ATP is een bekend nucleotide. ## Cytologie en histologie ### Wat is een cel? De **cel** is de kleinste levende eenheid van het lichaam, in staat tot zelfstandig functioneren en het handhaven van homeostase. De celtheorie stelt dat alle levende organismen uit één of meer cellen bestaan en dat nieuwe cellen ontstaan uit bestaande cellen. ### Bouw van een cel Elke menselijke cel bestaat uit drie hoofdonderdelen: 1. **Celmembraan** (plasmamembraan): De buitenste omhulling die de cel scheidt van de omgeving. 2. **Cytoplasma**: Het interne milieu, bestaande uit cytosol (vloeibaar) en organellen (celorganellen). 3. **Celkern** (nucleus): Bevat het genetisch materiaal. #### Plasmamembraan Het celmembraan is voornamelijk opgebouwd uit een **fosfolipiden dubbellaag** met ingebedde eiwitten. Het is **semi-permeabel**, wat betekent dat het selectief bepaalt welke stoffen de cel in- of uitgaan. **Transporteiwitten** faciliteren het transport van specifieke moleculen, soms met behulp van ATP (bv. natrium-kaliumpomp). **Receptoren** op het membraan vangen signalen op van buitenaf (bv. hormonen). #### Celkern De celkern bevat het **DNA**, georganiseerd in **chromosomen**. Het DNA codeert voor de productie van eiwitten, die essentieel zijn voor de celstructuur en -functie. Vóór celdeling spiraliseren de **chromatinedraden** tot zichtbare chromosomen. #### Cytoplasma en organellen Het **cytosol** is de vloeibare component van het cytoplasma waarin de organellen zweven. Belangrijke organellen zijn: * **Endoplasmatisch reticulum (ER)**: Een netwerk van membranen voor eiwit- en lipidesynthese (ruw ER met ribosomen, glad ER zonder). * **Ribosomen**: Verantwoordelijk voor eiwitsynthese (translatie). * **Golgi-apparaat**: Bewerkt, verpakt en transporteert moleculen. * **Lysosomen**: Bevatten afbraakenzymen voor celvertering en recycling. * **Mitochondriën**: De "krachtcentrales" van de cel, produceren ATP via celademhaling. ### Transport binnen en buiten de cel Stoffen kunnen de celmembraan passeren via: * **Passief transport**: Diffusie en osmose (geen energie nodig). * **Actief transport**: Vereist energie (ATP) en transporteiwitten. * **Blaasjestransport**: Endocytose (in de cel) en exocytose (uit de cel). ### Metabolisme (stofwisseling) Het metabolisme omvat alle biochemische processen in de cel. * **Anabole reacties**: Bouwen grote moleculen uit kleinere, vereisen energie (ATP). * **Katabole reacties**: Breken grote moleculen af, waarbij energie vrijkomt (bv. ATP). ### Mitose en meiose * **Mitose**: Celdeling waarbij één diploïde moedercel twee identieke diploïde dochtercellen produceert. Essentieel voor groei en herstel. * **Meiose**: Celdeling waarbij diploïde voorlopercellen van geslachtscellen vier unieke haploïde gameten vormen. ### Histologie: de studie van weefsels Een **weefsel** is een groep gespecialiseerde cellen en hun extracellulaire matrix die samenwerken voor een specifieke functie. 1. **Epitheelweefsel (dekweefsel)**: Bedekt oppervlakken, beschermt en absorbeert. Cellen liggen dicht op elkaar zonder veel matrix. Geen bloedvaten. 2. **Bindweefsel**: Ondersteunt, verbindt en scheidt andere weefsels. Bevat diverse celtypen en een uitgebreide matrix met vezels (collageen, elastine). Voorbeelden: bloed, kraakbeen, bot, vetweefsel. 3. **Spierweefsel**: Gespecialiseerd in samentrekken, wat beweging mogelijk maakt. Drie typen: skeletspierweefsel (bewust gestuurd), glad spierweefsel (onbewust gestuurd) en hartspierweefsel (onbewust gestuurd, alleen in het hart). 4. **Zenuwweefsel**: Geleidt prikkels en communiceert via elektrische signalen. Bestaat uit neuronen en gliacellen. ## Het beenderstelsel Het skelet, bestaande uit 206 beenderen, is een levend weefsel dat zich aanpast aan belasting. Het is nauw verbonden met de spieren (musculoskeletaal stelsel). ### Functies van het beenderstelsel * **Ondersteuning**: Draagt het lichaamsgewicht en zorgt voor stabiliteit. * **Ankerplaatsen voor spieren**: Maakt beweging mogelijk als hefbomen. * **Bescherming**: Vormt een schild voor vitale organen (bv. schedel voor hersenen). * **Mineralenopslag**: Reservoir voor calcium en fosfaat. * **Hematopoëse**: Productie van bloedcellen in het rode beenmerg. ### Macroscopische bouw van een bot Beenderen worden ingedeeld naar vorm: * **Lange beenderen** (bv. femur). * **Korte beenderen** (bv. handwortelbeentjes). * **Platte beenderen** (bv. schedel). * **Onregelmatige beenderen** (bv. wervels). * **Sesambeenderen** (bv. patella), ingebed in pezen. Lange beenderen bestaan uit **compact beenweefsel** (solide) en **spongieus beenweefsel** (honingraatachtig). Belangrijke onderdelen zijn de **schacht (diafyse)** met de mergholte (geel beenmerg) en de **epifysen** (uiteinden) met rood beenmerg. Het **periost** bedekt de buitenkant van het bot en is belangrijk voor aanhechting en herstel. ### De schedel De schedel bestaat uit de **hersenschedel** (8 beenderen die de hersenen beschermen) en de **aangezichtsschedel** (14 beenderen). Zes gehoorbeentjes en het tongbeen (os hyoideum) maken deel uit van de schedelstructuur. ### Wervelkolom en borstkas De **wervelkolom** bestaat uit 7 nekwervels (cervicaal), 12 borstwervels (thoracaal), 5 lendenwervels (lumbaal), het heiligbeen (os sacrum) en het staartbeen (os coccygis). De wervels hebben gemeenschappelijke onderdelen zoals het wervellichaam, wervelgat en gewrichtsuitsteeksels. Tussen de wervels bevinden zich **tussenwervelschijven** (disci intervertebrales) die als schokdempers fungeren. De **borstkas** bestaat uit de 12 borstwervels, 12 paar ribben (ware en valse ribben) en het borstbeen (sternum). ### Schoudergordel en bovenste lidmaat Dit omvat de **scapula** (schouderblad), **clavicula** (sleutelbeen), **humerus** (opperarm), **radius** (spaakbeen), **ulna** (ellepijp), de handwortelbeentjes (ossa carpi), middenhandbeentjes (ossa metacarpi) en vingerkootjes (phalanges). ### Bekkengordel en onderste lidmaat Dit omvat de **bekkengordel** (pelvis), gevormd door de linker- en rechter **os coxae** (darmbeen, schaambeen, zitbeen) en het sacrum. Daarna volgen het **femur** (dijbeen), **patella** (knieschijf), **tibia** (scheenbeen), **fibula** (kuitbeen), voetwortelbeentjes (ossa tarsi), middenvoetsbeentjes (ossa metatarsi) en teenkootjes (phalanges). ### Beenverbindingen Beenverbindingen (articulaties) worden ingedeeld op basis van bewegelijkheid (fibreuze, kraakbeenverbindingen, synoviale gewrichten) en samenstelling. **Synoviale gewrichten** zijn de meest beweeglijke en bevatten gewrichtskapsel, synoviaal membraan en synoviaal vocht. ## Skeletspierweefsel Skeletspieren zijn verantwoordelijk voor beweging, stabilisatie van gewrichten en het behoud van lichaamstemperatuur. ### Werking van spieren Spiercontractie wordt gestimuleerd door zenuwsignalen die leiden tot de afgifte van acetylcholine (ACh). ACh bindt aan receptoren op het sarcolemma, wat een actiepotentiaal veroorzaakt. Calciumionen ($Ca^{2+}$) komen vrij en faciliteren de interactie tussen actine- en myosinefilamenten, wat leidt tot contractie. ATP is nodig voor zowel contractie als relaxatie. ### Bouw van spieren Skeletspieren bestaan uit spiervezels die myofibrillen bevatten. Het aantal spiervezels blijft constant; training leidt tot **hypertrofie** (vergroting van de cellen). ### Metabole activiteiten Spieren verbruiken continu ATP. De energiebronnen variëren afhankelijk van de activiteit: * **Rust**: Aanvullen van reserves (glycogeen, vetzuren). * **Milde, aërobe activiteit**: Gebruik van vetzuren, triglyceriden en glucose. * **Anaërobe activiteit**: Gebruik van creatinefosfaat en glycogeen (vorming van lactaat). ### Algemene werking en bouw van een spier De meeste spieren hebben een **origo** (vasthechting) en een **insertie** (bewegende aanhechting). Spieren worden geclassificeerd als **mono-**, **bi-** of **polyarticulaire** afhankelijk van het aantal gewrichten dat ze overspannen. ### Bewegingen Bewegingen worden beschreven met termen als flexie, extensie, abductie, adductie, rotatie, elevatie en depressie. Specifieke bewegingen zijn onder andere pronatie/supinatie van de onderarm en dorsiflexie/plantairflexie van de enkel. ### Belangrijkste spieren Belangrijke spiergroepen omvatten de spieren van het hoofd, de nek, de rug, de schouders, de borst, de buik, de armen, de heupen en de benen. De namen van spieren zijn vaak afgeleid van hun vorm, locatie (origo/insertie) of functie. ## De huid De huid is het grootste orgaan van het lichaam en fungeert als een beschermende barrière en speelt een rol bij homeostase, thermoregulatie en sensorische waarneming. ### Bouw en functies van de huid De huid bestaat uit drie lagen: 1. **Epidermis**: Het buitenste dekweefsel, constant vernieuwend, bestaande uit **keratinocyten** (keratineproductie) en **melanocyten** (melanineproductie voor UV-bescherming). 2. **Dermis (lederhuid)**: Bindweefsel met bloedvaten, zenuwen, haarzakjes, zweet- en talgklieren. Reguleert lichaamstemperatuur door vasodilatatie en vasoconstrictie. 3. **Hypodermis**: Onderhuids vetweefsel dat isoleert, energie opslaat en beschermt. ### Huidskleur De huidskleur wordt bepaald door drie pigmenten: **melanine**, **caroteen** en **hemoglobine**. Melanine beschermt tegen UV-straling, terwijl hemoglobine zorgt voor de roze kleur bij voldoende zuurstof. Afwijkingen in pigmentatie kunnen leiden tot aandoeningen zoals melanoom, albinisme of icterus (geelzucht).

## Woordenlijst | Term | Definitie | | :----------------------- | :-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | | Homeostase | Het vermogen van het lichaam om een relatief stabiel intern milieu te handhaven, ondanks veranderingen in de externe omgeving. Dit omvat het handhaven van parameters zoals lichaamstemperatuur en pH. | | Anatomie | De wetenschappelijke studie van de structuur van levende organismen en hun onderdelen. Dit omvat de studie van de vorm, plaatsing en relaties tussen de verschillende organen en weefsels. | | Fysiologie | De studie van de functies en processen van levende organismen en hun onderdelen. Dit verklaart hoe de verschillende structuren van het lichaam samenwerken om vitale functies uit te voeren. | | Macroscopische anatomie | De studie van anatomische structuren die met het blote oog zichtbaar zijn, zonder behulp van beeldvergrotende instrumenten. | | Microscopische anatomie | De studie van anatomische structuren die alleen zichtbaar zijn door middel van beeldvergrotende instrumenten, zoals een microscoop. Dit omvat histologie (weefsels) en cytologie (cellen). | | Terminologia Anatomica | Een gestandaardiseerde Latijnse en Griekse terminologie die wordt gebruikt in de anatomie om structuren en processen ondubbelzinnig te benoemen, en die wereldwijd wordt gebruikt door medische professionals. | | Ionbinding | Een chemische binding die ontstaat door de elektrostatische aantrekking tussen tegengesteld geladen ionen (kationen en anionen), die ontstaan door het overdragen van elektronen van het ene atoom naar het andere. | | Covalente binding | Een chemische binding waarbij atomen elektronen delen om stabiliteit te bereiken. Deze bindingen zijn sterk en vormen de basis van veel moleculen in biologische systemen. | | Adenosinetrifosfaat (ATP) | Een energierijke molecule die wordt gebruikt als de directe energiebron voor de meeste cellulaire processen. Het wordt geproduceerd tijdens celademhaling en vrijgegeven energie wanneer een fosfaatgroep wordt afgesplitst. | | pH | Een maat voor de zuurgraad of basiciteit van een oplossing, uitgedrukt als de negatieve logaritme van de waterstofionenconcentratie. Een pH van 7 is neutraal, lager is zuur, hoger is basisch. | | Eiwit | Complexe biomoleculen opgebouwd uit ketens van aminozuren, die essentiële rollen vervullen in de structuur, functie en regulatie van lichaamsweefsels en organen. | | Weefsel | Een groep vergelijkbare cellen en hun extracellulaire matrix die samenwerken om een specifieke functie uit te voeren. Er zijn vier hoofdtypen weefsels: epitheel-, bind-, spier- en zenuwweefsel. | | Synoviaal gewricht | Een beweeglijk gewricht dat een gewrichtsholte bevat, omgeven door een gewrichtskapsel met synoviaal membraan, dat synoviaal vocht produceert om wrijving te verminderen en voeding te leveren aan het kraakbeen. |