Homeostase en fysiologische regelsystemen

62 belangrijke vragen over Homeostase en fysiologische regelsystemen

Hoe communiceert het neuronale systeem?

Door middel van actiepotentialen

Hoe wordt door het endocriene systeem gecommuniceerd?

Hormonen, die in klieren worden geproduceerd en via de bloedbaan hun doel langzaam bereikt

Waarom vindt bij een regelsysteem met negatieve terugkoppeling homeostase plaats?

Door het minteken in de vergelijker. Hierdoor worden de beide signalen altijd van elkaar afgetrokken, waardoor een verschil overblijft. Aan de hand van dit verschil wordt er een actie ondernomen, die het verschil opheft.
  • Hogere cijfers + sneller leren
  • Niets twee keer studeren
  • 100% zeker alles onthouden
Ontdek Study Smart

Waarom vindt bij een regelsysteem met positieve terugkoppeling versterking of uitdamping plaats?

Door beide plus-tekens in de vergelijker. Hierdoor wordt de fout versterkt en de afwijking steeds groter. Leidt tot een explosieve reactie of tot uitdoving.

Waar zou een stoorsignaal kunnen ingrijpen in het fysiologisch regelsysteem van de mens (3)

A. Regelde waarde
(hogere meetwaarde = regelcentrum remt proces af)

B. Input van het proces
(voegt iets extra toe = proces produceert meer van de geregelde grootheid  = hyper-functie)

C. Sensor
(teveel of te weinig van de geregelde grootheid gemaakt door proces)

Hoe sturen de regelcentra de verschillende organen aan in een regelsysteem met negatieve terugkoppeling  waarbij de gemeten waarde lager en hoger is (2)

  1. Als de gemeten waarde lager is dan de streefwaarde, dan zal de regelcentra ervoor zorgen dat het proces meer van de geregelde grootheid gaat produceren.
  2. Als de gemeten waarde hoger is dan de streefwaarde, dan zal de regelcentra ervoor zorgen dat het proces minder van de geregelde grootheid gaat produceren.

Hoe sturen de regelcentra de verschillende organen aan in een regelsysteem met negatieve terugkoppeling  waarbij de gemeten waarde lager en hoger is (2)

  1. Als de gemeten waarde lager is dan de streefwaarde, dan zal de regelcentra ervoor zorgen dat het proces meer van de geregelde grootheid gaat produceren.
  2. Als de gemeten waarde hoger is dan de streefwaarde, dan zal de regelcentra ervoor zorgen dat het proces minder van de geregelde grootheid gaat produceren.

Wat is het doel van regelsystemen? (2)

  1. Handhaving van de homeostase.
  2. Een fysiologische grootheid binnen bepaalde grenzen constant houden die het inwendig milieu bepalen.

Noem vijf fysiologische grootheden die op een bepaalde optimale waarden worden gehandhaafd door gesloten regelsystemen.

  1. Glucoseconcentratie
  2. Zuurstofspanning
  3. Totale hoeveelheid water
  4. Elektrolytenconcentratie
  5. Lichaamstemperatuur

Benoem drie eigenschappen van eencellige.

  1. Direct contact met de buitenwereld
  2. Overleven door zich aan te passen aan veranderde invloeden van de buitenwereld
  3. Aanpassing aan de buitenwereld door biochemische stofwisselingsprocessen (gecontroleerd door verschillende regelmechanismen)

Wat vindt er niet plaats in een open regelsysteem waardoor het uitgangssignaal geen invloed heeft op het ingangssignaal?

Terugkoppeling

Wat is het gevolg doordat er geen terugkoppeling plaats vindt bij een open regelsysteem?

Eventuele fouten blijven tijdens de duur van het proces onopgemerkt.

Wat is het gevolg doordat er geen terugkoppeling plaats vindt bij een open regelsysteem?

Eventuele fouten blijven tijdens de duur van het proces onopgemerkt.

Wat is een aan-uit regelsysteem?

Een  open regelsysteem waarbij de waarde van het ingangssignaal het proces start of stopt

Beschrijf een fysiologisch voorbeeld van een aan-uit regelsysteem.

Een nog niet zindelijke peuter of volwassen na dwarslaesie:
  1. de blaas direct geledigd zodra het een bepaalde vullingsgraad heeft bereikt
  2. Rekgevoelige zintuigcellen in de blaaswand schakelen dan het ledigingsproces in
  3. Het proces stopt zodra de blaas leeg is

Wat is een proportioneel regelsysteem?

Een open regelsysteem waarbij het uitgangssignaal proportioneel reageert  op veranderingen van het ingangssignaal

Beschrijf een fysiologisch voorbeeld van een proportioneel regelsysteem.

Pupilreactie van het oog:
  • Toename lichtintensiteit = vernauwing van pupil
  • Afname lichtintensiteit = verwijding van pupil

Welke drie systemen zijn noodzakelijk voor terugkoppeling tijdens het proces voor een gesloten systeem.

  1. Sensor (meet waarde = terugkoppelingsignaal)
  2. Referentiewaarde (=gewenste waarde)
  3. Controller (geregelde waarde terug naar gewenste waarde = aansturen van proces)

Wat is terugkoppeling bij een gesloten regelsysteem?

De beïnvloeding van een ingangssignaal door een daarvan afhankelijk uitgangssignaal

Welke soorten gesloten regelsystemen zijn er (2)

  1. Positieve terugkoppeling (= positive feedback)
  2. Negatieve terugkoppeling  (= negative feedback)

Wat is het doel van regelsystemen met een negatieve terugkoppeling?

Homeostase bewerkstellen

Beschrijf een voorbeeld van een gesloten regelsysteem met negatieve terugkoppeling.

Cruise control van een auto:
Constante snelheid willen rijden door gas bij- of terugnemen.

Welke gevolg heeft verlaging en verhoging van de geregelde grootheid tot gevolg bij positieve terugkoppeling?

Verlaging van het geregelde grootheid = verlaging tot gevolg
Verhoging van het geregelde grootheid = verhoging tot gevolg

Homeostatische processen in het lichaam die gebruik maken van negatieve terugkoppeling (7)

  1. Cardiovasculaire systeem
  2. Longen
  3. Nieren
  4. Lichaamstemperatuur
  5. Schildklier
  6. Bijnier
  7. Cellulaire processen

Beschrijf vier fysiologische voorbeelden voor een gesloten systeem met positieve terugkoppeling

  1. Baring: De terugkoppeling versterkt het proces meer en meer tot de baring van het kind
  2. Organsme
  3. Actiepotentiaal: aaneenschakeling van het openen van Na+ kanalen
  4. Bloedstolling

Wat is feedforward proces?

Open regeling waarbij een sensor die het stoorsignaal vooraf meld aan de controller (wordt ingegrepen in de naar homeostase strevende negatieve terugkoppeling regelkring)

Beschrijf een fysiologisch proces van een feedforward proces in een gesloten regelsysteem

Temperatuurregulatie:
  1. SENSOR = Huidsensoren (nemen temperatuur waar)
  2. CONTROLLER = centra in de posteriore hypothalamus
  3. PROCES = daling lichaamstemperatuur en vasoconstrictie

Eencellige staan voortdurend bloot aan veranderingen in het externe milieu, waardoor de voortgang van hun stofwisselingsprocessen wordt bedreigd. Hoe kan deze soort toch voortbestaan (2)

  1. Relatief grote tolerantie hebben voor de wisselingen in het uitwendig milieu
  2. In staat zijn om stofwisseling aan te passen aan de veranderde omstandigheden

Geef een voorbeeld van een eencellige die zich aan de omgeving aanpast

Bacteriële stammen die resistent worden tegen een bepaalde antibioticum

Meercellige organisme hebben door de grote mate van differentiatie en specialisatie van de meeste cellen het directe contact met de buitenwereld verloren. Dus ook het oorspronkelijke vermogen om zich aan te passen aan veranderingen in hun omgeving. Hoe neemt deze soort hun voedingsstoffen op en geven ze hun afvalstoffen af?

De cellen zijn omgeven door een dun laagje extracellulaire vloeistof  waarmee de cellen een uitwisseling onderhouden namelijk het milieu intérieur

Waardoor komt het dat de het inwendige milieu van meercellige  voortdurend bloot staat aan uitputting en verontreiniging.

Cellen onttrekken voedingsstoffen en  geven afvalstoffen af aan het extracellulaire water.

Hoe wordt de samenstelling van de extracellulaire vloeistof binnen zekere grenzen gelijk te houden?

Door vele regelmechanismen

Hoe komt het dat er voor elk homeostatische grootheid een normale biologische spreiding bestaat?

Niet elke homeostatische grootheid zoals de concentratie van glucose exact op een bepaalde waarde gehandhaafd blijft, maar dat deze binnen bepaalde, soms nauwe grenzen kan variëren.

Hoe wordt de grenzen waarbinnen de verschillende homeostatische grootheden ook wel genoemd?

Bioconstanten

Wat zegt de tolerantiebreedte van een homeostatisch geregelde grootheid?

Hoe geringer de spreiding, des te ernstiger is doorgaans een stoornis in het desbetreffende regelsysteem.

Hoe komt homeostase tot stand?

Groot aantal vegetatieve en animale regelmechanismen en een zich aan veranderende omstandigheden aanpassende bloedcirculatie.

De besturing van fysiologische processen gebeurd door?

Biologische regelsystemen

In een regelsysteem leidt een verandering aan de ingang van het systeem tot een verandering aan de uitgang ervan. Geef de eenvoudige vorm aan.

Open regelsysteem (Eng.: openloop system) uit een geregeld proces dat wordt gestuurd door een ingangssignaal (Eng.: input), waarbij het proces een geregelde uitgangsgrootheid oplevert.

Welk systeem wordt is op het plaatje weergegeven?

Open systeem waarbij de uitgangsgrootheid geen invloed op het ingangssignaal van het systeem heeft.

Beschrijf de werking van de lediging van de urineblaas

  1. De blaas bereikt een bepaalde vullingsgraad
  2. Rekgevoelige zintuigcellen in de blaaswand schakelen het ontledigingsproces in
  • ontspanning van de inwendige sluitspier
  • contractie van de wandspieren

Wat is de werking bij de proportionele regeling?

De activiteit van het regelproces neemt toe naarmate het ingangssignaal sterker wordt.

Geef twee voorbeelden van een proportionele regeling

  1. Een automotor die meer toeren maakt of gaat de auto sneller rijden naarmate men het gaspedaal verder intrapt.
  2. Pupilreactie van het oog op invallend licht.
  • Naarmate de lichtintensiteit toeneemt, wordt de pupil, die het licht doorlaat, nauwer.
  • Naarmate het donkerder wordt, wordt de pupil wijder

Hoe wordt de uitgangsgrootheid in een gesloten systeem teruggekoppeld?

De uitgangsgrootheid van een signaal wordt teruggekoppeld naar de ingang van het regelproces.

Bij gesloten regelsystemen (Eng.: closed-loop systems) wordt er onderscheid gemaakt tussen twee systemen. Welke systemen zijn dat?

  1. Gesloten regelsysteem met positieve terugkoppeling
  2. Gesloten regelsysteem met negatieve terugkoppeling

Wat is het doel van een gesloten regelsysteem met negatieve terugkoppeling (Eng.: negative feedback)?

Elke verstoring van de geregelde grootheid automatisch te corrigeren.

Beschrijf in vijf stappen hoe een geregelde proces werkt

  1. Signaal van sensor wordt teruggekoppeld naar de ingang van het systeem = feedback signal
  2. Feedback signal wordt in een comparator/integrator vergeleken met de referentiewaarde/streefwaarde/setpoint
  3. effector corrigeert het proces
  • positief of negatief correctiesignaal/ error signal activeert of remt de activiteit van het proces.

Is de setpoint een constante waarde?

Het kan verschuiven als dat de aanpassing aan gewijzigde omstandigheden bevordert, zoals de lichaamstemperatuur bij lichamelijke inspanning of bij koorts

Welk regelsysteem wordt in het plaatje weergegeven?

Blokdiagram van een gesloten regelsysteem met negatieve terugkoppeling

Waarvan hangt de nauwkeurigheid van een regelsysteem met negatieve terugkoppeling af (2)

  1. Tijd
  2. Versterkingsfactoren

De uitgangsgrootheid  van een negatief teruggekoppeld regelwaarde oscilleert altijd rond de streefwaarde. De grootte (amplitude) van deze oscillaties hangt in belangrijke mate af van twee factoren.

  1. De tijd die het terugkoppelsignaal nodig heeft om de comparator te bereiken en de tijd die het error signal  nodig heeft om het proces bij te stellen = de looptijd (lange looptijd = grote amplitude van de oscillaties)
  2. De amplitude hangt van de kracht af waarmee de effector erin slaagt de correctie uit te voeren, de versterking of gain van het systeem.

Wat is het risico van een grote versterking. Het systeem genereert.

Een te sterke correctie kan tot gevolg hebben dat de geregelde waarde nu doorslaat naar de andere kant (Eng.: overshoot).

In een negatief teruggekoppeld regelsysteem kunnen pas corrigerende maatregelen worden getroffen nadat?

De uitgangsgrootheid van de streefwaarde gaat afwijken.

In veel biologische regelsystemen ziet men dan ook dat van optredende verstoringen eerst via een snelle afferente weg een vooruitmelding (Eng.: feedforward control) plaatsvindt naar het regelcentrum. Geef een voorbeeld

  1. De lichaamstemperatuur daalt bij blootstelling aan kou.
  2. Daling bloedtemperatuur beden de streefwaarde duurt lang
  3. Thermosensoren in de huid melden de plotselinge overgang echter onmiddellijk aan het regelcentrum:
  • het stoppen van eventuele zweetsecretie
  • vernauwing van de huidvaten

Welke twee omstandigheden kunnen het setpoint van een regelsysteem bijstellen bijvoorbeeld van bloeddruk?

  1. Fysieke omstandigheden
  2. Psychische omstandigheden

Sensoren die specifiek gevoelig zijn voor een geregelde homeostatische grootheid, delen een verstoring hiervan aan het regelcentrum mee. Hoe wordt dit gemeten?

Organisme gebruik van het feit dat het circulerende bloed overal in aanraking komt met het interstitium. Via het arteriële bloed worden de sensoren van de verschillende regelsystemen daardoor geïnformeerd over de toestand in het milieu intérieur

Waar bevinden de vegetatieve regelcentra?

  1. In de hypothalamus van de tussenhersenen
  2. In de formatio reticularis van de hersenstam.

Opmerkelijk: bepaalde vegetatieve regelcentra laten zich moeilijk scherp anatomisch afgrenzen.

Waar ligt en bestaat de formatio reticularis

Centraal gelegen netvormige formatie bestaat uit een groot netwerk van korte, met elkaar samenhangende en communicerende neuronen, dat zich over de gehele hoogte van de hersenstam uitstrekt. Hierin bevinden zich onder meer de regelcentra voor hart en bloedsomloop en voor de ademhaling

Hoe worden vegetatieve organen vanuit regelcentra in de hypothalamus en hersenstam gereguleerd?

  1. Efferente zenuwen
  2. Hormonen.

Met uitzondering van de innervatie van de ademhalings-, kauw- en slikspieren en van de uitwendige sluitspieren bij de afvoer van feces en urine (deze staan alle onder willekeurige controle)
De neurale regeling van de vegetatieve organen tot stand door middel van efferente zenuwvezels van het vegetatieve zenuwstelsel.

De hormonale reguleringen vinden in belangrijke mate plaats vanuit de hypofyse, die functioneel-anatomisch verbonden is met de hypothalamus 

Vrijwel alle vegetatieve organen worden door hormonen of andere signaalstoffen en/of door zenuwactiviteit in hun functioneren beïnvloed. Wanneer is er sprake van een intrinsieke of autoregulatie

Als een orgaan ook zonder beïnvloeding door zenuwen of hormonen in staat is zich aan te passen aan de functionele eisen van het orgaan.

Geef een voorbeeld van een intrinsieke of autoregulatie met een open proportionele regeling

De contractiekracht van het hart zonder neurale of hormonale beïnvloeding groter wordt naarmate de aanvoer van bloed via de holle aders toeneemt

Benoem drie eigenschappen van meercellige.

  1. Geen direct contact met buitenwereld
  2. Omgeven door milieu intérieur
  3. Intern milieu constant door regelmechanismen

Wat is een voordeel van een constant milieu bij meercellige?

Differentiatie en specialisatie van cellen

De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:

  • Een unieke studie- en oefentool
  • Nooit meer iets twee keer studeren
  • Haal de cijfers waar je op hoopt
  • 100% zeker alles onthouden
Onthoud sneller, leer beter. Wetenschappelijk bewezen.
Trustpilot-logo