Anatomie & fysiologie zenuwstelsel
Centraal zenuwstelsel CZS
- Hersenen
- Ruggenmerg
Perifeer zenuwstelsel PZS
- Perifere zenuwen
- Hersenzenuwen
- Ruggenmergzenuwen → naar uiteindes van lichaam
- Sensorische receptoren
↳ Functionele eenheden die zintuigelijke informatie ontvangen
- Temperatuur, gevoel, smaak, reuk, zicht…
Zenuwstelsel
1. Sensorische input via perifere zenuwen
- Vanuit zintuigen → reuk, smaak, gevoel, zicht…
- Vanuit organen → lege darmen, blaas vol
- Doorgegeven
2. Centraal zenuwstelsel via ruggenmerg
- Signalen komen uit in hersenen
- Input wordt hier verwerkt
3. Motorische output
- Via ruggenmerg doorgegeven aan perifere zenuwen
- Komt uit bij de juiste spieren of organen
Motorisch (output)
- Willekeurig = somatisch → gaan zitten/liggen/lopen/rennen
- Onwillekeurig = autonoom → gericht op organen en klieren → ademhalen, darmbewegingen, maag, blaas, zweten
Onwillekeurig (Autonoom)
- Sympathisch = Motor → fight, flight, fright systeem → hoge hartslag/bloeddruk/ademhaling → bloed naar spieren en huid
- Parasympatisch = Rem → lage bloeddruk/hartslag/ademhaling → bloed naar spijsverteringsorganen → nieuwe energie opslaan
Sensorisch (input)
- Somatosensorisch = externe milieu → alles buiten ons lichaam opvangen als prikkels → zintuigen, huid, botten/pezen/spieren
- Viscerosensorisch = interne milieu → prikkels die we vanuit ons lichaam ontvangen → organen
Neuronen
Functionele eenheid van het zenuwstelsel
- Exciteerbaar → kunnen reageren op stimuli door veranderingen in elektrische potentiaal
- Geleiding → doorlaten van een elektrische lading
- Afgifte stoffen → signaaloverdracht tussen neuronen
↳ neurotransmitters
Type neuronen
- Sensorische neuronen = signaleren van sensorische receptoren overbrengen aan het CZS (afferent)
- Motorische neuronen = brengen impulsen vanuit het CZS over naar doelorganen (efferent)
- Interneuronen = in het CZS, verwerken sensorische informatie en sturen motorische reacties aan
,Neuron
Dendrieten
- Vele kleien vertakkingen vanuit het cellichaam
- Ontvangen signalen van naburige neuronen geven deze door aan het cellichaam
Cellichaam
- Bevat de celkern en het cytoplasma met de organellen van de cel
- Ontvangt signalen van de dendrieten en geeft signalen door aan het axon
Axon
- Een lange enkelvoudige uitloper met soms wat vertakkingen
- Vaak omgeven door een myelineschede → isolatielaag, snelle signaaloverdracht
- Kralen met insnoeringen → insnoeringen/knopen van Ranvier
- Geeft het signaal door aan de synaps knopjes
Synapsen
- Bevatten synaptische blaasjes met neurotransmitters
- Geven neurotransmitters aan de om geving af → start signaal naburige cellen
Signaaloverdracht Axon
Actiepotentiaal
- Elektrische signaaloverdracht over het celmembraan via ionkanalen middels geladen deeltje → NA, K, CA → “alles of niets”
● Rusttoestand neuron
- Geen verschuiving van geladen deeltjes
- Rustmembraanpotentiaal (RMP) = -70 mV
- Binnen de cel minder positief geladen ionen dan buiten
- Meer kalium in de cel ↔ Meer natrium buiten de cel
● Depolarisatie
- Voltage stuurde Na+ kanalen gaan open bij drempelwaarde ± -55 mV
Na+ stroomt de cel in.
- Na gaat naar een plek waar weinig Na is.
- Membraanpotentiaal wordt positief geladen (+30 tot +50 mV)
- Natriumkanalen sluiten weer en zijn tijdelijk gedeactiveerd
↳ Voorkomen dat een signaal de andere kant opgaat
● Repolarisatie
- Voltage stuurde K+ kanalen gaan open → K+ stroomt de cel uit
↳ Kanalen gaan open als reactie op positieve membraanpotentiaal
- Hyperpolarisatie (-90 mV) door langzame sluiting K+ kanalen
- Rustmembraanpotentiaal herstelt door passieve kanalen naar -70 mV
- Klaar voor een nieuw actiepotentiaal
Refractaire periode = na actiepotentiaal zorgt axon ervoor dat hij tijdelijk geen nieuw actiepotentiaal kan ontvangen en doorsturen.
- Absolute → In deze fase kan er absoluut geen actiepotentiaal ontstaan omdat natrium kanalen gedeactiveerd zijn.
- Relatieve → Kalium kanalen blijven iets te lang open waardoor membraanpotentiaal heel ver in de - zakt
↳ Hele sterke stimulus kan ervoor zorgen dat membraanpotentiaal van -90 mV naar ± -55 mV gaat
Myeline en het actiepotentiaal
Niet-gemyeliniseerd axon
- Continue geleiding
- Traag signaalverloop
Gemyeliniseerd axon
- Saltatoire geleiding (sprongsgewijs)
- Sneller signaalverloop
Multiple sclerose → myeline gaat kapot → axonen myeline vrij → axonen kapot → signaal overdracht minder snel → slecht bewegen
, Synapsen en neurotransmitters
In uiteinden van axon zitten vertakkingen met de synapsen → betrokken bij signaal overdracht van ene neuron naar andere neuron
Presynaptische zenuw = synaps van de neuron dat het signaal gaat doorgeven aan de volgende neuron
Postsynaptische zenuw = zenuwcel dat signaal gaat ontvangen
Synapsspleet = ruimte tussen presynaps en postsynaps waar chemische boodschapper stofjes in uitkomen
Grootste deel van synaptische overdracht vindt plaats middels chemische boodschappers stofjes → neurotransmitters
Klein deel van synaptische overdracht vindt plaats via elektrische signalen → niet neurotransmitters
1. Vanuit axon komt een actiepotentiaal → vindt depolarisatie plaats → door
natrium instroom → membraanpotentiaal is positief.
2. Reactie daarop → calcium kanalen in de synaps gaan open → stroomt calcium van
buiten de cel de synaps in.
3. Calcium zorgt ervoor dat de synaptische blaasjes met opgeslagen
neurotransmitters vrij worden gegeven aan de buitenzijde zodat de
neurotransmitters in de synapsspleet terecht komen.
4. Postsynaps heeft ionkanalen → neurotransmitter bindt aan ionkanaal
5. Ionkanaal opent en er kan natrium instromen → membraanpotentiaal positief
6. Depolarisatie vindt plaats
7. Impuls wordt doorgegeven aan de volgende zenuwcel
Hoofdkenmerken van neurotransmitters
- Aangemaakt in neuronen en opgeslagen in blaasjes in synapsen
- Afgifte door toevoer van calcium bij een actiepotentiaal
- Binding met specifieke receptoren op een postsynaptisch neuron/doelorgaan
- Binding zorgt voor een respons in de postsynaptische cel
Bekende neurotransmitters
- Acetylcholine, (nor)adreline, dopamine, glutamaat, GABA
- Remmen of stimuleren
● Synapsen met neurotransmitters → chemische signalen → indirecte synaptische transmissie
● Synapsen met gap junctions → elektrische signalen → directe synaptische transmissie
Gap junctions
- Ionkanalen → verbind presynaps met postsynaps
- Synapsspleet is smaller + sneller
- Elektrisch potentiaal kan direct doorgegeven worden
Signaaloverdracht - graduele potentiaal
Graduele potentiaal = lokale potentiaal dat tot stand komt als reactie op de opening van ligand afhankelijke kanalen → geeft een
verandering van het membraanpotentiaal → in dendrieten en cellichaam
Ligand afhankelijk = kanaal gaat alleen open als er een ander stofje aan gaat binden → neurotransmitter
Neurotransmitter gebonden vanuit synaps → Ionkanalen gaan open → verandering lokaal membraanpotentiaal → graduele potentiaal
- Geen “alles of niets”
- Een sterke stimulus → heeft invloed op meerdere kanalen → geeft een groteren graduele potentiaal
- Kleine stimulus → weinig kanalen open → weinig verandering van potentiaal
Centraal zenuwstelsel CZS
- Hersenen
- Ruggenmerg
Perifeer zenuwstelsel PZS
- Perifere zenuwen
- Hersenzenuwen
- Ruggenmergzenuwen → naar uiteindes van lichaam
- Sensorische receptoren
↳ Functionele eenheden die zintuigelijke informatie ontvangen
- Temperatuur, gevoel, smaak, reuk, zicht…
Zenuwstelsel
1. Sensorische input via perifere zenuwen
- Vanuit zintuigen → reuk, smaak, gevoel, zicht…
- Vanuit organen → lege darmen, blaas vol
- Doorgegeven
2. Centraal zenuwstelsel via ruggenmerg
- Signalen komen uit in hersenen
- Input wordt hier verwerkt
3. Motorische output
- Via ruggenmerg doorgegeven aan perifere zenuwen
- Komt uit bij de juiste spieren of organen
Motorisch (output)
- Willekeurig = somatisch → gaan zitten/liggen/lopen/rennen
- Onwillekeurig = autonoom → gericht op organen en klieren → ademhalen, darmbewegingen, maag, blaas, zweten
Onwillekeurig (Autonoom)
- Sympathisch = Motor → fight, flight, fright systeem → hoge hartslag/bloeddruk/ademhaling → bloed naar spieren en huid
- Parasympatisch = Rem → lage bloeddruk/hartslag/ademhaling → bloed naar spijsverteringsorganen → nieuwe energie opslaan
Sensorisch (input)
- Somatosensorisch = externe milieu → alles buiten ons lichaam opvangen als prikkels → zintuigen, huid, botten/pezen/spieren
- Viscerosensorisch = interne milieu → prikkels die we vanuit ons lichaam ontvangen → organen
Neuronen
Functionele eenheid van het zenuwstelsel
- Exciteerbaar → kunnen reageren op stimuli door veranderingen in elektrische potentiaal
- Geleiding → doorlaten van een elektrische lading
- Afgifte stoffen → signaaloverdracht tussen neuronen
↳ neurotransmitters
Type neuronen
- Sensorische neuronen = signaleren van sensorische receptoren overbrengen aan het CZS (afferent)
- Motorische neuronen = brengen impulsen vanuit het CZS over naar doelorganen (efferent)
- Interneuronen = in het CZS, verwerken sensorische informatie en sturen motorische reacties aan
,Neuron
Dendrieten
- Vele kleien vertakkingen vanuit het cellichaam
- Ontvangen signalen van naburige neuronen geven deze door aan het cellichaam
Cellichaam
- Bevat de celkern en het cytoplasma met de organellen van de cel
- Ontvangt signalen van de dendrieten en geeft signalen door aan het axon
Axon
- Een lange enkelvoudige uitloper met soms wat vertakkingen
- Vaak omgeven door een myelineschede → isolatielaag, snelle signaaloverdracht
- Kralen met insnoeringen → insnoeringen/knopen van Ranvier
- Geeft het signaal door aan de synaps knopjes
Synapsen
- Bevatten synaptische blaasjes met neurotransmitters
- Geven neurotransmitters aan de om geving af → start signaal naburige cellen
Signaaloverdracht Axon
Actiepotentiaal
- Elektrische signaaloverdracht over het celmembraan via ionkanalen middels geladen deeltje → NA, K, CA → “alles of niets”
● Rusttoestand neuron
- Geen verschuiving van geladen deeltjes
- Rustmembraanpotentiaal (RMP) = -70 mV
- Binnen de cel minder positief geladen ionen dan buiten
- Meer kalium in de cel ↔ Meer natrium buiten de cel
● Depolarisatie
- Voltage stuurde Na+ kanalen gaan open bij drempelwaarde ± -55 mV
Na+ stroomt de cel in.
- Na gaat naar een plek waar weinig Na is.
- Membraanpotentiaal wordt positief geladen (+30 tot +50 mV)
- Natriumkanalen sluiten weer en zijn tijdelijk gedeactiveerd
↳ Voorkomen dat een signaal de andere kant opgaat
● Repolarisatie
- Voltage stuurde K+ kanalen gaan open → K+ stroomt de cel uit
↳ Kanalen gaan open als reactie op positieve membraanpotentiaal
- Hyperpolarisatie (-90 mV) door langzame sluiting K+ kanalen
- Rustmembraanpotentiaal herstelt door passieve kanalen naar -70 mV
- Klaar voor een nieuw actiepotentiaal
Refractaire periode = na actiepotentiaal zorgt axon ervoor dat hij tijdelijk geen nieuw actiepotentiaal kan ontvangen en doorsturen.
- Absolute → In deze fase kan er absoluut geen actiepotentiaal ontstaan omdat natrium kanalen gedeactiveerd zijn.
- Relatieve → Kalium kanalen blijven iets te lang open waardoor membraanpotentiaal heel ver in de - zakt
↳ Hele sterke stimulus kan ervoor zorgen dat membraanpotentiaal van -90 mV naar ± -55 mV gaat
Myeline en het actiepotentiaal
Niet-gemyeliniseerd axon
- Continue geleiding
- Traag signaalverloop
Gemyeliniseerd axon
- Saltatoire geleiding (sprongsgewijs)
- Sneller signaalverloop
Multiple sclerose → myeline gaat kapot → axonen myeline vrij → axonen kapot → signaal overdracht minder snel → slecht bewegen
, Synapsen en neurotransmitters
In uiteinden van axon zitten vertakkingen met de synapsen → betrokken bij signaal overdracht van ene neuron naar andere neuron
Presynaptische zenuw = synaps van de neuron dat het signaal gaat doorgeven aan de volgende neuron
Postsynaptische zenuw = zenuwcel dat signaal gaat ontvangen
Synapsspleet = ruimte tussen presynaps en postsynaps waar chemische boodschapper stofjes in uitkomen
Grootste deel van synaptische overdracht vindt plaats middels chemische boodschappers stofjes → neurotransmitters
Klein deel van synaptische overdracht vindt plaats via elektrische signalen → niet neurotransmitters
1. Vanuit axon komt een actiepotentiaal → vindt depolarisatie plaats → door
natrium instroom → membraanpotentiaal is positief.
2. Reactie daarop → calcium kanalen in de synaps gaan open → stroomt calcium van
buiten de cel de synaps in.
3. Calcium zorgt ervoor dat de synaptische blaasjes met opgeslagen
neurotransmitters vrij worden gegeven aan de buitenzijde zodat de
neurotransmitters in de synapsspleet terecht komen.
4. Postsynaps heeft ionkanalen → neurotransmitter bindt aan ionkanaal
5. Ionkanaal opent en er kan natrium instromen → membraanpotentiaal positief
6. Depolarisatie vindt plaats
7. Impuls wordt doorgegeven aan de volgende zenuwcel
Hoofdkenmerken van neurotransmitters
- Aangemaakt in neuronen en opgeslagen in blaasjes in synapsen
- Afgifte door toevoer van calcium bij een actiepotentiaal
- Binding met specifieke receptoren op een postsynaptisch neuron/doelorgaan
- Binding zorgt voor een respons in de postsynaptische cel
Bekende neurotransmitters
- Acetylcholine, (nor)adreline, dopamine, glutamaat, GABA
- Remmen of stimuleren
● Synapsen met neurotransmitters → chemische signalen → indirecte synaptische transmissie
● Synapsen met gap junctions → elektrische signalen → directe synaptische transmissie
Gap junctions
- Ionkanalen → verbind presynaps met postsynaps
- Synapsspleet is smaller + sneller
- Elektrisch potentiaal kan direct doorgegeven worden
Signaaloverdracht - graduele potentiaal
Graduele potentiaal = lokale potentiaal dat tot stand komt als reactie op de opening van ligand afhankelijke kanalen → geeft een
verandering van het membraanpotentiaal → in dendrieten en cellichaam
Ligand afhankelijk = kanaal gaat alleen open als er een ander stofje aan gaat binden → neurotransmitter
Neurotransmitter gebonden vanuit synaps → Ionkanalen gaan open → verandering lokaal membraanpotentiaal → graduele potentiaal
- Geen “alles of niets”
- Een sterke stimulus → heeft invloed op meerdere kanalen → geeft een groteren graduele potentiaal
- Kleine stimulus → weinig kanalen open → weinig verandering van potentiaal
