Deze samenvatting is gebaseerd op het studiejaar 2013-2014.

Hoorcollege 18 Functie gewrichten en spieren
4 november 2013

Het bewegingsstelsel

Een mens heeft 206 botten en 640 spieren, deze vormen het bewegingsstelsel. Problemen met het bewegingsapparaat zijn heel groot. Een derde deel van de klachten bij de huisarts heeft hiermee te maken en 7% van de totale kosten in de gezondheidszorgkosten is afkomstig van problemen met het bewegingsapparaat.

Gewrichten is in het Engels een ‘joint’. ‘Joint’ heeft echter een uitgebreidere definitie: skeletverbinding. Dit zijn alle verbindingen tussen botten, hieronder vallen dus ook tanden in de kaak of de schedelplaten. De echte gewrichten noemt men ook wel articulatio of synoviale gewrichten.

Het synoviaal gewricht

Bij een synoviaal gewricht zit aan beide kanten een bot en aan het uiteinde van het bot zit kraakbeen, dit is iets minder hard. Om het gewricht te smeren zit er synoviale vloeistof in het gewricht, dit wordt geproduceerd in het synoviaal membraan dit sluit aan op het kraakbeen. Aan de buitenkant, om het gewricht heen, zit steviger bindweefsel, dat noemt men het kapsel. Grote strengen in het kapsel noemt men ligamenten. Zie ook de dia.

Het aantal bewegingsmogelijkheden van het gewricht hangt af van de vorm van de gewrichtsvlakken. Wanneer het gewricht uit twee plaatjes bestaat kan men alleen naar links en rechts bewegen. Bij een gewricht met kapsel en een kogel kan men alle kanten op bewegen.

Het is van belang dat de gewrichtsvlakken goed op elkaar aansluiten. Wanneer de gewrichtsvlakken niet meer op elkaar aansluiten noemt men dit luxatie. Luxatie wordt voorkomen door spieren, ligamenten (bindweefsel wat van bot naar bot loopt) en vloeistof. Door synoviale vloeistof ontstaat oppervlakte spanning waardoor de gewrichtsvlakken alleen kunnen schuiven over elkaar, maar niet los komen van elkaar. Dit kun je vergelijken met de spanning tussen twee glazen platen met een beetje water ertussen.

Er zijn verschillende typen gewrichten op de dia zie je:

• een scharniergewricht kan alleen buigen en strekken, 1 as (vingerkootjes)

• een rolgewricht botten rollen langs elkaar 1 as (onderarm)

• een zadelgewricht 2 assen (vingerknokkel)

• een elipsoïd gewricht lijkt op een kogelgewricht, maar platter 1 as

• een kogelgewricht kan alle bewegingen slechts beperkt door de kom in de 3 assen (dus alle kanten op) (heup en schouder)

• twee platten plaatjes die over elkaar bewegen 1 as

Kogelgewrichten vind je in het lichaam in de schouder en de heup. Over het algemeen geldt de regel: hoe verder distaal (van het hart af) hoe minder assige gewrichten je zult vinden. Dit heeft te maken met spiermassa die veel ruimte inneemt en daardoor op sommige plekken in de weg zit zoals in de hand.

Om een kogelgewricht zitten veel spieren en ligamenten om het gewricht stabiel te maken. Bij een een-assige gewricht zijn veel minder spieren en ligameten te vinden. Gewrichten zijn namelijk van zichzelf meer stabiel.

Bewegingen kunnen alleen plaatsvinden als er een spier zit tussen twee botten. Antagonisten zijn spieren die een tegengestelde beweging mogelijk maken. Je gebruikt altijd meerdere spieren tegelijk, zodat je soepelere bewegingen maakt.

Afspraken bewegen

Bewegen van naar de buikzijde (ventrale zijde) noemt men flexie (buigen). Bijvoorbeeld kin naar de borst, arm naar de borst. Bewegen naar de rugzijde (dorsale zijde) noemt men extensie (strekken). Bij de benen is dit andersom: als men de knie buigt heet dit flexie en als men de knie strekt heet dit extensie. Dit heeft te maken met de embryonale ontwikkeling.

Abductie is het bewegen (van je arm) van je zij af (naar boven en de zijkant), adductie is het bewegen naar je zij toe.

Endorotatie is naar binnen draaien, exorotatie is naar buiten draaien.

Voor het omhoog brengen van de arm is bijvoorbeeld het volgende nodig:

Abductie schoudergewricht 90%.

Lateroflexie scapula 60%.

Lateroflexie wervelkolom 30 %.

Eventuele abductie van het heupgewricht.

Hoorcollege 19 Steunweefsel (Bouw en kraakbeen)
4 november 2013

De belangrijkste functies zijn het ondersteunen van het lichaam en beweging. Er bestaan twee soorten steunweefsel:

• Kraakbeen

• Botweefsel

Axiale skelet (Schedel, ruggengraat, ribben) en het appendiculaire skelet, extremiteiten.

Kraakbeen zit in gewrichten. Het is het meest eenvoudige/primitieve weefsel.

• Veel extracellulaire matrix, weinig cellen (dit vormt een stevige gel)

• Cellen liggen in uitsparingen in de matrix: lacunen

• Geen bloedvaten in het kraakbeen. Voeding door diffusie

• Geen zenuwen

• Kraakbeen vaak omgeven door perichondrium, vlies om het kraakbeen heen. Dit zit niet om gewrichtskraakbeen.

Functies kraakbeen:

• Steun en drukopvang, zorgt voor een glad glijvlak in gewrichten.

• Groei organisme, deling van kraakbeencellen in de epifysair schijf (groeischijf) bepaalt de lengte groei bij kinderen.

Groei van kraakbeen:

• Vanuit de mesenchymcellen: interstitiële groei, vorming van chondrionen en het aanleggen van de matrix, dit is embryonaal.

• Vanuit perichondrium (bindweefsel) appositionele groei. Dit is bij volwassenen, het breder worden.

• Lage zuurtstofspanning bevordert de groei.

Eerst individuele kraakbeencellen in de matrix. Deze gaan delen hierdoor ontstaat er een koppel van cellen ook wel isogene groep genoemd. Tussen deze cellen komt weer nieuwe matrix en het kraakbeen groeit.

Soorten kraakbeen:

Hyalien kraakbeen zit in de meeste gewrichten, maar niet tussen de wervels en niet in de knie.

• Lacune met daarin chondrocyten

• Peri-cellulaire matrix: proteoglycanen

• Territoriale matrix: type II collagenen

• Interterritoriale matrix

Extracellulaire matrix: amorfe gel: GAG’s, proteoglycanen Deze zuigen veel water aan, door hun negatieve lading zorgen voor het diffunderen van stoffen. Ook zorgen ze voor een soort ‘kussen’ door het vele water. Adhesieve glycoproteïnen verzorgen de aanhechtingen.

Fijne gladde collageen type II vezels zitten in de territoriale matrix tussen de cellen.

Articulair kraakbeen is het kraakbeen bij de gewrichten.

• Vezelig kraakbeen (fibrocartilages). Overgang naar pees, veel type I collageen. Overal waar heel veel trek- en rekkrachten op komen te staan. Dat is in de knie en tussen de wervels.

• Elastisch kraakbeen (denk aan je oorschelp), veel elastisch vezels. ‘Elastiekjes”, niet grote bundels.

Botweefsel:

1. Mechanische steun

2. Beweging mogelijk, aanhechtingplaats spieren

3. Bescherming (van longen en zenuwen)

4. Reservoir van minerale zouten (calcium en fosfaat)

Kraakbeen: Chondroblast (voorloper chondrocyt), chondrocyt (maakt kraakbeenweefsel), lacune, 80% water, type II collageen, geen bloedvaten, slecht herstel

Bot: Osteoblast (maken botweefsel), osteocyt (omsloten door bot, communiceert met andere botcellen), lacune, 25% water, type I collageen, wel bloedvaten, goed herstel

Bot bestaat uit een kalkmatrix (een mineraal) en collageen (organisch materiaal)

Kenmerken botweefsel;

• Continue afgebroken en weer aangemaakt, evenwicht (te maken met mineralen, herstel)

• Sterke doorbloeding

• Relatief snelle genezing

• Ontwikkelt ‘’onder druk’’, dus wanneer de spieren gebruikt worden wordt er meer bot ontwikkeld om je botten steviger te maken. Je lichaam merkt dat er druk uitgevoerd wordt. Als mensen lang in bed liggen kan er dus botontkalking optreden.

Soorten:

• Spongieus of trabeculair bot. Opgebouwd uit botbalkjes of spiculae (ziet eruit als spons).

• Compact of corticaal bot. Opgebouwd uit osteonen. (massief)

Celtypen:

• Osteoblasten bouwen de cel op

  • Vanuit mesenchymcellen

  • Tegen bot aan

  • grote ronde basofiele cel (eiwitproductie)

  • Secretoire cel: zet botmatrix af naar buiten toe. (appositie)

  • Eerst vorming osteoid, later is er verkalking (hydroxyapatiet)

• Osteocyten zijn het kleinere eindstadium van osteoblasten, ze liggen dan omgeven door hun eigen gevormde bot. Liggend in een lacune. Ze zijn onderling verbonden via canaliculi. Ook scheiden ze stoffen af via gap junctions en onderhouden zo het bot (communiceren waar meer gemaakt moet worden)

• Osteoclasten zorgen ervoor dat bot afgebroken kan worden. Ze zijn afkomstig van monocyten. Grote meerkernige cellen. Ze zijn mobiel en bewegen dus over het bot.

Osteoblasten bouwen en osteoclasten kauwen

Botvorming:

• Desmale verbening, bij de platte beenderen van de schedel. Tijdens de ontwikkeling heb je mesenchymcellen tussen twee lagen bindweefsel die gaan differentiëren tot osteoprogenitorcel (osteogene cel). De osteogene cellen differentiëren tot osteoblasten. De osteoblasten vormen botbalkjes. Die botbalkjes fuseren uiteindelijk tot spongieus bot. Later wordt dit vervangen door compact bot. Zo ontstaat primair botweefsel, waarin ook al osteocyten zitten. Het gaat dus niet via kraakbeen. Dit proces is foetaal en postnataal.

• Enchondrale verbening. Dit gaat via het kraakbeen. Het kraakbeen vormt het model voor het uiteindelijk bot. Eerst wordt botweefsel rondom het kraakbeen gevormd. Vervolgens dringen de bloedvaten naar binnen in de mergholte. Op het kraakbeen wordt spongieus bot afgezet en de epifysairschijf ontstaat. De epifysair schijf bestaat uit een rustzone, proliferatiezone (hier worden continu nieuwe cellen gevormd), de hypertrofe zone (de cellen ‘blazen’ zichzelf als het ware op), de verkalkingszone (de cellen verkalken) en de resorptie zone (hier zetten osteoblasten bot af op het kraakbeen en worden de verkalkte cellen door de osteoclasten weggevreten). Hierdoor ontstaat lengtegroei. De pijpbeenderen zijn ontstaan via endochondrale verbening. De groeischijf verdwijnt uiteindelijk.

Lamillair (volwassen) bot is omgebouwd primair bot. Lamillair bot bestaat uit een structuur van osteonen. In het midden van de osteon loopt een bloedvat. Het bestaat uit kleinere, afgeplatte osteocyten die regelmatig zijn verdeeld. Er heerst een regelmatige oriëntatie van de collageenvezels. Er is tragere mineralisatie en langzame botvorming. Bloedvaten in de lengte zijn kanalen van Havers en in de breedte zijn kanalen van Volkmann.

Plexiform (immature, woven) bot bestaat uit grote ronde osteocyten die onregelmatig zijn verdeeld. Er heerst een willekeurige oriëntatie van de collageenvezels. Er is een snelle mineralisatie van het matrix en een snelle botvorming.

Veel gebruikte kleuringen zijn:

• Hematoxyline (H); dit is een basische kleurstof die bindt aan zuren zoals DNA, RNA en zure eiwitten. Kraakbeen bevat veel zure proteoglycanen (GAG’s). Dit is een blauwe kleuring.

• Eosine (E): dit is een zure kleurstof die bindt aan de basische componenten van de cel. Bot bevat relatief veel collageen type I en minder GAG’s. Dit is een rode kleuring.

Hoorcollege 20 Botziekten
04-11-2013

Er is altijd sprake van botombouw door de osteoclasten en osteoblasten. Dit is omdat bot slijt en verslapt door minifracturen. De osteocyten geven signalen af zodat de osteoclasten het kapotte weefsel wegvreten en de osteoblasten nieuwe weefsel vormen. Normaal is er een balans tussen de botaanmaak en de botafbraak, maar bij ziekten of bij ouderdom is deze balans verstoord en krijg je dus ofwel minder, slapper bot ofwel je hebt teveel bot. Je botmassa neemt af met je leeftijd.

Osteoporose

Osteoporose is een vorm van botontkalking. Hierbij is de osteoclast eigenlijk overactief en worden er meer botbalkjes afgebroken dan aangemaakt. Zowel mannen als vrouwen hebben hier last van, maar de gevolgen voor vrouwen zijn meestal ernstiger, omdat vrouwen sowieso een lagere botmassa hebben. Bovendien wordt na de menopauze het hormoon oestrogeen niet of veel minder aangemaakt en dit hormoon is nodig voor de botvorming. Door de verminderde botmassa krijg je eerst osteopenia en dit kan erger worden tot osteoporose. De wervels gaan dan ook inzakken en je gaat voorovergebogen lopen en wordt korter.

Osteogenesis impercta

Bindweefsel, het collageen type I is aangetast, hierdoor is er geen goede verkalking. Dit veroorzaakt broze botten maar ook bot op de verkeerde plaatsen.

Osteoartritis

Hierbij is het articulair kraakbeen aangetast waardoor het minder water bevat, dit veroorzaakt pijn en het eerder slijten van kraakbeen en uiteindelijk ook het bot. Het veroorzaakt zwellingen om het gewricht en stijfheid.

FOP

Bij deze ziekte gaat bindweefsel verkalken en wordt uiteindelijk omgezet tot bot.

Ziekte van Paget

Hierbij wordt er te veel bot vernieuwd, zowel de aanmaak als afbraak is verhoogd. Netto is er evenveel bot maar het is ongecontroleerd en misvormd en rafelig. Dit kan behandeld worden met botafbraakremming, hierdoor wordt ook de groei verminderd.

Osteosarcoom

Er komt een woekering van osteoblasten, hierdoor wordt er te veel bot gemaakt. Komt veel voor bij jongeren aan het eind van hun groei 65% kan genezen worden, vaak door middel van een amputatie.

Botmetastasen

De tumor ontstaat vanuit het beenmerg of de tumorcellen zijn uitgezaaid naar het beenmerg, vanuit daar kan de botombouw veranderd worden. Er worden twee vormen onderscheiden:

• Osteoblastisch: hierbij ontstaan er verdikkingen in het bot door de remming van de voorlopercellen van de osteoclasten en de stimulering van de voorlopercellen van de osteoblasten. Dit komt vaak voor bij prostaatkanker.

• Osteolytisch: hierbij ontstaat verdunningen in het bot door de stimulering van de voorlopers van de osteoclasten en de remming van de voorlopercellen van de osteoblasten. Dit komt voor bij meerdere vormen van kanker, onder andere borstkanker en multiple myeloom.

Sclerosteosis

Een overgroei van botweefsel. Er heerst een toegenomen activiteit van osteoblasten. Door de overgroei van botweefsel ontstaat compressie op de hersenen, op de organen en de zenuwen. Uiteindelijk worden deze patiënten ook doof doordat hun gehoorbeentjes verkalken. Het is een ziekte die autosomaal recessief overerft.

Van Buchem Disease

Eenzelfde soort ziekte maar deze variant is minder ernstig.

Patiënten van beide ziekten hebben problemen met de botremmers. De botremmer is sclerostin. Sclerostin wordt gemaakt door de osteocyten. In dit eiwit zit een mutatie.

Hoorcollege 21 Bouw en Functie Spierstelsel
05-11-2013

Spierceltypes:

• Dwarsgestreepte spiercellen

  • Skeletspiercellen (spiervezels)

    • veelkernig/ multinucleair

    • perifeer gelegen kernen (aan de zijkant van de cel)

    • postmitotisch (geen celdeling)

    • behoorlijk regeneratievermogen (kan schade herstellen)

    • somatisch zenuwstelsel (vrijwillig)

    • snelle samentrekking/contractie

    • lang, cilindrisch, stompe uiteinden

  • Hartspiercellen (cardiomyocyten)

    • een- of tweekernig/mono- of binucleair

    • centraal gelegen kernen

    • postmitotisch (geen celdeling)

    • minimaal regeneratievermogen (schade haast niet herstellen)

    • autonoom zenuwstelsel (niet vrijwillig)

    • variabele contractiesnelheid

    • kort, cilindrisch, vertakkingen (soor net)

• Vasculaire en viscerale

  • Gladde spiercellen

    • eenkernig/mononucleair

    • centraal gelegen kernen

    • mitose mogelijk (celdeling mogelijk)

    • groot regeneratievermogen (schade goed herstellen)

    • autonoom zenuwstelsel (niet vrijwillig)

    • langzame samentrekking/contractie

    • spoelvormig, spitse uiteinden

Spieren zijn door middel van pezen aan botten verbonden. Beweging is alleen mogelijk wanneer een spier twee botten verbind.

Spieren (omringt door bindweefsel: epimysium) bestaan uit spierbundels/fasciculus (omringt door perimysium) die bestaan uit spiervezels/myofibers (dit is een spiercel omringd door endomysium) die bestaan uit myofibrillen (een heleboel sarcomeren naast elkaar) die op hun beurt weer bestaan uit myofilamenten. Dit zijn de actieve elementen actine en myosine die in elkaar kunnen schuiven.

Een sarcomeer (2 micrometer) bestaat uit 2 myofilamenten.

• Dik filament: myosine II (kop + staart)

• Dun filament: actine, tropomyosine + troponine complex

Dun filament zit vast aan de Z-lijn (zwarte lijn in wit), het dikke filament aan M-lijn (witte lijnen (dubbel) in zwart).

Spiercontractie

• Zenuwimpuls.

• Acetylcholine (neurotransmitter) komt vrij en bindt aan receptoren, dit zorgt voor de depolarisatie membraan en het membraan wordt positief

• Activatie voltage sensoren in T tubuli

• Openen van calcium release kanalen

• Binding calcium aan troponine, dit start de contractiecyclus

• Transport calcium, terug naar het sarcoplasmatisch reticulum (dit houdt het calcium vast), einde cyclus

Myosine kan aan actine binden. Dit heet het rigor complex bij afwezigheid van ATP. Dit veroorzaakt Rigor Mortis (lijkstijfheid).

Bij aanwezigheid van ATP kan ATP aan de myosinekop binden. Myosine laat los. Vervolgens wordt ATP gesplitst in ADP, Pi. Door die splitsing richt de myosinekop zich weer op en hecht zich aan het volgende actinemolecuul. ADP, Pi laten los, de myosinekop klapt hierdoor om (powerstroke) en het actine molecuul schuift naar achter. Myosinekoppen trekken zo het actinefilament naar binnen. De dikke en dunne filamenten schuiven over elkaar heen en dit zorgt voor de contractie.

I band wordt korter (alleen dun filament), de A band blijft hetzelfde (lengte dikke filament), de H-lijn wordt korter (alleen dik filament).

De calcium ionen binden aan troponine C waardoor tropomyosine loskomt van myosine en myosine vrij kan binden aan actine.

Er zijn drie verschillende soorten skeletspiervezels.

Type I: langzaam samentrekkende spiervezel (dun)

• Rode kleur door aanwezigheid myoglobine eiwitten die zuurstof binden

• Veel mitochondria (oxidatief)

• Myosine ATPase activiteit laag

• Contractiesnelheid laag

• Uithoudingsvermogen hoog

• Veel aanwezig bij marathonlopers en vogels die ver vliegen

Type IIa: deze zit er tussenin

• rode kleur (myoglobine)

• Veel mitochondria (oxidatief) + glycogeen (anaerobe glycolyse)

• Myosine ATPase activiteit hoog

• Contractiesnelheid relatief hoog

• Uithoudingsvermogen relatief hoog

• Hockeyers

Type IIb: snel krachtige samentrekkende spiervezel (dik)

• Lichtroze/witte kleur

• Weinig mitochondria maar veel glycogeen (anaerobe glycolyse)

• Myosine ATPase activiteit hoog

• Contractiesnelheid hoog

• Uithoudingsvermogen laag (minder ATP + door de ophoping van melkzuur)

• Sprinter, gewichtheffers, jachtluipaarden

Skeletspiervorming

Embryonale myogenese:

• Primaire myoblasten

• Beperkte deling

• Niet zelfvernieuwend

• Afkomstig van myotoom

• Vormen spontaan primaire spiervezels (myofibers), kleine spiervezels door samensmelting myoblasten

• aanvankelijk dikker dan secundaire fibers

• rode/langzame – aerobe/oxidatieve spieren (vooral type I)

Naast de neurale buis bevinden zich de somieten. In een deel hiervan vindt de identificatie van myoblasten plaats. Die gaan vervolgens migreren vanuit de somiet naar het myotoom. Daar vindt dan differentiatie plaats.

Foetale myogenese:

• Secundaire myoblasten

• Proliferatie beperkt

• Niet zelfvernieuwend

• Afkomstig van een myotoom

• De primaire myofibers worden gebruikt als matrijs voor secundaire fibers

• Aanvankelijk dunner dan primaire fibers

• Witte/snelle - anaerobe/glycolytische spieren (vooral type IIB)

Postnatale myogenese:

1. Satellietcellen als reservoir voor myoblasten

2. Groot proliferatievermorgen

3. Zelf vernieuwend

4. Oorspronkelijk afkomstig van de myotoom

5. Verzorgen spiergroei en spierregeneratie in een volwassen lichaam

Satellietcellen liggen op en om de spiercellen. Ze zijn onmisbaar voor postnatale skeletspiergroei (spiervezelgroei) en skeletspier regeneratie na schade. De hartspieren hebben geen satellietcellen en hebben dus geen regeneratievermogen. Met het pax7 eiwit kun je de satellietcellen zichtbaar maken.

De spiergroei die na de geboorte vindt plaats door hypertrofie (toename van spiervezelgrootte, meer kernen en meer genexpressie, dit kost veel energie) en hyperplasie (toename van het aantal spiervezels). Een skeletspiervezelkern verzorgt genexpressie van een deel van het sarcoplasma (cytoplasma van myofiber) dit deel heet ‘DNA eenheid’ of ‘myonucleaire domein’.

Spierafbraak

Sarcopenia: door ouderdom worden je spieren kleiner. Dit komt ook voor bij kanker of AIDS patiënten (cachexie) of door langdurig onbruik spieren (disuse atrofie) of bij spierziekten zoals Duchenne Musculaire Dystrofie.

Je hebt minder spiervezels door:

• afbraak spiereiwitten

• minder satellietcellen

• meer vet en bindweefsel.

Hoorcollege 22 Spierziekten en behandelingsmethoden
05-11-2013

Herstel spierschade

Als er een scheurtje in je spiervezel komt, herstelt je spier het zelf. Dysferlin maakt membraanblaasjes die fuseren en zo herstellen ze het scheurtje in het sarcolemma.

Als je een groter gat hebt, worden de satellietcellen geactiveerd en gaan naar de plek van de schade toe. De satellietcellen gaan delen en worden myoblasten. Een deel van de satellietcellen gaan weer terug. De myoblasten smelten samen met de spiervezel en herstellen zo de schade.

Als de schade nog groter wordt zullen de satelietcellen samensmelten met elkaar en ze vormen nieuwe primaire myotubes (vergelijkbaar met die in het embryo), deze kunnen samensmelten met de spiervezel.

Als een groot gebied is beschadigd worden de dode cellen eerst opgeruimd door macrofagen waarna de fibroblasten een laagje bindweefsel als een matrijs maken om de spiervezel. Als dit ontregeld is vormen de fibroblasten littekenweefsel dit vormt een blokkade en het weefsel is permanent beschadigd.

Onderzoek naar spierregeneratie

• Skeletsspierregeneratie naar chemische schade (zoals door slangengif), dit herstel verloopt snel (ongeveer 10 dagen).

• Bij meer schade ontstaat er een litteken van bindweefsel (fibrose treedt op).

• Bij spierziekten worden de satellietcellen uitgeput en wordt spierweefsel vervangen door littekenweefsel.

• Isolatie van satellietcellen. Je kunt onderzoek doen naar hoe zo’n cel differentieert. Die differentiatie is eigenlijk de vorming van primaire myotubes. Er worden eiwitten toegevoegd die ook voorkomen in een milieu waarin beschadigde spiercellen zijn. Hierdoor gaan de satellietcellen ook nieuw spierweefsel maken.

Myostatine eiwit

• Klein eiwit

• Remt spiergroei en remt spierregeneratie

• Wordt door de spieren zelf aangemaakt.

• Zwerft inactief in het bloed en wordt in de spier geactiveerd

• Werkt alleen in de spier

Als je geen myostatine hebt, wordt je hypermusculair. Dit is het geval bij dikbil koeien.

Spierziekte van Duchenne

• tot nog toe ongeneselijke ziekte

• recessief x-chromosomaal en daardoor bijna alleen bij jongens voorkomend

• langzame afbraak van dwarsgestreepte spieren

• tussen 8 en 14 in rolstoel; meestal overleden tussen 20 en 35

Dystrofine zorgt dat de spierencellen aan de extracellulaire matrix zijn verbonden. Bij Duchenne patiënten mist dit eiwit en hierdoor krijgen de spieren meer schade. Aanvankelijk kunnen de satelliet cellen dit nog compenseren, maar deze raken uitgeput en dan stopt het herstel. In plaats wordt dan vet en bindweefsel gevormd.

Becker is een spierziekte waarbij het dystrofine eiwit korter is. Deze ziekte verloopt trager dan Duchenne, maar heeft dezelfde uitkomst.

Bij Duchenne patiënten is het TGF-β1 chronisch verhoogd (dit is een eiwit wat de regeneratie remt).

Behandelingsmogelijkheden

Cel therapie (herstelt dystrofine expressie)

Hierbij neem je satellietcellen van een gezonde persoon die je opkweekt. Vervolgens injecteer je deze bij een zieke persoon. Problemen hierbij zijn dat:

• satellietcellen niet migreren naar de spier (blijven waar je ze injecteert)

• satellietcellen niet migreren in de spier (verdelen zich niet over de spier)

• slecht overleven

• het immuun systeem onderdrukt moet worden

Zelfs bij 250 injecties per vierkante centimeter bedekt het niet de hele spier. Dit is dus niet haalbaar.

Andere stamcellen kunnen wel migreren maar hiervan is de efficiëntie heel laag. Het is ook moeilijk om genoeg autonome stamcellen te verkrijgen. Van een donor kan dit wel, maar het onderdrukken van het immuunsysteem is eigenlijk te gevaarlijk voor deze patiënten. Mesangioblasten zijn het meest veelbelovend, maar omdat ze niet de goede signalen krijgen vormen ze vet en bindweefsel in plaats van spierweefsel.

Een andere behandelmethode is het remmen van myostatine.

Hierdoor krijg je meer spiergroei, en dit zou kunnen compenseren voor het verlies van spieren bij de patiënten. Bij de proeven op muizen en proefpersonen leek dit heel veelbelovend, alleen kregen de patiënten onderhuidse bloedingen en deze trial is toen beëindigd. Men doet nu onderzoek om specifiekere myostatine remmers te ontwikkelen. Ook wordt een manier gezocht om het TGF-β1 eiwit te remmen.

Hoorcollege 23 Topografische anatomie
8 november 2013

De borstkas bestaat uit:

• sternum (borstbeen) uit drie delen (manubrium sterni (bovenste), corpus sterni (lang middenstuk) en processus xiphoideus (klein uitstulping onderaan))

• angulus sterni (scheiding tussen manubrium sterni en corpus sterni bij 2^e rib

• apertura thoracicus superior en inferior (opening thorax boven en onderzijde)

• 12 ribben

  • 7 echte ribben (rib-kraakbeen-sternum)

  • 3 valse ribben (rib-kraakbeen-kraakbeen-sternum) en

  • 2 zwevende ribben (rib niet aan sternum)

• intercostaalruimte (ruimte tussen de ribben naamgeving is de rib erboven)

• intercostaalspieren bestaande uit twee lagen in andere richting

  • externa intercostaalspieren (voor de inademing) lopen als een v hals en beginnen achter deze eindigen eerder,

  • de interna intercostaalspieren (voor de uitademing) zijn andersom ^ en beginnen bij het sternum,

  • de innermost intercostaalspieren zijn een deel van de interna intercostaalspieren.

• spieren van het diafragma, die de thorax kunnen vergroten bij inademing.

Over de borstkas kunnen verschillende lijnen worden getrokken, deze zijn handig bij plaatsaanduidingen en dan weet je welke structuren je moet voelen. Enkele voorbeelden van hulplijnen zijn:

• midclaviculaire lijn (over de tepel, die ligt in de 4^e intercostaalruimte)

• midaxillaire lijn (vanuit oksel naar beneden)

• anterior axillaire lijn (paar cm meer naar de buikzijde vanaf midaxillair)

• posterior axillaire lijn (paar cm meer naar rugzijde vanaf midaxillair)

• paravertebral lijn (op rug net naast de wervels)

• scapulaire lijn (over de punt van het schouderblad naar beneden)

De borstkas beschermt niet alleen de organen in de thorax (hart, longen, thymus, trachea met linker en rechter hoofdbronchus en slokdarm) maar ook enkele uit het abdomen: milt, lever, maag, en de nieren deels. Dit komt omdat het diafragma uit twee koepels bestaan en zo tussen de ribben omhoog gaat.

De longen zitten in een pleuraholte dit wordt de pariëtale pleura genoemd. De viscerale pleura zijn de echte longen. Deze pariëtale pleura is groter dan de viscerale en heeft onder de longen nog extra ruimte dit wordt de recessus costadiafragmaticus genoemd. Ook in het midden achter het sternum is extra ruimte dit is de recessus costomediastinalis. Bij diepe inademing gebruiken de longen ook deze ruimtes om te ontvouwen. In normale situatie loopt de pariëtale pleura ongeveer 2 ribben lager dan de longen. De cardiac notch is de ruimte die is uitgespaard voor het hart.

De rechterlong bestaat uit 3 kwabben (superior, middle, inferior) en de linkerlong uit 2 kwabben (superior en inferior). De longsegmenten zijn er echter evenveel 10 aan elke zijde namelijk. De grote lijnen tussen de longen heten fissura obliqua en de andere lijn in de rechterlong heet fissura horizontalis.

De hilus is de plek waar de bloedvaten en luchtvaten aansluiten op de longen. Hieromheen zit een vlies het ligamentum pulmonale en dit zorgt dat de longen en de vaten langs elkaar heen kunnen bewegen zonder dat er iets kapot scheurt.

Onderaan liggen de aderen met zuurstof rijk bloed, achteraan de rugzijde ligt de luchtpijp met daarnaast de zuurstofarme slagader.

Tussen de longen ligt de mediastinum (centrale ruimte). Hierin liggen de thymus (zwezerik) en het pericardium met het hart erin. De verdeling is aan de hand van het sternum. Superior mediastinum is ter hoogte van het manubrium sterni. Het onderste deel is verdeeld in het mediastinum anterius (vooral thymus, vet en lymfe), mediastinum medius (voornamelijk hart) en mediastinum posterius (voornamelijk grote bloedvaten en slokdarm).

De pericardholte met het hart bestaat uit het pariëtale pericard (fibreus pericard) en het viscerale pericard (epicard)

Het mediastinum superius bevat de thymus trachea met bifurcatie (splitsing in de twee hoofdbronchus en de oesophagus (slokdarm). De bloedvaten zijn: linker en rechter vene brachiocephalica (aders naar de linker en rechter armen), vena cava superior (VCS, bovenste holle ader) en de arcus aortae (aorta boog bestaande uit truncus brachicephalicus, linker aorta carotis communis en linker aorta subclavia, de slagaders naar de armen en de hersenen). Ook bevat het lymfeklieren en de ductus thoracicus (lymfevat). De zenuwen zijn de linker en rechter nervus phrenicus (gevoel van het hartzakje en andere organen) en linker en rechter nervus vagus (met linker nervus laryngeus recurrens, parasympathische zenuwstelsel).

Het mediastinum posterius bevat de slokdarm. De bloedvaten zijn: aorta descendens (dalende deel van de aorta na de boog) het venen azygos systeem (met vene azygos, vene hemiazygos accessoria en vene hemiazygos) deze aders zijn er maar één dus geen linker en rechter variant ze voeren het bloed langs de wervelkolom weg. De ductus thoracicus (lymfevat) zijn aanwezig en lymfeklieren. Ook zenuwen: nervus vagus (plexus oesophageus), truncus sympathicus (grensstreng) met thoracale splanchnische zenuwen.

Het mediastinum medius bevat het pericardium (hartzakje) met het hart. De aorta ascendens (omhooglopende deel), truncus pulmonalis, arterie pulmonalis en vene pulmonalis (longslagader en ader), vene cava superior en vene cava inferior (bovenste en onderste holle ader), lymfeklieren en nervus phrenicus zijn hier ook.

Het mediastinum anterius bevat de thymus deels en vet en bindweefsel. Het bevat ook lymfeklieren en takken van de arterie en vene thoracica interna.

Hoorcollege 24 Thorax Radiologie
8 november 2013

Een thorax foto moet je altijd op dezelfde manier en in dezelfde volgorde bekijken, zodat je niets mist. Het is ook van belang dat je bij een foto ieder onderdeel apart bekijkt.

Een ezelsbruggetje hierbij is: Are there many lung lesions?

1. Abdomen

   Buik: vrije lucht, darmgasverdeling, calcificaties, clips (operaties), stand van het diafragma

2. Thorax skelet

   Wervelafwijkingen, osteoporose, botziekten, tumor enzovoorts.

3. Mediastinum (ruimte tussen beide longen)

   Vorm en grootte en positie trachea

   Vorm en grootte hart

   Vorm en plaats hili. Normaal gesproken zit de linker hilius hoger, is dit niet het geval dan kan dit wijzen op een afwijking.

4. Long en Long

   Bekijk de longen apart

   Kijken naar longvolumes, zijn deze gelijk?

   Hoe zien de bloedvaten er links en rechts uit? Is de verhouding met de bronchiën normaal?

   Hoe zien de fissuren (de grenzen tussen de verschillende longkwabben) eruit?

5. Parenchym: kijken naar verdichte of lucente gebieden.

Je kunt aan de foto zien wat links en rechts is door op te letten op de plek van het hart (altijd links). Op een foto zie je van het hart het linker ventrikel, rechts zie je niet het ventrikel maar wel grens van het rechter atrium. Je ziet niet het verschil tussen sternum en wervelkolom niet omdat het een platte weergave is. Je moet ook letten op de hili, links moet hoger zetten dan rechts. Als dit niet het geval is duidt dit op een afwijking.

Pneumonie

Alles wat de long kan vullen, zoals bloed, vocht of een tumor. Een pneumonie geeft vulling, dus consolidatie. Lobair betekent geheel gevuld en segmenteel betekent gedeeltelijk gevuld. Omdat de bronchiën normaal gevuld zijn met lucht is er bij een pneumonie geen sprake van significant volume verlies. Soms kun je op een 2d foto al kijken waar een pneumonie zit omdat er verschillende contouren niet meer zichtbaar zijn. Het vocht geeft een witte kleur.

Atelectase

Volume verlies. Dit kun je zien aan:

• Shift mediastinum van structuren, dus hart op een andere plek

• Verplaatsen hili, als ze op dezelfde hoogte zitten

• De hoogtestand van het diafragma

• Verplaatsen van fissuren

• Andere longgebieden kunnen ter compensatie hyperinflatie vertonen (ze zijn abnormaal gevuld met lucht)

• Asymmetrie hemithoraces

De oorzaken kunnen zijn: compressie, iets drukt op de long (bijvoorbeeld pleuravocht of een tumor (groot ruimte innemend proces)) of resorptie, de bronchiën zijn afgesloten en door deze obstructie neemt het volume af. Dit kan bijvoorbeeld komen door een tumor.

Pneumothorax (klaplong)

Dit is een extreme atelectase. Je hebt helemaal geen longvaten meer, de long is helemaal met lucht gevuld. Al het bloed is in de andere long terecht gekomen. Soms kan nog wel lucht in de thorax komen maar er niet meer uit dit levert druk op de longen en hieraan ga je dood. Daarom moet er iets (een naald of een buis in de borstkas) om de spanning eraf te krijgen.

Overvulling

Versterkt de longvaattekening, grote vaten zijn zichtbaar. De vaten zijn erg onscherp en dik geworden. Ook is het hart vaak vergroot omdat meestal de oorzaak een decompensatio cordis is. Ook is er pleuravocht zichtbaar (als wit onderin).

Longemfyseem

• Hyperlucente longen (heel zwart op de foto)

• En een heel plat diafragma, de borstkas staat op een diepe inspiratiestand

• De ribben staan ver van elkaar

• De long vaat tekening is sprieterig

• De thorax is tonvormig

• Toegenomen hart configuratie

Hoorcollege 25 Patiënt met pijn op de borst
8 november 2013

Patiënt V, 52 jaar oud en vrouw. Ze kwam op de EHBO met pijn op de borst. Ze had een blanco medische voorgeschiedenis. Pijn op de borst kan afkomstig zijn van het hart, longen, slokdarm, ribben of borstkas. Het lichaam heeft veel moeite met voelen van pijn in organen. Het is moeilijk om aan te geven waar de pijn precies zit.

Hart: de patiënt vertelt dat de pijn uitstraalt naar de rug en dat ze nog nooit iets aan het hart heeft gehad. Ze heeft geen risicofactoren voor een hartinfarct.

Longen: ze heeft geen pijn bij de ademhaling en geen last van kortademigheid.

Slokdarm: omdat de maag net onder het diafragma zit zou daar ook het probleem kunnen zitten. Maar de pijn van de patiënt verandert niet met zijn eetgedrag.

Ook zou het nog een probleem kunnen zijn met de ribben, een fractuur bijvoorbeeld. Hier bleek echter ook geen sprake van.

De patiënt had erg veel pijn en zag er slecht uit (erg bleek, klam).

Lichamelijk onderzoek

• Inspectie (kijken): Bewegen van de thoraxruimte, bewegen de thorax helften tegelijkertijd? Hier zijn geen problemen zichtbaar.

• Palpatie (voelen): Bij het voelen let men vaak ook op de spieren, maar ook dit was normaal.

• Percussie (kloppen): is niet van toepassing hier.

• Auscultatie (luisteren): Ze had links een klein geruis. Veel mensen hebben hier last van.

• Bloeddruk:

  • Rechter arm: 140/90

  • Linker arm: 110/70

    • Er is dus een verschil in de bloedtoevoer in de linker en de rechter arm. Dit duidt op een vaatprobleem.

Men maakt een ECG. Dit doet men om elektrische activiteit te bekijken. Hiermee kun je zuurstoftekort in het hart zichtbaar maken. Er is geen zuurstoftekort te zien.

Hematologie: normale witte bloedcellen

Chemie is ook normaal. De hartspiercellen zijn nog heel, anders zou er Tropine-T in het bloed zichtbaar zijn.

Beeldvorming:

Er werd meteen een CT scan gemaakt. De aorta descendent is te groot. Een te groot bloedvat noemt men een aneurysma. Ook is te zien dat er dunnen lijntjes lopen in de aorta descendent en de aorta ascendent. Dit is te wijten aan een scheur in de wand van de aorta, dit noemt men een dissectie.

Diagnose en behandeling

De diagnose is een acuut type A dissectie van de aorta. Wordt hier niets aan gedaan, dan overlijdt de patiënt binnen 48 uur. Door de spoed moet de patiënt meteen geopereerd worden. Er is een scheur in de intima ontstaan, daardoor ontstaan er twee lumina (2 lagen in de vaatwand). Dit kan spontaan gebeuren en breidt zich zeer snel uit naar lager in de aorta. Alle organen kunnen hier nadeel van ondervinden. Het gevaarlijkste is als de vrije wand ruptuur in de descendent ontstaat.

Er kunnen ook vaten afgesloten worden in de aorta boog en op andere plaatsen in de aorta. Ook andere doorbloedingsstoornissen kunnen ontstaan.

Operatie strategie

De aorta ascendens moet vervangen worden. De aorta klep is ook beschadigd, dus ook deze klep wordt vervangen. Of de aorta boog wordt vervangen hangt af of de primaire intima (de scheur) in die boog zit. Om de aortaboog te vervangen doet men eerst diepe hypothermie, dit betekent dat het lichaam van de patiënt wordt gekoeld. Dan kan men de patiënt aan de hart-long machine zetten, omdat met deze temperatuur het brein dertig minuten zonder zuurstof kan. De aorta werd uiteindelijk vervangen door een buisprothese met een kunstklep. Je kunt ook proberen om de aorta klep te behouden als deze nog heel is. Dan wordt er een buis over de aortaklep gehecht en maakt men twee kransslagaders aan de buis vast. De aortaboog moet soms ook vervangen worden, dit hangt af van waar de scheur zit. Na de operatie werd er opnieuw een CT gemaakt om de aorta ascendens te bekijken.

Vervolg

De patiënt heeft meer dan 3,5 week op de IC gelegen en is daarna goed ontslagen. Toch houdt hij follow-up controles. Ze heeft namelijk nog steeds de dissectie type B. Ze heeft een aantal TIA’s gehad. Aan de hand van de X-thorax foto en de CT scan is zichtbaar dat de type B dissectie is toegenomen, waar hij opnieuw voor is geopereerd.

Tevens kwam hij met heesheid klachten. De nervus recurrens is door de aorta dissectie aangedaan, deze zenuw loopt naar de stembanden, daarom is de patiënt hees geworden.