Week 1: Krachtsverlies
1) De belangrijkste functies van het zenuwstelsel en de aansturing van de motoriek.
Sensorische (afferente) functies
- Ontvangt informatie via receptoren (bijv. extero-, intero- en proprioceptoren).
- Deze sensoren zetten prikkels (licht, geluid, tast, pijn, temperatuur, chemische veranderingen)
om in elektrische signalen.
- De informatie wordt naar het centrale zenuwstelsel (CZS) geleid voor verwerking.
Integratieve functies
- Binnen het CZS wordt sensorische input verwerkt, geordend en gefilterd.
- 99% van de inkomende informatie wordt genegeerd; alleen relevante signalen leiden tot een
reactie.
- Integratie maakt het mogelijk om reflexmatig of bewust een passende motorische respons te
genereren.
Motorische (efferente) functies
- Het CZS stuurt signalen terug naar effectoren: skeletspieren, gladde spieren en klieren.
- Dit kan bewust (willekeurig, via de somatische motoriek) of onbewust
(autonoom/vegetatief).
- Resultaat: contractie/relaxatie van spieren of secretie van stoffen door klieren.
Sensoren kunnen worden gespecificeerd naar type stimulus:
- Exteroreceptoren: prikkel komt van buitenaf
- Interoceptoren: prikkel komt van binnenuit (buiten CZS)
- Prorpioceptoren: geven informatie over houding/stand lichaam (spierspoeltjes, Golgi
peeslichaampjes)
- Nociceptoren: pijnreceptoren (deuk, temperatuur)
Of ze kunnnen worden gespecificeerd naar modaliteit stimulus:
- Thermoreceptoren
- Mechanoreceptoren
- Fotoreceptoren: licht (kan ook door druk geactiveerd worden, hoofd stoten, sterretjes zien)
- Chemoreceptoren: pH, ATP
2) Bouw en functie van een skeletspier.
Skeletspieren bestaan uit delen die wel kunnen samentrekken en delen die niet kunnen
samentrekken (pezen en aponeurosen (peesplaten)). Wanneer een spier dan samentrekt, beweegt 1
punt van het aanhechtingspunt (insertie, distaal/mediaal) en blijft hij vaak op 1 punt gefixeerd (origo,
proximaal).
Classificatie skeletspieren (o.b.v. vorm):
- Parralel: spier met parallelle vezels (m. abdominis externus obliquus).
- Cirkelvormig (oog, sluitspier)
- Convergerend: breed oppervlak en lopen naar een enkele pees (M. pectoralis major).
- Parallel-fusiforme: twee parallelle spieren fuseren tot 1 spier (biceps).
- Pennate: gevederde uitsraling, in het midden loopt de pees door de lengte van de spier (m.
femoris).
Classificatie skeletspier (o.b.v. origo’s/inserties):
- Spoelvormig (M. sartorius): 1 origo en 1 insertie met een spoelvormige buik
- Meerkoppig (M. biceps branchii): meerdere origo’s/inserties
- Meerbuikig (M. rectus abdominis): meerdere buiken tussen origo en insertie
- Waaiervormig (M. pectoralis major): origo is breder dan instertie of andersom
,Bouw skeletspier: om elke spier zitten 3 lagen bindweefsel. De gehele spier wordt omgeven door het
epimysium, wat geleidelijk overloopt in de pees. De fasciculi (spierbundels) worden omgeven door
het perimysium. De spierbundels bestaan uit individuele spiervezels (10 – 100en), deze worden elk
omgeven door een laag basale lamina en bindweefsel, dit vormt samen het endomysium. Elke laag
bindweefsel bevat bloedvaten en zenuwen. Tussen de spiervezels zitten ook nog sensorische
spierspoeltjes).
Elke spier is samengesteld uit type 1 en type 2 spiervezels.
- Type 1 (langzame vezels, rood): kleiner; geïnnerveerd door kleinere zenuwen; uitgebreider
netwerk bloedvaten/haarvaten; meer mitochondria (ox. metabolisme); veel myoglobine.
- Type 2 (snelle vezels, wit): groter; minder uitgebreid bloedtoevoer; minder mitochondriën;
weinig myoglobine; uitgebreid SR (veel Ca+); veel glycolytische enzymen (glucose →
pyrodruivenzuur)
Energievoorziening tijdens spiercontractie
Spiercontracties zijn energie-intensieve processen. Het grootste deel van de verbruikte energie wordt
gebruikt voor het crossbridge-mechanisme, waarbij myosinekoppen kracht uitoefenen op
actinefilamenten. Daarnaast is er energie nodig voor het terugpompen van calciumionen naar het
sarcoplasmatisch reticulum en voor de natrium-kaliumpomp in het sarcolemma. De directe brandstof
voor deze processen is ATP, maar de voorraad daarvan in een spiervezel is zeer beperkt: genoeg voor
slechts één tot twee seconden maximale contractie. Daarom is de spier afhankelijk van drie
aanvullende energiesystemen om ATP snel te regenereren.
1. Fosfocreatinebuffer: bevat een energierijke fosfaatbinding die direct kan worden
overgedragen op ADP om nieuw ATP te vormen. Dit proces verloopt razendsnel, maar de
voorraad is klein. Samen met het beschikbare ATP is er slechts energie voor circa vijf tot acht
seconden maximale inspanning.
2. Anaerobe glycolyse: spierglycogeen wordt omgezet in pyruvaat en lactaat, waarbij voldoende
energie vrijkomt om ATP te vormen. Dit proces kan zonder zuurstof verlopen en is dus
cruciaal bij kortdurende, intensieve arbeid. Het levert snel ATP, maar veroorzaakt ook
ophoping van metabolieten zoals lactaat en protonen, die bijdragen aan vermoeidheid.
Glycolyse kan spiercontracties tot ongeveer één minuut ondersteunen.
3. Oxidatieve metabolisme: koolhydraten, vetten en in mindere mate eiwitten worden onder
invloed van zuurstof volledig afgebroken. Dit levert verreweg de meeste ATP op en is
onmisbaar voor langdurige inspanning. Bij kortdurende matige inspanning spelen
koolhydraten een dominante rol, terwijl bij langdurige belasting vetten de voornaamste
brandstof vormen. Het oxidatieve metabolisme voorziet spieren urenlang van energie, maar
werkt trager dan glycolyse of fosfocreatine.
Wanneer een spier zich samen tegen een belasting, verricht hij arbeid. In wiskundige termen is arbeid
(W) gelijk aan de last (L) vermenigvuldigd met de verplaatsing (D): W = L × D.
De efficiëntie van dit proces – het percentage van de energie-inname dat wordt omgezet in nuttige
arbeid – is relatief laag. Onder ideale omstandigheden wordt hooguit 20–25% van de chemische
energie in voedingsstoffen omgezet in mechanische arbeid; de rest gaat verloren als warmte. Dit
komt doordat er al energie verloren gaat bij de vorming van ATP uit voedingsstoffen, en omdat ook
tijdens de omzetting van ATP naar mechanische kracht slechts 40–45% wordt benut. De efficiëntie is
het hoogst bij een matige contractiesnelheid, ongeveer 30% van het maximum. Bij te langzame
contracties wordt energie verspild als warmte, terwijl bij te snelle contracties interne wrijving en
viscositeit de efficiëntie verminderen.
, 3) De algemene anatomische principes van spieren en bewegingen.
Spieren
3 typen spieren: skeletspier 40% (dwars), gladde spier (niet-gestreept) en hartspier (dwars) (samen
10%).
- Skeletspier: myosine/actine filamenten
- Gladde spier: actine zit vast door middel van ‘dense bodies’
o Multi-unit: gescheiden spiervezels, geïnnerveerd door 1 zenuwuiteinde, overdracht
via ‘varicosities’
o Unitary: organisatie in bundels, overdracht via NT en ‘gap junctions’
- Hartspier: atriaal-, ventriculair- en pacemakerspierweefsel. Verbonden via ‘intercalated discs’
Agonist spieren worden aangestuurd door een efferente zenuwcel, tegelijkertijd wordt een antagonist
gerelaxeerd door een inhiberend interneuron. Als een agonist samentrekt zorgt dit vaak voor
onnodige extra bewegingen. Een synergist zorgt door middel van aanvullende acties ervoor dat deze
bewegingen zo veel mogelijk worden verminderd, waardoor er een efficiënte/correcte/effectieve
beweging ontstaat.
Bewegingen
- Flexie = buiging
- Extensie = strekken
- Abductie = beweging van het lichaam af
- Adductie = naar het lichaam toe
- Lateral rotation = rotatie van de midline af
- Medial rotation = rotatie naar de midline toe
- Supinatie = naar buiten draaien
- Pronatie = naar binnen draaien
- Dorsiflexion = het buigen (omhoog bewegen) van
pols of enkel
- Plantarflexie = het buigen (naar beneden bewegen)
van pols of enkel
4) De relatie wervelkolom-zenuwstelsel, in het bijzonder in relatie tot meningen, ruggenmerg
en spinale zenuwen.
Bescherming door de wervelkolom en meningen
Het centrale zenuwstelsel (CZS), bestaande uit hersenen en ruggenmerg, wordt beschermd door
vertebrae (ruggenwervels), ligamenten (bindweefsel), spieren, en door 3 hersenvliezen (meningen):
- Dura mater (buitenste membraan) + arachnoidea
- Pia mater (binnenste membraan)
Tussen de arachnoidea en de pia mater bevindt zich de subarachnoïdale ruimte, gevuld met
cerebrospinaal vocht (CSV). Het ruggenmerg 'drijft' hierin, waardoor het wordt beschermd tegen
schokken en drukverschillen.
, Ruggenmerg en zenuwbanen
Het ruggenmerg vindt zijn oorsprong bij de medulla oblongata. Het uiteinde
wordt de conus medullaris genoemd en ligt tussen wervel L1 – L2. Uit het conus
medullaris lopen nog zenuwen naar beneden: cauda equina.
Het ruggenmerg is opgebouwd uit grijze stof (cellichamen, binnen) en witte stof
(axonen/myelinebanen, buiten). Het fungeert als belangrijk schakelpunt tussen
het perifere zenuwstelsel (PZS) en de hersenen. Uit elk ruggenmergsegment
ontspringen links en rechts spinale zenuwen. Deze verlaten via openingen tussen
de wervels (foramina intervertebralia), de wervelkolom en lopen het lichaam in.
- Dorsale wortel (afferent/sensibel): ontvangt prikkels uit het lichaam
(bijvoorbeeld tast, pijn, temperatuur) en voert deze het ruggenmerg
binnen. Hier liggen de cellichamen in het spinale ganglion.
- Ventrale wortel (efferent/motorisch): bevat motorische zenuwcellen in
de voorhoorn die signalen naar de spieren sturen.
• Spinale ganglia: cellichamen
Motorische systemen (ventraal/anterior)
- Alfa-motorneuronen: stimuleren extrafusale spiervezels → zorgen voor krachtige
spiercontracties.
- Gamma-motorneuronen: stimuleren intrafusale vezels in spierspoeltjes → meten de lengte
van de spier en dragen bij aan spierspanning en reflexen.
- Interneuronen verbinden verschillende zenuwcellen in het ruggenmerg en zorgen voor snelle
reflexmatige verwerking.
Zo ontstaat een dubbele route:
1. Snelle reflexboog in het ruggenmerg (zonder dat de hersenen ingeschakeld hoeven te
worden).
2. Opstijgende baan naar de hersenen voor verdere verwerking en bewuste waarneming.
Functies brein en hersenstam in relatie tot ruggenmerg
- Hersenstam (van onder naar boven): medulla oblongata, pons, mesencephalon →
automatische processen zoals ademhaling, hartslag en houdingsreflexen.
- Cerebellum (kleine hersenen): coördinatie, balans, houden van spierspanning,
bewegingsafstemming.
- Diencephalon (tussenhersenen: thalamus, hypothalamus en hypofyse):
o Thalamus: schakelstation voor zintuiglijke informatie en rol bij motoriek.
o Hypothalamus: regelt het autonome zenuwstelsel en het endocriene systeem.
- Cerebrum (grote hersenen, cortex + limbisch systeem + basale ganglia):
o Cortex: bewuste verwerking en aansturing.
o Basale ganglia: initiëren en voorbereiden van bewegingen.
o Limbisch systeem: betrokken bij emoties en motivatie.
5) De globale anatomie, topografie en functie van het perifere zenuwstelsel en de relatie met
het centrale zenuwstelsel.
Ontwikkeling
Het zenuwstelsel ontstaat uit het neuro-ectoderm:
- Neurale buis → vorming CZS (hersenen en ruggenmerg).
- Neurale lijstcellen → migreren het lichaam in en vormen het PZS (vaak groepjes: ganglia)
1. Sensibele functie (tast): migreren dichtbij CZS
2. Autonome ganglia (glad spierweefsel, motorisch systeem): verder weg
3. Enterische neuronen in de darmwand: diepst in lichaam