Neurofysiologie:
1. opbouw van het zenuwstelsel:
• Centraal zenuwstelsel:
è Axiaal vlak: verdeelt hersenen dorsaal (boven) en ventraal (onder) gedeelte
è Sagittaal vlak: verdeelt hersenen in linker en rechter deel -> lateraal = zijkant ; mediaal = midden
è Coronaal vlak: verdeelt hersenen in anterieur (voorste) en posterieur (achterste) deel
è Telencephalon = 2 gepaarde hemisferen à rusten op schedelbasis en tentorium cerebelli
ð Cerebrale cortex = buitenste begrenzing v elke hemisfeer à sulci = grote cortexopp à deel cortex tussen
twee sulci = gyrus
- 6 lagen + ontvangt sensoriële info à geanalyseerd à getransformeerd in motorische actie
- Rol in bewustzijn + verantwoordelijk voor mentale/cognitieve functies
ð Frontale kwab
- Gyrus precentralis = motorische cortex à hieruit banen naar motorische zenuwkernen in hersenstam
en motorische voorhoorncellen in ruggenmerg
- Premotorische cortex: plannen en programmeren v bewegingen
- Broca: uitdrukkingsvermogen via taal ; in dominante hemisfeer
- Prefrontale cortex: rol aspecten persoonlijkheid en gedrag + mentale activiteiten: initiatief nemen,
concentratie, inzicht, beoordeling, emoties
ð Temporale kwab:
- Auditieve cortex
- Wernicke: begripsvermogen; in dominante hemisfeer
- Reukcortex
- Geheugen: schakel gebieden v cerebrale cortex en structuren v limbisch sys
ð Pariëtale kwam:
- Gyrus postcentralis = (somato)sensorische cortex à ontvangt gevoelsbanen v hersenstam (gelaat) en
uit ruggenmerg (rest lichaam) à gevoel (pijn, tast, positie)
ð Occiptitale kwab = visuele cortex
ð Grijze stof = cellichamen v neuronen ó witte stof = axonen met myeline (wit)
- Banen delen binnen zelfde hemisfeer verbinden = associatiebanen
- Banen ene hemisfeer met andere = commissuurbanen (via corpus callosum)
- Opstijgende en afdalende banen van en naar hersenstem en ruggenmerg = projectiebanen
ð Diepe grijze basale kernen = basale ganglia
- Neostriatum (= nucleus caudatus + putamen) en globus pallidus à ingeschakeld in extrapyramidaal
systeem (rol controle motoriek) à letsels/dysfuncties: onwillekeurige bewegingen, moeilijk initiëren
bewegingen, wijzigingen in spiertonus
- Nucleus basalis v Meynert: moeilijk af te lijnen groep v gorte cellen à nr cerebrale cortex projecteren
à! rol in geheugen
ð Hippocampus (= opgerolde corticale zone uit 3 lagen) en amygdala
- Gelegen in temporale kwab + met elkaar verbonden + deel v lymbisch systeem (= geheel v struct met
elkaar verbonden + bep delen v cerebrale cortex, thalamus en hypothalamus betrokken)
- Limbisch syst: rol in controle v emoties en geheugen: amygdale knoopt emotionele betekenis aan
sensoriële input ; hypocampus, fornix en corpora mamillaria spelen integrale rol in geheugen en leren
è Diencephalon: tussen telencephalon en mesencephalon ; bevat thalamus, hypothalamus, hypofyse, epifyse en
3de ventrikel
ð Thalamus: ovale massa uit versch kernen à tussenstation voor versch sensoriële inputs (gevoel, zien,
gehoor) + ingeschakeld in motorische circuits (doorsturen impulsen uit cerebellum en striatum nr
motorische cortex)
ð Hypothalamus: viscerale activiteit via autonoom ZS (oa regulatie v lichaamsT), hormonale activiteiten v
hypofyse, dorst/hongergevoel, slaap-waak ritme
ð Thalamus en hypothalamus = ingeschakeld in limbisch systeem
, è Hersenstam = mesencephalon, pons en medulla oblongata
ð Reticulaire fomatie = centrale celgroep à bewustzijn (projecteert v thalamus nr hele cerebrale cortex) en
spiertonus (via afdalende banen naar ruggenmerg)
ð Kernen vd hersenzenuwen III tot XII
ð Centra vr regeling v ademhaling, hartslag en bloeddruk
- Ritmisch ademhalingscentrum in medulla oblongata à in/expiratoire neuronen: genereren
alternerende impusactiviteit à via vezels in tractus reticulospinalis vanuit dit centrum motorneuronen
v nn. phrenici en nn. Intercostalis geactiveerd
ð Kernen vd cellichamen v monoaminerge banen: substantia nigra (thv mesencephalon + dopamine) en
locus cerules (thv pons + noradrenaline)
ð Banen v cerebrale hemisferen nr hersenstam-ruggenmerg en omgekeerd
è Cerebellum: coördinatie v bewegingen en rol in evenwicht en regulatie v spiertonus
ð Twee hemisferen verbonden via vermis
ð Op doorsnede: cortex, witte stof en diepe kernen à cortex = 3 lagen + voornaamste en grootste cellen zijn
Purkinje cellen
è Ruggenmerg: omgeven dr wervelzuil + onderverdeling in cervicaal, thoracaal, lumbaal en sacraal ; 1-1,5cm dik
en 50cm lang + eindigt aan onderrand v wervellichaam L1
ð Grijze stof: vlindervormig aspect + gelegen rond centraal kanaal à ingedeeld in:
- Voorhoorn: motorische voorhoorncellen (perifere motorneuronen)
- Achterhoorn: interneuronen à sensorische info binnen
- Tussenhoorn: spinale preganglionaire sympatische neuronen
ð Witte stof: opstijgende en afdalende banen
- Gevoelsbanen v perifere zenuwen à nr thalamus à nr somatosensoriële cortex projecteren
- Banen v motorische cortex à projecteren op motorische voorhoorncellen
- Banen die instaan vr spiertonus
• Het perifeer zenuwstelsel:
è De hersenzenuwen: treden uit schedelholte dr kleine openingen in schedelbasis:
ð I = reukzenuw (n. Olfactorius) ; II = oogzenuw (n. opticus)
ð Verbonden met kernen in hersenstam:
- III, IV en VI: oogbewegingen en contractie v pupil
- V: gevoel gelaat en motoriek kauwspieren
- VII: motoriek gelaat en smaak
- VIII: gehoor en evenwicht
- IX en X: slikken, autonome functies zoals hartfrequentie
- XI: draaien hoofd en opheffen schouders
- XII: bewegen vd tong
è Spinale zenuwen: langs elke zijde v ruggenmerg 31 spinale zenuwen
ð Ontstaat door samenkomen v ventrale en dorsale spinale wortel (elke opgebouwd uit wortelfilamenten) à
dorsale wortel vertoont dorsaal ganglion à bevat cellichamen v perifere sensorische neuronen
ð Elke spinale zenuw: segmentaire innervatie v 1 gebied v 1 lichaamshelft à sensorisch = dermatoom (huid) ;
motorisch = myotoom (spieren)
ð Verlaten wervelzuil via foramina intervertebralis v wervelzuil à opsplitsen in perifere zenuwen
ð Axonen zowel gemyeliniseerd als niet-gemyeliniseerd
ð Bestaat uit zenuwvezels = fascikels = bundeling v axonen à versch axonen samengehouden dr
endoneurium ; bindweefsel errond = perineuriium ; versch zenuwvezels samengehouden dr epineurium
ð Motorische axonen van perifeer motorneuron (vertoont thv terminaal deel v axon een extensieve
arborisatie à contact met 100, 200 of meer spiervezels = motorische eenheid
ð Sensorische axonen v sensorische structuren in huid en dieper gelegen lichaamsdelen à nr ruggenmerg
of hersenstam + cellichaam in ganglia net buiten CZS
,2. cellen van het zenuwstelsel
• Neuronen: cellen gespecialiseerd in ontvangen en overbruggen v info + variabele afmetingen en vormen + bestaat
uit cellichaam (soma), lang uitsteeksel (axon, info nr andere neuronen overbrengen) en korte uitsteeksels
(dendrieten, info v andere neuronen ontvangen)
è Afh v # uitsteeksels ingedeeld in unipolaire (bv dorsale gangliacellen), bipolaire (1 axon en 1 dendriet, bv in
retina) en multipolaire neuronen (meeste dit)
è Sommige zoals Purkinjecellen: tot 60 000 uitsteeksels vertonen
è Het soma: opgebouwd uit
ð Celmembraan
ð Kern of nucleus (DNA) à bevat prominente nucleolus (aggregatie v RNA)
ð Cytosplasma:
- Endoplasmatisch reticulum
- Golgi apparaat: verpakken v aangemaakte eiwitten in membraan-gebonden vesikels voor axonaal
transport
- Mitochondria: centra voor oxidatieve fosforylatie
- Lysosomen: enzymen voor afbraak v intracellulair vreemd materiaal
- Vacuolen
- Granulen en soms pigmenten (bv melanine in substantia nigra)
- Cytoskelet: neurofilamenten (rol in behouxden v vorm) + microtubuli (rol in transport v moleculen)
è Het axon: axoplasma omgeven door celmembraan (axolemma)
ð Uit initieel segment = axonale heuvel (waar actiepotentiaal begint), lange cilinder en axonuiteinde
(boutons, maken synaptisch contact met ander neuron)
ð Dikkere axonen omgeven door myeline à regelmatige plaatsen onderbroken = knopen v Ranvier
ð Voor eiwitten grotendeels afh v soma, bevat microtubuli, neurofilamenten en mito
ð Microtubulen: ! rol in axonaal transport ; gevormd uit polymeer v tubuline eenheden + vertonen polariteit
(neg nr soma en pos nr axonuiteinde) à microtubuli hier als rails gebruikt
- Hebben geassocieerde eiwitten: microtubuli-associated proteins (MAPS) à binden op tubuline
eenheden à meestal tot stabilisatie vd microtubuli à stimulatie verdere polymerisatie
- MAP-tubuline bindin: gereguleerd dr fosforylatie vh MAP via MARK (microtubule-affinity-regulating-
kinase) à fosforylatie à losmaken v MAP à destabilisatie v microtubuli à MAP-1 gevonden in
axonen en dendrieten, MAP-2 in dendrieten en Tau in axonen
- Dysfunctie v Tau bij ziekte v Alzheimer
- Transport v cargo’s in moleculaire motoren die zich op microtubuli voortbewegen: dyenine en kinesine
à converteren chemische energie v ATP in mechanische beweging
ð Retrograaad transport: via dyneine à vervoer v gedegradeerde vesikelmembranen en opgenomen
exogene stoffen (zoals GF) (30cm/d) v + nr –
ð Anterograad transport: via kinesine à vervoer v (dr ER geproduceerde) EW en NT die in vesikels zijn
verpakt (1 microm/s) v – nr +
- Cargo’s in spec compartiment vervoerd, bvb Na-kanalen nr knopen v Ranvier en synaptische proteïnen
nr axonuiteinde
- Defectief axonaal transport: vroegtijdig fenomeen bij # neurodegeneratieve ziekten, verstoring op
versch manieren: dysfunctie v moleculaire motoren, dysfunctie v microtubuli, beschadiging v cargo’s
(bvb verminderde hechting), mitochondriale dysfunctie (generen ATP vr moleculaire motoren)
ð Mitochondriën: ATP via OXFOS à bijproduct = zuurstofradicalen à kunnen cellulaire componenten
zoals mito en hun DNA beschadigen
- Leeftijdsgebonden dysfunctie v mito: primaire defecten in axonaal transport versterken à verklaring
vr ontstaan v meeste neurodegeneratieve ziekten op oudere leeftijd
è De dendrieten: vertakkingen als boom vanuit soma
ð Taak = receptief veld v neuron vergroten à receptief veld zelf nog frequent verder vergroot door
aanwezigheid v dendritische uitsteekseltjes à komen overeen met plaatsen waar synaptische contacten
worden gemaakt
, • Glia van het CZS: 10x meer gliale cellen dan neuronen met steunfuncties + neuronen op verschillende manieren
assisteren à onderscheid versch types gliale cellen:
è De oligodendrocyten: vormen myelineschede in CZS
ð Myelinisatie = proces waar witte stof gevormd wordt à vaak gebruik als index vd rijping vd hersenen à
begint na geboorte + pas in late adolescentie (18j) voltooid
ð Vormt # uitlopers à als ze axon vinden zichzelf daar strak omheen wikkelen à ontstaan hoesje rondom
axon = myeline-schede à ! functie: isolatieband dat axon elektrisch isoleert + v belang vr snelle geleiding
vd actiepotentiaal
ð Myeline = 70% uit lipiden en # specifieke proteïnen zoals myelin basic protein
ð Myeline scheden op regelmatige plaatsen onderbroken = knopen v Ranvier
è De microglia = 20% v gliale celpopulatie + afkomstig v myelomonocytaire cellijn uit hemotopoëse in
beenmerg
ð Zelfde eig als macrofagen + komen via bloed in zenuwstelsel + vrij kleine cellen met vrij kleine kern + in
cytoplasma talrijke lysosomen en andere insluitsels
ð Geactiveerd bij pathologische processen à migreren en fagocyteren (opruimfunctie) => immuun
competente cellen + produceren signaalmoleculen (! Waaier v cytokines die lokale ontstekingsprocessen
beïnvloeden)
ð Herstelfunctie doordat ze neurotrofe factoren produceren à iedere beschadiging: ophoping microglia
è Ependymcellen: lijnen wanden v ventrikels en centraal kanaal af
è Astrocyten: meest frequent voorkomende cellen in CZS à verschillende functies
ð Cytoskelet heeft intermediair filament = samengesteld uit uniek proteïne = glial fibrillary acidic protein
(GFAP) à gebruikt om deze cellen histologisch te identificeren
ð Beschadiging v CZS: groeien en delen à vormen litteken = astrogliose
• Glia van het PZS:
è Schwann cellen: myeliniseren slechts 1 axonaal segment (ó oligodendrocyten)
à Myeline heeft andere samenstelling als die v oligodendrocyten v CZS
è Sattelietcellen: kleine cellen die neuronen in ganglia (sensorisch, autonoom) omringen à ondersteunende
functie
3. elektrische transmissie
• Activiteit zenuwstelsel: berust op elektrische en chemische signalen à ontstaan in: sensoren
(generatorpotentiaal), in zenuw- en spiervezels (actiepotentiaal), thv neuronale synaps (EPSP en IPSP), thv
neuromusculaire overgang (eindplaatpotentiaal EPP)
• Transmissie tussen neuronen:
è Actiepotentiaal toe aan axonuiteinde v neuron à vrijstelling neurotransmitters à lokale gegradeerde
potentiaal in dendriet v ontvangende neuron
ð Gegradeerde potentiaal = kleiner als verder spreidt weg vd stimulus = elektrotonische conductie
ð Actiepotentialen in axonale heuvel vd neuron ontstaan en over axon worden vervoerd behouden amplitude
• Introductie tot elektriciteit:
è Ladingen: kan positief of negatief zijn à zelfde: stoten af ó tegengestelde: trekken aan
è Voltage vs gravitational energy à voltage = equivalent v stijging in gravitatie-energie = scheiding v lading
è Weerstand: stroming makkelijker of moeilijk maken
• Membraanpotentiaal:
è Levende cellen in rust: elektrische spanning of potentiaalverschil meten over celmembraan à dr verschil in
ionen-concentratie over beide zijden => K+ vooral binnen en Na+ vooral buiten cel
è Celmembraan v binnen nr buiten = semipermeabel à relatief goed permeabel vr K+ à K+ passief nr buiten
diffunderen dr hoge concentratiegradiënten ó Na+ in cel dr passief transport mr geen passieve terugdiffusie
ð Beweging v ionen: diffusie à ionenkanalen: membraan permeabel maken voor dit ion à via diffusie
volgens concentratiegradiënt bewegen tot concentraties gelijk zijn
ð Beweging v ionen: elektrisch veld à over wand = potentiaal à aanzetten stroom: positieve ionen
aangetrokken tot negatieve zijde en idem omgekeerde