FYSIOLOGIE & ANATOMIE
HOOFDSTUK 6: ZENUWSTELSEL BLZ. 208 – 265
LEERDOELEN
In eigen woorden de ligging in het lichaam en de werking van het centrale zenuwstelsel
(hersenen en ruggenmerg) en het perifere zenuwstelsel uitleggen.
De drie soorten zenuwcellen (sensorische neuronen, motorische neuronen en
schakelneuronen) kunnen beschrijven en daarbij de relatie uitleggen met het bewegingsstelsel
en zintuigen en zintuigelijke waarneming (kou, pijn, angst).
6.1 – CELLEN VAN HET ZENUW STELSEL
NEURON - ZENUW CEL (6.1.1)
♦ 3 onderdelen:
1) Opvangend gedeelte waar de impulsen aankomen; betreft meest dendrieten en
cellichaam
2) Geleidend gedeelte = axon
3) Overdragend gedeelte = synaps wordt de impuls overgedragen op andere neuronen en
bij de perifere motorische neuronen op de spiervezels of klieren
SOORTEN NEURONEN
1) Sensorische neuronen:
Voeren impulsen vanuit de zintuigen naar het centrale zenuwstelsel (CZS)
2) Motorische neuronen:
Voeren impulsen vanuit het CZS naar spieren en klieren;
Hebben per neuron een aantal korte dendrieten en 1 lange axon
3) Schakelneuronen:
Brengen binnen het CZS impulsen over van het ene neuron op het andere
SOORTEN OVERGANGEN
1) Neuromusculair: Impulsoverdracht van neuron naar spiercel
2) Neuroneuraal: Impulsoverdracht van neuron naar andere neuron
3) Neuroglandulair: Impulsoverdracht van neuron naar kliercel
NEUROGLIACELLEN – STEUNCELLEN (6.1.2)
SOORTEN NEUROGLIACELLEN
Soort Beschrijving
Astrocyten Grootste groep gliacellen;
Hebben veel uitlopers die contact maken met uitlopers van neuronen en
bloedvaten;
Gehecht met perivasculaire eindvoetjes aan het endotheel van capillairen
waardoor uitwisseling van stoffen met bloed, weefsel en neuronen;
Zorgen samen met microgliacellen ook voor fagocytose van afbraakproducten.
Oligodendrocyten Vormen substantia alba (witte stof) van het CZS;
Vormen de myelineschede rondom axonen voor snellere impulsgeleiding
Ependymcellen Epitheelcellen aan de wand van ventrikels en centraal ruggenmergkanaal
Bevatten aan ventriculaire zijde trilharen die liquorcirculaire bevorderen
Spelen een mogelijke rol bij voedselvoorziening van neuronen door hun uitlopers
naar de astrocyten
Microgliacellen Spelen rol bij specifieke afweer
Zijn betrokken bij fagocytose
Pagina 1 van 19
,6.2 – NEUROFYSIOLOGIE
MEMBRAANPOTENTIAAL (6.2.1)
♦ Wordt veroorzaakt door verschillen in samenstelling van intracellulaire en extracellulaire
vloeistof. Intracellulair is kalium het belangrijkste positief geladen ion en wordt een
belangrijk deel van de negatieve ionen gevormd door negatief geladen eiwitmoleculen.
Extracellulair zijn de positief geladen natrium- en de negatief geladen chloride-ionen het
belangrijkst.
IONENTRANSPORT
♦ Membraanpotentiaal wordt beïnvloed door:
P ASSIEF IONTRANSPORT
Chemische gradiënt: Verschil in K+-ionen binnen en buiten de cel drijft K+ uit de cel en Na+ de
cel in.
Elektrische gradiënt Celmembraan is meer doorlaatbaar voor K+ dan voor Na+ waardoor K+
de cel makkelijker kunnen verlaten dan Na+ dat voor een tekort aan
positieve ionen zorgt en een negatief geladen ionoverschot ontstaat. Dit
overschot wordt veroorzaakt door negatief geladen eiwitmoleculen
Het overschot resulteert in een rustpotentiaal van -70 mV
Negatieve lading trekt positieve ionen aan van buien de cel
A CTIEF TRANSPORT
Na/K-pomp Via lekkanalen gaan in rust K+ de cel uit en Na+ de cel in
Pompt 3 Na+ naar buiten voor 2 K+ naar binnen, ten koste van energie
Membraankanalen Kunnen in 3 toestanden voorkomen
1) Gesloten maar in staat zich te openen
2) Geopend (geactiveerd)
3) Gesloten maar niet in staat zich te openen – geïnactiveerd
Toestanden worden bereikt door verschillende stimuli:
1) Chemisch gereguleerde poorten die openen/sluiten d.mv.
neurotransmitters (bv. acetylcholine voor neuromusculaire
overgang)
2) Spanningsgereguleerde poorten die een belangrijke rol spelen
bij alle membranen die impulsen voortgeleiden (axolemm;
axonen, sarcolemma; spieren)
Belangrijkste zijn: Na+-; K+- en Ca+-kanalen
3) Mechanisch gereguleerde poorten die op fysieke druk op het
membraan reageren. Zijn van belang bij druk- en tastreceptoren
LOKALE POTENTIALEN
♦ Veranderingen in de membraanpotentiaal a.g.v. stroom van ionen en die zich niet verder
kunnen verspreiden dan de plaats waar de stimulus wordt aangebracht;
♦ De maximale verandering in de membraanpotentiaal is evenredig met de grootte van de
stimulus: hoe groter de stimulus, hoe groter het aantal poorten dat wordt geopend en hoe
groter het membraanoppervlak dat wordt beïnvloed.
DEPOLARISATIE, HYPERPOLARISATIE EN REPOLARISATIE
Depolarisatie Iedere stijging boven de rustpotentiaal (-70mV)
Treedt vooral op aan het membraan van de neuron; bevinden zich de meeste
synapsen
Hyperpolarisatie Als door een (andere) stimulus de K+-poorten worden geopend i.p.v. de Na+-
poorten zullen er K+ uitstromen wat leidt tot een verlaging van het
membraanpotentiaal tot -80 of -90mV
Treedt vooral op aan het membraan van de neuron; bevinden zich de meeste
synapsen
Inhibitie: remmend effect op de impuls
Repolarisatie Wanneer de stimulus wordt verwijderd, keert het membraanpotentiaal weer terug
naar rustpotentiaal; Hierbij worden de ionenpompen (vnl. de natrium/kaliumpomp)
in het membraan geactiveerd, die de in- en uitgestroomde ionen weer
terugbrengen naar hun plaats.
Pagina 2 van 19
,IMPULSVORMING: ACTIEPOTENTIAAL (6.2.2)
♦ Eigenschappen van een actiepotentiaal zijn onafhankelijk van de stimulussterkte (alles-of-
niets-principe)
♦ Actiepotentiaal begint gewoonlijk aan het begin van de axon waarna de potentiaal over de
hele lengte van de axon voorgeleidt wordt om uiteindelijk de synaps te bereiken.
De potentiaal begint met het openen van de spanningsgestuurde Na+-poorten aan 1 uiteinde
van een axon. De instroom van Na+-ionen zorgt voor depolarisatie van aangrenzende
gebieden waardoor meer Na+-poorten opengaan kettingreactie
ONTSTAAN VAN ACTIEPOTENTIAAL
Stap Beschrijving
♦ Depolarisatie tot de drempelwaarde (a) Drempelwaarde ligt tussen de -60 tot -55 mV om
de poorten te kunnen openen = depolarisatie
van 10-15 mV
Om een actiepotentiaal te starten, moet de
stimulus groot genoeg zijn om de
spanningsgestuurde Na+-poorten te openen
+
♦ Activering Na -poorten en snelle Wanneer de potentiaal gestegen is tot de
depolarisatie (b) drempelwaarde, zullen de poorten zich openen
en de grote elektrochemische gradiënt voor Na
ervoor zorgt dat Na+-ionen sneller instromen. De
instroom van Na+-ionen zorgt voor depolarisatie
van aangrenzende gebieden waardoor meer
Na+-poorten opengaan
♦ Inactivering Na+-poorten, activering K+- Membraanpotentiaal = +30mV
poorten (c) K+ wordt door zowel de chemische als door de
elektrische gradiënt de cel uitgedreven.
Membraanwaarde daalt weer tot rustpotentiaal
♦ Terugkeer naar normale permeabiliteit Na+-poorten blijven geïnactiveerd tot de
membraanpotentiaal = 0mV.
Zodra -70mV is bereikt, sluiten de K+-poorten
zich ook
Pagina 3 van 19
, Verloop van de membraanpotentiaal rondom een actiepotentiaal:
a lokale depolarisatie brengt membraanpotentiaal boven drempelwaarde → actiepotentiaal;
b einde snelle depolarisatie, natriumkanalen dicht, kaliumkanalen open → repolarisatie;
c kaliumkanalen dicht, uitstroom gaat nog even door → hyperpolarisatie;
Bij d zijn zowel de kalium- als de natriumkanalen gesloten → rustpotentiaal.
Absolute refractaire periode: vanaf het moment dat de drempelwaarde wordt overschreden tot
punt e.
Relatieve refractaire periode: van punt e tot punt d.
IMPULSGELEIDING (6.2 .3)
♦ Geleiding vindt slecht plaats in 1 richting: neuron naar synaps en niet omgekeerd
♦ Tijdens het opwekken van een actiepotentiaal is er geen sprake van verliezen: het signaal
blijft gelijk van sterkte, onafhankelijk van de lengte van de axon
♦ Geleiding van een actiepotentiaal = 1 tot 100m/s
VOORTPLANTING VAN EEN ACTIEPOTENTIAAL IN EEN NIET-GEMYELINISEERD AXON
♦ Impulsgeleiding gaat trager dan in gemyeliniseerde vezels
VOORTPLANTING VAN EEN ACTIEPOTENTIAAL IN EEN GEMYELINISEERD AXON
♦ Impulsgeleiding gaat sneller dan in niet-gemyeliniseerde vezels;
♦ Ionen kunnen zich alleen verplaatsen over de Insnoeringen (knopen) van Ranvier;
♦ Saltatische geleiding: actiepotentiaal springt met grote snelheid van knoop naar knoop over
afstanden die tot 2 mm groot kunnen zijn.
Pagina 4 van 19
HOOFDSTUK 6: ZENUWSTELSEL BLZ. 208 – 265
LEERDOELEN
In eigen woorden de ligging in het lichaam en de werking van het centrale zenuwstelsel
(hersenen en ruggenmerg) en het perifere zenuwstelsel uitleggen.
De drie soorten zenuwcellen (sensorische neuronen, motorische neuronen en
schakelneuronen) kunnen beschrijven en daarbij de relatie uitleggen met het bewegingsstelsel
en zintuigen en zintuigelijke waarneming (kou, pijn, angst).
6.1 – CELLEN VAN HET ZENUW STELSEL
NEURON - ZENUW CEL (6.1.1)
♦ 3 onderdelen:
1) Opvangend gedeelte waar de impulsen aankomen; betreft meest dendrieten en
cellichaam
2) Geleidend gedeelte = axon
3) Overdragend gedeelte = synaps wordt de impuls overgedragen op andere neuronen en
bij de perifere motorische neuronen op de spiervezels of klieren
SOORTEN NEURONEN
1) Sensorische neuronen:
Voeren impulsen vanuit de zintuigen naar het centrale zenuwstelsel (CZS)
2) Motorische neuronen:
Voeren impulsen vanuit het CZS naar spieren en klieren;
Hebben per neuron een aantal korte dendrieten en 1 lange axon
3) Schakelneuronen:
Brengen binnen het CZS impulsen over van het ene neuron op het andere
SOORTEN OVERGANGEN
1) Neuromusculair: Impulsoverdracht van neuron naar spiercel
2) Neuroneuraal: Impulsoverdracht van neuron naar andere neuron
3) Neuroglandulair: Impulsoverdracht van neuron naar kliercel
NEUROGLIACELLEN – STEUNCELLEN (6.1.2)
SOORTEN NEUROGLIACELLEN
Soort Beschrijving
Astrocyten Grootste groep gliacellen;
Hebben veel uitlopers die contact maken met uitlopers van neuronen en
bloedvaten;
Gehecht met perivasculaire eindvoetjes aan het endotheel van capillairen
waardoor uitwisseling van stoffen met bloed, weefsel en neuronen;
Zorgen samen met microgliacellen ook voor fagocytose van afbraakproducten.
Oligodendrocyten Vormen substantia alba (witte stof) van het CZS;
Vormen de myelineschede rondom axonen voor snellere impulsgeleiding
Ependymcellen Epitheelcellen aan de wand van ventrikels en centraal ruggenmergkanaal
Bevatten aan ventriculaire zijde trilharen die liquorcirculaire bevorderen
Spelen een mogelijke rol bij voedselvoorziening van neuronen door hun uitlopers
naar de astrocyten
Microgliacellen Spelen rol bij specifieke afweer
Zijn betrokken bij fagocytose
Pagina 1 van 19
,6.2 – NEUROFYSIOLOGIE
MEMBRAANPOTENTIAAL (6.2.1)
♦ Wordt veroorzaakt door verschillen in samenstelling van intracellulaire en extracellulaire
vloeistof. Intracellulair is kalium het belangrijkste positief geladen ion en wordt een
belangrijk deel van de negatieve ionen gevormd door negatief geladen eiwitmoleculen.
Extracellulair zijn de positief geladen natrium- en de negatief geladen chloride-ionen het
belangrijkst.
IONENTRANSPORT
♦ Membraanpotentiaal wordt beïnvloed door:
P ASSIEF IONTRANSPORT
Chemische gradiënt: Verschil in K+-ionen binnen en buiten de cel drijft K+ uit de cel en Na+ de
cel in.
Elektrische gradiënt Celmembraan is meer doorlaatbaar voor K+ dan voor Na+ waardoor K+
de cel makkelijker kunnen verlaten dan Na+ dat voor een tekort aan
positieve ionen zorgt en een negatief geladen ionoverschot ontstaat. Dit
overschot wordt veroorzaakt door negatief geladen eiwitmoleculen
Het overschot resulteert in een rustpotentiaal van -70 mV
Negatieve lading trekt positieve ionen aan van buien de cel
A CTIEF TRANSPORT
Na/K-pomp Via lekkanalen gaan in rust K+ de cel uit en Na+ de cel in
Pompt 3 Na+ naar buiten voor 2 K+ naar binnen, ten koste van energie
Membraankanalen Kunnen in 3 toestanden voorkomen
1) Gesloten maar in staat zich te openen
2) Geopend (geactiveerd)
3) Gesloten maar niet in staat zich te openen – geïnactiveerd
Toestanden worden bereikt door verschillende stimuli:
1) Chemisch gereguleerde poorten die openen/sluiten d.mv.
neurotransmitters (bv. acetylcholine voor neuromusculaire
overgang)
2) Spanningsgereguleerde poorten die een belangrijke rol spelen
bij alle membranen die impulsen voortgeleiden (axolemm;
axonen, sarcolemma; spieren)
Belangrijkste zijn: Na+-; K+- en Ca+-kanalen
3) Mechanisch gereguleerde poorten die op fysieke druk op het
membraan reageren. Zijn van belang bij druk- en tastreceptoren
LOKALE POTENTIALEN
♦ Veranderingen in de membraanpotentiaal a.g.v. stroom van ionen en die zich niet verder
kunnen verspreiden dan de plaats waar de stimulus wordt aangebracht;
♦ De maximale verandering in de membraanpotentiaal is evenredig met de grootte van de
stimulus: hoe groter de stimulus, hoe groter het aantal poorten dat wordt geopend en hoe
groter het membraanoppervlak dat wordt beïnvloed.
DEPOLARISATIE, HYPERPOLARISATIE EN REPOLARISATIE
Depolarisatie Iedere stijging boven de rustpotentiaal (-70mV)
Treedt vooral op aan het membraan van de neuron; bevinden zich de meeste
synapsen
Hyperpolarisatie Als door een (andere) stimulus de K+-poorten worden geopend i.p.v. de Na+-
poorten zullen er K+ uitstromen wat leidt tot een verlaging van het
membraanpotentiaal tot -80 of -90mV
Treedt vooral op aan het membraan van de neuron; bevinden zich de meeste
synapsen
Inhibitie: remmend effect op de impuls
Repolarisatie Wanneer de stimulus wordt verwijderd, keert het membraanpotentiaal weer terug
naar rustpotentiaal; Hierbij worden de ionenpompen (vnl. de natrium/kaliumpomp)
in het membraan geactiveerd, die de in- en uitgestroomde ionen weer
terugbrengen naar hun plaats.
Pagina 2 van 19
,IMPULSVORMING: ACTIEPOTENTIAAL (6.2.2)
♦ Eigenschappen van een actiepotentiaal zijn onafhankelijk van de stimulussterkte (alles-of-
niets-principe)
♦ Actiepotentiaal begint gewoonlijk aan het begin van de axon waarna de potentiaal over de
hele lengte van de axon voorgeleidt wordt om uiteindelijk de synaps te bereiken.
De potentiaal begint met het openen van de spanningsgestuurde Na+-poorten aan 1 uiteinde
van een axon. De instroom van Na+-ionen zorgt voor depolarisatie van aangrenzende
gebieden waardoor meer Na+-poorten opengaan kettingreactie
ONTSTAAN VAN ACTIEPOTENTIAAL
Stap Beschrijving
♦ Depolarisatie tot de drempelwaarde (a) Drempelwaarde ligt tussen de -60 tot -55 mV om
de poorten te kunnen openen = depolarisatie
van 10-15 mV
Om een actiepotentiaal te starten, moet de
stimulus groot genoeg zijn om de
spanningsgestuurde Na+-poorten te openen
+
♦ Activering Na -poorten en snelle Wanneer de potentiaal gestegen is tot de
depolarisatie (b) drempelwaarde, zullen de poorten zich openen
en de grote elektrochemische gradiënt voor Na
ervoor zorgt dat Na+-ionen sneller instromen. De
instroom van Na+-ionen zorgt voor depolarisatie
van aangrenzende gebieden waardoor meer
Na+-poorten opengaan
♦ Inactivering Na+-poorten, activering K+- Membraanpotentiaal = +30mV
poorten (c) K+ wordt door zowel de chemische als door de
elektrische gradiënt de cel uitgedreven.
Membraanwaarde daalt weer tot rustpotentiaal
♦ Terugkeer naar normale permeabiliteit Na+-poorten blijven geïnactiveerd tot de
membraanpotentiaal = 0mV.
Zodra -70mV is bereikt, sluiten de K+-poorten
zich ook
Pagina 3 van 19
, Verloop van de membraanpotentiaal rondom een actiepotentiaal:
a lokale depolarisatie brengt membraanpotentiaal boven drempelwaarde → actiepotentiaal;
b einde snelle depolarisatie, natriumkanalen dicht, kaliumkanalen open → repolarisatie;
c kaliumkanalen dicht, uitstroom gaat nog even door → hyperpolarisatie;
Bij d zijn zowel de kalium- als de natriumkanalen gesloten → rustpotentiaal.
Absolute refractaire periode: vanaf het moment dat de drempelwaarde wordt overschreden tot
punt e.
Relatieve refractaire periode: van punt e tot punt d.
IMPULSGELEIDING (6.2 .3)
♦ Geleiding vindt slecht plaats in 1 richting: neuron naar synaps en niet omgekeerd
♦ Tijdens het opwekken van een actiepotentiaal is er geen sprake van verliezen: het signaal
blijft gelijk van sterkte, onafhankelijk van de lengte van de axon
♦ Geleiding van een actiepotentiaal = 1 tot 100m/s
VOORTPLANTING VAN EEN ACTIEPOTENTIAAL IN EEN NIET-GEMYELINISEERD AXON
♦ Impulsgeleiding gaat trager dan in gemyeliniseerde vezels
VOORTPLANTING VAN EEN ACTIEPOTENTIAAL IN EEN GEMYELINISEERD AXON
♦ Impulsgeleiding gaat sneller dan in niet-gemyeliniseerde vezels;
♦ Ionen kunnen zich alleen verplaatsen over de Insnoeringen (knopen) van Ranvier;
♦ Saltatische geleiding: actiepotentiaal springt met grote snelheid van knoop naar knoop over
afstanden die tot 2 mm groot kunnen zijn.
Pagina 4 van 19
