NEUROWETENSCHAPPEN – HOORCOLLEGE’S TENTAMEN 2
HC23&24 PERIFEER MOTORISCH NEURON, SPIERRECEPTOREN EN REFLEXEN
Hiërarchische organisatie van het motorische systeem
• Motorisch systeem: het idee uitvoeren
o Van denken naar doen
• Motorcortex krijgt via associatieve cortex
informatie over wat die moet doen. En stuurt
via de periferie via motorneuronen in de
ventrale hoorn van het ruggenmerg,
spierinnervatie aan
• De cerebellum ontvangt informatie over de
stand van het lichaam (proprioceptie)
• In de basale ganglia ligt de bibliotheek van
voorgeprogrammeerde systemen die hiervoor
ingezet kunnen worden
• De hersenstam krijgt het programma, de
informatie wat er moet gebeuren. De
hersenstam krijgt de taak om dit uit te voeren.
o Zorgt ervoor dat als je je been optilt, je niet omvalt en er dus andere spieren worden
geactiveerd
• Ruggenmerg bevat lokaal circuit van neuronen, welke de motorneuronen aanstuurt
(regelcentrum).
o Lower: perifere motorische neuronen, in het
ruggenmerg, aansturen skeletspieren
o Upper: centrale motorische neuronen, in het
telencephalon
Afdalende motorsysteem
• Corticobulbaire baan: houding en stand
• Corticospinale baan: beweging zelf
• Deze banen gaan een interactie aan met elkaar ->
sturen skeletspieren aan
Motorneuronen aandoeningen: centraal en/of perifeer
• Motorneuronen liggen centraal in de motorcortex en perifeer in de ventrale hoorn van het
ruggenmerg of in motorkernen in de hersenstam
• ALS: Amyotrofe laterale sclerose
o Upper & lower motor neuronen
o 5% FTD (fronto-temporale dementie)
o In Nederland komen er 320-480 nieuwe patienten met ALS per jaar
• PLS: Primaire laterale sclerose
o Alleen upper motor neuronen
o Langzame progressie
o Het aantal patiënten bedraagt hooguit 200
• PSMA: Progressieve spinale musculaire atrofie
o Alleen lower motor neuronen
o Geen cognitieve veranderingen
o Langzame progressie
o Het aantal patiënten in Nederland ligt tussen de 100 en 200
,Final common pathway: perifere motorneuronen
• < 0.01% van totaal aantal neuronen in CZS -> ‘final common pathway’
• In ventrale hoorn van het ruggenmerg en in de hersenstam
• Binnen circuit van interneuronen
• Kunnen verschillende vormen en groottes hebben
• Synaptische input vanuit verschillende andere neuronen
Motorneuronen
• Innerveren direct de spiervezels van skeletspieren
• Eén motorneuron activeert meerdere spiervezels
• Axon eindigt in motoreindplaatje: MEP
• Gebruiken acetylcholine als neurotransmitter. Ach zal calcium
afgeven, welke voor samentrekkingen zorgen
Motorneuron, motorunit en motorneuronpool
• Een motorunit is een aantal spiervezels, dat door 1 motorneuron worden aangestuurd
• Spieren zijn opgebouwd uit verschillende motorunits van verschillende grootte
• Spiervezels van één motorunit liggen verspreid binnen één spier
Motor neuron pool
• Motorneuronpool: groep motorneuronen die één spier innerveert
• Elk segment heeft zijn eigen combinatie van motorneuronen, die meer of minder spieren
aansturen
• Dus als een segment uiteenvalt, heeft dit meer consequenties voor de ene spier dan de andere
spier
Somatotopie van motorneuronen in ventrale hoorn
• De plaats waarin een structuur ligt zegt iets over het deel van het lichaam
waarnaar het verwijst
o Motorneuronen van de proximale spieren liggen mediaal in ventrale hoorn
o Motorneuronen van de distale spieren (vingers en tenen) liggen juist aan
de laterale kant
• Niet alleen de plek is een factor voor de structuur in het ruggenmerg, maar ook
de functie
o Mediaal: aansturing voor de axiale spieren: balans, veel bilaterale en
rostrocaudale samenwerking
o Lateraal: aansturing voor de distale spiergroepen: /unilaterale activatie
,Motorneuronen in soorten en maten
• Grote motorneuronen, dikke axonen
• Kleine motorneuronen, dunne axonen -> werken minder snel
• Dikke axonen, hoge snelheid
o Weerstand buitenkant verhoogt
o Minder lekkage van stroom
• Grote motorneuronen, hoge drempel
• Kleine motorneuronen hebben lagere drempel, maar kunnen verder niet veel kracht leveren
Typen motorneuronen: Alfa motorneuronen
Alfa motorneuronen: skeletspieren
• Witte spiervezels
o Snelle spiervezels
o Anearoob
o Veel kracht
o Kortdurend
o Type IIb krachtige en kortste
durend, sprinten
- Grotere motorunits ->
sneller vermoeid, grotere
drempelwaarde
o Type IIa en IIx: leveren niet
zoveel kracht en houden het
langer uit dan IIb
• Rode spiervezels
o Langzame spiervezels
o Aeroob
o Generen weinig kracht
o Kunnen langer doorgaan -> lange duur
prestaties
o Type I
o Kleine motorunits -> zijn langzaam, lage
drempelwaarde
• Alfa motor units verschillen in het type spiervezels
dat ze innerveren
o Kleine alfa motor neurons- kleine motor units -
Langzame motor units (S): lage drempelwaarde,
innerveren langzame, oxidatieve vezels (Type I
vezel)
o Grotere alfa motor neurons - grotere motor
units - Snel vermoeibare motor units (FF):
grotere drempel waarde, innerveren snelle,
glycolytische vezels (Type IIx en IIb vezels)
o Intermediaire motor units (FR) zitten hier
tussenin (innerveren Type IIa vezels)
o Je hebt een combinatie vezeltypes binnen één spier en die bepalen wat de spier kan doen ->
recruitment: eerst langzame spiervezeltypes geïnnerveerd, dan steeds activatie extra types
o Bij een lange activiteit zullen de langzame, langdurig actieve neuronen een hogere kracht
leveren en bij een krachtigere/grotere activiteit (AP) zullen de snel vermoeibare vezels actief
zijn.
, All together now: motorneuronen, spieren en spiervezels
• Motorneuronen innerveren spiervezels
• Tezamen vormen die spiervezels 1 motorunit
• Een motorneuronpool innerveert 1 spier
• Motorneuronen zijn verschillend in grootte
• Grootte en rekrutering zijn gerelateerd
Proprioceptie
• Sensorische informatie vanuit spieren, pezen, kapsels door o.a. spierspoeltjes
en golgi-peeslichaampjes
• Contractiespier is afhankelijk van informatie uit de omgeving en lichaam zelf
voor de stand van je lichaam. Je moet bijvoorbeeld weten hoe je moet
neerkomen bij een lading
Spierpoeltjes
• Vezels die in staat zijn om iets te zeggen over de spanning in/random de spier
• Intrafusale spiervezels (omdat ze ingekapseld zitten)
• Liggen parallel met extrafusale vezels
• Type sensibele vezels voor spierspoeltjes:
o Ia: primaire afferenten op dynamisch nuclear bag fibers
- Registreren dynamische veranderingen dus reactie bij een korte rekking.
- In het midden van de spierspoel.
- Met hoeveel kracht je iets op moet pakken
→ Dynamische verandering
o II: secundaire afferenten op nucleair chain fibers en statisch nuclear bag fibers
- Registeren statische rek dus bij een langdrugie
uitrekking
- In het eind van de spierspoel
- Reageren traag op veranderingen
→ Status van de activiteit
• Functie: registeren de spanning in de spier. Deze info is
nodig voor het corrigeren van de lichaamshouding
o Myostatische reflex: glas vullen -> spierspoeltjes geven Ia afferent signaal
naar ruggenmerg -> motorneuronen innerveren dezelfde spier (activatie
agonisten en synergisten; monosynaptisch), maar ook reciproke
innervatie; waarbij de motorneuronen een inhiberend signaal naar de
antagonist sturen -> correctie stand van gewricht
HC23&24 PERIFEER MOTORISCH NEURON, SPIERRECEPTOREN EN REFLEXEN
Hiërarchische organisatie van het motorische systeem
• Motorisch systeem: het idee uitvoeren
o Van denken naar doen
• Motorcortex krijgt via associatieve cortex
informatie over wat die moet doen. En stuurt
via de periferie via motorneuronen in de
ventrale hoorn van het ruggenmerg,
spierinnervatie aan
• De cerebellum ontvangt informatie over de
stand van het lichaam (proprioceptie)
• In de basale ganglia ligt de bibliotheek van
voorgeprogrammeerde systemen die hiervoor
ingezet kunnen worden
• De hersenstam krijgt het programma, de
informatie wat er moet gebeuren. De
hersenstam krijgt de taak om dit uit te voeren.
o Zorgt ervoor dat als je je been optilt, je niet omvalt en er dus andere spieren worden
geactiveerd
• Ruggenmerg bevat lokaal circuit van neuronen, welke de motorneuronen aanstuurt
(regelcentrum).
o Lower: perifere motorische neuronen, in het
ruggenmerg, aansturen skeletspieren
o Upper: centrale motorische neuronen, in het
telencephalon
Afdalende motorsysteem
• Corticobulbaire baan: houding en stand
• Corticospinale baan: beweging zelf
• Deze banen gaan een interactie aan met elkaar ->
sturen skeletspieren aan
Motorneuronen aandoeningen: centraal en/of perifeer
• Motorneuronen liggen centraal in de motorcortex en perifeer in de ventrale hoorn van het
ruggenmerg of in motorkernen in de hersenstam
• ALS: Amyotrofe laterale sclerose
o Upper & lower motor neuronen
o 5% FTD (fronto-temporale dementie)
o In Nederland komen er 320-480 nieuwe patienten met ALS per jaar
• PLS: Primaire laterale sclerose
o Alleen upper motor neuronen
o Langzame progressie
o Het aantal patiënten bedraagt hooguit 200
• PSMA: Progressieve spinale musculaire atrofie
o Alleen lower motor neuronen
o Geen cognitieve veranderingen
o Langzame progressie
o Het aantal patiënten in Nederland ligt tussen de 100 en 200
,Final common pathway: perifere motorneuronen
• < 0.01% van totaal aantal neuronen in CZS -> ‘final common pathway’
• In ventrale hoorn van het ruggenmerg en in de hersenstam
• Binnen circuit van interneuronen
• Kunnen verschillende vormen en groottes hebben
• Synaptische input vanuit verschillende andere neuronen
Motorneuronen
• Innerveren direct de spiervezels van skeletspieren
• Eén motorneuron activeert meerdere spiervezels
• Axon eindigt in motoreindplaatje: MEP
• Gebruiken acetylcholine als neurotransmitter. Ach zal calcium
afgeven, welke voor samentrekkingen zorgen
Motorneuron, motorunit en motorneuronpool
• Een motorunit is een aantal spiervezels, dat door 1 motorneuron worden aangestuurd
• Spieren zijn opgebouwd uit verschillende motorunits van verschillende grootte
• Spiervezels van één motorunit liggen verspreid binnen één spier
Motor neuron pool
• Motorneuronpool: groep motorneuronen die één spier innerveert
• Elk segment heeft zijn eigen combinatie van motorneuronen, die meer of minder spieren
aansturen
• Dus als een segment uiteenvalt, heeft dit meer consequenties voor de ene spier dan de andere
spier
Somatotopie van motorneuronen in ventrale hoorn
• De plaats waarin een structuur ligt zegt iets over het deel van het lichaam
waarnaar het verwijst
o Motorneuronen van de proximale spieren liggen mediaal in ventrale hoorn
o Motorneuronen van de distale spieren (vingers en tenen) liggen juist aan
de laterale kant
• Niet alleen de plek is een factor voor de structuur in het ruggenmerg, maar ook
de functie
o Mediaal: aansturing voor de axiale spieren: balans, veel bilaterale en
rostrocaudale samenwerking
o Lateraal: aansturing voor de distale spiergroepen: /unilaterale activatie
,Motorneuronen in soorten en maten
• Grote motorneuronen, dikke axonen
• Kleine motorneuronen, dunne axonen -> werken minder snel
• Dikke axonen, hoge snelheid
o Weerstand buitenkant verhoogt
o Minder lekkage van stroom
• Grote motorneuronen, hoge drempel
• Kleine motorneuronen hebben lagere drempel, maar kunnen verder niet veel kracht leveren
Typen motorneuronen: Alfa motorneuronen
Alfa motorneuronen: skeletspieren
• Witte spiervezels
o Snelle spiervezels
o Anearoob
o Veel kracht
o Kortdurend
o Type IIb krachtige en kortste
durend, sprinten
- Grotere motorunits ->
sneller vermoeid, grotere
drempelwaarde
o Type IIa en IIx: leveren niet
zoveel kracht en houden het
langer uit dan IIb
• Rode spiervezels
o Langzame spiervezels
o Aeroob
o Generen weinig kracht
o Kunnen langer doorgaan -> lange duur
prestaties
o Type I
o Kleine motorunits -> zijn langzaam, lage
drempelwaarde
• Alfa motor units verschillen in het type spiervezels
dat ze innerveren
o Kleine alfa motor neurons- kleine motor units -
Langzame motor units (S): lage drempelwaarde,
innerveren langzame, oxidatieve vezels (Type I
vezel)
o Grotere alfa motor neurons - grotere motor
units - Snel vermoeibare motor units (FF):
grotere drempel waarde, innerveren snelle,
glycolytische vezels (Type IIx en IIb vezels)
o Intermediaire motor units (FR) zitten hier
tussenin (innerveren Type IIa vezels)
o Je hebt een combinatie vezeltypes binnen één spier en die bepalen wat de spier kan doen ->
recruitment: eerst langzame spiervezeltypes geïnnerveerd, dan steeds activatie extra types
o Bij een lange activiteit zullen de langzame, langdurig actieve neuronen een hogere kracht
leveren en bij een krachtigere/grotere activiteit (AP) zullen de snel vermoeibare vezels actief
zijn.
, All together now: motorneuronen, spieren en spiervezels
• Motorneuronen innerveren spiervezels
• Tezamen vormen die spiervezels 1 motorunit
• Een motorneuronpool innerveert 1 spier
• Motorneuronen zijn verschillend in grootte
• Grootte en rekrutering zijn gerelateerd
Proprioceptie
• Sensorische informatie vanuit spieren, pezen, kapsels door o.a. spierspoeltjes
en golgi-peeslichaampjes
• Contractiespier is afhankelijk van informatie uit de omgeving en lichaam zelf
voor de stand van je lichaam. Je moet bijvoorbeeld weten hoe je moet
neerkomen bij een lading
Spierpoeltjes
• Vezels die in staat zijn om iets te zeggen over de spanning in/random de spier
• Intrafusale spiervezels (omdat ze ingekapseld zitten)
• Liggen parallel met extrafusale vezels
• Type sensibele vezels voor spierspoeltjes:
o Ia: primaire afferenten op dynamisch nuclear bag fibers
- Registreren dynamische veranderingen dus reactie bij een korte rekking.
- In het midden van de spierspoel.
- Met hoeveel kracht je iets op moet pakken
→ Dynamische verandering
o II: secundaire afferenten op nucleair chain fibers en statisch nuclear bag fibers
- Registeren statische rek dus bij een langdrugie
uitrekking
- In het eind van de spierspoel
- Reageren traag op veranderingen
→ Status van de activiteit
• Functie: registeren de spanning in de spier. Deze info is
nodig voor het corrigeren van de lichaamshouding
o Myostatische reflex: glas vullen -> spierspoeltjes geven Ia afferent signaal
naar ruggenmerg -> motorneuronen innerveren dezelfde spier (activatie
agonisten en synergisten; monosynaptisch), maar ook reciproke
innervatie; waarbij de motorneuronen een inhiberend signaal naar de
antagonist sturen -> correctie stand van gewricht
