Dit document bevat alle aantekeningen van de hoorcolleges van het vak Neuronale en Hormonale regulatie van de studie Gezondheidswetenschappen (jaar 2). Het document bevat veel afbeeldingen die handig kunnen zijn bij de gegeven uitleg.
HOORCOLLEGE AANTEKENINGEN
NEURALE EN HORMONALE REGULATIE
HC 1 NEURONALE COMMUNICATIE
NEURONEN ALGEMENE INFORMATIE
NEURONEN
Het zenuwstelsel reguleert allerlei processen, die worden doorgegeven door neuronen. Bijna allee
zenuwcellen hebben uitlopers die axonen hebben → kunnen informatie doorgeven (doorgevende
element). Dendrieten→ ontvangende kant van de zenuwcel
Deze zenuwcellen zijn sterk gepolariseerd en hebben daarnaast veel dendrieten (kunnen dus veel
ontvangen. Er is maar 1 axon aan iedere zenuwcel, maar kan zich wel opsplitsen → bevatten
synapsen
Er is geen enkel ander cel type dat zo gespecialiseerd is in informatie doorgave. Het brein is ingericht
in complexe informatie
NEURONEN DIVERSITEIT
Er zijn veel verschillende typen van zenuwcellen. Dit gaat om het aantal uitlopers die ze hebben
- Unipolair (1 uitloper), bipolair (dendriet en axon), multipolair
Indelen op basis van vorm die ze innemen in het brein, hoeveel plek nemen ze in
- Projectieneuronen: hebben lange axonen (bijv. motorneuronen die de huid moeten innerveren
in de voet)
- Schakelneuronen, interneuronen: geven lokaal informatie door
1
,Functie
- Afferentie: vanuit periferie naar het brein toe (sensorische neuronen)
- Efferent: vanuit de hersenen signalen doorgeven naar de periferie zoals spieren
(motorneuronen)
Neurotransmitter
- Informatie doorgeven van ene naar de andere cel
- Er zijn veel verschillende neurotransmitters
o Bijv. dopaminergic, cholinergic, glutamatergic
o Misschien wel 150 verschillende in het brein gebruikt
➔ Er kan een combinatie van meerdere van deze categorieën zijn: dus bijvoorbeeld een
multipolaire afferente piramide cel
- Een multipolair neuron komt het meest voor
- Zenuwcellen werken met elektriciteit om de informatie door te geven→ het cel lichaam kan
dan in de weg zitten → unipolaire neuronen hebben daar de oplossing voor → meestal
gevoelsneuronen die bijvoorbeeld pijn doorgeven → moet betrouwbaar kunnen worden
doorgegeven → we kunnen zo snel reageren
Aantal neuronen
- Het brein bevat ongeveer 300 tot 500 miljard neuronen
- 160 miljard zitten in de cerebrale cortex
- 100 miljard zitten in het cerebellum (kleine hersenen) → belangrijk voor motoriek → hier zitten
ook purkinje cellen
- Er zijn ongeveer 10 keer meer gliacellen in het brein (deze zijn niet neuronale cellen) →
dragen bij aan neurale communicatie
Non neuronale cellen in het brein
- Myeline zitten om axonen en deze zorgen ervoor dat de informatie afgifte goed verlopen
- Dit wordt gereguleerd door de gliacellen → oligodendrocyten
2
, - Astrocyten vormen via uitlopers een laag rondom bloedvaten → bloedhersen barrière →
bepaald wat wel en niet de hersenen in mag komen → kan bij sommige ziektes doorlaatbaar
worden. Astrocyten spelen daarnaast ook een belangrijke rol bij zenuwcellen
- Microgliacellen: worden niet in hersenen geboren, maar komen uit het immuunsysteem →
zorgen voor de behandeling van infectieziekten in het brein
Myelinisatie
- Centrale zenuwstelsel: hersenen en ruggenmerg
- Perifeer: alle zenuwcellen die aan het ruggenmerg ontspringen
- Oligodendrocyt maakt een laagje rondom de axonen
- Swann cellen doen precies hetzelfde maar dan in het perifere zenuwstelsel
MS (mutiple sclerose): myeline werkt niet goed of wordt afgebroken→ doorgifte van elektrische
signalen wordt verstoord → niet goed meer kunnen kijken (de efficiëntie waarmee vanuit de oogzenuw
signalen worden doorgegeven aan de hersenen wordt minder) maar bijvoorbeeld ook verlies van
gevoel, vermoeidheid of moeite met lopen
3
,WERKING NEURONEN EN COMMUNICATIE
Neuronen zijn exciteerbaar
- Zenuwcellen zijn zelf instaat om elektriciteit op te wekken → een actiepotentiaal (verschil in
spanning tussen binnenkant en buitenkant van de cel). Dit noem je exciteerbaar
- De actiepotentialen kunnen worden doorgegeven van de ene naar de andere kant van de cel
o Dit wordt geregeld door geladen ionen → positieve lading naar binnen en naar
buiten→ dit wordt herhaald → dan krijg je een actiepotentiaal
- Spiercellen zijn ook exciteerbaar of endocriene cellen
Wanneer is dit ontdekt? Intracellulaire opnames
- Glazen naald wordt geprikt in de cel
- Electrode is gevuld met kaliumchloride oplossing
- Versterker meet verschil in spanning tussen binnen en buitenkant van de cel→ je meet
heirdoor het actiepotentiaal
- Hierdoor zijn we erachter gekomen dat zenuwcellen een rustmembraan potentiaal hebben →
het spanning verschil is in rust niet 0
- Wanneer zenuwcellen actief worden, dan treedt een afwijking af van het rustmembraan
potentiaal → leidt tot een actiepotentiaal (deze kan verplaatst worden van begin van axon tot
einde)→ zorgt ervoor dat synapsen worden geactiveerd → via neurotransmitters (dit is geen
elektrische activiteit van chemisch om de volgende cel weer elektrisch te maken)
4
,RUSTMEMBRAAN POTENTIAAL
- Spanningsverschil ontstaat door natriumchloride → komt buiten de cel veel voor, in de cel
weinig
- Binnen de cel veel kalium ionen
- Rustmembraam: -70 mV
Kalium
- De concentratie kalium bepaald wat er gebeurd → gaat met concentratie gradiënt mee door
de diffusiekracht
- Als kalium naar buiten stroomt, dan wordt de buitenkant van het celmembraan steeds
positiever→ het wordt lastiger voor kalium om nog naar buiten te gaan door elektrostatische
kracht
- Evenwicht potentiaal: er gaat evenveel kalium in de cel als uit de cel: -90mV
Natrium
- Natrium wil graag naar binnen stromen
- Evenwicht potentiaal van natrium is 30mV
➔ Natrium en Kalium evenwicht potentiaal is samen -70mV
Indien alleen dit passieve systeem er is dan zal het evenwicht tot 0 mV komen. Daarom is er een
actieve pomp (natriumkalium stroom→ kost energie)→ 2 kalium naar binnen en 3 natrium naar buiten
→ zo wordt het evenwicht van -70mV in stand gehouden
GEGRADEERDE POTENTIAAL
- Kleine afwijkingen van rustmembraan
o Kan zowel positiever als negatiever worden
5
,Depolarisatie: minder negatief worden van de cel
Hyperpolariseren: juist negatiever worden van de cel
➔ Gebeurd in het brein continu door synaptische activiteit door andere neuronen → via actieve
neurotransmitters’
o Sommige neurotransmitters kunnen depolariseren en andere hyperpolariseren
Ligand gestimuleerde ion kanalen
- Kanalen worden pas geactiveerd als zij een neurotransmitter
binden → zijn dus neurotransmitter receptoren
- Bijvoorbeeld acetylcholine→ wanneer ACh bindt, dan kan er
positief geladen natrium ionen de cel instromen→ cel wordt
positiever → depolariserend → stimulerende neurotransmitter,
omdat deze leidt tot een actiepotentiaal
- Remmende neurotransmitter: chloride ionen stromen de cel
binnen → cel wordt minder positief → hyperpolariseren
o Leiden nooit tot een actiepotentiaal
Stimulerende neurotransmitters (depolariserend): leidt tot actiepotentiaal
(er is wel meer voor nodig
Remmende neurotransmitters (hyperpolariserend): leidt niet tot
actiepotentiaal
ACTIEPOTENTIAAL
- Wanneer er plotseling een grote depolarisatie optreedt is er sprake van een actiepotentiaal.
Dit moet ook heel snel weer worden omgedraaid door repolarisatie → binnen 1 msec
- Er moet altijd eerst een drempelwaarde bereikt worden voordat het actiepotentiaal kan
plaatsvinden→ gebeurd door bepaald aantal neurotransmitters die zorgen voor depolarisatie
o Wanneer deze drempelwaarde eenmaal is bereikt, dan krijg je vanzelf het
actiepotentiaal
6
,Voltage gestuurde ion kanalen
- Wat nodig is om het kanaal te activeren is het spanningsverschil
→ gaan open bij drempel waarde → natrium stroomt naar binnen
in grote hoeveelheden
- Deze kanalen zijn ion specifiek en reageren dus alleen indien een
bepaald ion bindt
- De top van de actiepotentiaal is bereikt bij +30mV en dan sluit het
voltage gestuurde ion kanaal
- Deze kanalen spelen dus een belangrijke rol in het begin en de
beëindiging van actiepotentialen
Generatie van actiepotentialen
- Je hebt dus heel veel natrium de cel ingepompt en kalium de cel uit→ daarom heb je passieve
kanalen om weer het evenwicht te waarborgen
- Bij repolarisatie gaat de cel eerst nog negatiever worden (naar -80mV)
Absolute refractoire periode: ongevoelige periode
Relatieve refractoire periode: gevoelig voor nieuwe neurotransmitter input, maar het is lastiger om
opnieuw de drempelwaarde te bereiken→ dit kost twee keer zoveel neurotransmitters als normaal
Tijdens een actiepotentiaal is er een alles of niets fenomeen → op het moment dat
drempelwaarde wordt bereikt is er geen weg meer terug en krijg je een actiepotentiaal
7
,VGICs en toxinen
Dieren hebben giftige stoffen ontwikkeld die of die voltage kanalen invloed hebben
- Kogelvissen blokkeert natriumkanalen om zich te beschermen → moet daarom ook de
galblaas verwijderen omdat daar de toxines zitten (tetrodotoxines)
Farmalogie van VGICs
- Worden in kleine hoeveelheden gebruikt bij ziektes
- Bij mensen met epilepsie worden behandeld door stoffen die remmer zijn van
voltageafhankelijke kanalen
- In pancreas zitten ook voltage afhankelijke cellen om hormonen af te geven: behandeling
diabetes
ACTIEPOTENTIAAL VERSPREIDING
Het maakt niet uit waar je een cel activeert, dit gebeurd altijd op de dendrieten van de cel. Maar bij
axonen wordt pas bepaald dat er een actiepotentiaal moet komen
Een axon is opgedeeld in een aantal segmenten, waar het actiepotentiaal langsgaat. Een
actiepotentiaal wordt iedere keer opnieuw afgevuurd
- Natrium influx op bepaalde plek→ gaat naar volgende plek op het axon waardoor daar weer
de drempelwaarde wordt bereikt→ etc.
- Actiepotentialen gaan niet achteruit omdat de voorgaande cel nog in de refractoire periode zit,
de drempelwaarde ligt dan dus hoger en wordt lastiger bereikt
Actiepotentiaal verspreiding in gemyeliniseerde axonen
- Zijn 100x efficienter→ de open ruimtes tussen de segmenten daar zitten voltage afhankelijke
kanalen die het signaal doorgeven
o De natrium diffundeerd naar de eerst volgende open plek om daar een actiepotentiaal
op te wekken
8
, o Grote delen van de axon worden hierdoor dus overgelsagen
- Dit wordt salvatorische conductie genoemd → knopen van ranvier
NEURALE INTEGRATIE
Op alle plekken in het brein spreken we van neurale integratie→ het is niet voldoende om 1 enkele
synaps tegelijk te activeren (dit moeten er eigenlijk 50 tot 100 zijn om de drempelwaarde te bereiken→
dan pas kan de cel geactiveerd worden)
9
, Summatie is belangrijk
- Individuele synaptische inputs zijn te klein om actiepotentialen te activeren
- Gemiddeld ontvangt elk neuron in de hersenen 100-1.000 synaptische inputs
- Piramidale cellen hebben 100 prikkelende synaptische inputs tegelijkertijd nodig om een
actiepotentiaal te genereren
- Sommatie maakt integratie van prikkelende en remmende inputs mogelijk
- Neuronen zijn besluitvormingsapparaten; de beslissing om een actiepotentiaal af te vuren
wordt genomen op de axonheuvel wanneer de som van alle prikkelende en remmende inputs
de drempelpotentiaal overschrijdt
SAMENGEVAT
- Neuronen zijn gepolariseerde cellen
o Dendrieten ontvangen signalen, axonen zenden signalen uit
- Niet-neuronale cellen zijn 10 keer overvloediger dan neuronen
o Gliacellen zijn betrokken bij myelinisatie, regulatie van neurotransmissie en
immuunresponsen
- Neuronen zijn prikkelbare (exciteerbare) cellen
o Neuronen kunnen actiepotentialen produceren
- Neuronen hebben een rustmembraanpotentiaal van -70 mV
o Het neuronale rustmembraanpotentieel wordt actief gehandhaafd
- Ligand-gated ionkanalen veroorzaken graduele potentialen in neuronen
o Gegradeerde potentialen zijn kleine veranderingen in de membraanpotentiaal van een
neuron
- Spanningsafhankelijke ionenkanalen reguleren de initiatie en verspreiding van
actiepotentialen
o Actiepotentiaal zijn snelle en korte veranderingen in een membraanpotentiaal van een
neuron
- Myelinisatie verhoogt de snelheid waarmee actiepotentiaal wordt gepropageerd
o Gemyeliniseerde axonen planten actiepotentialen 100 keer sneller voort dan niet-
gemyeliniseerde axonen
- Sommatie van signalen stelt neuronen in staat om verschillende inputs te integreren
o Sommatie kan spatial of temporal van aard zijn
10
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller Anouk152. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $5.83. You're not tied to anything after your purchase.
