Samenvatting BA203
Inhoud
ZS 1 – Neurofysiologie en signaaloverdracht + WC 1 .............................................................3
Opbouw brein .....................................................................................................................3
Bouw van een zenuwcel ......................................................................................................3
Rustpotentiaal ....................................................................................................................4
Actiepotentiaal ...................................................................................................................6
Neurotransmissie ................................................................................................................9
Overzicht van depolarisatie presynaptisch tot activatie postsynaptisch ............................11
ZS 2 – Neurotransmitter systemen: Glutamaat en GABA + WC 2 ........................................12
Glutamaat .........................................................................................................................12
Glutamaat - receptoren ....................................................................................................13
Glutamaat: long-term potentiation & AMPA + NMDA receptor.........................................14
Gamma-aminoboterzuur (GABA) ......................................................................................16
GABAA ...............................................................................................................................17
GABAB ...............................................................................................................................18
Neurotransmissie ..............................................................................................................18
Modulatie .........................................................................................................................19
Overige informatie WC......................................................................................................19
Casus 1 – Focale epilepsie ....................................................................................................22
Focale epilepsie ................................................................................................................22
Behandeling ......................................................................................................................23
Casus 2 – Gegeneraliseerde epilepsie + status epilepticus ..................................................26
Soorten aanvallen epilepsie ..............................................................................................26
Behandeling ......................................................................................................................28
ZS 3 – Sensorische banen en het opioïdensysteem + WC 3 ..................................................31
Pijn + nociceptieve uiteindes .............................................................................................31
Sensorische banen + nociceptie uiteindes .........................................................................33
Opioïden ...........................................................................................................................41
Casus 3 – nociceptieve en inflammatoire pijn......................................................................45
Pijnstilling .........................................................................................................................45
1
,ZS 4 - Neurotransmittersystemen serotonine en noradrenaline en hun rol bij pijnperceptie
.............................................................................................................................................50
Noradrenaline ...................................................................................................................50
Serotonine ........................................................................................................................52
Dalende banen ..................................................................................................................56
Casus 4 – Neuropathische pijn .............................................................................................57
Neuropathische pijn ..........................................................................................................57
Behandeling neuropathische pijn ......................................................................................58
Verschil neuropathische en nociceptieve pijn ...................................................................60
ZS 5 – Het motorisch systeem, dopamine en neurodegeneratie + WC 4 .............................62
Parkinson ..........................................................................................................................62
Motorische banen .............................................................................................................65
Dopamine .........................................................................................................................66
Aansturing van beweging ..................................................................................................68
Neurodegeneratie .............................................................................................................72
Excitotoxiciteit ..................................................................................................................73
Oxidatieve stress ...............................................................................................................75
Eiwitaggregatie .................................................................................................................75
ZS 6 – BBB + WC 5 + responsiecollege BBB...........................................................................78
Responsiecollege BBB .......................................................................................................78
Opbouw & barrièrefunctie BBB .........................................................................................79
Belang BBB bij geneesmiddelen ........................................................................................80
Transporters en effluxmechanismen voor BBB ..................................................................82
Casus 5 – Ziekte van Parkinson ............................................................................................83
Parkinson ..........................................................................................................................83
2
,ZS 1 – Neurofysiologie en signaaloverdracht + WC 1
Opbouw brein
Hieronder de hersenen met de belangrijkste kwabben:
Bouw van een zenuwcel
Hieronder is schematisch een plaatje van de zenuw te zien.
Hierbij zijn ook de verschillende onderdelen van de
zenuwcel benoemd:
Elk onderdeel van de zenuwcel uit bovenstaand plaatje heeft een functie:
• Dendrieten: dit zijn uitsteeksels van de zenuw die signalen van andere neuronen
ontvangen doordat dendrieten receptoren bevatten die neurotransmitters van
andere neuronen kunnen binden.
• Cel body/celkern: Dit is het belangrijkste deel/lichaam van het neuron en bevat de
kern. Het vervult de metabolische of levensonderhoudende functie in de cel. (Het
perikaryon is ook een deel van het cellichaam).
3
, • Nucleolus: Deze bevat het genetische materiaal van de cel.
het is een onderdeel in de celkern met als voornaamste functie de synthese van
ribosomaal RNA (rRNA), de assemblage van de ribosomen en het waarnemen van
cellulaire stress.
• Nissl bodies: Zijn de ruwe endoplasmatische reticulum en de vrije ribosomen.
Hebben als belangrijkste functie de productie en verspreiding van chemische stoffen
zoals proteïnen en peptiden. Dus het produceert eiwitten en vormt de 3D-structuur
ervan? Het vormt bv de neurotransmitters.
• Axon hillock: Het controleert het vuren van het neuron en bevindt zich aan het
uiteinde van het soma. Als het signaal de drempelwaarde van de axonheuvel
overschrijdt, zal het een signaal afvuren (actiepotentiaal).
• Axon: Het buisvormige deel van een neuron dat boodschappen van het cellichaam
naar de andere neuronen transporteert.
• Neurilemma (schild van Schwann): het brengt signalen over tussen het neuron en zijn
Schwann cellen die de proliferatieve en myeline-producerende functies van de
schwann cellen controleren en gedeeltelijk de grootte van de axonen regelen.
• Schwann cellen: Dit is als het ware 1 internode die zit ingesloten door 2 knopen van
Ranvier. Het heeft als functie het versnellen van de impulsgeleiding door het axon
heen.
• Insnoering van Ranvier: Dit zijn onderbrekingen in het myeline-omhulsel. Op dit
stukje axon zit dus geen myeline. De signalen springen over van knoop naar knoop.
Het draagt dus bij aan het doorgeven van signalen.
• Axonale terminus: Dit is het uiteinde waaruit neurotransmitters worden afgegeven
die naar de doelneuronen gaan om daar aan receptoren te binden.
• Telodendria: Dit zijn de uiteindes van een axon. Deze uiteindes gaan naar andere
neuronen toe om signalen van de zenuw door te geven.
Rustpotentiaal
Wanneer de zenuwcellen in ‘rust’ omstandigheden zijn wordt er een potentiaalverschil
gehandhaafd over het membraan van -65 mV, wat het rustpotentiaal is. Dit
spanningsverschil komt door een ongelijke verdeling van Na+, K+, Cl- en negatief geladen
eiwitten tussen het intracellulaire en extracellulaire compartiment.
Het membraanpotentiaal wordt bepaald door 3 factoren:
1. De concentratie van ionen binnen en buiten de cel
2. De membraandoorlaatbaarheid voor de verschilllende ionen
3. De activiteit van ionenpompen.
4
, Voor het in stand houden van het rustpotentiaal zijn een aantal verschillende ionenpompen,
ionkanalen en ionstromen betrokken, zoals te zien in onderstaand plaatje:
Hierbij heb je een:
• Actieve ATP-gedreven Na+/K+
pomp welke K+ de cel inpompt
en Na+ de cel uit
• Actieve ATP gedreven Ca2+
pomp die Ca2+ de cel uitpompt.
• Na+/Ca2+-exchange transporter
die Ca2+ uitwisselt voor Na+,
beide richtingen op.
• K+ kanaal die kalium de cel in en
uitlaat, waarbij er verschillende
typen zijn, waarvan sommigen
open zijn in rusttoestand.
het Cl- is een negatief ion die meer
buiten het neuron zit dan in het neuron.
Er zijn ook organische eiwitten die negatief geladen zijn, maar te groot zijn om uit het
neuron de diffunderen.
De rustpotentiaal varieert een beetje in waarde, afhankelijk van het celtype, wat wordt
bepaald door de evenwichtspotentialen en de permeabiliteit van de verschillende betrokken
ionen en het elektrogenetische effect van de transporters.
Semipermeabiliteit:
Semipermeabiliteit draagt bij aan het rustpotentiaal van zenuwcellen. Dit komt doordat het
celmembraan relatief impereabel is voor Na+ en Ca2+, waardoor deze zelf niet makkelijk
passief over het membraan kunnen. Door actief transport krijg je een ongelijke verdeling
over het membraan van deze 2 ionen. Het K+ daarentegen kan wel passief het membraan
over. Hierdoor krijg je een snellere uitstroom van K+ dan instroom van Na+. Hierdoor krijg je
een ongelijke ionverdeling over de membranen, waarbij elk ion een eigen
evenwichtspotentiaal heeft. Deze evenwichtspotentialen samen zorgen voor het
rustpotentiaal (waarbij er meer positieve lading buiten de cel is dan binnen de cel).
5
Inhoud
ZS 1 – Neurofysiologie en signaaloverdracht + WC 1 .............................................................3
Opbouw brein .....................................................................................................................3
Bouw van een zenuwcel ......................................................................................................3
Rustpotentiaal ....................................................................................................................4
Actiepotentiaal ...................................................................................................................6
Neurotransmissie ................................................................................................................9
Overzicht van depolarisatie presynaptisch tot activatie postsynaptisch ............................11
ZS 2 – Neurotransmitter systemen: Glutamaat en GABA + WC 2 ........................................12
Glutamaat .........................................................................................................................12
Glutamaat - receptoren ....................................................................................................13
Glutamaat: long-term potentiation & AMPA + NMDA receptor.........................................14
Gamma-aminoboterzuur (GABA) ......................................................................................16
GABAA ...............................................................................................................................17
GABAB ...............................................................................................................................18
Neurotransmissie ..............................................................................................................18
Modulatie .........................................................................................................................19
Overige informatie WC......................................................................................................19
Casus 1 – Focale epilepsie ....................................................................................................22
Focale epilepsie ................................................................................................................22
Behandeling ......................................................................................................................23
Casus 2 – Gegeneraliseerde epilepsie + status epilepticus ..................................................26
Soorten aanvallen epilepsie ..............................................................................................26
Behandeling ......................................................................................................................28
ZS 3 – Sensorische banen en het opioïdensysteem + WC 3 ..................................................31
Pijn + nociceptieve uiteindes .............................................................................................31
Sensorische banen + nociceptie uiteindes .........................................................................33
Opioïden ...........................................................................................................................41
Casus 3 – nociceptieve en inflammatoire pijn......................................................................45
Pijnstilling .........................................................................................................................45
1
,ZS 4 - Neurotransmittersystemen serotonine en noradrenaline en hun rol bij pijnperceptie
.............................................................................................................................................50
Noradrenaline ...................................................................................................................50
Serotonine ........................................................................................................................52
Dalende banen ..................................................................................................................56
Casus 4 – Neuropathische pijn .............................................................................................57
Neuropathische pijn ..........................................................................................................57
Behandeling neuropathische pijn ......................................................................................58
Verschil neuropathische en nociceptieve pijn ...................................................................60
ZS 5 – Het motorisch systeem, dopamine en neurodegeneratie + WC 4 .............................62
Parkinson ..........................................................................................................................62
Motorische banen .............................................................................................................65
Dopamine .........................................................................................................................66
Aansturing van beweging ..................................................................................................68
Neurodegeneratie .............................................................................................................72
Excitotoxiciteit ..................................................................................................................73
Oxidatieve stress ...............................................................................................................75
Eiwitaggregatie .................................................................................................................75
ZS 6 – BBB + WC 5 + responsiecollege BBB...........................................................................78
Responsiecollege BBB .......................................................................................................78
Opbouw & barrièrefunctie BBB .........................................................................................79
Belang BBB bij geneesmiddelen ........................................................................................80
Transporters en effluxmechanismen voor BBB ..................................................................82
Casus 5 – Ziekte van Parkinson ............................................................................................83
Parkinson ..........................................................................................................................83
2
,ZS 1 – Neurofysiologie en signaaloverdracht + WC 1
Opbouw brein
Hieronder de hersenen met de belangrijkste kwabben:
Bouw van een zenuwcel
Hieronder is schematisch een plaatje van de zenuw te zien.
Hierbij zijn ook de verschillende onderdelen van de
zenuwcel benoemd:
Elk onderdeel van de zenuwcel uit bovenstaand plaatje heeft een functie:
• Dendrieten: dit zijn uitsteeksels van de zenuw die signalen van andere neuronen
ontvangen doordat dendrieten receptoren bevatten die neurotransmitters van
andere neuronen kunnen binden.
• Cel body/celkern: Dit is het belangrijkste deel/lichaam van het neuron en bevat de
kern. Het vervult de metabolische of levensonderhoudende functie in de cel. (Het
perikaryon is ook een deel van het cellichaam).
3
, • Nucleolus: Deze bevat het genetische materiaal van de cel.
het is een onderdeel in de celkern met als voornaamste functie de synthese van
ribosomaal RNA (rRNA), de assemblage van de ribosomen en het waarnemen van
cellulaire stress.
• Nissl bodies: Zijn de ruwe endoplasmatische reticulum en de vrije ribosomen.
Hebben als belangrijkste functie de productie en verspreiding van chemische stoffen
zoals proteïnen en peptiden. Dus het produceert eiwitten en vormt de 3D-structuur
ervan? Het vormt bv de neurotransmitters.
• Axon hillock: Het controleert het vuren van het neuron en bevindt zich aan het
uiteinde van het soma. Als het signaal de drempelwaarde van de axonheuvel
overschrijdt, zal het een signaal afvuren (actiepotentiaal).
• Axon: Het buisvormige deel van een neuron dat boodschappen van het cellichaam
naar de andere neuronen transporteert.
• Neurilemma (schild van Schwann): het brengt signalen over tussen het neuron en zijn
Schwann cellen die de proliferatieve en myeline-producerende functies van de
schwann cellen controleren en gedeeltelijk de grootte van de axonen regelen.
• Schwann cellen: Dit is als het ware 1 internode die zit ingesloten door 2 knopen van
Ranvier. Het heeft als functie het versnellen van de impulsgeleiding door het axon
heen.
• Insnoering van Ranvier: Dit zijn onderbrekingen in het myeline-omhulsel. Op dit
stukje axon zit dus geen myeline. De signalen springen over van knoop naar knoop.
Het draagt dus bij aan het doorgeven van signalen.
• Axonale terminus: Dit is het uiteinde waaruit neurotransmitters worden afgegeven
die naar de doelneuronen gaan om daar aan receptoren te binden.
• Telodendria: Dit zijn de uiteindes van een axon. Deze uiteindes gaan naar andere
neuronen toe om signalen van de zenuw door te geven.
Rustpotentiaal
Wanneer de zenuwcellen in ‘rust’ omstandigheden zijn wordt er een potentiaalverschil
gehandhaafd over het membraan van -65 mV, wat het rustpotentiaal is. Dit
spanningsverschil komt door een ongelijke verdeling van Na+, K+, Cl- en negatief geladen
eiwitten tussen het intracellulaire en extracellulaire compartiment.
Het membraanpotentiaal wordt bepaald door 3 factoren:
1. De concentratie van ionen binnen en buiten de cel
2. De membraandoorlaatbaarheid voor de verschilllende ionen
3. De activiteit van ionenpompen.
4
, Voor het in stand houden van het rustpotentiaal zijn een aantal verschillende ionenpompen,
ionkanalen en ionstromen betrokken, zoals te zien in onderstaand plaatje:
Hierbij heb je een:
• Actieve ATP-gedreven Na+/K+
pomp welke K+ de cel inpompt
en Na+ de cel uit
• Actieve ATP gedreven Ca2+
pomp die Ca2+ de cel uitpompt.
• Na+/Ca2+-exchange transporter
die Ca2+ uitwisselt voor Na+,
beide richtingen op.
• K+ kanaal die kalium de cel in en
uitlaat, waarbij er verschillende
typen zijn, waarvan sommigen
open zijn in rusttoestand.
het Cl- is een negatief ion die meer
buiten het neuron zit dan in het neuron.
Er zijn ook organische eiwitten die negatief geladen zijn, maar te groot zijn om uit het
neuron de diffunderen.
De rustpotentiaal varieert een beetje in waarde, afhankelijk van het celtype, wat wordt
bepaald door de evenwichtspotentialen en de permeabiliteit van de verschillende betrokken
ionen en het elektrogenetische effect van de transporters.
Semipermeabiliteit:
Semipermeabiliteit draagt bij aan het rustpotentiaal van zenuwcellen. Dit komt doordat het
celmembraan relatief impereabel is voor Na+ en Ca2+, waardoor deze zelf niet makkelijk
passief over het membraan kunnen. Door actief transport krijg je een ongelijke verdeling
over het membraan van deze 2 ionen. Het K+ daarentegen kan wel passief het membraan
over. Hierdoor krijg je een snellere uitstroom van K+ dan instroom van Na+. Hierdoor krijg je
een ongelijke ionverdeling over de membranen, waarbij elk ion een eigen
evenwichtspotentiaal heeft. Deze evenwichtspotentialen samen zorgen voor het
rustpotentiaal (waarbij er meer positieve lading buiten de cel is dan binnen de cel).
5
