Les 2: Stofwisselingsstoornissen

Question 1

1. Wat weet je over hypoxidose en welke vormen van hypoxidose zijn er?

Answer 1

• Hypoxidose = degeneratieve verandering door stoornis in oxidatieve energieproductie (oxidatieve fosforylatie)
• Vormen (3 grote oorzaken)
  o Zuurstofgebrek
   Hypoxaemische hypoxidose: hypoxie = te laag zuurstofgehalte in arteriële bloed.
  • Te lage partiële zuurstofdruk (hoogte), verhindering luchttoevoer (pus luchtgang), longoedeem (stoornis gasuitwisseling), stoornis zuurstoftransport bloed (anemie, CO-intoxicatie)…
   Ischemische hypoxidose: ischemie = te geringe aanvoer van zuurstof naar de cellen door een verminderde arteriële bloedtoevoer
  • Heel koud: bloedvaten vasoconstrictie ter hoogte van extremiteiten. Eerst bleek + cyanotisch  acidose  afsterven.
   Stuwingshypoxidose: verminderde aanvoer van zuurstof door blokkade van veneuze retour.
  • Cyanose + toegenomen bloedvolume in orgaan. Arteriële bloed blijft aangevoerd worden. Arme bloed raakt niet meer weg: lokale acidose.

o Blokkade van intramitochondriale oxidatieprocessen
 Histotoxische hypoxidose
• Probleem in mitochondriën

o Onvoldoende beschikbaarheid ban oxideerbare stoffen
 Hypoglycemische hypoxidose
• Gestoorde energieproductie door onvoldoende beschikbaarheid van oxideerbare stoffen (glucose): te weinig gegeten, tumor eilandjes Langerhans…

Question 2

2. Bespreek de gevoeligheid van verschillende organen voor hypoxidose. Wat zegt dit over de prognose voor de ontwikkeling van letsels en het verloop ervan?

Answer 2

• Hersenen
  o Binnen 3 minuten irreversibele celbeschadiging: neuronen hoge energiebehoefte en hebben beperkte energieopslagcapaciteit.
   3 minuten: hersenen hebben noodenergievoorraad voor 3 minuten.
• Centrolobulaire hepatocyten
  o Bijzonder gevoelig: hoogmetabole actieve cellen.
   Hepatocyten perifeer krijgen frisse lucht. Des te verder (centrolobulair) des te zuurstofarmer. Centrolobulair is dus enorm gevoelig als er zuurstof wegvalt omdat ze al weinig krijgen.
• Nieren, skeletspier, hartspier: enorm gevoelig want hebben veel nodig
  o Hart: ATP-productie neemt af waardoor disfunctie in systole en diastole: hartfalen
• Foetus relatief weerstandig

Question 3

3. Wat zijn de verschillende algemene noxen die verantwoordelijk zijn voor degeneratie. Geef voorbeelden en bespreek de letsels die erbij ontstaan.

Answer 3

9 noxen

o Zuurstoftekort: hypoxie en anoxie
 Hypoxie: partiële reductie in zuurstofconcentratie
 Anoxie: volledig ontbreken van zuurstof
 Voorbeelden
• Ribben die breken bij een ongeluk waardoor we een longcollaps krijgen (klaplong): pneumothorax.
• Obstructie door bv. tumor.
• Koolstofmonoxidevergiftiging…
• Ischemie: afsnoering van darmsegment leidt tot haemorrhagische infarcering en afsterven.
o Fysische factoren
 Mechanisch: trauma: direct schade aan cellen of schaadt bloedtoevoer
 Elektrisch: stroom genereert warmte en infereert met prikkelgeleiding
 Radiatie: beïnvloedt het genetisch materiaal
 Thermisch: extreme kou bemoeilijkt de bloedtoevoer (intracellulaire ijskristallen doorprikken celmembraan), extreme hitte denatureert enzymen en andere proteïnen.
o Infectieuze agentia
 Virussen, bacteriën, schimmels en gisten, parasieten, prionen
o Voedingsonevenwicht en carenties
 Tekort aan vitamine E
• Productie van vrije radicalen
o Genetische defecten
 Congenitaal en verworven
o Toxines en chemicaliën
 Productie van vrije radicalen, blokkage van membraanreceptoren, wijziging metabole pathway
 Radicalen: zie vraag 2 + 3
o Immunologische dysfunctie
 Verworven: aids
o Veroudering
 Nodulaire hyperplasie lever, pancreas, bijnier, milt en schildklier
 Defect in controle van groei, opstapeling genetische fouten, cellulaire debris, levenslange inwerking noxe…
o Onevenwicht in werklast
 Te gering of overdreven werklast

Question 4

4. Geef de algemene pathogenese van degeneratie !!!!!

Answer 4

• Vrije radicalen (onpaar elektron (O-))
  o Zuurstof is oxidatief  radicalen. Lichaam moet hiertegen beschermen door enzymen (catalyse): gebruik maken van Selenium, vitamine E en C: anti-oxidantia
  o Reactive Oxygen species: ofwel zelf radicalen of geven aanleiding tot radicaalvorming
   O2-, OH-,OCL-
   H2O2: reactive Oxygen species: H2O en O- afsplitsen, idem O2
  o Ontstaan: door UV straling, röntgen, exogene stoffen, endogene oxidatieve reacties, eigen metabolisme…
  o Vrij radicaal is onstabiel en erg reactief. Gaat voortdurend op zoek naar een H+ om geneutraliseerd te worden met vorming van H2O (vind je in vetten, onverzadigde vetzuren…): gaat een chemische reactie aan met eiwitten en lipiden: membraan
   Onttrekken van een H+ van een C tussen twee dubbele binding: oxidatie en polymerisatie van plasmamembraan.
   Nemen de H van de C tussen twee dubbele bindingen. Gaan hierdoor continu schade aanrichten aan de onverzadigde vetzuren. Dit door UV, maar ook door metabolisme. Om deze reden moet je onverzadigde vetzuren aanvullen (olijfolie, arachidonzuur…)

Vet kan je voorstellen als lipiden met H eraan. OH- wordt de H eraf getrokken. H2O krijgen we. Maar L zit met onpaar elektron. Zuurstof gaat erop inwerken maar we blijven met vrije zuurstofradicaal. Hij pakt op zichzelf een H af van de gebuur. Wordt een LOOH. Dit is niet de bedoeling, vet is wel kapot! Maar hij is voor de rest wel safe. De buur is nu de pineut en pakt het dus ook weer van een buur af. Dit is een kettingreactie. Op een gegeven moment is al de vetten LOOH (aldehyden) geworden = KAPOT, heb je niks aan.

o Gevolgen
 Permeabiliteitsstoornissen: lipiden die kapot zijn (LOOH): herverdeling van Na+, Ca2+, Mg2+  celzwelling
 Gestoorde eiwitsynthese: proteïnen kapot: NaK pompen bestaan uit proteïnen, kapot: celzwelling + DNA kapot: geen eiwitten maken, geen pompen
 Stijging cytosolisch Ca2+: mitochondriën bestaan uit bipolaire laag: kapot. Ca opslag in mitochondriën, komt nu vrij: herverdeling. Ca zal naar binnen gaan omdat het hoog buiten is, ook uit RER
• Ca = nefast voor cel: ATPase geactiveerd, fosfolipase. Allemaal geactiveerd door Ca2+. Je breekt ATP af, fosfolipiden, alles kapot, DNA kapot: influx…. KETTING

• Stoornissen in membraanreceptoren
  o Direct effect
   Daling aantal LDL receptoren: hypercholesterolemie want LDL raakt niet meer uit het bloed.
   Daling glucagonreceptoren: obesitas
  o Wijziging gevoeligheid van de cellen (virus of antigenen): meer of minder virale infectie en auto-immuunziekten
• Rechtstreekse beschadiging van membranen: trilharen kapot door roken
• Rechtstreekse inwerking op celorganellen en enzymen
  o Onderbreking biochemische processen  opstapeling substraten en intermediaire producten  stapelingsziekten.