Neurofysiologie – P. Calders
BASIS
Basis
Actiepotentiaal
Rheobase = minimale intensiteit die je moet bereiken
Chronaxie = als je 2 keer de rheobase neemt, wat is dan de tijd die je nodig hebt om
de drempelwaarde te bereiken
De synaptische en neuromusculaire transmissie
Synaptische transmissie = overdracht tussen zenuwcellen
- Elektrische: fysiek contact (meestal gap junctions)
- Chemische: prikkel tot het eindvoetje (presynaptisch deel) depol NT vrij
binden op receptoren op postsynaptisch deel AP
Neuromusculaire transmissie = overdracht tussen zenuwcel en effectororgaan (spier
of klier)
Convergentie = veel vezels komen op 1 zenuw uit
Divergentie = 1 vezel vertakt zich
De neurotransmissie
- Prikkeloverdracht gebeurt door NT
- Mens: zeer veel NT amines, AZ, peptiden
- Belangrijkste in perifere zenuwstelsel: noradrenaline en acetylcholine
- Aan een eindvoet w steeds dezelfde NT vrijgegeven
Fasen van neurotransmissie
- Synthese en opslag v NT
- Vrijstelling v NT
- Op postsynaptische membraan
1
,NT bindt op receptoren
- Kanaal
- Verbonden met G-proteïne (stimulerend of inhiberend) verbonden aan een
kanaal
- Verbonden met G-proteïne verbonden aan een enzyme
Neurotransmissie
Inactivatie v NT
- Afbraak v NT
o Acetylcholine --- choline-esterase ---> choline + acetaat
- Re-uptake v NT
o Noradrenaline w trg opgenomen in presynaptische vezel
o Hierin kan dat in vesikels gesloten w (voor nieuw gebruik) of
onschadelijk gemaakt w door monoamino-oxydase (MAO)
- Synthese
o Heropname v acetaat en choline
o Door resynthese opnieuw acetylcholine in vesikels
Exciterende en inhiberende synapsen
Exciterende synaps = vermindering v membraanpotentiaal
Inhiberende synaps = verhoging v membraanpotentiaal
Exciterende synaps
- Door inwerking ve exciterende NT op postsynaptische receptoren: opening
Na+- kanalen
- Instroom Na+
- Ontstaan EPSP (exciterende postsynaptische potentiaal)
- Amplitude van 1 mV en duurt ongeveer 15 msec
- Lokaal
- Om Dw te bereiken meerder EPSP’s nodig (summatie)
Summatie
Facilitatie
- = het fenomeen dat 2 subliminale prikkels elkaar beïnvloeden wrdr evtl een
effect w bekomen
o Subliminaal = prikkels onder Dw
o Liminaal = op Dw
o Supraliminaal = boven Dw
- Bv lichte irritatie vd maag (geen braakreflex) + tegelijk irritatie vd keel (geen
braakreflex) resultaat: braakreflex
Occlusie = 2 prikkels inhiberen elkaar
2
,Inhiberende synaps
- Door inwerking v inhiberende NT openen zich K-kanalen in de
postsynaptische membraan wrdr een uitwaartse stroom v K-ionen optreedt
- Ontstaan hyperpolarisatie
- Amplitude: 1 mV en een duur v ongeveer 15 msec
- Ook hier bestaan summatieverschijnselen
- Neutralisatie: EPSP en IPSP
- Bv kniepeesreflex
Modulatie v synapsen
- Plasticiteit = bij destructie v neuronenpools w de “uitvalsverschijnselen”
beperkt drdat na verloop v tijd andere neuronenpools de functie in min of
meerdere mate overnemen
- Berust niet op nieuwvorming v neuronen
- Thv de synapsen kunnen wel belangrijke functionele en in mindere mate
anatomische veranderingen optreden
Functionele veranderingen
Potentiatie of inhibitie v synaps kan optreden agv de inwerking ve derde neuron op
het eindvoetje: heterosynaptische modulatie, maar ook door veranderingen in het
eindvoetje en/of postsynaptische receptorzone: homosynaptische modulatie
Homosynaptische modulatie
Posttetanische potentiatie:
- Bv hoogfrequente prikkeling v postsynaptisch neuron (summatie in tijd):
excitatie mogelijk
- Synaps is nu wel gedurende bepaalde tijd gepotentieerd: indien nu 1 prikkel
wel AP
- Oorzaak:
o Toename v hoeveelheid NT
o Toename gevoeligheid postsynaptische receptoren
- Kortetermijn geheugen (onthouden telefoonnummer)
Laagfrequente inhibitie
- Laagfrequent prikkelen v presynaptisch neuron gedurende een bepaalde tijd:
inhibitie vd synaps
- Oorzaak:
o Verminderde exocytose vd NT
o Verminderde gevoeligheid postsynaptische neuronen
- Habituatie aan bepaalde prikkel (bv straatlawaai)
3
, Heterosynaptische modulatie
Presynaptische inhibitie
- Hierdoor kan een synaps uitgeschakeld w
- Uitschakelen “ongewenste” prikkels
- Een gekende NT hiervoor verantwoordelijk is GABA
- In voorhoorn vh ruggenmerg: toediening v GABA-antagonisten schakelt
inhibitie uit, waardoor spierkrampen ontstaan
- Ook in limbisch systeem: toediening v anxiolytica (tranquilizers), versterken
GABA-effect
Presynaptische potentiatie
- Neurotransmissie met potentiërende werking
- Vb: serotonine (inwerking op Na-kanalen)
- Versterken “gewenste” prikkels: betrokken in geconditioneerde reflexen en het
aanleren
Anatomische veranderingen in de synaps
Sprouting
- Door herhaalde en langdurige prikkeling ve neuron w zijn stimulatieveld groter
dr nieuwvorming v eindvoetjes
- Door wekenlange experimentele tactiele stimulatie vd vingers ontstaat er een
uitbreiding vd overeenkomstige zone in de gevoelige cortex (homunculus
sensibilis)
De neuromusculaire transmissie
- De skeletspieren w bezenuwd dr -motoneuronen: dringt spier binnen
- Functionele anatomie
o Axon “dringt” spier binnen
o Vertakt zich in enkele tot honderden kleine takjes die elk 1 spiercel
bezenuwen
o Elke spiercel w slechts door 1 motoneuron bezenuwd
- Het geheel v spiercellen die bezenuwd w door eenzelfde -motoneuron vormt
een motorische eenheid
- Prikkeloverdracht door acetylcholine (exocytose)
- Bindt postsynaptisch op nicotine-receptoren (Nm)
- Na-kanalen w geopend, Na-instroom, ontstaan eindplaatpotentiaal
- Grootste potentiaal afh v hoeveelheid vrijgestelde acetylcholine
4
BASIS
Basis
Actiepotentiaal
Rheobase = minimale intensiteit die je moet bereiken
Chronaxie = als je 2 keer de rheobase neemt, wat is dan de tijd die je nodig hebt om
de drempelwaarde te bereiken
De synaptische en neuromusculaire transmissie
Synaptische transmissie = overdracht tussen zenuwcellen
- Elektrische: fysiek contact (meestal gap junctions)
- Chemische: prikkel tot het eindvoetje (presynaptisch deel) depol NT vrij
binden op receptoren op postsynaptisch deel AP
Neuromusculaire transmissie = overdracht tussen zenuwcel en effectororgaan (spier
of klier)
Convergentie = veel vezels komen op 1 zenuw uit
Divergentie = 1 vezel vertakt zich
De neurotransmissie
- Prikkeloverdracht gebeurt door NT
- Mens: zeer veel NT amines, AZ, peptiden
- Belangrijkste in perifere zenuwstelsel: noradrenaline en acetylcholine
- Aan een eindvoet w steeds dezelfde NT vrijgegeven
Fasen van neurotransmissie
- Synthese en opslag v NT
- Vrijstelling v NT
- Op postsynaptische membraan
1
,NT bindt op receptoren
- Kanaal
- Verbonden met G-proteïne (stimulerend of inhiberend) verbonden aan een
kanaal
- Verbonden met G-proteïne verbonden aan een enzyme
Neurotransmissie
Inactivatie v NT
- Afbraak v NT
o Acetylcholine --- choline-esterase ---> choline + acetaat
- Re-uptake v NT
o Noradrenaline w trg opgenomen in presynaptische vezel
o Hierin kan dat in vesikels gesloten w (voor nieuw gebruik) of
onschadelijk gemaakt w door monoamino-oxydase (MAO)
- Synthese
o Heropname v acetaat en choline
o Door resynthese opnieuw acetylcholine in vesikels
Exciterende en inhiberende synapsen
Exciterende synaps = vermindering v membraanpotentiaal
Inhiberende synaps = verhoging v membraanpotentiaal
Exciterende synaps
- Door inwerking ve exciterende NT op postsynaptische receptoren: opening
Na+- kanalen
- Instroom Na+
- Ontstaan EPSP (exciterende postsynaptische potentiaal)
- Amplitude van 1 mV en duurt ongeveer 15 msec
- Lokaal
- Om Dw te bereiken meerder EPSP’s nodig (summatie)
Summatie
Facilitatie
- = het fenomeen dat 2 subliminale prikkels elkaar beïnvloeden wrdr evtl een
effect w bekomen
o Subliminaal = prikkels onder Dw
o Liminaal = op Dw
o Supraliminaal = boven Dw
- Bv lichte irritatie vd maag (geen braakreflex) + tegelijk irritatie vd keel (geen
braakreflex) resultaat: braakreflex
Occlusie = 2 prikkels inhiberen elkaar
2
,Inhiberende synaps
- Door inwerking v inhiberende NT openen zich K-kanalen in de
postsynaptische membraan wrdr een uitwaartse stroom v K-ionen optreedt
- Ontstaan hyperpolarisatie
- Amplitude: 1 mV en een duur v ongeveer 15 msec
- Ook hier bestaan summatieverschijnselen
- Neutralisatie: EPSP en IPSP
- Bv kniepeesreflex
Modulatie v synapsen
- Plasticiteit = bij destructie v neuronenpools w de “uitvalsverschijnselen”
beperkt drdat na verloop v tijd andere neuronenpools de functie in min of
meerdere mate overnemen
- Berust niet op nieuwvorming v neuronen
- Thv de synapsen kunnen wel belangrijke functionele en in mindere mate
anatomische veranderingen optreden
Functionele veranderingen
Potentiatie of inhibitie v synaps kan optreden agv de inwerking ve derde neuron op
het eindvoetje: heterosynaptische modulatie, maar ook door veranderingen in het
eindvoetje en/of postsynaptische receptorzone: homosynaptische modulatie
Homosynaptische modulatie
Posttetanische potentiatie:
- Bv hoogfrequente prikkeling v postsynaptisch neuron (summatie in tijd):
excitatie mogelijk
- Synaps is nu wel gedurende bepaalde tijd gepotentieerd: indien nu 1 prikkel
wel AP
- Oorzaak:
o Toename v hoeveelheid NT
o Toename gevoeligheid postsynaptische receptoren
- Kortetermijn geheugen (onthouden telefoonnummer)
Laagfrequente inhibitie
- Laagfrequent prikkelen v presynaptisch neuron gedurende een bepaalde tijd:
inhibitie vd synaps
- Oorzaak:
o Verminderde exocytose vd NT
o Verminderde gevoeligheid postsynaptische neuronen
- Habituatie aan bepaalde prikkel (bv straatlawaai)
3
, Heterosynaptische modulatie
Presynaptische inhibitie
- Hierdoor kan een synaps uitgeschakeld w
- Uitschakelen “ongewenste” prikkels
- Een gekende NT hiervoor verantwoordelijk is GABA
- In voorhoorn vh ruggenmerg: toediening v GABA-antagonisten schakelt
inhibitie uit, waardoor spierkrampen ontstaan
- Ook in limbisch systeem: toediening v anxiolytica (tranquilizers), versterken
GABA-effect
Presynaptische potentiatie
- Neurotransmissie met potentiërende werking
- Vb: serotonine (inwerking op Na-kanalen)
- Versterken “gewenste” prikkels: betrokken in geconditioneerde reflexen en het
aanleren
Anatomische veranderingen in de synaps
Sprouting
- Door herhaalde en langdurige prikkeling ve neuron w zijn stimulatieveld groter
dr nieuwvorming v eindvoetjes
- Door wekenlange experimentele tactiele stimulatie vd vingers ontstaat er een
uitbreiding vd overeenkomstige zone in de gevoelige cortex (homunculus
sensibilis)
De neuromusculaire transmissie
- De skeletspieren w bezenuwd dr -motoneuronen: dringt spier binnen
- Functionele anatomie
o Axon “dringt” spier binnen
o Vertakt zich in enkele tot honderden kleine takjes die elk 1 spiercel
bezenuwen
o Elke spiercel w slechts door 1 motoneuron bezenuwd
- Het geheel v spiercellen die bezenuwd w door eenzelfde -motoneuron vormt
een motorische eenheid
- Prikkeloverdracht door acetylcholine (exocytose)
- Bindt postsynaptisch op nicotine-receptoren (Nm)
- Na-kanalen w geopend, Na-instroom, ontstaan eindplaatpotentiaal
- Grootste potentiaal afh v hoeveelheid vrijgestelde acetylcholine
4
