H18 Zenuwstelsel en beweging
Het zenuwstelsel en het hormoonstelsel zorgen dat je lichaam als één geheel werkt. Het
zenuwstelsel heeft vier belangrijke functies:
1. Regeling van de homeostase. Inwendige organen en weefsels worden aangestuurd.
2. Coördinatie van de activiteiten van organen.
3. Coördinatie van de contacten met de buitenwereld.
4. Coördinatie van psychische functies.
Het zenuwstelsel bestaat uit het perifere en het centrale deel. Het centrale zenuwstelsel, bestaande
uit de hersenen en het ruggenmerg, ligt in de schedel en het wervelkolom. Het perifere zenuwstelsel
bestaat uit de zenuwen die de organen van het lichaam verbinden met hersenen en ruggenmerg. Het
animale zenuwstelsel regelt de wisselwerking tussen het individu en de omgeving. speelt een
hoofdrol in gedrag. Deze bestuurt de dwarsgestreepte skeletspieren (doelwitorganen).
Het autonome zenuwstelsel regelt de organen die te maken hebben met het levensonderhoud van
de cellen. De doelwitweefsels zijn de gladde spieren, de klieren en de hartspier. Deze werkt nauw
samen met het hormoonstelsel.
Het zenuwweefsel bestaat uit twee soorten cellen: neuronen (impulsgeleidende cellen) en
steuncellen (dienen voor onderhoud en bescherming van neuronen). In het centrale zenuwstelsel
bevinden zich drie typen steuncellen (gliacellen): astrocyten, oligodendrocyten en gliacyten.
Astrocyten voorzien de neuronen van voedingsstoffen, voeren afvalstoffen af en bewaken de
homeostase in de hersenen. Oligodendrocyten hebben zo’n vijftig lange uitlopers die elk rond de
neuronuitloper van een neuron gewikkeld zijn. Deze koker is gevuld met myeline (myelineschede).
De onderbrekingen in deze schede zijn de insnoeringen van Ranvier. Microglyocyten (microglia) zijn
kleine cellen die zich tussen het zenuwweefsel kunnen verplaatsen. Ze ruimen lichaamsvreemde en
aangetaste cellen op, zoals witte bloedcellen. Microglia vormen het immuunsysteem van het centrale
zenuwstelsel.
In het perifere zenuwstelsel zijn de meeste neuronuitlopers omwikkeld door de cellen van Schwann.
Ook zij vormen rond het axon een myelineschede (schede van Schwann), dit zorgt voor isolatie,
verzorging en ondersteuning. Elk segmentje tussen twee insnoeringen van Ranvier is één cel van
Schwann.
Elk neuron heeft een groot cellichaam met veel dendrieten (die geleiden impulsen naar cellichaam).
Het axon is de celuitloper die impulsen van het cellichaam wegvoert naar een ander neuron, spier of
klier. Het axon eindigt in kleine vertakkingen die de overdrachtsplaats vormen (altijd
éénrichtingsverkeer!). Er zijn drie typen neuronen:
- Sensorische neuronen: ze vervoeren impulsen van de sensoren in het lichaam naar het
centraal zenuwstelsel. Ze hebben maar één dendriet, heel soms met een myelineschede.
- Motorische neuronen: ze vervoeren impulsen van het centraal zenuwstelsel naar de rest van
het lichaam (spieren en klieren). Ze hebben een groot cellichaam, meerdere dendrieten en
een lang axon.
- Schakelneuronen: ze dragen impulsen over van het ene op het andere neuron. Dendrieten
en axon zijn kort. De meeste neuronen in het ruggenmerg en in de hersenen zijn
schakelcellen.
Een zenuw is opgebouwd uit honderden celuitlopers. Ze maken deel uit van het perifere
zenuwstelsel. Motorische zenuwen lopen van het ruggenmerg naar de spieren. Ze bestaan uit axonen
met een laagje myeline en daar omheen een bindweefsellaagje. Honderden axonen vormen een
zenuwbundel, omgeven door een bindweefselmantel. Meerdere zenuwbundels vormen een zenuw,
ook omgeven door een bindweefseljasje. Sensorische zenuwen lopen vanuit zintuigen naar het
ruggenmerg en bevatten alleen dendrieten. Er bestaan ook gemengde zenuwen.
, Een sensor is een gespecialiseerde cel die gevoelig is voor een bepaalde verandering in zijn
omgeving. Hij vertaalt de prikkels in impulsen (elektrische en chemische signalen) en stuurt ze via
zenuwen naar het centrale zenuwstelsel. Sensorische input is het opvangen van prikkels.
Het centrale zenuwstelsel ontvangt de informatie van de sensoren en beoordeelt de betekenis van
informatie. Er wordt bepaald of en hoe het lichaam moet reageren. Zo ja, dan stuurt het zenuwstelsel
remmende of stimulerende impulsen naar de doelwitorganen of weefsels (effectoren). Dit zijn altijd
spieren of klieren. motorische output.
Tussen de binnenkant en buitenkant van het celmembraan bestaan een spanningsverschil:
membraanpotentiaal. Binnen de cel is de lading negatiever dan buiten de cel. De
membraanpotentiaal ligt tussen -50 en -100 mV. Veranderingen van de membraanpotentiaal
veroorzaken opwekking en voortgeleiding van impulsen in neuronen. In een neuron in rust is de
concentratie K+-ionen binnen de cel hoger. Er zijn meer Na +-ionen buiten de cel. Binnen de cel zijn
veel negatief geladen eiwitmoleculen en weinig Cl --ionen. Buiten de cel dus andersom. Het
ladingsverschil is te meten: -70 mV (rustpotentiaal). Positief geladen ionen willen naar binnen en
negatief geladen ionen naar buiten. Rustpotentiaal verdwijnt toch niet, door twee mechanismen:
1. De doorlaatbaarheid van het celmembraan; deze is voor de verschillende ionen niet gelijk.
2. Een enzymatische pomp in het celmembraan, die ervoor zorgt dat de Na/K-verhouding
constant blijft. Deze brengt de Na-ionen actief de cel uit en de K-ionen actief naar binnen.
(ATP nodig).
Een prikkeling van het celmembraan kan de rustpotentiaal veranderen. Er komt een Na +-instroom op
gang via een kanaaltje dat tijdelijk open gaat. Hierdoor wordt de buitenkant minder positief en neem
het potentiaalverschil af (depolarisatie). De drempelwaarde voor het doorgaan van de depolarisatie,
en dus het opwekken van een impuls, is -50 mV. Wanneer de depolarisatie sterk en snel genoeg is,
treedt een explosieve verhoging van de permeabiliteit voor Na +-ionen op. Het potentiaalverschil
draait ten opzichte van het rustpotentiaal om (maximaal tot +30 mV).
Alleen wanneer de drempelwaarde wordt overschreven, ontstaat een impuls. De daarbij optredende
ladingsverandering heet actiepotentiaal. ( alles-of-niets-wet)
Direct na het ontstaan van het actiepotentiaal start de K +-uitstroom (Na+-stroom is gestopt). Hierdoor
herstelt de rustpotentiaal (elektrisch herstel). Vervolgens zorgen de Na/K-pompen ervoor dat de
ionverhoudingen in evenwicht komen (chemisch herstel). Wanneer het actiepotentiaal ontstaat, is
het celmembraan ongevoelig voor alle prikkels (absolute, refractaire periode). De periode hierna tot
en met het chemisch herstel heet de relatieve, refractaire periode. Prikkels moeten dan veel sterker
zijn dan normaal om het celmembraan te prikkelen.
Tijdens de actiepotentiaal is er een spanningsverschil tussen dit stukje van het celmembraan en de
stukjes ter weerszijden ervan. Hierdoor gaan er elektrische stroompjes lopen tussen deze stukjes en
ontstaan er steeds nieuwe actiepotentialen. Actiepotentialen worden dus niet voortgeleid. De
impulsgeleiding verloopt altijd in één richting, vanwege de refractaire periode van het celmembraan.
De sterkte van elke individuele impuls is altijd hetzelfde, maar de impulsfrequentie kan wel
verschillen. De zintuigcel vertaalt de sterkte van de prikkel in het aantal actiepotentialen per
tijdseenheid. Sterke prikkels hebben een hogere impulsfrequentie dan zwakke.
Hoe dikker de axonen, hoe sneller de impulsgeleiding. In neuronen met een myelineschede vindt de
depolarisatie alleen plaats in de insnoeringen van Ranvier. De impulsgeleiding gaat dan ook sneller
en sprongsgewijs (saltatoire geleiding).
De impulsoverdracht gebeurt op de synaps. De neuron die een impuls overdraagt, heet de
presynaptische neuron. De cel die de impuls ontvangt, heet de postsynaptische cel. De ruimte tussen
pre- en postsynaptische cel is de synapsspleet. In het uiteinde van de presynaptische cel zitten veel
synaptische blaasjes met daarin duizenden neurotransmitters. De neurotransmitter komt vrij in de
synapsspleet, zodra een impuls de presynaptische celmembraan depolariseert. Dit veroorzaakt een
instroom van Ca2+-ionen, waardoor de calciumconcentratie binnen de cel toeneemt. (Calciumionen
Het zenuwstelsel en het hormoonstelsel zorgen dat je lichaam als één geheel werkt. Het
zenuwstelsel heeft vier belangrijke functies:
1. Regeling van de homeostase. Inwendige organen en weefsels worden aangestuurd.
2. Coördinatie van de activiteiten van organen.
3. Coördinatie van de contacten met de buitenwereld.
4. Coördinatie van psychische functies.
Het zenuwstelsel bestaat uit het perifere en het centrale deel. Het centrale zenuwstelsel, bestaande
uit de hersenen en het ruggenmerg, ligt in de schedel en het wervelkolom. Het perifere zenuwstelsel
bestaat uit de zenuwen die de organen van het lichaam verbinden met hersenen en ruggenmerg. Het
animale zenuwstelsel regelt de wisselwerking tussen het individu en de omgeving. speelt een
hoofdrol in gedrag. Deze bestuurt de dwarsgestreepte skeletspieren (doelwitorganen).
Het autonome zenuwstelsel regelt de organen die te maken hebben met het levensonderhoud van
de cellen. De doelwitweefsels zijn de gladde spieren, de klieren en de hartspier. Deze werkt nauw
samen met het hormoonstelsel.
Het zenuwweefsel bestaat uit twee soorten cellen: neuronen (impulsgeleidende cellen) en
steuncellen (dienen voor onderhoud en bescherming van neuronen). In het centrale zenuwstelsel
bevinden zich drie typen steuncellen (gliacellen): astrocyten, oligodendrocyten en gliacyten.
Astrocyten voorzien de neuronen van voedingsstoffen, voeren afvalstoffen af en bewaken de
homeostase in de hersenen. Oligodendrocyten hebben zo’n vijftig lange uitlopers die elk rond de
neuronuitloper van een neuron gewikkeld zijn. Deze koker is gevuld met myeline (myelineschede).
De onderbrekingen in deze schede zijn de insnoeringen van Ranvier. Microglyocyten (microglia) zijn
kleine cellen die zich tussen het zenuwweefsel kunnen verplaatsen. Ze ruimen lichaamsvreemde en
aangetaste cellen op, zoals witte bloedcellen. Microglia vormen het immuunsysteem van het centrale
zenuwstelsel.
In het perifere zenuwstelsel zijn de meeste neuronuitlopers omwikkeld door de cellen van Schwann.
Ook zij vormen rond het axon een myelineschede (schede van Schwann), dit zorgt voor isolatie,
verzorging en ondersteuning. Elk segmentje tussen twee insnoeringen van Ranvier is één cel van
Schwann.
Elk neuron heeft een groot cellichaam met veel dendrieten (die geleiden impulsen naar cellichaam).
Het axon is de celuitloper die impulsen van het cellichaam wegvoert naar een ander neuron, spier of
klier. Het axon eindigt in kleine vertakkingen die de overdrachtsplaats vormen (altijd
éénrichtingsverkeer!). Er zijn drie typen neuronen:
- Sensorische neuronen: ze vervoeren impulsen van de sensoren in het lichaam naar het
centraal zenuwstelsel. Ze hebben maar één dendriet, heel soms met een myelineschede.
- Motorische neuronen: ze vervoeren impulsen van het centraal zenuwstelsel naar de rest van
het lichaam (spieren en klieren). Ze hebben een groot cellichaam, meerdere dendrieten en
een lang axon.
- Schakelneuronen: ze dragen impulsen over van het ene op het andere neuron. Dendrieten
en axon zijn kort. De meeste neuronen in het ruggenmerg en in de hersenen zijn
schakelcellen.
Een zenuw is opgebouwd uit honderden celuitlopers. Ze maken deel uit van het perifere
zenuwstelsel. Motorische zenuwen lopen van het ruggenmerg naar de spieren. Ze bestaan uit axonen
met een laagje myeline en daar omheen een bindweefsellaagje. Honderden axonen vormen een
zenuwbundel, omgeven door een bindweefselmantel. Meerdere zenuwbundels vormen een zenuw,
ook omgeven door een bindweefseljasje. Sensorische zenuwen lopen vanuit zintuigen naar het
ruggenmerg en bevatten alleen dendrieten. Er bestaan ook gemengde zenuwen.
, Een sensor is een gespecialiseerde cel die gevoelig is voor een bepaalde verandering in zijn
omgeving. Hij vertaalt de prikkels in impulsen (elektrische en chemische signalen) en stuurt ze via
zenuwen naar het centrale zenuwstelsel. Sensorische input is het opvangen van prikkels.
Het centrale zenuwstelsel ontvangt de informatie van de sensoren en beoordeelt de betekenis van
informatie. Er wordt bepaald of en hoe het lichaam moet reageren. Zo ja, dan stuurt het zenuwstelsel
remmende of stimulerende impulsen naar de doelwitorganen of weefsels (effectoren). Dit zijn altijd
spieren of klieren. motorische output.
Tussen de binnenkant en buitenkant van het celmembraan bestaan een spanningsverschil:
membraanpotentiaal. Binnen de cel is de lading negatiever dan buiten de cel. De
membraanpotentiaal ligt tussen -50 en -100 mV. Veranderingen van de membraanpotentiaal
veroorzaken opwekking en voortgeleiding van impulsen in neuronen. In een neuron in rust is de
concentratie K+-ionen binnen de cel hoger. Er zijn meer Na +-ionen buiten de cel. Binnen de cel zijn
veel negatief geladen eiwitmoleculen en weinig Cl --ionen. Buiten de cel dus andersom. Het
ladingsverschil is te meten: -70 mV (rustpotentiaal). Positief geladen ionen willen naar binnen en
negatief geladen ionen naar buiten. Rustpotentiaal verdwijnt toch niet, door twee mechanismen:
1. De doorlaatbaarheid van het celmembraan; deze is voor de verschillende ionen niet gelijk.
2. Een enzymatische pomp in het celmembraan, die ervoor zorgt dat de Na/K-verhouding
constant blijft. Deze brengt de Na-ionen actief de cel uit en de K-ionen actief naar binnen.
(ATP nodig).
Een prikkeling van het celmembraan kan de rustpotentiaal veranderen. Er komt een Na +-instroom op
gang via een kanaaltje dat tijdelijk open gaat. Hierdoor wordt de buitenkant minder positief en neem
het potentiaalverschil af (depolarisatie). De drempelwaarde voor het doorgaan van de depolarisatie,
en dus het opwekken van een impuls, is -50 mV. Wanneer de depolarisatie sterk en snel genoeg is,
treedt een explosieve verhoging van de permeabiliteit voor Na +-ionen op. Het potentiaalverschil
draait ten opzichte van het rustpotentiaal om (maximaal tot +30 mV).
Alleen wanneer de drempelwaarde wordt overschreven, ontstaat een impuls. De daarbij optredende
ladingsverandering heet actiepotentiaal. ( alles-of-niets-wet)
Direct na het ontstaan van het actiepotentiaal start de K +-uitstroom (Na+-stroom is gestopt). Hierdoor
herstelt de rustpotentiaal (elektrisch herstel). Vervolgens zorgen de Na/K-pompen ervoor dat de
ionverhoudingen in evenwicht komen (chemisch herstel). Wanneer het actiepotentiaal ontstaat, is
het celmembraan ongevoelig voor alle prikkels (absolute, refractaire periode). De periode hierna tot
en met het chemisch herstel heet de relatieve, refractaire periode. Prikkels moeten dan veel sterker
zijn dan normaal om het celmembraan te prikkelen.
Tijdens de actiepotentiaal is er een spanningsverschil tussen dit stukje van het celmembraan en de
stukjes ter weerszijden ervan. Hierdoor gaan er elektrische stroompjes lopen tussen deze stukjes en
ontstaan er steeds nieuwe actiepotentialen. Actiepotentialen worden dus niet voortgeleid. De
impulsgeleiding verloopt altijd in één richting, vanwege de refractaire periode van het celmembraan.
De sterkte van elke individuele impuls is altijd hetzelfde, maar de impulsfrequentie kan wel
verschillen. De zintuigcel vertaalt de sterkte van de prikkel in het aantal actiepotentialen per
tijdseenheid. Sterke prikkels hebben een hogere impulsfrequentie dan zwakke.
Hoe dikker de axonen, hoe sneller de impulsgeleiding. In neuronen met een myelineschede vindt de
depolarisatie alleen plaats in de insnoeringen van Ranvier. De impulsgeleiding gaat dan ook sneller
en sprongsgewijs (saltatoire geleiding).
De impulsoverdracht gebeurt op de synaps. De neuron die een impuls overdraagt, heet de
presynaptische neuron. De cel die de impuls ontvangt, heet de postsynaptische cel. De ruimte tussen
pre- en postsynaptische cel is de synapsspleet. In het uiteinde van de presynaptische cel zitten veel
synaptische blaasjes met daarin duizenden neurotransmitters. De neurotransmitter komt vrij in de
synapsspleet, zodra een impuls de presynaptische celmembraan depolariseert. Dit veroorzaakt een
instroom van Ca2+-ionen, waardoor de calciumconcentratie binnen de cel toeneemt. (Calciumionen
