1. Inleiding en ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel
1.1.Het centraal zenuwstelsel: onderdelen en organisatie
CZS is verdeelt in:
1) Hersenen
- In schedel
- Onderverdeeld in:
Cerebrum = grote hersenen
Hersenstam
Cerebellum = kleine hersenen
2) Ruggenmerg
- In canalis vertebralis of ruggenmergkanaal
Organisatie van CZS berust op neuronen
Structuren van het CZS zijn opgebouwd uit:
Neuronen ~ zenuwcellen
Gliacellen ~ steuncellen
- Sommige vormen een myelineschede
Neuronen
Sensibele neuronen: ontvangen stimuli vanuit receptoren
Motorische neuronen: eindigen direct in spieren of klieren
Interneuronen: verbinden andere neuronen met elkaar
Grijze stof
Waar zenuwcellichamen & dendrieten zitten
Grote bloed toevoer
Witte stof
Waar gemyeliniseerde axonen doortrekken
Gevormd door uitgroeiende zenuwvezels uit cerebrale cortex
CZS omgeven door 3 hersenvliezen = meningen
Erin en errond zit liquor cerebrospinales = hersenvocht
1.2.Embryologie (lectuur)
1.2.1. Ruggenmerg
1
,1. Ontstaan van het centraal zenuwstelsel (CZS)
Het centraal zenuwstelsel (CZS) ontstaat uit de neurale plaat, een ectodermale
verdikking aan de dorsale zijde van het ontwikkelende embryo.
In de derde week na de bevruchting verheffen de randen van de neurale plaat
zich → zo ontstaat de neurale groeve.
Deze randen naderen elkaar en versmelten om de neurale buis en het neuraal
kanaal te vormen.
Dit proces heet primaire neurulatie.
De sluiting begint in de nekstreek van het embryo en breidt zich uit:
- Rostraal (naar boven, richting hoofd)
- Caudaal (naar beneden, richting staart)
2. Sluiting van de neurale buis
Neuroporus anterior (voorste opening) sluit rond dag 24.
Neuroporus posterior (achterste opening) sluit rond dag 26.
Het niveau van sluiting van de achterste neuroporus ligt ter hoogte van de
toekomstige somiet 31, wat overeenkomt met het sacraal niveau S2.
Tegen het einde van de vierde week is de primaire neurale buis volledig
gesloten.
3. Secundaire neurulatie
Na de primaire neurulatie volgt de secundaire neurulatie (tot ongeveer week 8):
Hierbij ontwikkelt het caudale deel van het ruggenmerg (onder niveau S2)
zich uit het mesoderm van de caudale eminentie (ook wel medullaire streng
genoemd).
Deze caudale eminentie vormt eerst een solide weefselmassa, die achteraf
wordt gekanaliseerd.
Vervolgens komt dit kanaal in verbinding met de neurale buis die tijdens de
primaire neurulatie gevormd werd.
Zo ontstaat de continuïteit van het ruggenmerg over zijn volledige lengte.
4. Verschil in groei tussen ruggenmerg en wervelzuil
Tijdens de verdere ontwikkeling groeit de wervelzuil sneller dan het ruggenmerg.
Gevolg:
Bij de volwassene reikt het caudale uiteinde van het ruggenmerg slechts tot
op het niveau van L1–L2 (eerste à tweede lendenwervel).
Daaronder bevinden zich alleen nog spinale zenuwwortels (de cauda equina).
5. Ontstaan van de neurale lijst (neural crest)
Tijdens het sluiten van de neurale buis scheiden sommige cellen aan de bovenzijde
van de neurale plooien zich af.
Deze groep cellen heet de neurale lijst (neural crest).
Uit de neurale lijst ontstaan:
Spinale ganglioncellen (sensorische zenuwcellichamen in de dorsale
wortelganglia)
Autonome ganglioncellen (sympathisch en parasympathisch)
Schwann-cellen van de perifere zenuwen
6. Ontwikkeling van neuronen in de neurale buis
2
,Binnen de wanden van de neurale buis differentiëren de neuronen zich op specifieke
plaatsen:
Dorsale zijde van de buis hier ontwikkelen zich neuronen die sensorische
informatie ontvangen via de dorsale (afferente) zenuwwortels.
Ventrale zijde van de buis hier ontstaan neuronen die motorische signalen
uitsturen via de ventrale (efferente) zenuwwortels.
Deze organisatie vormt de basis van de functionele indeling van het ruggenmerg:
Dorsaal = sensorisch
Ventraal = motorisch
1.2.2. Hersenen
De ontwikkeling van hersenen verloopt vrij traag
Het voorste of craniaal deel van de neurale buis gaat zich verder ontwikkelen met het
vormen van eerst 3 en finaal 5 hersenblaasjes van rostraal naar caudaal:
Uit het prosencaphalon
- Het telencephalon
- Het diencephalon
Uit het mesencaphalon
- Het mesencaphalon
Uit het rhombencaphalon
- Het metencephalon
- Het myelencephalon
Het stadium van 5 hersenblaasjes wordt bereikt op 6 weken embryonale ontwikkeling. De
ontwikkeling tot 5 hersenblaasjes gaat gepaard met het optreden van eerst 2 (cephale en
cervicale) en later 3 flexuren:
De cephale flexuur (tussen mesencephalon en metencephalon)
De cervicale flexuur (tussen medulla spinalis en myelencephalon)
De pontiene flexuur (tussen metencephalon en myelencephalon)
In de hemisferen van de grote hersenen (telencephalon) zet het neurale kanaal zich uit
vorming van de laterale ventrikels.
Een ventrikel is een holte gevuld met vocht. Het cerebellum (kleine hersenen) groeit over
het 4de ventrikel en bedekt dat helemaal aan de dorsale zijde; er blijven alleen nog
openingen bestaan waarlangs het hersenvocht naar buiten kan.
In de cerebrale hemisferen (telencephalon) heeft mitose plaats in de randen van de
ventrikels; hieruit migreren dochtercellen naar de oppervlakte van de grote hersenen om
de cortex (schors) te vormen.
De schors van de grote hersenen is een laag grijze stof, dus zenuwcellen, zoals ook in de
randen van de ventrikels (hier zijn de zenuwcellen gegroepeerd als ‘kernen’ van grijze
stof); dat in tegenstelling tot de witte stof (zenuwuitlopers in een myelineschede, vandaar
de witte kleur).
In het ruggenmerg zit de grijze stof in het centrum, de witte stof aan de buitenzijde
Klassiek werd aangenomen dat vanaf de zesde zwangerschapsmaand geen celdelingen
of mitosen meer optreden ter hoogte van de neuronen. Onderzoek heeft echter
3
, aangetoond dat postnataal en zelfs tijdens het adulte leven er nog neurogenesis
bestaat op welbepaalde plaatsen van de hersenen.
1.3.Stoornissen in de ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel
3 groepen van afwijkingen van het centraal zenuwstelsel:
1) Stoornissen in celmigratie
- Dus ook in vorming van de cerebrale cortex
2) Stofwisselingsstoornissen
- Opstapeling van toxische metabolieten thv de hersenen of deficiëntie van
essentiële bestanddelen
3) Structurele afwijkingen in sluiting van de neurale buis ~ neurale-buisdefecten
(‘neural tube defects’, NTD)
- = dysraphisme
- Meestal thv de rostrale (boven) of caudale uiteinde van de oorspronkelijke
neurale buis
- Steeds gepaard met onvolledig sluiten van de gepaarde botstructuur = bifidum
- Etiologie: erfelijk, te kort aan foliumzuur & inname van teratogenen
Defect in sluiting
- Leidt thv de neuroporus anterior tot cranium bifidum (betekent dus:
onvolledig sluiten van de schedel). Dat kan gepaard gaan met herniatie van
intracraniële inhoud, men spreekt dan van een encefalocele. Er zijn
verschillende gradaties van encefalocele te onderscheiden naargelang de
gehernieerde structuren:
Herniatie van de meningen (meningocele);
Van de meningen en het hersenweefsel (meningo-encefalocele);
Van de meningen, het hersenweefsel en een deel van het ventriculair
systeem (meningohydro-encefalocele);
- Leidt thv het ruggenmerg tot spina bifidum.
Meestal is er geen herniatie van de onderliggende structuren maar enkel een
niet-vergroeien van de arcus posterior van een of meerdere wervels, met
schijnbaar dan 2 processi spinosi per segment = ‘spina bifida occulta’.
Wanneer er wel herniatie is = spina bifida aperta, komt voor in
verschillende gradaties:
Herniatie van de meningen en het cerebrospinaal vocht (meningocele)
Herniatie v/d meningen, cerebrospinaal vocht & zenuwweefsel
(meningomyelocele)
- Bij spina bifida aperta thv de lumbaalstreek (dat is het sacraal ruggenmerg)
zijn de delen van het ruggenmerg die de sfincters bezenuwen, niet ontwikkeld,
wat leidt tot blaas- en faecale incontinentie. Ook treedt meestal
verlamming van de onderste ledematen op.
Spina bifida aperta gediagnosticeerd tijdens de zwangerschap kan actueel met
succes intra-uterien behandeld worden
Defect in differentiatie
- Thv de craniale neurale buis leidt dat tot anencefalie. Er is dan totaal geen
ontwikkeling van de hersenhemisferen, hersenvliezen en schedelkap; een
rudimentaire hersenstam is aanwezig. Meestal gaat die ontwikkelingsstoornis
gepaard met spontane abortus, zo niet is neonatale dood onvermijdelijk.
4
1.1.Het centraal zenuwstelsel: onderdelen en organisatie
CZS is verdeelt in:
1) Hersenen
- In schedel
- Onderverdeeld in:
Cerebrum = grote hersenen
Hersenstam
Cerebellum = kleine hersenen
2) Ruggenmerg
- In canalis vertebralis of ruggenmergkanaal
Organisatie van CZS berust op neuronen
Structuren van het CZS zijn opgebouwd uit:
Neuronen ~ zenuwcellen
Gliacellen ~ steuncellen
- Sommige vormen een myelineschede
Neuronen
Sensibele neuronen: ontvangen stimuli vanuit receptoren
Motorische neuronen: eindigen direct in spieren of klieren
Interneuronen: verbinden andere neuronen met elkaar
Grijze stof
Waar zenuwcellichamen & dendrieten zitten
Grote bloed toevoer
Witte stof
Waar gemyeliniseerde axonen doortrekken
Gevormd door uitgroeiende zenuwvezels uit cerebrale cortex
CZS omgeven door 3 hersenvliezen = meningen
Erin en errond zit liquor cerebrospinales = hersenvocht
1.2.Embryologie (lectuur)
1.2.1. Ruggenmerg
1
,1. Ontstaan van het centraal zenuwstelsel (CZS)
Het centraal zenuwstelsel (CZS) ontstaat uit de neurale plaat, een ectodermale
verdikking aan de dorsale zijde van het ontwikkelende embryo.
In de derde week na de bevruchting verheffen de randen van de neurale plaat
zich → zo ontstaat de neurale groeve.
Deze randen naderen elkaar en versmelten om de neurale buis en het neuraal
kanaal te vormen.
Dit proces heet primaire neurulatie.
De sluiting begint in de nekstreek van het embryo en breidt zich uit:
- Rostraal (naar boven, richting hoofd)
- Caudaal (naar beneden, richting staart)
2. Sluiting van de neurale buis
Neuroporus anterior (voorste opening) sluit rond dag 24.
Neuroporus posterior (achterste opening) sluit rond dag 26.
Het niveau van sluiting van de achterste neuroporus ligt ter hoogte van de
toekomstige somiet 31, wat overeenkomt met het sacraal niveau S2.
Tegen het einde van de vierde week is de primaire neurale buis volledig
gesloten.
3. Secundaire neurulatie
Na de primaire neurulatie volgt de secundaire neurulatie (tot ongeveer week 8):
Hierbij ontwikkelt het caudale deel van het ruggenmerg (onder niveau S2)
zich uit het mesoderm van de caudale eminentie (ook wel medullaire streng
genoemd).
Deze caudale eminentie vormt eerst een solide weefselmassa, die achteraf
wordt gekanaliseerd.
Vervolgens komt dit kanaal in verbinding met de neurale buis die tijdens de
primaire neurulatie gevormd werd.
Zo ontstaat de continuïteit van het ruggenmerg over zijn volledige lengte.
4. Verschil in groei tussen ruggenmerg en wervelzuil
Tijdens de verdere ontwikkeling groeit de wervelzuil sneller dan het ruggenmerg.
Gevolg:
Bij de volwassene reikt het caudale uiteinde van het ruggenmerg slechts tot
op het niveau van L1–L2 (eerste à tweede lendenwervel).
Daaronder bevinden zich alleen nog spinale zenuwwortels (de cauda equina).
5. Ontstaan van de neurale lijst (neural crest)
Tijdens het sluiten van de neurale buis scheiden sommige cellen aan de bovenzijde
van de neurale plooien zich af.
Deze groep cellen heet de neurale lijst (neural crest).
Uit de neurale lijst ontstaan:
Spinale ganglioncellen (sensorische zenuwcellichamen in de dorsale
wortelganglia)
Autonome ganglioncellen (sympathisch en parasympathisch)
Schwann-cellen van de perifere zenuwen
6. Ontwikkeling van neuronen in de neurale buis
2
,Binnen de wanden van de neurale buis differentiëren de neuronen zich op specifieke
plaatsen:
Dorsale zijde van de buis hier ontwikkelen zich neuronen die sensorische
informatie ontvangen via de dorsale (afferente) zenuwwortels.
Ventrale zijde van de buis hier ontstaan neuronen die motorische signalen
uitsturen via de ventrale (efferente) zenuwwortels.
Deze organisatie vormt de basis van de functionele indeling van het ruggenmerg:
Dorsaal = sensorisch
Ventraal = motorisch
1.2.2. Hersenen
De ontwikkeling van hersenen verloopt vrij traag
Het voorste of craniaal deel van de neurale buis gaat zich verder ontwikkelen met het
vormen van eerst 3 en finaal 5 hersenblaasjes van rostraal naar caudaal:
Uit het prosencaphalon
- Het telencephalon
- Het diencephalon
Uit het mesencaphalon
- Het mesencaphalon
Uit het rhombencaphalon
- Het metencephalon
- Het myelencephalon
Het stadium van 5 hersenblaasjes wordt bereikt op 6 weken embryonale ontwikkeling. De
ontwikkeling tot 5 hersenblaasjes gaat gepaard met het optreden van eerst 2 (cephale en
cervicale) en later 3 flexuren:
De cephale flexuur (tussen mesencephalon en metencephalon)
De cervicale flexuur (tussen medulla spinalis en myelencephalon)
De pontiene flexuur (tussen metencephalon en myelencephalon)
In de hemisferen van de grote hersenen (telencephalon) zet het neurale kanaal zich uit
vorming van de laterale ventrikels.
Een ventrikel is een holte gevuld met vocht. Het cerebellum (kleine hersenen) groeit over
het 4de ventrikel en bedekt dat helemaal aan de dorsale zijde; er blijven alleen nog
openingen bestaan waarlangs het hersenvocht naar buiten kan.
In de cerebrale hemisferen (telencephalon) heeft mitose plaats in de randen van de
ventrikels; hieruit migreren dochtercellen naar de oppervlakte van de grote hersenen om
de cortex (schors) te vormen.
De schors van de grote hersenen is een laag grijze stof, dus zenuwcellen, zoals ook in de
randen van de ventrikels (hier zijn de zenuwcellen gegroepeerd als ‘kernen’ van grijze
stof); dat in tegenstelling tot de witte stof (zenuwuitlopers in een myelineschede, vandaar
de witte kleur).
In het ruggenmerg zit de grijze stof in het centrum, de witte stof aan de buitenzijde
Klassiek werd aangenomen dat vanaf de zesde zwangerschapsmaand geen celdelingen
of mitosen meer optreden ter hoogte van de neuronen. Onderzoek heeft echter
3
, aangetoond dat postnataal en zelfs tijdens het adulte leven er nog neurogenesis
bestaat op welbepaalde plaatsen van de hersenen.
1.3.Stoornissen in de ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel
3 groepen van afwijkingen van het centraal zenuwstelsel:
1) Stoornissen in celmigratie
- Dus ook in vorming van de cerebrale cortex
2) Stofwisselingsstoornissen
- Opstapeling van toxische metabolieten thv de hersenen of deficiëntie van
essentiële bestanddelen
3) Structurele afwijkingen in sluiting van de neurale buis ~ neurale-buisdefecten
(‘neural tube defects’, NTD)
- = dysraphisme
- Meestal thv de rostrale (boven) of caudale uiteinde van de oorspronkelijke
neurale buis
- Steeds gepaard met onvolledig sluiten van de gepaarde botstructuur = bifidum
- Etiologie: erfelijk, te kort aan foliumzuur & inname van teratogenen
Defect in sluiting
- Leidt thv de neuroporus anterior tot cranium bifidum (betekent dus:
onvolledig sluiten van de schedel). Dat kan gepaard gaan met herniatie van
intracraniële inhoud, men spreekt dan van een encefalocele. Er zijn
verschillende gradaties van encefalocele te onderscheiden naargelang de
gehernieerde structuren:
Herniatie van de meningen (meningocele);
Van de meningen en het hersenweefsel (meningo-encefalocele);
Van de meningen, het hersenweefsel en een deel van het ventriculair
systeem (meningohydro-encefalocele);
- Leidt thv het ruggenmerg tot spina bifidum.
Meestal is er geen herniatie van de onderliggende structuren maar enkel een
niet-vergroeien van de arcus posterior van een of meerdere wervels, met
schijnbaar dan 2 processi spinosi per segment = ‘spina bifida occulta’.
Wanneer er wel herniatie is = spina bifida aperta, komt voor in
verschillende gradaties:
Herniatie van de meningen en het cerebrospinaal vocht (meningocele)
Herniatie v/d meningen, cerebrospinaal vocht & zenuwweefsel
(meningomyelocele)
- Bij spina bifida aperta thv de lumbaalstreek (dat is het sacraal ruggenmerg)
zijn de delen van het ruggenmerg die de sfincters bezenuwen, niet ontwikkeld,
wat leidt tot blaas- en faecale incontinentie. Ook treedt meestal
verlamming van de onderste ledematen op.
Spina bifida aperta gediagnosticeerd tijdens de zwangerschap kan actueel met
succes intra-uterien behandeld worden
Defect in differentiatie
- Thv de craniale neurale buis leidt dat tot anencefalie. Er is dan totaal geen
ontwikkeling van de hersenhemisferen, hersenvliezen en schedelkap; een
rudimentaire hersenstam is aanwezig. Meestal gaat die ontwikkelingsstoornis
gepaard met spontane abortus, zo niet is neonatale dood onvermijdelijk.
4
