Fysiologie samenvatting (Mees Louwen)
Opbouw zenuwstelsel
Het zenuwstelsel bestaat uit het centrale zenuwstelsel (hersenen &
ruggengraat) en het perifere zenuwstelsel (perifere zenuwen).
Het signaal komt binnen in het CZS via afferente neuronen en gaat weer
naar het PZS via efferente neuronen.
Het PZS is op te delen in 2 delen. Het viscerale deel en het somatische
deel. Het somatische deel bestaat uit afferente neuronen van bewuste
waarnemingen (sensorische input) en efferente neuronen met vrijwillige
acties (motorische output).
Het viscerale deel behandelt alle onvrijwillige processen. De afferente
input (viscerosensorisch) zijn interne parameters (nodig voor
homeostase) en de efferente output (visceromotorisch) om de
homeostase te handhaven is het autonome zenuwstelsel.
Dit autonome zenuwstelsel is dan weer op te delen in een sympathisch
(fight-or-flight) en een parasymphatisch (rest-and-digest) deel.
,De ruggengraat
Deze bestaat aan de buitenkant uit witte stof, dit is een soort ‘snelweg’
van en naar het brein. Deze witte stof bestaat uit gemyeliniseerde
axonen.
Aan de binnenkant ligt vlindervormige grijze stof die alle cellichamen
bevat. In de grijze stof wordt de informatie van sensorische naar
motorische neuronen overgebracht.
De cellichamen van de
sensorische neuronen
liggen in het spinale
ganglion van de
dorsale wortel.
De
somatosensorische
neuronen eindigen
meestal het meest
doorsaal in de grijze
stof (blauw, zie figuur)
diep in de dorsale
hoorn en de
viscerosensorisch
eindigen iets meer
ventraal aan het uiteinde van de dorsale hoorn.
Via interneuronen worden de sensorische en motorische neuronen
gekoppeld.
Visceromotorische neuronen liggen aan het begin van de ventrale
hoorn, met diep in de ventrale hoorn de somatische motorneuronen.
De hersenstam
De hersenstam bestaat uit het
mesencephalon,
metencephalon en
myelencephalon. In de
hersenen liggen deelgebieden
waar specifieke informatie
binnenkomt. Dorsaal komt de
somatosensorische informatie
binnen, met richting ventraal de
viscerosensorische informatie
(deze plek heet de nucleus
tractus solitarius). Nog
,ventraler gaan de visceromotorische neuronen weg (vanuit nucleus
ambiguus) en helemaal ventraal gaat het somatische motorneuron
weg.
Van ruggengraat naar doelweefsel
Somatische motorneuronen gaan direct vanuit het CZS naar hun
doelweefsel. Visceromotorische neuronen (autonoom) maken tussen het
CZS en doelweefsel een tussenstop in een ganglion. Het
preganglionaire neuron heeft zijn cellichaam in het CZS en het
postganglionaire neuron heeft zijn cellichaam in het ganglion.
Visceromotorische neuronen die symphatisch zijn hebben hun
preganglionaire cellichamen in de ruggengraat liggen en postganglionair
liggen deze in de grensstreng (en niet in doelorgaan).
Viscermotorische neuronen die parasymphatisch zijn hebben hun
preganglionaire cellichamen in de hersenstam en sacrale regio liggen
en hun postganglionaire cellichamen liggen in of in de buurt van de
doelorganen.
Symphatisch heeft dus kort preganglionair en langer postganglionair, en
parasymphatisch heeft een langer preganglionair deel en een korter
postganglionair deel.
Opbouw neuronen
Een neuron bestaat uit dendrieten, de plek
waar de informatie binnenkomt, een
cellichaam, hier is de integratie van signalen
en axonen. Vanuit de axonheuvel loopt er
dan een actiepotentiaal over naar de
synapsen.
Ionkanalen
Ionkanalen laten ionen door en zorgen zo voor een
elektrochemische gradiënt. Belangrijke ionkanalen
voor de membraan- en actiepotentiaal zijn Natrium
(Na+), Calcium (Ca2+), Kalium (K+) en Chloride (Cl-).
Deze kanalen zijn spanningsgevoelig.
Natrium kanalen hebben een M-gate en een H-gate in
hun structuur. Als de membraan depolariseert dan gaat
de M-gate open. Bij verdere depolarisatie (+30mV
ongeveer) dan sluit de H-gate.
, Kalium kanalen die gaan open als de +30mV wordt bereikt. Er vindt dan
repolarisatie plaats omdat Kalium uit de cel gaat. Doordat deze kanalen
traag sluiten treedt er hyperpolarisatie op (-90mV).
Elektrochemische gradiënt
De kant waarop een ion door zijn kanaal beweegt hangt af van twee
gradiënten: de chemische en elektrische gradiënt.
De richting van de chemische gradiënt is in welke richting diffusie wil.
Ionen bewegen namelijk van hoge naar lage concentraties.
De richting van de elektrische gradiënt is of het ion positief of negatief is,
en dan wat de lading is aan elke kant van het membraan. Stoot het af of
trekt het aan is dan de vraag.
Als het membraanpotentiaal positief is en de evenwichtspotentiaal
negatief of vice versa, dan wijzen de chemische en elektrische gradiënt
dezelfde kant op.
De membraanpotentiaal meet de spanning als binnen ten opzichte van
buiten. Een negatieve membraanpotentiaal betekent dus dat het binnen
de cel meer gepolariseerd is vergeleken met buiten de cel (meer
negatief/minder positief).
Equilibrium
Ieder ion heeft zijn eigen evenwichtspotentiaal (Eion). Deze kan
berekend worden met de Nernst vergelijking:
De evenwichtspotentiaal is de spanning waarbij er geen netto ionenstroom
van een bepaald ion is, omdat de chemische en elektrische krachten
precies in balans zijn.
[ion]e staat hier voor de concentratie van het ion buiten de cel en [ion]i
staat hier voor de concentratie van het ion binnen de cel.
De 61 wordt berekend d.m.v. een aantal constanten, waaronder de lading
van een ion. Voor Na+ is dit dus 61, maar voor Ca2+ is het 30.5 en voor Cl-
is het -61.
Op een cel zitten verschillende ionkanalen. Het ion waarvan zijn
evenwichtspotentiaal het dichtste bij het membraanpotentiaal ligt is het
ion met de grootste geleidbaarheid/permeabiliteit (p). Van dit ion
staan de meeste kanaaltjes open.
In rustpotentiaal is de p van K hoog, en de p van Na is laag. De
membraanpotentiaal (-83mV) ligt dan dicht bij kalium (-90mV) en
chloride (-67mV).
Opbouw zenuwstelsel
Het zenuwstelsel bestaat uit het centrale zenuwstelsel (hersenen &
ruggengraat) en het perifere zenuwstelsel (perifere zenuwen).
Het signaal komt binnen in het CZS via afferente neuronen en gaat weer
naar het PZS via efferente neuronen.
Het PZS is op te delen in 2 delen. Het viscerale deel en het somatische
deel. Het somatische deel bestaat uit afferente neuronen van bewuste
waarnemingen (sensorische input) en efferente neuronen met vrijwillige
acties (motorische output).
Het viscerale deel behandelt alle onvrijwillige processen. De afferente
input (viscerosensorisch) zijn interne parameters (nodig voor
homeostase) en de efferente output (visceromotorisch) om de
homeostase te handhaven is het autonome zenuwstelsel.
Dit autonome zenuwstelsel is dan weer op te delen in een sympathisch
(fight-or-flight) en een parasymphatisch (rest-and-digest) deel.
,De ruggengraat
Deze bestaat aan de buitenkant uit witte stof, dit is een soort ‘snelweg’
van en naar het brein. Deze witte stof bestaat uit gemyeliniseerde
axonen.
Aan de binnenkant ligt vlindervormige grijze stof die alle cellichamen
bevat. In de grijze stof wordt de informatie van sensorische naar
motorische neuronen overgebracht.
De cellichamen van de
sensorische neuronen
liggen in het spinale
ganglion van de
dorsale wortel.
De
somatosensorische
neuronen eindigen
meestal het meest
doorsaal in de grijze
stof (blauw, zie figuur)
diep in de dorsale
hoorn en de
viscerosensorisch
eindigen iets meer
ventraal aan het uiteinde van de dorsale hoorn.
Via interneuronen worden de sensorische en motorische neuronen
gekoppeld.
Visceromotorische neuronen liggen aan het begin van de ventrale
hoorn, met diep in de ventrale hoorn de somatische motorneuronen.
De hersenstam
De hersenstam bestaat uit het
mesencephalon,
metencephalon en
myelencephalon. In de
hersenen liggen deelgebieden
waar specifieke informatie
binnenkomt. Dorsaal komt de
somatosensorische informatie
binnen, met richting ventraal de
viscerosensorische informatie
(deze plek heet de nucleus
tractus solitarius). Nog
,ventraler gaan de visceromotorische neuronen weg (vanuit nucleus
ambiguus) en helemaal ventraal gaat het somatische motorneuron
weg.
Van ruggengraat naar doelweefsel
Somatische motorneuronen gaan direct vanuit het CZS naar hun
doelweefsel. Visceromotorische neuronen (autonoom) maken tussen het
CZS en doelweefsel een tussenstop in een ganglion. Het
preganglionaire neuron heeft zijn cellichaam in het CZS en het
postganglionaire neuron heeft zijn cellichaam in het ganglion.
Visceromotorische neuronen die symphatisch zijn hebben hun
preganglionaire cellichamen in de ruggengraat liggen en postganglionair
liggen deze in de grensstreng (en niet in doelorgaan).
Viscermotorische neuronen die parasymphatisch zijn hebben hun
preganglionaire cellichamen in de hersenstam en sacrale regio liggen
en hun postganglionaire cellichamen liggen in of in de buurt van de
doelorganen.
Symphatisch heeft dus kort preganglionair en langer postganglionair, en
parasymphatisch heeft een langer preganglionair deel en een korter
postganglionair deel.
Opbouw neuronen
Een neuron bestaat uit dendrieten, de plek
waar de informatie binnenkomt, een
cellichaam, hier is de integratie van signalen
en axonen. Vanuit de axonheuvel loopt er
dan een actiepotentiaal over naar de
synapsen.
Ionkanalen
Ionkanalen laten ionen door en zorgen zo voor een
elektrochemische gradiënt. Belangrijke ionkanalen
voor de membraan- en actiepotentiaal zijn Natrium
(Na+), Calcium (Ca2+), Kalium (K+) en Chloride (Cl-).
Deze kanalen zijn spanningsgevoelig.
Natrium kanalen hebben een M-gate en een H-gate in
hun structuur. Als de membraan depolariseert dan gaat
de M-gate open. Bij verdere depolarisatie (+30mV
ongeveer) dan sluit de H-gate.
, Kalium kanalen die gaan open als de +30mV wordt bereikt. Er vindt dan
repolarisatie plaats omdat Kalium uit de cel gaat. Doordat deze kanalen
traag sluiten treedt er hyperpolarisatie op (-90mV).
Elektrochemische gradiënt
De kant waarop een ion door zijn kanaal beweegt hangt af van twee
gradiënten: de chemische en elektrische gradiënt.
De richting van de chemische gradiënt is in welke richting diffusie wil.
Ionen bewegen namelijk van hoge naar lage concentraties.
De richting van de elektrische gradiënt is of het ion positief of negatief is,
en dan wat de lading is aan elke kant van het membraan. Stoot het af of
trekt het aan is dan de vraag.
Als het membraanpotentiaal positief is en de evenwichtspotentiaal
negatief of vice versa, dan wijzen de chemische en elektrische gradiënt
dezelfde kant op.
De membraanpotentiaal meet de spanning als binnen ten opzichte van
buiten. Een negatieve membraanpotentiaal betekent dus dat het binnen
de cel meer gepolariseerd is vergeleken met buiten de cel (meer
negatief/minder positief).
Equilibrium
Ieder ion heeft zijn eigen evenwichtspotentiaal (Eion). Deze kan
berekend worden met de Nernst vergelijking:
De evenwichtspotentiaal is de spanning waarbij er geen netto ionenstroom
van een bepaald ion is, omdat de chemische en elektrische krachten
precies in balans zijn.
[ion]e staat hier voor de concentratie van het ion buiten de cel en [ion]i
staat hier voor de concentratie van het ion binnen de cel.
De 61 wordt berekend d.m.v. een aantal constanten, waaronder de lading
van een ion. Voor Na+ is dit dus 61, maar voor Ca2+ is het 30.5 en voor Cl-
is het -61.
Op een cel zitten verschillende ionkanalen. Het ion waarvan zijn
evenwichtspotentiaal het dichtste bij het membraanpotentiaal ligt is het
ion met de grootste geleidbaarheid/permeabiliteit (p). Van dit ion
staan de meeste kanaaltjes open.
In rustpotentiaal is de p van K hoog, en de p van Na is laag. De
membraanpotentiaal (-83mV) ligt dan dicht bij kalium (-90mV) en
chloride (-67mV).
