Hoorcollege 1: introductie
Alzheimer neemt toe want we worden steeds ouder.
3 ziekten waar we ons op gaan concentreren → alzheimer, obesitas & depressie
Doel cursus: weten of behandelingen nuttig zijn in maatschappij.
Inzicht geven in biologische oorzaken van belangrijke gezondheidswetenschappelijke problematiek
van nu.
- Welke biologische processen en regelsystemen betrokken bij normale functioneren → en hoe
ontregeling deze processen bijdraagt aan ziekte.
Waarom neuronale en hormonale regulatie belangrijk voor gezondheidswetenschappers → veel
actuele gezondheidswetenschappelijke problematiek vind zijn oorzaak in zenuwstelsel of in
endocriene systeem
- Psychiatrische en neurologische aandoeningen (alzheimer, ADHD)
- Hormonale aandoeningen (diabetes, groeistoornissen, vruchtbaarheidsstoornissen)
- Gecombineerd neuronaal en hormonaal (depressie, anorexia, obesitas)
Homeostase = onderhouden interne milieu ondanks veranderingen in externe milieu
(lichaamstemperatuur)
- Receptor ‘thermometer’ → temp meters in huid en hypothalamus
→ control center ‘ thermostaat’ → thermoregulatory center in brein
- Effector ‘air conditioner’ → zweetklieren (kouder worden), bloedbanen in huid dilate (warm
worden).
Neuronale/zenuwstelsel en endocriene systeem belangrijkste systemen bij homeostase
Twee manieren signaaloverdracht
a. Neuronale communicatie → snellere communicatie
Zenuwcellen die met uitlopers contact kunnen maken met andere cellen door neurotransmitters
b. Endocrien communicatie → tragere/ verder communicatie
Geven hormonen af → afgegeven in bloedbaan voordat die target cel kan beïnvloeden
→ adrenaline kan zowel hormoon als neurotransmitter afgegeven worden.
Hoorcollege 2: neuronale communicatie
Zenuwcel ‘neuron’
Deze cellen zijn sterk gepolariseerd (tegengestelde groepen)→ uitlopers
verschillen:
- axon (informatie doorgever naar andere cellen)
- dendrites (ontvangen informatie)
,Veel zenuwcellen hebben maar 1 axon en meerdere dendrieten. Maar axon kan wel aan uiteinde
opsplitsen en de uiteindelijke uitlopers ‘axonale button/synapsen' wordt contact gemaakt met target
cells. Dendrieten verbinden met andere zenuwcellen 'dendritische spines’n
- Axon hillock → overgang naar cellichaam naar axon
- Initial segment of axon
Classificatie zenuwcellen
1. Aantal uitlopers axonen/dendrieten
→ unipolar (maar 1 uitloper), bipolar, multipolar
2. Vorm dendrieten/dendritische trees/ zenuwcellen
→ piramidecellen, stellaatcellen (rondom/ster), purkinje cellen
3. Lengte axon
→ projection neurons (lange afstand), interneurons/ schakelneuronen (kleine afstand)
4. Functie
→ afferent neuronen (info doorgeven naar hersenen/centrale zenuwstelsel) (gevoel
neuronen) , efferent (sturen vanuit centrale zenuwstelsel naar periferie stelsel/ spieren)
5. Transmitter secretion/ welke neurotransmitters gebruikt
→ glutamatergic (glutamaat gebruikt), dopaminergic (dopamine gebruikt)
Linksboven = piramide
rechtsonder =stellaatcellen
midden boven = purkinje
Bij bipolaire cellen moeten signalen door de cellichaam die een hoge weerstand heeft dus dan gaat
het signaal minder snel → gevoelssignalen hebben nu dus manieren gevonden om langs cellichaam
heen te gaan zodat signaal snel gaat.
Alle spieren worden aangestuurd door zenuwcellen waarvan cellichamen in
ruggenmerg liggen. (bv rug naar voet).
Zenuw die langste route heeft die gaat van hersenstam naar ruggenmerg om de
aortaboog omhoog naar larynx/strottenhoofd. Bij een giraffe bijvoorbeeld heel lang.
Zenuwcellen nummers
- Brein bevat 3-5 x 1011 (300-500 miljard) zenuwcellen
- Grotendeels hersenschors
- 1011 kleiner zenuwcellen/granule cells in kleine hersenen
- Er zijn 10 keer meer niet-neuronale cellen in brein (steuncellen/geven
structuur)
3 typen gliacellen
1. Oligodendrocyten → isolerend laagje rondom axonen
2. Astrocyte → ook contact zenuwcellen , belangrijk voor synaptische
communicatie/moduleren dit, nauwkeurig volledig afsluiten van bloedvaten van
hersenen, belangrijk voor bloed hersenen barrière.
3. Microgliale Cellen → afweercellen/immuuncellen hersenen
Axon perifiere systeem Axon in centrale systeem
,Schwann cellen → hebben zelfde functie als oligodendrocyten/myeiline maar dan in perifere systeem.
Multiple sclerosis (MS) = verstoorde zenuwsignaal conditie als gevolg van ontsteking van de
myelineschede /isolatielaag verloren gaat.
- Visuele stoornissen, verlies van gevoel, moeilijkheden met lopen, vermoeidheid
Zowel perifere cellen als centrale cellen werken verminderd. Niet neuronale cellen zijn dus ook heel
belangrijk
● Elektrische signalen
Zenuwcellen gebruiken elektrische signalen
Excitable cells (cellen die elektrische info kunnen gebruiken om signalen door te geven) kunnen
actiepotentialen genereren.
Actiepotentialen zijn snel en kort omkeringen/spanningsverschil van membraan potentiaal waardoor
het signaal zich actief voortplanten langs celoppervlak.
➢ signalen meten
meter in neuron en referentie elektrode buiten cel →
deze metingen door een amplifier.
Verschillende potentialen
1. Rustpotentiaal
Membraan potentiaal (Vm) van een cel in een ongestimuleerde staat,
rond -70 mV (binnen meer negatieve lading)
Kalium (+) door kaliumkanaal ‘passieve kanaal(altijd open)’ → voor
verandering spanningsverschillen. → kalium naar buiten brengen
want hoog in binnenkant en door middel van diffusie naar buiten diffunderen.
Diffusie Kracht = met gradient mee, van hoge concentratie naar lage concentratie (kalium), dus van
binnen cel naar buiten cel.
Electrostatic force = te veel kalium buiten/positieve lading, dan krijg je positief tegen positief en
hierdoor stopt kalium met naar buiten stromen. Bij ongeveer -90 mV
→ precies hetzelfde voor natrium, die heeft ook passieve natriumkanalen.
- Natrium (+) en Chloorionen (-) buiten cel
- Kalium (+) veel in cel , negatieve lading vooral door eiwitten.
2. Gegradeerde potentiaal
Aanzet van actief worden cel
, Depolarisatie = positief worden van membraan potentiaal
Hyperpolarisatie = negatiever worden van membraanpotentiaal.
Hoe ontstaan depolarisatie/hyperpolarisatie
- Experimental → injectie van hyperpolarisatie/depolarisatie current (Na/k+/ Cl-), applicatie van
chemicaliën stimulus
- Brein → synaptische input van andere zenuwcellen, neurotransmitters, input van sensory
organen.
Type membraan kanalen (belangrijk bij depolarisatie/hyperpolarisatie)
a. Passieve kanalen (belangrijk voor rustmembraanpotentiaal)
Staan altijd open, kalium/natrium kanalen
b. Ligand-gated ion channel
Neurotransmitter nodig om kanaal open te laten gaan → open om geladen deeltjes
binnen of naar buiten te laten.
GABA receptoren → gaba bind → die vermindert de zenuw transmissie door te
remmen → chloride naar binnen krijg je een hyperpolarisatie dus geen
actiepotentieel.
c. Voltage-gated ion channels (belangrijk bij actiepotentiaal)
Reageren bij membraanpotentiaal (drempelwaarde bereikt door ligand gated) → kanaal open veel
Na → hierdoor snel actiepotentiaal/depolarisatie → +30 mV gaat kanaal dicht → Tweede type
voltage kanaal open, nodig voor repolarisatie → Voltage afhankelijk Kalium kanalen open →
waardoor kalium naar buiten cel stroomt.
3. Actiepotentiaal
Hele snelle/korte depolarisatie van cel resulteert in generatie actiepotentiaal, groot verschil
membraanpotentiaal.
Cel in rust → drempelwaarde bereikt → actiepotentiaal
Na actiepotentiaal zie je vaak dat je teveel hyperpolarisatie en pas vanuit daaruit terug gaat naar
rustpotentiaal (karakteriserend voor actiepotentiaal). Cel in principe niet responderend voor
opwekken, actiepotentieel want lastig om weer naar drempelwaarde te krijgen.
Toxines gericht op blokkeren voltage gated ion channels
→ want zonder actiepotentialen geen ademhaling/spierbeweging handig voor prooien vangen.
➢ CTX → blokkeren natrium kanalen ,in slak in zee
➢ TTX → natrium kanalen blokkeren, in kogelvis
➢ PTX
➢ STX
Ook in medicijnen veel gebruikt voor bij bepaalde ziekte
➔ epilepsie medicijnen (teveel actiepotentialen en door actiepotentialen te onderdrukken)
Actie potentialen propagation
Alzheimer neemt toe want we worden steeds ouder.
3 ziekten waar we ons op gaan concentreren → alzheimer, obesitas & depressie
Doel cursus: weten of behandelingen nuttig zijn in maatschappij.
Inzicht geven in biologische oorzaken van belangrijke gezondheidswetenschappelijke problematiek
van nu.
- Welke biologische processen en regelsystemen betrokken bij normale functioneren → en hoe
ontregeling deze processen bijdraagt aan ziekte.
Waarom neuronale en hormonale regulatie belangrijk voor gezondheidswetenschappers → veel
actuele gezondheidswetenschappelijke problematiek vind zijn oorzaak in zenuwstelsel of in
endocriene systeem
- Psychiatrische en neurologische aandoeningen (alzheimer, ADHD)
- Hormonale aandoeningen (diabetes, groeistoornissen, vruchtbaarheidsstoornissen)
- Gecombineerd neuronaal en hormonaal (depressie, anorexia, obesitas)
Homeostase = onderhouden interne milieu ondanks veranderingen in externe milieu
(lichaamstemperatuur)
- Receptor ‘thermometer’ → temp meters in huid en hypothalamus
→ control center ‘ thermostaat’ → thermoregulatory center in brein
- Effector ‘air conditioner’ → zweetklieren (kouder worden), bloedbanen in huid dilate (warm
worden).
Neuronale/zenuwstelsel en endocriene systeem belangrijkste systemen bij homeostase
Twee manieren signaaloverdracht
a. Neuronale communicatie → snellere communicatie
Zenuwcellen die met uitlopers contact kunnen maken met andere cellen door neurotransmitters
b. Endocrien communicatie → tragere/ verder communicatie
Geven hormonen af → afgegeven in bloedbaan voordat die target cel kan beïnvloeden
→ adrenaline kan zowel hormoon als neurotransmitter afgegeven worden.
Hoorcollege 2: neuronale communicatie
Zenuwcel ‘neuron’
Deze cellen zijn sterk gepolariseerd (tegengestelde groepen)→ uitlopers
verschillen:
- axon (informatie doorgever naar andere cellen)
- dendrites (ontvangen informatie)
,Veel zenuwcellen hebben maar 1 axon en meerdere dendrieten. Maar axon kan wel aan uiteinde
opsplitsen en de uiteindelijke uitlopers ‘axonale button/synapsen' wordt contact gemaakt met target
cells. Dendrieten verbinden met andere zenuwcellen 'dendritische spines’n
- Axon hillock → overgang naar cellichaam naar axon
- Initial segment of axon
Classificatie zenuwcellen
1. Aantal uitlopers axonen/dendrieten
→ unipolar (maar 1 uitloper), bipolar, multipolar
2. Vorm dendrieten/dendritische trees/ zenuwcellen
→ piramidecellen, stellaatcellen (rondom/ster), purkinje cellen
3. Lengte axon
→ projection neurons (lange afstand), interneurons/ schakelneuronen (kleine afstand)
4. Functie
→ afferent neuronen (info doorgeven naar hersenen/centrale zenuwstelsel) (gevoel
neuronen) , efferent (sturen vanuit centrale zenuwstelsel naar periferie stelsel/ spieren)
5. Transmitter secretion/ welke neurotransmitters gebruikt
→ glutamatergic (glutamaat gebruikt), dopaminergic (dopamine gebruikt)
Linksboven = piramide
rechtsonder =stellaatcellen
midden boven = purkinje
Bij bipolaire cellen moeten signalen door de cellichaam die een hoge weerstand heeft dus dan gaat
het signaal minder snel → gevoelssignalen hebben nu dus manieren gevonden om langs cellichaam
heen te gaan zodat signaal snel gaat.
Alle spieren worden aangestuurd door zenuwcellen waarvan cellichamen in
ruggenmerg liggen. (bv rug naar voet).
Zenuw die langste route heeft die gaat van hersenstam naar ruggenmerg om de
aortaboog omhoog naar larynx/strottenhoofd. Bij een giraffe bijvoorbeeld heel lang.
Zenuwcellen nummers
- Brein bevat 3-5 x 1011 (300-500 miljard) zenuwcellen
- Grotendeels hersenschors
- 1011 kleiner zenuwcellen/granule cells in kleine hersenen
- Er zijn 10 keer meer niet-neuronale cellen in brein (steuncellen/geven
structuur)
3 typen gliacellen
1. Oligodendrocyten → isolerend laagje rondom axonen
2. Astrocyte → ook contact zenuwcellen , belangrijk voor synaptische
communicatie/moduleren dit, nauwkeurig volledig afsluiten van bloedvaten van
hersenen, belangrijk voor bloed hersenen barrière.
3. Microgliale Cellen → afweercellen/immuuncellen hersenen
Axon perifiere systeem Axon in centrale systeem
,Schwann cellen → hebben zelfde functie als oligodendrocyten/myeiline maar dan in perifere systeem.
Multiple sclerosis (MS) = verstoorde zenuwsignaal conditie als gevolg van ontsteking van de
myelineschede /isolatielaag verloren gaat.
- Visuele stoornissen, verlies van gevoel, moeilijkheden met lopen, vermoeidheid
Zowel perifere cellen als centrale cellen werken verminderd. Niet neuronale cellen zijn dus ook heel
belangrijk
● Elektrische signalen
Zenuwcellen gebruiken elektrische signalen
Excitable cells (cellen die elektrische info kunnen gebruiken om signalen door te geven) kunnen
actiepotentialen genereren.
Actiepotentialen zijn snel en kort omkeringen/spanningsverschil van membraan potentiaal waardoor
het signaal zich actief voortplanten langs celoppervlak.
➢ signalen meten
meter in neuron en referentie elektrode buiten cel →
deze metingen door een amplifier.
Verschillende potentialen
1. Rustpotentiaal
Membraan potentiaal (Vm) van een cel in een ongestimuleerde staat,
rond -70 mV (binnen meer negatieve lading)
Kalium (+) door kaliumkanaal ‘passieve kanaal(altijd open)’ → voor
verandering spanningsverschillen. → kalium naar buiten brengen
want hoog in binnenkant en door middel van diffusie naar buiten diffunderen.
Diffusie Kracht = met gradient mee, van hoge concentratie naar lage concentratie (kalium), dus van
binnen cel naar buiten cel.
Electrostatic force = te veel kalium buiten/positieve lading, dan krijg je positief tegen positief en
hierdoor stopt kalium met naar buiten stromen. Bij ongeveer -90 mV
→ precies hetzelfde voor natrium, die heeft ook passieve natriumkanalen.
- Natrium (+) en Chloorionen (-) buiten cel
- Kalium (+) veel in cel , negatieve lading vooral door eiwitten.
2. Gegradeerde potentiaal
Aanzet van actief worden cel
, Depolarisatie = positief worden van membraan potentiaal
Hyperpolarisatie = negatiever worden van membraanpotentiaal.
Hoe ontstaan depolarisatie/hyperpolarisatie
- Experimental → injectie van hyperpolarisatie/depolarisatie current (Na/k+/ Cl-), applicatie van
chemicaliën stimulus
- Brein → synaptische input van andere zenuwcellen, neurotransmitters, input van sensory
organen.
Type membraan kanalen (belangrijk bij depolarisatie/hyperpolarisatie)
a. Passieve kanalen (belangrijk voor rustmembraanpotentiaal)
Staan altijd open, kalium/natrium kanalen
b. Ligand-gated ion channel
Neurotransmitter nodig om kanaal open te laten gaan → open om geladen deeltjes
binnen of naar buiten te laten.
GABA receptoren → gaba bind → die vermindert de zenuw transmissie door te
remmen → chloride naar binnen krijg je een hyperpolarisatie dus geen
actiepotentieel.
c. Voltage-gated ion channels (belangrijk bij actiepotentiaal)
Reageren bij membraanpotentiaal (drempelwaarde bereikt door ligand gated) → kanaal open veel
Na → hierdoor snel actiepotentiaal/depolarisatie → +30 mV gaat kanaal dicht → Tweede type
voltage kanaal open, nodig voor repolarisatie → Voltage afhankelijk Kalium kanalen open →
waardoor kalium naar buiten cel stroomt.
3. Actiepotentiaal
Hele snelle/korte depolarisatie van cel resulteert in generatie actiepotentiaal, groot verschil
membraanpotentiaal.
Cel in rust → drempelwaarde bereikt → actiepotentiaal
Na actiepotentiaal zie je vaak dat je teveel hyperpolarisatie en pas vanuit daaruit terug gaat naar
rustpotentiaal (karakteriserend voor actiepotentiaal). Cel in principe niet responderend voor
opwekken, actiepotentieel want lastig om weer naar drempelwaarde te krijgen.
Toxines gericht op blokkeren voltage gated ion channels
→ want zonder actiepotentialen geen ademhaling/spierbeweging handig voor prooien vangen.
➢ CTX → blokkeren natrium kanalen ,in slak in zee
➢ TTX → natrium kanalen blokkeren, in kogelvis
➢ PTX
➢ STX
Ook in medicijnen veel gebruikt voor bij bepaalde ziekte
➔ epilepsie medicijnen (teveel actiepotentialen en door actiepotentialen te onderdrukken)
Actie potentialen propagation
