Geneeskunde 1C2 HC week 1 - 9-5

Question 1

Wat is het intermediair metabolisme?

Answer 1

Alle reacties die betrokken zijn bij het opslaan van energie en gebruik van deze energie bij cellulaire processen
- Hormonen spelen een belangrijke rol

Question 2

Hoe is de gewicht- en energieverdeling van koolhydraten, vetten en eiwitten in het lichaam?

Answer 2

Bij een persoon van 70 kg van grootste naar kleinste energiebron:
- Vet: 12 kg = 108.000 kcal
- Eiwit (spiermassa): 6 kg = 24.000 kcal
- Koolhydraten: 1200 kcal in spieren + 400 kcal in lever

Op een dag heb je dus te weinig aan alleen koolhydraten

Question 3

Waar gaan de glucose, aminozuren en lipides heen als ze worden opgenomen in de darmen?

Answer 3

• Glucose: gebruikt voor hersenfunctie, ery’s en spierfunctie, alles wat over is wordt opgeslagen als glycogeen in de lever en spieren of als triglyceriden in vetweefsel
• Aminozuren: worden direct voor eiwitsynthese gebruikt omdat het lichaam ze niet in een bepaald molecuul kan opslaan
• Lipides: worden opgeslagen in spieren en vetweefsel

Question 4

Wanneer is er sprake van een anabole toestand en welke reacties vinden dan plaats?

Answer 4

Direct na de maaltijd, er is dan een opslag van energievoorraden (glycogeen en vet)
- Lean body mass neemt toe

Zie de reacties in de afbeelding

Question 5

Wanneer is er sprake van een katabole toestand en welke reacties vinden dan plaats?

Answer 5

Effect van de maaltijd is uitgewerkt en het lichaam moet het metabolisme voor andere bronnen gebruiken, energie wordt hier vrijgemaakt uit energievoorraden
- Vetmassa en lean body mass nemen af
- In de vetzuren ook ketogenese waardoor ketonen ontstaan

Zie de reacties in de afbeelding
- Voor gluconeogenese is ook glycerol nodig

Question 6

Wat doet insuline in het metabolisme?

Answer 6

Belangrijkste anabole hormoon
- Instandhouding energievoorraad en herstel lean tisseu
- Gemaakt door pancreas en werkt op weefsels erbuiten

Functies:
- Stimulatie van anabole processen: glucose opname in vet- en spierweefsel, glycolyse, glycogeen synthese, eiwitsynthese, lipogenese en opname van ionen (K+ en PO4^3-)
- Inhibitie van katabole processen: gluconeogenese, glycogenolyse, lipolyse, ketogenese en proteolyse

Question 7

Wat doet glucagon in het metabolisme?

Answer 7

Belangrijkste katabole hormoon
- Stimulatie van katabole porcessen: gluconeogenese, glycogenolyse, lipolyse, ketogenese en proteolyse
- Tegenovergestelde van insuline en zijn elkaars tegenhangers

Question 8

Welke hormonen, naast glucagon, stimuleren het katabolisme?

Answer 8

De counterregulatory hormones (contraregulerende hormonen)
- Adrenaline
- Noradrenaline
- Cortisol (bijnierschorshormoon)
- Groeihormoon
- Schildklierhormoon

Question 9

Welke delen in de bijnier maken welke hormonen aan voor het metabolisme?

Answer 9

Binnenste deel is medulla, buitenste cortex

Medulla maakt catecholaminen (adrenaline en noradrenaline)

Cortex heeft 3 lagen:
- Zona glomerulosa: buitenste laag, maakt mineralocorticoïden; aldosteron
- Zona fasciculata: middelste laag, maakt glucocorticoïden, cortisol
- Zona reticularis: binnenste laag, maakt sekshormonen, testosteron

Question 10

Hoe wordt de productie van cortisol gereguleerd?

Answer 10

Wordt gereguleerd door de hypothalamus en hypofyse (zie afbeelding ook):
- Hypothalamus geeft CRF af –> dit gaat naar de voorkwab van de hypofyse –> hier ACTH aanmaak –> dit gaat naar de bijnier –> onder invloed hiervan cortisol aanmaak –> effect op bloedsuiker en bloeddruk + negatieve feedback op hypothalamus

Question 11

Hoe zorgt cortisol voor je dag- en nachtritme gedurende de dag?

Answer 11

• Stijgt gedurende de nacht en rond 8 uur ‘s ochtends op zijn hoogst, hierna een daling en om 12 uur ‘s nachts op zijn laagst
• Meting in het bloed dus altijd om 8 uur ‘s ochtends als je denkt dat er te weinig wordt aangemaakt en bij teveel aanmaak juist ‘s nachts

Question 12

Wat is cortisol?

Answer 12

Glucocorticoïd:
- breekt in vetweefsel triglyceriden af waardoor vrije vetzuren (als brandstof voor spieren en organen) en glycerol ontstaan
- breekt in de spieren eiwitten af naar aminozuren (voor glucosespiegel)

–> hierdoor kan in de lever met aminozuren en glycerol de gluconeogenese worden aangezet tijdens het vasten en wordt de energievoorziening en bloedsuikerspiegel op peil gehouden (meer glucose productie)

Question 13

Wat is de hypofyse-cortisol bijnieras en hoe kan deze uit balans raken?

Answer 13

Dag- en nachtritme veroorzaakt door cortisol

Raakt verstoord door invloeden van buiten zoals een infectie of stress
–> hierdoor meer ACTH productie en een stijging van de cortisolspiegel –> extra energie om de infectie te bestrijden + activatie van sympathisch zenuwstelsel (door lage bloedsuiker, temperatuur of volumedepletie activatie), wat weer zorgt voor stimulatie van bijnier(merg) en dus afgifte van noradrenaline:
- stimulatie van afgifte van glucose uit de lever door stimulatie afbraak glycogeen
- vrijmaken van glycerol en vetzuren uit vetten
- blokkeren glucoseopname in spieren

Question 14

Wat wordt er bedoeld met de medische term ‘stress’?

Answer 14

Lichamelijke verandering die de homeostase van het lichaam dreigt te verstoren
- Bijv. verwondingen, infecties, septische shock, hartinfarct, etc.

Question 15

Welke reactie heeft het lichaam op medische stress (stress response)?

Answer 15

Lichaam gaat stresshormonen als catecholaminen en glucocorticoïden aan het bloed afgeven door stimulatie van het zenuwstelsel, hierdoor:
- Toename adrenaline secretie uit bijniermerg
- Stimulatie afgifte ACTH uit hypofyse voorkwab en hierdoor stimulatie cortisol uit bijnierschors

Dit zorgt ervoor dat energie wordt vrijgemaakt uit depots en kan worden gebruikt voor verhoging van bloeddruk en hartfrequentie –> hierdoor brandstof voor ‘fight or flight’ om de oorzaak van de stress te bestrijden en de stressor te elimineren

Question 16

Waardoor komen mensen bij medische stress in een katabole toestand terecht en hoe keer je terug naar anabool of blijft het chronisch?

Answer 16

Er moet energie worden vrijgemaakt voor ‘fight or flight’

Dus de insulinespiegel daalt, terwijl die van glucagon, catecholaminen en cortisol stijgen
- Als het lichaam de stress kan elimineren: anabole toestand; stress regulerende hormonen dalen, concentratie insuline stijgt, energievoorraden worden aangevuld en positieve stikstofbalans
- Als het lichaam de stress niet kan elimineren: katabole toestand wordt chronisch; langdurige afbraak van vet en spier, herstel wordt bemoeilijkt hierdoor (kan onmogelijk worden)

Question 17

Welk effect heeft langdurig vasten op het intermediaire metabolisme?

Answer 17

Langdurig vasten is een stress uitlokkende factor waardoor de spiegel stresshormonen in het bloed verhogen (adrenaline, cortisol, glucagon en groeihormoon), hierdoor:
- vrije vetzuren en ketonlichamen worden hoe langer hoe meer de belangrijkste energiebron
- het lichaam probeert verdere afbraak van spieren (eiwitten) te voorkomen
- Concentratie ureum (afbraakproduct eiwit) neemt af naarmate het vasten langer duurt
- Tijdens het vasten blijft de glucosespiegel op peil (doordat [glucagon] stijgt) en insulinespiegel blijft boven 0 (daalt wel iets) (controleren de ketogenese)
- Uiteindelijk put het alle energiedepots uit en verlies je de goede werking van organen en overlijd je

Question 18

Welke verschillende stadia heb je tijdens langdurig vasten?

Answer 18

Ken de afbeelding!

Question 19

Hoe is het brandstofgebruik van de belangrijkste organen/weefsels in gevoede toestand?

Answer 19

• Hersenen: glucose vanuit bloed en oxideren dit voor energie (94g per dag nodig)
• Erytrocyten: glucose vanuit het bloed (36g per dag nodig) en bij oxidatie lactaatvorming, dit gaat terug naar hart- of skeletspieren (hier oxidatie)
• Lever: bij een overmaat aan glucose een tijdelijke omzetting naar glycogeen en dit opslaan (max. voorraad voor 17 uur), ontvangt ook aminozuren uit het bloed
• Spieren: ontvangen aminozuren en vetten uit het bloed en slaan dit op/gebruiken dit
• Vetweefsel: ontvangen vetten uit het bloed (via lymfe) en slaan dit op in de vorm van triglyceriden

Question 20

Hoe is het brandstofgebruik van de belangrijkste organen/weefsels bij 36 uur vasten?

Answer 20

• Hersenen: nog steeds 94g glucose behoefte, niet in het bloed dus lever produceert het
• Ery’s: nog steeds 36g glucose behoefte, niet in het bloed dus lever produceert het, lactaat zal nu direct teruggaan naar de lever (cori-cyclus)
• Lever: glucosevorming vanuit glycogeen, lactaat (cori-cyclus) en andere dingen als glycerol en aminozuren. Als hij teveel vetzuren krijgt als energie, gaat hij hier ketonlichamen van maken
• Spieren: te lage glucose- en insulinespiegel, dus ontvangt geen glucose meer door sparing, dus eiwitten worden afgebroken en aminozuren (75g) naar lever getransporteerd voor gluconeogenese
• Vetweefsel: te lage glucose- en insulinespiegel, dus ontvangt geen glucose meer door sparing, dus er vindt lipolyse plaats (voornamelijk visceraal vet) waarbij de glycerol (16g) naar de lever gaat voor gluconeogenese en vetzuren (160g) voor energie

Question 21

Hoe ontstaan ketonlichamen?

Answer 21

Bij meer dan 36 uur vasten haalt de lever energie uit de vetzuuroxidatie en zal hij deze half oxideren, waardoor ketonlichamen (60g) ontstaan. Deze kunnen worden verbrand door de hart- en skeletspier en vanaf 36 uur is de ketonspiegel hoog genoeg om ook de hersenen te voorzien
–> ketonlichamen concurreren hier met glucose, waardoor de lever minder glucose hoeft te maken en minder spiereiwitten hoeft af te breken (eiwitsparing)

Question 22

Wat zijn op tijdstippen 0 uur, 4 uur, 18 uur en 36 uur de belangrijkste brandstoffen voor de spieren en die voor de hersenen en waar komen deze vandaan?

Answer 22

Zie de tabel!

Question 23

Hoe verloopt de glycogenolyse in de lever?

Answer 23

Zie ook afbeelding!

Gebeurt als de bloedsuikerspiegel laag is:
1. Aan glycogeen een fosfaatgroep toevoegen m.b.v. glycogeen fosforylase –> glucose-6-fosfaat
2. Van glucose-6-fosfaat een fosfaatgroep afhalen m.b.v. G6P-ase –> glucose (–> alleen in de lever omdat hier dit enzym zit)

In de spieren zit geen G6P-ase dus kunnen ze glucose niet vormen of kwijt aan de bloedbaan, dus wordt glucose-6-fosfaat omgezet naar pyruvaat/lactaat (glycolyse)
In lever wel G6P-ase, dus wordt glycolyse inactief bij glycogenolyse, zodat er echt glucose wordt gevormd en geen pyruvaat

Question 24

Hoe verloopt de gluconeogenese in de lever?

Answer 24

Aminozuren, lactaat en glycerol worden omgezet in glucose-6-fosfaat, daarna: van glucose-6-fosfaat een fosfaatgroep afhalen m.b.v. G6P-ase –> glucose

G6P-ase zit alleen in de lever, dus kan het alleen daar, of bij heel lang vasten een beetje in de nier, plaatsvinden

Question 25

Waarom is glycerol een goed gluconeogeen substraat en hoe werkt dit?

Answer 25

Omzetting naar glucose kost geen energie (i.t.t. andere substraten), want het levert netto 1,5 ATP op --> in gevoede toestand uit de vertering, voedingsvet en chylomicronen (naar lever en omzetting in pyruvaat) en in gevaste toestand vanuit triglyceriden in vetcellen (naar lever en omzetting in glucose) Omzetting (zie ook afbeelding): 1. Activatie glycerol door glycerol kinase (kost ATP) en er ontstaat glycerol-3-fosfaat 2. Glycerol-3-fosfaat wordt o.i.v. glycerol-3-fosfaat dehydrogenase omgezet in dihydroxyacetonfosfaat (DHAP) waarbij NAD+ wordt omgezet in NADH 3. DHAP wordt in gevoede toestand naar pyruvaat omgezet en gevast naar glucose via een aantal stappen

Question 26

Waarom is de gluconeogenese anders bij verschillende aminozuren?

Answer 26

Afhankelijk van het aminozuur (zie afbeelding): - Glucogene aminozuren: hieruit kan glucose gevormd worden, want ze leveren pyruvaat, oxaalacetaat of iets wat m.b.v. de citroenzuurcyclus oxaalacetaat kan worden - Ketogene aminozuren: hieruit kan geen glucose gevormd worden (vaak te weinig C-atomen), want ze leveren Acetyl-CoA of Acetoacetaat --> dit wordt later omgezet in ketonlichamen

Question 27

Hoe vindt de gluconeogenese van aminozuren plaats?

Answer 27

Zie afbeelding!

Question 28

Waarom vormt stikstof een probleem bij de oxidatie van aminozuren?

Answer 28

Stikstof komt vrij bij de oxidatie (verbranding) van aminozuren die we niet nodig hebben voor lichaamsopbouw als de aminogroep van de koolstofketen wordt gehaald Deze aminogroep kan op een ander aminozuur worden geplaatst (transaminering), maar uiteindelijk komt het altijd vrij in de vorm van ammoniak (deaminering) --> Ammoniak is schadelijk voor de hersenen --> daarom onschadelijk maken in de lever via de ureumcyclus en uitscheiden als ureum via de urine

Question 29

Wat is de ureumcyclus in de lever?

Answer 29

Onschadelijk maken van ammoniak wat ontstaat bij de gluconeogenese van aminozuren 1. Er komt 1 aminogroep van ammoniak (los aangelevert) en 1 aminogroep die aspartaat doneert --> dit vormt arginine 2. Arginine wordt gehydrolyseerd waarbij ureum ontstaat Actief bij vasten en als er veel vetzuuroxidatie is (levert de energie voor de cyclus)

Question 30

Wat vindt er plaats in de spieren tijdens het vasten?

Answer 30

- Spiereiwit wordt gemobiliseerd en o.i.v. cortisol en verlaagd insuline neemt de netto spierafbraak toe - Vertakt-keten aminozuren (leucine, isoleucine, valine) gebruiken als brandstof - Vrijgekomen aminogroepen transporteren als alanine of glutamine (beide hoge concentratie tijdens vasten) naar de lever (ureumcyclus) - Aminozuren transporteren naar lever voor gluconeogenese

Question 31

Hoe vindt de vetzuuroxidatie in 4 stadia plaats in het mitochondrium?

Answer 31

0: activering vetzuur door een Co-enzym-A waarbij Acyl-CoA (FFA-CoA --> erg lang molecuul) ontstaat 1: bètaoxidatie: doorlopen van 2 oxidatiestappen vanaf carboxylkant, bij iedere splitsing ontstaat 1 NADH en 1 FADH2, herhaling tot acetyl-CoA overblijft (met 2 C-atomen) --> veel NADH en FADH2 opbrengst 2: Acetyl-CoA gaat de citroenzuurcyclus in waarbij NADH en FADH2 bij oxidatie ontstaan 3: elektronen in NADH en FADH2 worden gebruikt om zuurstof te reduceren waarbij ATP vrijkomt

Question 32

Wat gebeurt er bij overmaat van vetzuuraanbod met de vetzuuroxidatie in de lever?

Answer 32

Bij veel vetzuuraanbod veel bètaoxidatie en dus veel NADH en FADH2 vorming --> hierdoor is er ook veel ATP en wordt de citroenzuurcyclus geremd Als aanbod van acetyl-CoA uit de bètaoxidatie blijft groeien en niet door kan --> dan zal hij het om gaan zetten in acetoacetaat en bèta-hydroxyboterzuur (ketogenese)

Question 32

Waarom is de vetzuuroxidatie essentieel voor de gluconeogenese?

Answer 32

1. Bètaoxidatie levert heel veel NADH en deze is nodig om oxaalacetaat in malaat om te zetten zodat het over het mitochondriale binnenmembraan kan (hier terug omgezet, maar ook daarna weer gebruikt) 2. Bètaoxidatie levert heel veel ATP die nodig is bij de vorming (zie de + in de afbeelding) 3. Het enzym (pyruvaat carboxylase) dat nodig is om pyruvaat naar oxaalacetaat om te zetten werkt alleen bij hoge concentraties acetyl-CoA en dat komt ook vrij bij de bètaoxidatie

Question 33

Sinds wanneer zijn we obesitas als ziekte (medisch probleem) gaan zien?

Answer 33

- In de middeleeuwen als iets prestigieus: armen konden het niet veroorloven om dik te zijn dus dikke mensen hadden status (--> heel soms mensen erom wel belachelijk gemaakt door religieuze gematigdheid (je niet kunnen beheersen)) - In 19e eeuw ook prestigieus: veel professies (leraren, artsen, etc.) waren dik omdat ze i.t.t. arbeiders niet hard werk leverden en rijk waren - Later in de 19e eeuw schuiving door intersectionaliteit: dikke buik bij blanke man en hoge SES normaal, maar bij vrouwen juist gezien als luie levensstijl (--> ontstaan slankheidsideaal) - Rond 1900 (20e eeuw): artsen gaan obesitas associëren met ongezond/ziek zijn en door slankheidsideaal kwamen patiënten naar de arts voor medicatie en leefstijladviezen

Question 34

Waarom was het meten van obesitas eerst niet vanzelfsprekend?

Answer 34

1. Er is statistiek nodig voor de correlatie tussen lichaamsvet en ziekte: statische correlatie (tussen mortaliteit en onder-/overgewicht) pas in 1900 gelegd door Amerikaanse levensverzekeringsmaatschappijen 2. Pas in 1920/-30 opkomst van personenweegschaal: eerst diagnose op het oog, maar verzekeringen vonden dit niet genoeg, daarnaast is gewicht een indirecte maat voor lichaamsvet (moet worden gerelateerd aan lengte) 3. Te veel verschillende manieren om iets met het gewicht en lengte te berekenen --> roep om standaard-standaard: in 1990 door WHO de BMI (Quetelet 2) geaccepteerd en hierdoor inburgering in maatschappij

Question 35

Wat zijn de maatschappelijke haken en ogen van obesitas zien als medisch probleem?

Answer 35

1. Stigmatisering volgens intersectionaliteit model: slankheidsideaal vooral voor vrouwen, alleen nadruk op overgewicht (niet ondergewicht), negatief effect op welzijn (helpt niet bij afvallen) 2. Gezondheidsongelijkheid: meer obesitas in arme wijken, gezonde producten zijn duurder en stijgen harder in prijs, afhankelijk van flexibiliteit van werk of sporten kan, bepaald door je opvoeding (zelf geen invloed op) 3. Individuele verantwoordelijkheid: veel in mensen hun eigen schoenen geschoven, maar er is veel zittend werk, verandering in voedsel/eetgedrag, andere vrijetijdsbesteding (gamen i.p.v. voetballen) 4. Nadruk ligt vaak op de zieke aspecten: obesitas is een ziekte, maar het is meer gecorreleerd met meer kans op andere ziektes --> dit is niet altijd zo (onderzoek naar of het helpt bij dementie)