Neurologie | Samenvatting
FA-BA203
Functionele anatomie en neurofysiologie
Uit Boron Medical Physiology – hoofdstuk 10
Cellichaam: deel van de cel om de nucleus
Dendriet: plaats voor informatieontvangst; membranen vol met receptoren voor neurotransmitters van
omliggende neuronen
Axonheuvel (hillock): beginpunt van axon uit het cellichaam
Axon: lange uitloper van de cel, tot een meter lang, met eigen metabolisme door opname glucose en O2 vanuit
omgeving om ATP te maken
- Uitzenden signaal van neuron
- Myeline: isolatiemateriaal om axon heen
o Axon zonder myeline: actiepotentiaal wordt door propagatie door axon geleid
o Axon met myeline: actiepotentiaal springt over knopen van Ranvier; veel sneller
Synaps: verbinding tussen presynaptische en postsynaptische cel
Synaptische spleet: ruimte tussen presynaptisch einde en het membraan van de postsynaptische cel
Rustpotentiaal
- Potentiaalverschil over membraan van zenuwcellen
- Doorongelijke verdeling ionen (Na+, K+, Cl-, Ca2+) en negatief geladen eiwitten
- Factoren bepalend voor potentiaal
o Concentratie van ionen binnen en buiten de cel
o Membraandoorlaatbaarheid van verschillende ionen
▪ Membraan relatief impermeabel voor Na+ en Ca2+ → actief transport van deze ionen zorgt voor
ongelijke verdeling over membraan
1 - 39
, ▪ Membraan relatief permeabel voor K+ (lekkanalen) → selectieve permeabiliteit zorgt voor
ongelijke verdeling over membraan
o Activiteit van ionenpompen
- Meest voorkomende verdeling ionen:
o Buiten cel: hoogste concentratie Na+, Cl- en Ca2+
o Binnen cel: hoogste concentratie K+ en negatief geladen anionen (aminozuren en eiwitten)
- Evenwichtspotentiaal/Nernst potentiaal: constante concentratiegradiënt ionen
o Ionen kunnen cel uit diffunderen met concentratiegradiënt mee
o Weggaan van ionen zorgt voor ladingsverschil
o Ionen worden terug aangetrokken
→ optelsom van evenwichtspotentialen van losse ionen
bepaalt totale rustpotentiaal celmembraan
- Kanalen met rol bij in stand houden rustpotentiaal
o Na+/K+ pomp intracellulaire [K+] ↑ en [Na+] ↓
▪ ATP gedreven
▪ 3 Na+ de cel uit
▪ 2 K+ de cel in
o Ca2+ pomp intracellulaire [Ca2+] ↓
▪ ATP gedreven
▪ Ca2+ de cel uit
o Na2+/Ca2+ exchanger
▪ Werkt in beide richtingen
▪ Uitwisseling 1 Ca2+ voor 2 Na+ ionen
Ionen betrokken bij rustpotentiaal
Organisch ion Negatieve ionen, te groot om uit neuron te diffunderen
Chloride Negatieve ionen, meer buiten dan in neuron
Natrium Overwegend buiten neuron aanwezig
Kalium Voornamelijk in neuron, maar diffundeert makkelijk
naar buiten
Calcium Als zijn spanningsafhankelijke kanalen openen, en het
ion binnenstroomt, resulteert dit in exocytose
Actiepotentiaal
- Algemeen idee achter actiepotentiaal
o Doorgeven van signaal door zenuwcel
o Van cellichaam door axon naar axoneinde → afgifte neurotransmitters
o Neurotransmitter bindt postsynaptische receptor → ligand-
gebonden kanaal gaat open → ioneninflux → verandering
membraanpotentiaal t.o.v. rustpotentiaal
- Start actiepotentiaal: drempelwaarde
o Ontstaan actiepotentiaal afhankelijk van openen spannings-
afhankelijke Na+ kanalen
▪ Drempelwaarde voor openen ≈ − 55 mV
o Spanningsafhankelijke Na+ kanalen op axonheuvel openen
o Influx van Na+ ionen
o Membraanpotentiaal wordt verhoogd
o Meer spanningsafhankelijke Na+ kanalen openen etc.
= actiepotentiaal
o Door instroom Na+ stroomt K+ weg
- Beëindigen actiepotentiaal
o Na+ kanalen gaan in geïnactiveerde toestand; ze sluiten niet
volledig, maar worden geblokkeerd
2 - 39
, o K+ kanalen hebben geen geïnactiveerde toestand; ze blijven langer open dan nodig → overmaat K+
uitstroom → membraanpotentiaal wordt overmatig negatief = hyperpolarisatie
- Absolute refractaire periode
o Na+/K+ pompen transporteren ionen
o Spanningsafhankelijke Na+ kanalen tijdelijk ongevoelig voor stimuli
o Doel van refractaire periode
▪ Actiepotentiaal kan niet
terugbewegen over het axon
▪ Actiepotentialen kunnen niet
snel achter elkaar ontstaan
- Relatieve refractaire periode
o K+ kanalen blijven open
o Na+ kanalen gesloten, kunnen nu
wel worden geactiveerd door
sterkere stimulus
- Rustpotentiaal
Rustpotentiaal Actiepotentiaal Herstel
Polarisatietoestand Gepolariseerd Depolarisatie Repolarisatie
Membraanlading −65 mV −55 mV / −40 mV −70 mV
Membraanpermeabiliteit Hoog voor K+, laag voor Na+ Hoog voor Na+, laag voor K+ Laag voor Na+, hoog voor K+
Allemaal gesloten Na+ kanalen open Actieve Na+ kanalen sluiten,
Ionkanalen K+ kanalen dicht actieve K+ kanalen zijn open
en sluiten vervolgens
3 - 39
, Actiepotentiaal over gemyeliniseerd axon:
- Myelineschedes isoleren membraan; tussen myeline geen
ionkanalen aanwezig
- Knopen van Ranvier: stukken axon tussen
myelineschedes; bevatten wel ionkanalen
- Actiepotentiaal ‘verspringt’ tussen knopen van Ranvier
- Versnelde beweging actiepotentiaal
Actiepotentiaal over synaptische spleet
- Actiepotentiaal bereikt axoneinde
- Opening spanningsafhankelijke Ca2+ kanalen
- Ca2+ instroom activeert dockingseiwitten op vesikels met neurotransmitters
- Dockingseiwitten op vesikels binden dockingseiwitten op celmembraan
- Exocytose neurotransmitters: fusie vesikelmembraan met celmembraan
o Sterkte van actiepotentiaal bepaalt opening aantal Ca2+ kanalen → hoeveelheid neurotransmitters
- Diffusie van neurotransmitters naar postsynaptisch neuron
- Neurotransmitters binden postsynaptische receptoren
o Reactie afhankelijk van soort receptor
o Netto influx van + ionen → membraanpotentiaal wordt minder negatief
excitatoire post-synaptische potentiaal = depolarisatie
o Netto influx van – ionen → membraanpotentiaal wordt negatiever
inhibitoire post-synaptische potentiaal = repolarisatie
Beëindigen chemische signalering neurotransmitters
- Heropname neurotransmitters in presynaptisch neuron
- Afbraak neurotransmitters in synaptische spleet
- Afbraak neurotransmitters in presynaptisch neuron
- Binding van neurotransmitters aan autoreceptoren → negatieve feedback op eigen afgifte
- Opname neurotransmitters in astrocyten
Summatie: optelsom van alle invloeden die cellichaam van
een zenuwcel binnenkrijgt
- Spatiële summatie: optelsom van afzonderlijke
signalen uit verschillende plekken
o EPSPs vs IPSPs
- Temporele summatie: optelsom van afzonderlijke
signalen die qua tijd kort op elkaar volgen
o Opvolgende EPSPs of IPSPs in de tijd
- EPSPs: excitatoire postsynaptische potentialen
o Kleine verhogingen membraanpotentiaal → kans
op actiepotentiaal groter (depolarisatie), door
influx positieve ionen
- IPSPs: inhiberende postsynaptische potentialen
o Kleine verlagingen membraanpotentiaal → kans op
actiepotentiaal kleiner (hyperpolarisatie), door
efflux positieve ionen (K+ bij GABA-B) of influx
negatieve ionen (Cl- bij GABA-A)
- Totale summatie: optelsom van spatiële summatie,
temporele summatie, excitatoire en inhibitoire signalen
o Moet drempelwaarde behalen om actiepotentiaal te genereren in axonheuvel
o Drempelwaarde beschermt zenuwstelsel van overactivatie van de hersenen; niet elke stimulus
veroorzaakt actiepotentiaal
o Summatie beschermt zenuwstelsel van kortsluiting/overactivatie van de hersenen; extra finetuning
stap van alle inkomende impulsen
4 - 39
FA-BA203
Functionele anatomie en neurofysiologie
Uit Boron Medical Physiology – hoofdstuk 10
Cellichaam: deel van de cel om de nucleus
Dendriet: plaats voor informatieontvangst; membranen vol met receptoren voor neurotransmitters van
omliggende neuronen
Axonheuvel (hillock): beginpunt van axon uit het cellichaam
Axon: lange uitloper van de cel, tot een meter lang, met eigen metabolisme door opname glucose en O2 vanuit
omgeving om ATP te maken
- Uitzenden signaal van neuron
- Myeline: isolatiemateriaal om axon heen
o Axon zonder myeline: actiepotentiaal wordt door propagatie door axon geleid
o Axon met myeline: actiepotentiaal springt over knopen van Ranvier; veel sneller
Synaps: verbinding tussen presynaptische en postsynaptische cel
Synaptische spleet: ruimte tussen presynaptisch einde en het membraan van de postsynaptische cel
Rustpotentiaal
- Potentiaalverschil over membraan van zenuwcellen
- Doorongelijke verdeling ionen (Na+, K+, Cl-, Ca2+) en negatief geladen eiwitten
- Factoren bepalend voor potentiaal
o Concentratie van ionen binnen en buiten de cel
o Membraandoorlaatbaarheid van verschillende ionen
▪ Membraan relatief impermeabel voor Na+ en Ca2+ → actief transport van deze ionen zorgt voor
ongelijke verdeling over membraan
1 - 39
, ▪ Membraan relatief permeabel voor K+ (lekkanalen) → selectieve permeabiliteit zorgt voor
ongelijke verdeling over membraan
o Activiteit van ionenpompen
- Meest voorkomende verdeling ionen:
o Buiten cel: hoogste concentratie Na+, Cl- en Ca2+
o Binnen cel: hoogste concentratie K+ en negatief geladen anionen (aminozuren en eiwitten)
- Evenwichtspotentiaal/Nernst potentiaal: constante concentratiegradiënt ionen
o Ionen kunnen cel uit diffunderen met concentratiegradiënt mee
o Weggaan van ionen zorgt voor ladingsverschil
o Ionen worden terug aangetrokken
→ optelsom van evenwichtspotentialen van losse ionen
bepaalt totale rustpotentiaal celmembraan
- Kanalen met rol bij in stand houden rustpotentiaal
o Na+/K+ pomp intracellulaire [K+] ↑ en [Na+] ↓
▪ ATP gedreven
▪ 3 Na+ de cel uit
▪ 2 K+ de cel in
o Ca2+ pomp intracellulaire [Ca2+] ↓
▪ ATP gedreven
▪ Ca2+ de cel uit
o Na2+/Ca2+ exchanger
▪ Werkt in beide richtingen
▪ Uitwisseling 1 Ca2+ voor 2 Na+ ionen
Ionen betrokken bij rustpotentiaal
Organisch ion Negatieve ionen, te groot om uit neuron te diffunderen
Chloride Negatieve ionen, meer buiten dan in neuron
Natrium Overwegend buiten neuron aanwezig
Kalium Voornamelijk in neuron, maar diffundeert makkelijk
naar buiten
Calcium Als zijn spanningsafhankelijke kanalen openen, en het
ion binnenstroomt, resulteert dit in exocytose
Actiepotentiaal
- Algemeen idee achter actiepotentiaal
o Doorgeven van signaal door zenuwcel
o Van cellichaam door axon naar axoneinde → afgifte neurotransmitters
o Neurotransmitter bindt postsynaptische receptor → ligand-
gebonden kanaal gaat open → ioneninflux → verandering
membraanpotentiaal t.o.v. rustpotentiaal
- Start actiepotentiaal: drempelwaarde
o Ontstaan actiepotentiaal afhankelijk van openen spannings-
afhankelijke Na+ kanalen
▪ Drempelwaarde voor openen ≈ − 55 mV
o Spanningsafhankelijke Na+ kanalen op axonheuvel openen
o Influx van Na+ ionen
o Membraanpotentiaal wordt verhoogd
o Meer spanningsafhankelijke Na+ kanalen openen etc.
= actiepotentiaal
o Door instroom Na+ stroomt K+ weg
- Beëindigen actiepotentiaal
o Na+ kanalen gaan in geïnactiveerde toestand; ze sluiten niet
volledig, maar worden geblokkeerd
2 - 39
, o K+ kanalen hebben geen geïnactiveerde toestand; ze blijven langer open dan nodig → overmaat K+
uitstroom → membraanpotentiaal wordt overmatig negatief = hyperpolarisatie
- Absolute refractaire periode
o Na+/K+ pompen transporteren ionen
o Spanningsafhankelijke Na+ kanalen tijdelijk ongevoelig voor stimuli
o Doel van refractaire periode
▪ Actiepotentiaal kan niet
terugbewegen over het axon
▪ Actiepotentialen kunnen niet
snel achter elkaar ontstaan
- Relatieve refractaire periode
o K+ kanalen blijven open
o Na+ kanalen gesloten, kunnen nu
wel worden geactiveerd door
sterkere stimulus
- Rustpotentiaal
Rustpotentiaal Actiepotentiaal Herstel
Polarisatietoestand Gepolariseerd Depolarisatie Repolarisatie
Membraanlading −65 mV −55 mV / −40 mV −70 mV
Membraanpermeabiliteit Hoog voor K+, laag voor Na+ Hoog voor Na+, laag voor K+ Laag voor Na+, hoog voor K+
Allemaal gesloten Na+ kanalen open Actieve Na+ kanalen sluiten,
Ionkanalen K+ kanalen dicht actieve K+ kanalen zijn open
en sluiten vervolgens
3 - 39
, Actiepotentiaal over gemyeliniseerd axon:
- Myelineschedes isoleren membraan; tussen myeline geen
ionkanalen aanwezig
- Knopen van Ranvier: stukken axon tussen
myelineschedes; bevatten wel ionkanalen
- Actiepotentiaal ‘verspringt’ tussen knopen van Ranvier
- Versnelde beweging actiepotentiaal
Actiepotentiaal over synaptische spleet
- Actiepotentiaal bereikt axoneinde
- Opening spanningsafhankelijke Ca2+ kanalen
- Ca2+ instroom activeert dockingseiwitten op vesikels met neurotransmitters
- Dockingseiwitten op vesikels binden dockingseiwitten op celmembraan
- Exocytose neurotransmitters: fusie vesikelmembraan met celmembraan
o Sterkte van actiepotentiaal bepaalt opening aantal Ca2+ kanalen → hoeveelheid neurotransmitters
- Diffusie van neurotransmitters naar postsynaptisch neuron
- Neurotransmitters binden postsynaptische receptoren
o Reactie afhankelijk van soort receptor
o Netto influx van + ionen → membraanpotentiaal wordt minder negatief
excitatoire post-synaptische potentiaal = depolarisatie
o Netto influx van – ionen → membraanpotentiaal wordt negatiever
inhibitoire post-synaptische potentiaal = repolarisatie
Beëindigen chemische signalering neurotransmitters
- Heropname neurotransmitters in presynaptisch neuron
- Afbraak neurotransmitters in synaptische spleet
- Afbraak neurotransmitters in presynaptisch neuron
- Binding van neurotransmitters aan autoreceptoren → negatieve feedback op eigen afgifte
- Opname neurotransmitters in astrocyten
Summatie: optelsom van alle invloeden die cellichaam van
een zenuwcel binnenkrijgt
- Spatiële summatie: optelsom van afzonderlijke
signalen uit verschillende plekken
o EPSPs vs IPSPs
- Temporele summatie: optelsom van afzonderlijke
signalen die qua tijd kort op elkaar volgen
o Opvolgende EPSPs of IPSPs in de tijd
- EPSPs: excitatoire postsynaptische potentialen
o Kleine verhogingen membraanpotentiaal → kans
op actiepotentiaal groter (depolarisatie), door
influx positieve ionen
- IPSPs: inhiberende postsynaptische potentialen
o Kleine verlagingen membraanpotentiaal → kans op
actiepotentiaal kleiner (hyperpolarisatie), door
efflux positieve ionen (K+ bij GABA-B) of influx
negatieve ionen (Cl- bij GABA-A)
- Totale summatie: optelsom van spatiële summatie,
temporele summatie, excitatoire en inhibitoire signalen
o Moet drempelwaarde behalen om actiepotentiaal te genereren in axonheuvel
o Drempelwaarde beschermt zenuwstelsel van overactivatie van de hersenen; niet elke stimulus
veroorzaakt actiepotentiaal
o Summatie beschermt zenuwstelsel van kortsluiting/overactivatie van de hersenen; extra finetuning
stap van alle inkomende impulsen
4 - 39
