Neurofysiologie
College 1 membraanpotentialen
Membraaneigenschappen
• Celmembraan bestaat uit fosfolipiden: hydrofiele kop en hydrofobe staart.
• Celmembraan scheidt intracellulaire en extracellulaire vloeistof, waardoor
concentraties binnen en buiten de cel kunnen verschillen, of te wel een
concentratiegradiënt.
Membraantransport
• Transport van stoffen door het membraan kan door simpele diffusie of door
kanalen en carriers. Een kanaal is altijd helemaal open of helemaal dicht en
een carrier is altijd aan één kant gesloten en aan andere kant open.
• Transport door kanalen is altijd passief en transport door carriers kan passief
of actief zijn.
• Passief transport gaat met gradiënt mee en kost geen energie.
• Actief transport gaat tegen gradiënt in en kost (indirect) energie.
Rustmembraanpotentiaal
• Het rustmembraanpotentiaal is het spanning verschil over het celmembraan in
rust.
• Dit spanning verschil ontstaat door ionen en geladen deeltjes binnen en buiten
de cel. Gaat vooral om Na+, K+, Cl- en geladen eiwitten.
• De bijdrage van een ion aan rustmembraanpotentiaal is afhankelijk van zijn
lading, concentratiegradiënt en de permeabiliteit voor dat ion.
• De Na+/K+ pomp compenseert lek-stromen en behoudt zo de gradiënten.
Evenwichtspotentiaal
• Het evenwichtspotentiaal is het membraanpotentiaal waarbij een ion in
evenwicht is (beweging ionen naar binnenkant cel is gelijk aan beweging
ionen naar buitenkant cel).
• Het evenwichtspotentiaal laat zien waar een ion heen beweegt bij het openen
van kanalen en hoe het ion het rustmembraanpotentiaal beïnvloedt.
Typen ionkanalen
• Chemisch geactiveerde kanalen gaan open wanneer de passende
neurotransmitter aan het ionkanaal bindt.
• Spanningsafhankelijke kanalen gaan open wanneer er veranderingen in het
membraanpotentiaal zijn. Deze kanalen gaan dus open bij depolarisatie.
,Wanneer ontstaat een actiepotentiaal
• Er ontstaat pas een actiepotentiaal wanneer de drempelwaarde bereikt wordt,
dat houdt in dat er meer natrium instroom moet zijn dan kalium uitstroom.
• Drempel = voldoende Na+ kanalen open zodat Na+ influx > K+ efflux, wat
leidt tot actiepotentiaal.
• Na een actiepotentiaal volgt de absolute refractaire periode waarin het
genereren van een actiepotentiaal onmogelijk is, waarna de relatieve
refractaire periode volgt waarin het genereren van een actiepotentiaal
moeilijker is (bijvoorbeeld met een hele hoge stimulus). De drempelwaarde
voor een AP is dus hoger kort na een AP.
• Kort nadat spanningsafhankelijke Na+ kanalen openen voor depolarisatie
gaan ze ook weer dicht doormiddel van een soort moleculair balletje dat het
Na+ kanaal inactiveert. Dat balletje blijft net zo lang zitten totdat er
repolarisatie optreedt, waardoor de Na+ kanalen langzaam weer gereed
kunnen worden om te openen. De permeabiliteit van Na+ gaat dus omlaag als
er meer Na+ kanalen geïnactiveerd zijn.
Variabel potentiaal
• Bij een variabel potentiaal dooft de amplitude langzaam uit door ion
lekkanalen en bij een actiepotentiaal wordt de amplitude onderhouden door
spanningsafhankelijke kanalen.
• Variabele potentialen komen vooral voor bij de sensoriek zoals zintuigen.
De rol van myeline
• Myeline blokkeert groot deel van de lekkanalen waardoor het AP versneld
wordt.
• Door het myeline houd je kleinere stukjes membraan over die makkelijker te
depolariseren zijn.
,College 2 Synaptische transmissie 1
Morfologie neuron
• Aan het einde van axonen zitten vertakkingen die synapsen bevatten van dat
neuron op het doel.
• Neuron ontvangt zelf ook synapsen op de dendrieten, werkt als een soort
antenne.
Elektrische synapsen
• Bij gap junctions heb je een directe verbinding tussen pre- en postsynaptische
cel.
• De elektrische lading stroomt direct van pre- naar postsynaptische cel.
• Er zit geen latentie in de stroom van de lading en het is vaak bidirectioneel.
• Er is ook overdracht van onderdrempelige signalen bij elektrische synapsen,
dat is bij chemische synapsen niet het geval want om neurotransmitter vrij te
maken moet er een actiepotentiaal zijn.
Chemische synapsen
• Er is geen contact tussen pre- en postsynaptische cel.
• Als er een actiepotentiaal aankomt bij synaps gaan spanningsafhankelijke
Ca2+ kanalen open waardoor er Ca2+ de cel in stroomt.
• Door Ca2+ influx wordt er neurotransmitter vrijgemaakt en komt in de
synaptische spleet terecht.
• Vervolgens bindt de neurotransmitter aan receptoren op ionkanalen op het
postsynaptisch membraan.
• Vervolgens gaat Na+ de cel in en K+ de cel uit door hetzelfde kanaal.
• Na paar milliseconden laat neurotransmitter los van ionkanaal en gaat hij
weer dicht.
, Belangrijke dingen bij synaptische transmissie
• Als de ionenstroom optreedt als gevolg van openen van ionkanalen door
binden van neurotransmitter, ontstaat er een potentiaalverandering in het
postsynaptische membraan. Bij de spieren noemen we dit een
eindplaatpotentiaal (EPP).
• De latentie die optreedt bij chemische synapsen wordt veroorzaakt door de tijd
die nodig is voor het triggeren van exocytose door Ca2+. De tijd die nodig is
voor de neurotransmitter om door de synaptische spleet te gaan is
verwaarloosbaar.
Soorten kanalen
• Ionotroop kanaal gaat direct open wanneer er een neurotransmitter aan
bindt, de receptor en het ionkanaal zitten op zelfde molecuul.
• Metabotroop kanaal gaat open doormiddel van second messenger, het
receptor molecuul is een ander molecuul dan het ionkanaal. Deze moleculen
zijn vaak via intracellulaire reacties gekoppeld.
De neuromusculaire transmissie
• Motorische eenheid = alle spiervezels die door één motorneuron bestuurd
worden.
• De neurotransmitter in de skeletspieren is altijd acetylcholine (ACh).
• Acetylcholine wordt gebonden aan nicotine acetylcholinereceptoren (NAChR).
• Binden van ACh aan NAChR zorgt voor Na+ influx en K+ efflux door zelfde
kanaal. Dit leidt tot depolarisatie omdat er veel meer Na+ naar binnen gaat
dan K+ naar buiten doordat de evenwichtspotentiaal van K+ (-90 mV) dichter
bij de membraanpotentiaal ligt dan de evenwichtspotentiaal van Na+
(60 mV) dus is drijvende kracht voor Na+ groter dan voor K+.
• Een eindplaatpotentiaal (EPP) leidt altijd tot een actiepotentiaal, hij is dus altijd
boven de drempel. Dit komt doordat er heel veel blaasjes met neurotransmitter
vrijgemaakt worden.
• EPP zorgt voor openen spanningsafhankelijke Na+ kanalen waardoor er een
spiervezel actiepotentiaal ontstaat.
• DUS: elk actiepotentiaal in een motorneuron leidt tot een spiervezel
actiepotentiaal in al zijn spiervezels, en dus tot een contractie.
College 1 membraanpotentialen
Membraaneigenschappen
• Celmembraan bestaat uit fosfolipiden: hydrofiele kop en hydrofobe staart.
• Celmembraan scheidt intracellulaire en extracellulaire vloeistof, waardoor
concentraties binnen en buiten de cel kunnen verschillen, of te wel een
concentratiegradiënt.
Membraantransport
• Transport van stoffen door het membraan kan door simpele diffusie of door
kanalen en carriers. Een kanaal is altijd helemaal open of helemaal dicht en
een carrier is altijd aan één kant gesloten en aan andere kant open.
• Transport door kanalen is altijd passief en transport door carriers kan passief
of actief zijn.
• Passief transport gaat met gradiënt mee en kost geen energie.
• Actief transport gaat tegen gradiënt in en kost (indirect) energie.
Rustmembraanpotentiaal
• Het rustmembraanpotentiaal is het spanning verschil over het celmembraan in
rust.
• Dit spanning verschil ontstaat door ionen en geladen deeltjes binnen en buiten
de cel. Gaat vooral om Na+, K+, Cl- en geladen eiwitten.
• De bijdrage van een ion aan rustmembraanpotentiaal is afhankelijk van zijn
lading, concentratiegradiënt en de permeabiliteit voor dat ion.
• De Na+/K+ pomp compenseert lek-stromen en behoudt zo de gradiënten.
Evenwichtspotentiaal
• Het evenwichtspotentiaal is het membraanpotentiaal waarbij een ion in
evenwicht is (beweging ionen naar binnenkant cel is gelijk aan beweging
ionen naar buitenkant cel).
• Het evenwichtspotentiaal laat zien waar een ion heen beweegt bij het openen
van kanalen en hoe het ion het rustmembraanpotentiaal beïnvloedt.
Typen ionkanalen
• Chemisch geactiveerde kanalen gaan open wanneer de passende
neurotransmitter aan het ionkanaal bindt.
• Spanningsafhankelijke kanalen gaan open wanneer er veranderingen in het
membraanpotentiaal zijn. Deze kanalen gaan dus open bij depolarisatie.
,Wanneer ontstaat een actiepotentiaal
• Er ontstaat pas een actiepotentiaal wanneer de drempelwaarde bereikt wordt,
dat houdt in dat er meer natrium instroom moet zijn dan kalium uitstroom.
• Drempel = voldoende Na+ kanalen open zodat Na+ influx > K+ efflux, wat
leidt tot actiepotentiaal.
• Na een actiepotentiaal volgt de absolute refractaire periode waarin het
genereren van een actiepotentiaal onmogelijk is, waarna de relatieve
refractaire periode volgt waarin het genereren van een actiepotentiaal
moeilijker is (bijvoorbeeld met een hele hoge stimulus). De drempelwaarde
voor een AP is dus hoger kort na een AP.
• Kort nadat spanningsafhankelijke Na+ kanalen openen voor depolarisatie
gaan ze ook weer dicht doormiddel van een soort moleculair balletje dat het
Na+ kanaal inactiveert. Dat balletje blijft net zo lang zitten totdat er
repolarisatie optreedt, waardoor de Na+ kanalen langzaam weer gereed
kunnen worden om te openen. De permeabiliteit van Na+ gaat dus omlaag als
er meer Na+ kanalen geïnactiveerd zijn.
Variabel potentiaal
• Bij een variabel potentiaal dooft de amplitude langzaam uit door ion
lekkanalen en bij een actiepotentiaal wordt de amplitude onderhouden door
spanningsafhankelijke kanalen.
• Variabele potentialen komen vooral voor bij de sensoriek zoals zintuigen.
De rol van myeline
• Myeline blokkeert groot deel van de lekkanalen waardoor het AP versneld
wordt.
• Door het myeline houd je kleinere stukjes membraan over die makkelijker te
depolariseren zijn.
,College 2 Synaptische transmissie 1
Morfologie neuron
• Aan het einde van axonen zitten vertakkingen die synapsen bevatten van dat
neuron op het doel.
• Neuron ontvangt zelf ook synapsen op de dendrieten, werkt als een soort
antenne.
Elektrische synapsen
• Bij gap junctions heb je een directe verbinding tussen pre- en postsynaptische
cel.
• De elektrische lading stroomt direct van pre- naar postsynaptische cel.
• Er zit geen latentie in de stroom van de lading en het is vaak bidirectioneel.
• Er is ook overdracht van onderdrempelige signalen bij elektrische synapsen,
dat is bij chemische synapsen niet het geval want om neurotransmitter vrij te
maken moet er een actiepotentiaal zijn.
Chemische synapsen
• Er is geen contact tussen pre- en postsynaptische cel.
• Als er een actiepotentiaal aankomt bij synaps gaan spanningsafhankelijke
Ca2+ kanalen open waardoor er Ca2+ de cel in stroomt.
• Door Ca2+ influx wordt er neurotransmitter vrijgemaakt en komt in de
synaptische spleet terecht.
• Vervolgens bindt de neurotransmitter aan receptoren op ionkanalen op het
postsynaptisch membraan.
• Vervolgens gaat Na+ de cel in en K+ de cel uit door hetzelfde kanaal.
• Na paar milliseconden laat neurotransmitter los van ionkanaal en gaat hij
weer dicht.
, Belangrijke dingen bij synaptische transmissie
• Als de ionenstroom optreedt als gevolg van openen van ionkanalen door
binden van neurotransmitter, ontstaat er een potentiaalverandering in het
postsynaptische membraan. Bij de spieren noemen we dit een
eindplaatpotentiaal (EPP).
• De latentie die optreedt bij chemische synapsen wordt veroorzaakt door de tijd
die nodig is voor het triggeren van exocytose door Ca2+. De tijd die nodig is
voor de neurotransmitter om door de synaptische spleet te gaan is
verwaarloosbaar.
Soorten kanalen
• Ionotroop kanaal gaat direct open wanneer er een neurotransmitter aan
bindt, de receptor en het ionkanaal zitten op zelfde molecuul.
• Metabotroop kanaal gaat open doormiddel van second messenger, het
receptor molecuul is een ander molecuul dan het ionkanaal. Deze moleculen
zijn vaak via intracellulaire reacties gekoppeld.
De neuromusculaire transmissie
• Motorische eenheid = alle spiervezels die door één motorneuron bestuurd
worden.
• De neurotransmitter in de skeletspieren is altijd acetylcholine (ACh).
• Acetylcholine wordt gebonden aan nicotine acetylcholinereceptoren (NAChR).
• Binden van ACh aan NAChR zorgt voor Na+ influx en K+ efflux door zelfde
kanaal. Dit leidt tot depolarisatie omdat er veel meer Na+ naar binnen gaat
dan K+ naar buiten doordat de evenwichtspotentiaal van K+ (-90 mV) dichter
bij de membraanpotentiaal ligt dan de evenwichtspotentiaal van Na+
(60 mV) dus is drijvende kracht voor Na+ groter dan voor K+.
• Een eindplaatpotentiaal (EPP) leidt altijd tot een actiepotentiaal, hij is dus altijd
boven de drempel. Dit komt doordat er heel veel blaasjes met neurotransmitter
vrijgemaakt worden.
• EPP zorgt voor openen spanningsafhankelijke Na+ kanalen waardoor er een
spiervezel actiepotentiaal ontstaat.
• DUS: elk actiepotentiaal in een motorneuron leidt tot een spiervezel
actiepotentiaal in al zijn spiervezels, en dus tot een contractie.
