KT1502 NEURO
NEURO 1 – Neuroanatomie en neurofysiologie van het zenuwstelsel
Celtypen en functies van cellen in het zenuwstelsel
1.Neuronen: vangen informatie op en geven dit door richting de hersenen. Neuronen zijn niet in
staat om zichzelf te delen en daarom zijn er cellen nodig die zorgen voor het onderhoud van de
neuronen.
2.Neuroglia: cellen die de neuronen onderhouden.
Neuroglia in het centrale zenuwstelsel:
- Astrocyten: stervormige gliacellen. Met hun eindvoeten bedekken ze alles aan de buitenkant van
het brein (glia limitans superficalis) en bloedvaten (glia limitans perivascularis). Als je het brein
binnen wilt kom je dus altijd langs astrocyten: ze maken deel uit van de bloedhersenbarrière. Ze
bedekken ook al het vrije oppervlak van axonen, dus waar de axonen niet bedekt worden door
een myelineschede. Geven ondersteuning. Ook controleren ze ECF door opname van K+ en
neurotransmitter.
- Oligodendrocyten: de myelineschedes rondom de axonen van het CNS
- Microglia cellen: mononucleaire phagocyten van het zenuwstelsel. Ze ruimen debris op.
- Ependyma: epitheelcellen rondom de ventrikels in het brein en rondom het ruggenmerg, die
cerebrospinale vloeistof (CSF) produceren. De cellen bevatten trilharen die een vloeistofstroom
genereren. Ook absorberen ze debris. Ze vormen de plexus choroideus (waar CSF wordt
gemaakt).
Neuroglia in het perifere zenuwstelsel
- Sattelietcellen: bedekken de neuronen van het perifere zenuwstelsel aan de buitenkant. Hun
functie is vergelijkbaar met de astrocyten in het centrale zenuwstelsel.
- Schwann cellen: de myelineschedes in het PNS.
Remak bundel: ongemyeleerde Schwann cellen bedekken ongemyeleerde axonen in het PNS.
Onderdelen en functies van neuronen
Een neuron bestaat uit drie onderdelen:
- Soma/perikaryon: het cellichaam. Hier bevindt zich het endoplasmatisch reticulum,
mitochondriën en het golgiapparaat. Ook heeft het soma neurofilamenten die structuur geven.
- Dendriet: vangt de signalen op en geleidt deze naar het cellichaam
- Axon: geeft het signaal door naar het volgende neuron. Eindigt in een synaps. Het axon begint bij
de axonheuvel, een bultje op het celmembraan, terhoogte waarvan actiepotentialen ontstaan.
Classificatie van neuronen
- Afferent/sensorisch: sensorische neuronen die naar het brein toegaan. Bij een actiepotentiaal
gaat het brein actie ondernemen, door middel van activering/remming van spieren en klieren.
- Efferent/motor: axonen/zenuwen die van het brein naar de spieren en klieren lopen.
- Inter/schakel: interneuronen zenden impulsen van het ene naar het andere neuron bínnen het
centrale zenuwstelsel.
,- Unipolaire cellen: dendrieten lopen direct over in axon.
Het bestaat dus eigenlijk allen uit een axon met daaraan
ontvangende vertakkingen.
- Bipolaire neuronen: hebben een axon en een dendriet
- Multipolaire neuronen: hebben meerdere dendrieten en
een axon.
In het zenuwstelsel zijn de meeste cellen pseudo bipolair: ze
hebben een axon met twee takken. Eén tak zit in het centrale
en de andere tak in het perifere zenuwstelsel.
Hoe ontstaat een membraan/actiepotentiaal. Welke rol heeft het evenwichtspotentiaal en de
belangrijkste ionen hierin?
Na/K-pomp zorgt ervoor dat Na+ naar buiten de cel gepompt wordt en K+ de cel in, waardoor het
membraan een negatieve rustlading krijgt. Het membraan van het neuron kan worden geprikkeld,
waardoor de membraanpotentiaal stijgt.
Als de drempelwaarde bereikt wordt, ontstaat er een actiepotentaal. Dan gaan de Na+ kanalen open.
Hierdoor is er natrium influx door de concentratie en elektrochemische gradiënt. (depolarisatie: de
membraanpotentiaal wordt positief). Deze blijft stijgen door de concentratie gradiënt, totdat ze bij
40 mV de Na+ kanalen sluiten.
De K+ kanalen gaan dan open. Hierdoor stroomt K+ naar buiten en herstelt de rustpotentiaal zich.
Op het moment van depolarisatie is de cel positief geladen. De positieve deeltjes stoten elkaar dan
af, waardoor ze zich verplaatsen (elektrotonic spread). Op deze manier stijgt ook verderop de
membraanpotentiaal, waardoor ook daar een actiepotentiaal kan ontstaan. Op deze manier
verplaatst het signaal lang de lengte van het axon, zonder uit te doven.
Op de plaats van de axonheuvel heeft het neuron de laagste drempelwaarde. Dit is dan ook de plaats
waar de actiepotentialen ontstaan. De axonheuvel bepaalt dus als het ware of er een actiepotentiaal
ontstaat of niet.
Hoe verplaatst het actiepotentiaal zich langs het axon en wat is de rol van de myelineschede
hierin?
Een actiepotentiaal verplaatst zich langs de lengte van het axon. Om de geleiding van de
actiepotentialen sneller te laten verlopen, zijn er gespecialiseerde gliacellen die een myelineschede
vormen. Deze myelineschedes zorgen voor isolatie, waardoor de elektrische lading niet weg kan
lekken. Er zijn twee vormen myelineschedes:
Oligodendrocyten in het centrale zenuwstelsel
Schwann cellen in het perifere zenuwstelsel
Signaalgeleiding vindt sprongsgewijs plaats (saltatoire impulsgeleiding) via de onderbrekingen in
deze myelineschedes, de knopen van Ranvier
Het axon wordt via de synapsspleet met behulp van neurotransmitters doorgegeven naar het
volgende neuron.
Een andere optie voor een snellere signaalgeleiding is het vergroten van de doorsnede van het axon,
omdat er dan minder weerstand is. Er is echter niet genoeg ruimte in het lichaam om de diameter zo
groot te maken zodat de impuls geleiding snel genoeg is.
, Functioneren van de synaps en de rol van de belangrijkste neurotransmitters. Wat is een EPSP/
IPSP en hoe veroorzaken deze een actiepotentiaal?
In het presynaptische membraan aan het einde van het axon bevinden zich vesscicles met daarin
neurotransmitters. Bij een actiepotentiaal wordt er in de cel Ca2+ vrijgelaten. Dit zorgt ervoor dat de
vessicles versmelten met het presynaptische membraan, waardoor de neurotransmitter in de
synapsspleet terecht komt. Vervolgens bindt de neurotransmitter aan receptoren op het
postsynaptische membraan (vaak in het ruggenmerg). Er openen dan ionkanalen, waardoor de
membraanpotentiaal verandert (postsynaptic membrane potential PSP) en er een actiepotentiaal in
het volgende neuron kan ontstaan. De neurotransmitters worden afgebroken en opgenomen door
het presynaptische membraan of gaat door diffusie weg van de synaps.
Twee soorten vessicles in het presynaptissche membraan:
Synaptische vessicles met neurotransmitter
Dense-cored vessicles met peptides
Twee soorten postsynaptische receptoren/functies van neurotransmitters:
- Transmitter gated ion channels: ionkanalen die openen/sluiten bij het binden van een ionotrope
neurotransmitter. Lage frequentie stimulatie die kort duurt.
- Metabototropic G-protein coupled receptors: metabotropische neurotransmitters activeren G-
eiwit gekoppelde systemen, die werken via second messengers. Ze beinvloeden niet de
membraanpotentiaal, maar veranderen wel de kwaliteit van de membranen en het soort en
hoeveelheid ionkanalen in het membraan, aangroei van nieuwe neuronen (dit proces wordt
neuromodulatie genoemd). Hoge frequentie stimulatie, werkt over een langere tijd.
Afhankelijk van:
- Hoeveelheid neurotransmitter
- Type neurotransmitter
o EPSP: excitatory post synaptiscpotential
Glutamaat, glycine, acetylcholine, epinephrine, serotonine.
o IPSP: inhibitory post synaptic potential
Gamma-aminobutyric acid (GABA) , dopamine
- Dikte van dendrietboom: een dunne dendriet heeft veel meer weerstand dan een dikke dendriet,
waardoor het actiepotentiaal sneller uitdooft.
- Één EPSP is altijd te weinig om de drempelwaarde te bereiken. De effecten van de EPSPs en IPSPs
zijn altijd gesommeerd over tijd en ruimte. Als deze samen de drempelwaarde van de axonheuvel
bereiken, ontstaat er een actiepotentiaal. PSPs doven na verloop van de tijd uit (het zijn geen
actiepotentialen). Ook de locatie van de synaps is dus van b elang.
Belangrijkste neurotransmitters:
Centraal zenuwstelsel:
- Remmend: GABA
- Stimulerend: glutamaat
Perifeer zenuwstelsel:
- Acetylcholine
De neurotransmitters norepinephrine, dopamine, serotonine, histamine, glycine en peptides hebben
een functie van neuromodulatie.
, Onderverdeling en onderdelen van het zenuwstelsel (deze moet je kunnen labelen in plakken,
CT, MRI)
CNS: centraal zenuwstelsel. Bestaat uit:
- Brein
- Ruggenmerg
Het CNS wordt verder onderverdeeld in:
- Autonome zenuwstelsel (sympatisch,
parasympatisch en enterisch zenuwstelsel)
- Somatische zenuwstelsel
PNS: Perifere zenuwstelsel bestaat uit
- Craniale zenuwen (afkomstig uit de hersenen)
- Spinale zenuwen (afkomstig uit het ruggenmerg)
- Ganglia (zenuwknopen: klonten van neuronen)
Het brein
De hersenschors is gefrommeld, zodat het in de schedel past.
- Gyri: de plooien
- Sulci: de groeven
Grote hersenen: cerebrum, wordt onderverdeeld in :
o Lobus frontalis
o Lobus occipalis
o Lobus parietalis
o Lobus temporalis
De twee hersenhelften worden verbonden door de hersenbalk: corpus callosum.
Het onderscheid tussen deze oppervlakkige structuren is te herkennen aan verschillende sulci:
- Sulcus centralis (Rolandi)
- Fissura lateralis cerebri (Sylvii) Deze groeve is erg diep en bevat nog allocortex.
- Sulcus calcarinus
Andere belangrijke sulci en gyri:
- Gyrus precentralis (primary somatomotor cortex, zorgt voor aansturing spieren)
- Gyrus postcentralis (primary somatosinsible cortex, sensorische informatie komt binnen).
- Fissura longitudinalis (scheidt de beide hemispheren)
- Gyrus cinguli
- Inferior frontal gyrus
- Superior temporal gyrus
- Kleine hersenen: cerebellum
- Hersenstam
o Midbrein (mesencephalon)
o Pons (onderdeel van achterhersenen, vormt met het cerebellum metencephalon)
o Medulla oblongata (myelencephalon)
