Neurale regulatie
HC 1, neuronale communicatie
Elektrische signalen kunnen worden doorgegeven door neuronen. De dendrieten van een
neuron ontvangen een signaal en de axonen geven het signaal door naar de
postsynaptische cel.
Zenuwcellen die sterk gepolariseerd zijn hebben veel dendrieten, hierdoor kunnen ze veel
informatie ontvangen. Een neuron heeft in principe een axon, met meerdere synaptische
terminalen.
Neuronen diversiteit
Uitloper indeling
- Unipolair: 1 uitloper
- Bipolair: 2 uitlopers (dendriet en axon)
- Multipolair: meerdere uitlopers
Vorm indeling
- Piramidecellen
- Stellaatcellen (lijkt op een ster)
- Purkinje cellen (lijkt op een blok)
Lengte indeling
- Projectieneuronen: lange axonen (motorneuronen van hersenen naar voet)
- Schakelneuronen/interneuronen: geven lokaal informatie door, korter
Functie indeling
- Afferentie: periferie naar brein (sensorisch)
- Efferentie: brein naar periferie (motorneuronen)
Type neurotransmitter indeling
Informatie wordt door middel van een neurotransmitter doorgegeven aan de volgende cel, er
worden wel 150 verschillende soorten neurotransmitters in het brein gebruikt.
1
,Aantal neuronen
Het brein bevat 300-500 miljard neuronen. In het cerebellum (kleine hersenen) bevinden
zich de purkinje cellen, belangrijk voor de motoriek. Niet neuronale cellen zoals gliacellen
bevinden zich ook in het brein en dragen bij aan communicatie.
Niet neuronale cellen
- Myeline: om de axonen om afgifte goed te laten verlopen
- Gliacellen/oligodendrocyten: reguleren afgifte (tussen myeline)
- Astrocyten: vormen de bloed-hersen barrière
- Microgliacellen: komen uit het immuunsysteem (niet uit de hersenen), behandelen
infectieziekten in het brein
Myelinisatie
Oligodendrocyten maken een laagje in het centrale
zenuwstelsel om de axonen heen, schwann cellen doen dit in
het perifere zenuwstelsel.
Multipele sclerose (MS), myeline werkt niet goed of wordt
afgebroken. Elektrische signaal doorgifte verstoord
(langzamer dan normaal) → verlies gevoel, moeheid, moeite met lopen.
Werking en communicatie neuronen
Exciteerbaar
Zenuwcellen zijn zelf in staat om een actiepotentiaal op te wekken (elektriciteit), dit is ook
wel exciteerbaarheid van de cel. Actiepotentialen worden doorgegeven naar andere cellen.
Positief geladen ionen gaan de cel in en uit, de herhaling hiervan zorgt ervoor dat het
signaal doorloopt.
Rustmembraanpotentiaal
De rustmembraanpotentiaal is -70 mV. Binnen de cel bevinden zich dan veel kalium ionen,
en buiten de cel veel natriumchloride.
2
,Kalium en natrium
Als kalium de cel uitstroomt wordt de cel negatiever (want er gaan positieve ionen uit de cel),
het evenwicht potentiaal van kalium is -90mV.
Als natrium de cel naar binnen stroomt wordt de cel positiever (want er gaan positieve ionen
in de cel) het evenwicht potentiaal van natrium is +30mV
- Het natrium en kalium evenwichtspotentiaal samen is -70mV
Diffusie: stoffen gaan van de hoge concentratie naar de lage concentratie (om evenwicht te
krijgen), van binnen de cel naar buiten.
Elektrostatische kracht: aantrekking van negatieve en positieve deeltjes naar elkaar of
afstoting van positief en positief (of negatief en negatief) van elkaar, van buiten de cel naar
binnen.
Natrium-kalium pomp
De natrium-kalium pomp houdt het evenwicht van -70mV in stand, ook wel de
rustmembraanpotentiaal. De pomp zorgt ervoor dat er 3 natrium naar buiten pompt en 2
kalium naar binnen per keer. Bij een kleine verandering in membraan mV, zorgt de pomp er
actief voor (met ATP), dat de potentiaal weer op -70mV komt.
Gegradeerde potentiaal
De rustmembraanpotentiaal kan graderen naar iets positiever of iets negatiever. Bij
depolarisatie wordt de cel iets minder negatief, bij hyperpolarisatie wordt hij iets negatiever.
Dit komt door synaptische activiteit door andere neuronen in het brein. Repolarisatie zorgt bij
beide processen voor het terugkomen van de potentiaal op -70mV.
3
, Ligand gated ion kanalen
Deze kanalen verplaatsen lading. De ligand (neurotransmitter), zorgt ervoor dat het
kanaal open gaat staan. Doordat het kanaal even open gaat, stroomt er positieve
lading/negatieve lading de cel in, vervolgens sluit het kanaal weer. Dit kanaal is
ligand (neurotransmitter/ion) specifiek. Zorgen voor gegradeerde (kleine)
veranderingen in het membraanpotentiaal.
- Stimulerend: Depolarisatie (acetylcholine neurotransmitter), positieve lading
stroomt naar binnen (na+), de potentiaal wordt positiever → actiepotentiaal.
- Remmend: Hyperpolarisatie (gaba neurotransmitter), negatieve lading
stroomt naar binnen (cl-), de potentiaal wordt negatiever → geen
actiepotentiaal.
Actiepotentialen
Een grote depolarisatie zorgt voor een actiepotentiaal, echter moet hier wel een
bepaalde drempelwaarde (-60mV) voor bereikt worden door
neurotransmitters/liganden. Als deze is bereikt begint het actiepotentiaal.
Voltage gated ion kanalen
Afhankelijk van de mV van de potentialen.
- Eerste type voltage gated ion kanalen: Een specifiek ion moet binden om het kanaal
aan te zetten. Bij -60mV gaan deze kanalen helemaal open staan, de depolarisatie,
en bij +30mV sluiten ze weer. Natrium stroomt naar binnen. (paars)
- Tweede type voltage gated ion kanalen: Een specifiek ion moet binden om het
kanaal aan te zetten. Bij +30mV gaan deze kanalen helemaal open staan, de
repolarisatie, en bij -70/-80mV sluiten ze weer. Kalium stroomt naar buiten. (oranje)
Medicatie die een rol spelen: sodium/natrium channel blockers (anticonvulsants, diuretica,
anesthetica), potassium channel activators (antihypertensives), potassium channel blockers
(antiarrhythmics, hypoglycemia).
- Epilepsie = lokale overactiviteit, een te hoge rustmembraanpotentiaal
Volledige uitleg actiepotentiaal: https://www.youtube.com/watch?v=oa6rvUJlg7o
Absolute refractaire periode: ongevoelig voor neurotransmitters
4
