(Appendix A: Brief, Basic Chemistry)
- De materie die we zien bestaat uit elementen (materialen die niet verder
opgebroken kunnen worden) en samengestelde stof (materiaal opgemaakt
voor het combineren van stoffen = compound)
- Scheikundigen hebben 92 elementen gevonden in de natuur
- Een blok ijzer kan kleiner en kleiner worden gehakt totdat het verdeeld is in
zulke kleine stukjes, die niet kleiner kunnen worden. Deze stukjes worden
atomen genoemd. Elk element bestaat uit atomen
- Een samengestelde stof, zoals water, kan worden opgebroken in twee atomen
van waterstof en een atoom van zuurstof. Het kleinst mogelijke stukje van een
samengestelde stof is een molecule
- Een atoom bestaat uit subatomaire deeltjes zoals protonen (positief geladen),
neutronen (neutraal geladen) en elektronen (negatief geladen).
- Het verschil tussen een element en een ander zit ‘m in de verschillende aantal
protonen in de kern van de atoom.
- Het aantal protonen zijn het atomische nummer van het element. Het
atomische gewicht impliceert het gewicht van een atoom relatief aan het
gewicht van een proton
- Een atoom dat een of meerdere elektronen heeft verloren of gewonnen wordt
een ion genoemd.
- De aantrekking van positieve ionen voor negatieve ionen vormt een ionische
band
- Enzymen zijn proteïnen die de hoeveelheid chemische reacties controleren
- Het lichaam vertrouwt op ATP (adenosine trifosfaat) als de belangrijkste weg
om energie te sturen waar het nodig is
2. Neurones and Action Potentials
- Mensen kunnen heel veel samen, maar niet zo veel alleen. De cellen van het
zenuwstelsel zijn ook zo
2.1 The Cells of the Nervous System
Anatomy of Neurons and Glia
- Neuronen ontvangen informatie en sturen die door naar andere cellen
- Gliacellen hebben verschillende functies
- Het menselijk brein bevat ongeveer 100 miljard neuronen
The Structures of an Animal Cell
- Neuronen hebben veel gemeen met de andere cellen in het lichaam. De
oppervlakte heet zijn membraan, een structuur die de binnenkant van de
buitenkant scheidt. De meeste chemicaliën komen niet door de membraan
- Behalve de rode bloedcellen van de zoogdieren, hebben alle dierlijke cellen een
nucleus, de structuur wat de chromosomen bevat. Een mitochondrion is de
structuur die de metabolische activiteiten uitvoert
- Ribosomen zijn de plaatsen waar de cellen synthetiseren met nieuwe proteïne
moleculen
Pagina 1 van 62
,The Structure of a Neuron
- De meest
onderscheidende
kenmerk van een
neuron is zijn vorm,
wat enorm verschilt
onderling
- Een motor neuron
ontvangt prikkeling
van andere
neuronen door de
dendrieten en
geleidt impulsen langs zijn axon naar een spier
- Een sensorische neuron is aan een kant gespecialiseerd om zeer sensitief te
zijn voor een bepaalde stimulatie
- Dendrieten: takken die kleiner worden aan het eind. Hoe groter de oppervlakte,
hoe meer informatie hij kan ontvangen
- Het cellichaam, of soma, bevat de nucleus, ribosomen en mitochondrion
- De axon is een dunne fiber en is de informatie zender van de neuron
- Een neuron kan verschillende dendrieten hebben, maar heeft maar 1 axon.
- Er zijn verschillende soorten axonen:
o Afferent axon: brings information into a structure
o Efferenct axon: carries information away from a structure
o Intrinsic neuron (interneuron): wanneer de dendrieten van axon
geheel een bepaalde structuur bevatten
Variations Among Neurons
- De vorm van een neuron bepaalt zijn connecties met andere neuronen en
bepaalt zo zijn bijdrage aan het zenuwstelsel
Glia
- Gliacellen sturen geen informatie door over lange afstanden zoals neuronen
doen, maar ze vervullen vele andere functies
- Het brein heeft verschillende gliacellen met verschillende functies:
o Astrocyt: helpt met het synchroniseren van de activiteiten van de
axonen, en stelt ze in staat om berichten in golven te versturen. Ze
verwijderen ook afval. Tijdens langere perioden van verhoogde activiteit,
verwijderen astrocyts bloedvezels om meer voedingsstoffen naar dat
gebeid te brengen
o Microglia: dit zijn hele kleine cellen en ook zij verwijderen afval
materiaal. Ze dienen als onderdeel van ons immuunsysteem
o Oligodendrocyten en Schwanncellen zijn gespecialiseerde typen van
gliacellen die de myeline bouwen om de gewervelde axonen
o Radial glia cel: begeleid de migratie van neuronen en hun axonen en
dendrieten tijdens de embryonale ontwikkeling
The Blood-Brain Barrier
- Hoewel het brein, zoals elk ander orgaan, voedingsstoffen van het bloed nodig
heeft, kunnen veel chemicaliën niet van het bloed naar het brein oversteken. Het
mechanisme die hier voor zorgt heet de blood-brain barrier
Pagina 2 van 62
, Why We Need a Blood-Brain Barrier
- Een cel die een virus bevat zegt: “kijk immuunsysteem, ik heb een virus,
vermoord me en red de anderen”. Dit gaat prima, zolang de cel een huidcel of
bloedcel is, die makkelijk vervangen kunnen worden
- Echter, met een paar uitzonderingen, het uitvoerende brein vervangt geen
beschadigde neuronen. Om de schade zo klein mogelijk te houden, wordt er dus
een muur gebouwd
- Veel virussen die eenmaal binnen zijn, blijven ook binnen, hoe hard het
immuunsysteem ook vecht
How the Blood-Brain Barrier Works
- De bloed-hersenbarrière is afhankelijk van de endothele cellen die de barrière
bouwen. Buiten het brein worden die cellen gescheiden door kleine gaatjes.
Binnen in het brein staan ze zo dicht op elkaar, dat niks erdoorheen kan
- Helaas houdt deze barrière ook nuttige chemicaliën buiten. Het brein heeft
bepaalde mechanismen nodig om die chemicaliën door de barrière te krijgen
o Kleine ongeladen moleculen, zoals zuurstof en kooldioxide kunnen er
wel door
o Moleculen die oplossen in de vetten van het membraan kunnen gewoon
oversteken
- Voor andere chemicaliën gebruikt het brein actieve transport, een eiwit-
gemedieerd proces dat energie uitvouwt om chemicaliën van het bloed in het
brein te pompen
Nourishment in Vertebrate Neurons
- De meeste cellen gebruiken een verscheidenheid van koolhydraten en vetten
voor voedingsstoffen, maar uitvoerende neuronen zijn bijna volledig afhankelijk
van glucose, een suiker.
- Het brein gebruikt ongeveer 20% van alle zuurstof in het lichaam
2.2 The Nerve Impulse
- Omdat axonen informatie met een gemiddelde snelheid versturen voel je een
aanraking op je schouder sneller als op je teen. Je brein is niet goed in het
registreren welke aanraking nou eerst kwam, dit heeft ook niet zo veel nut
- In zicht, moet je brein wel weten wat eerst kwam.
The Resting Potential of the Neuron
- In de afwezigheid van verstoring van buitenaf, behoudt het membraan een
elektrische helling, ook bekend als polarisatie – een verschil in elektrisch
geladenheid tussen de binnenkant en buitenkant van een cel
- Het verschil in volt in een rustende neuron is het rustende potentieel
Forces Acting on Sodium and Potassium Ions
- Selectively permeable: some chemicals pass through the membrane more
freely than others do. Veel grote of elektrisch geladen ionen en moleculen steken
het membraan helemaal niet over.
- The sodium-potassium pump repeatedly transports three sodium ions out of
the cell while drawing two potassium ions into it
- Als een neuron rust, werken twee krachten in op natrium, beide proberen het in
de cel te duwen
o Elektrische helling. Natrium is positief geladen en de binnenkant is
negatief geladen
Pagina 3 van 62