View
1.790
Download
2
Category
Preview:
DESCRIPTION
Citation preview
The Nervous System and the Senses
Hoofdstuk 382010/2011
NEURONEN, BOUW & FUNCTIE
Deel 1
2
Waarom een zenuwstelsel?
• Welke eigenschappen moet een zenuwstelsel hebben?
– snel – accuraat
3
Zenuwcellen (Neuronen)
• Structuur & functie– veel binnenkomende
signalen– één uitgaand signaal
4
dendrieten
cellichaam
axon
synaptisch eindknopje
richting signaal
richtingsignaal
dendriet cellichaam axon synaps
myeline-schede
Type neuronen
dendrieten
sensorische neuronen cellichaam
axon
cellichaam
schakelcellen
cellichaam
motorische neuronen
dendrieten
5
• Meest gespecialiseerde dierlijkecel
• Langste cel– neuron blauwe vinvis
• 10-30 meter
– axon giraf• 5 meter
– neuron mens• 1-2 meter
Weetjes…
6
Transmissie van een signaal
• Denk aan domino! – start het signaal
• het eerste domino steentje een duw geven start van de impuls
– voortzetting van het signaal• volgen domino steentjes het signaal?
nee, het beweegt als een golf door de stenen – herstarten van het systeem
• voor een nieuw signaal gegeven kan worden moeten alle stenen weer rechtgezet wortden moet ook in het axon gebeuren
7
Geleiding van een impuls
• Neuron heeft een vergelijkbaar systeem– eiwitkanalen staan klaar – als het eerste kanaal geopend is volgen
de andere kanalen één voor één• alles-of-niets wet
– de impuls beweegt over het neuron– de eiwitkanalen moeten in hun oude
positie hersteld worden
8
Cellen: omringd door ionen
• Cellen leven in een zee van ionen– anionen (negatief)
• hogere concentratie in de cel• Cl-, geladen aminozuren (aa-)
– kationen (positief)• hogere concentratie in de extracellulaire vloeistof• Na+
9
Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+Na+ Na+ K+ Na+ Na+
Cl-K+ Cl- Cl- Cl-
K+
aa-K+ Cl- Cl-
aa- aa-aa-
aa- aa-K+
K+
kanaal lekt K+
+–
Cellen hebben een lading!
• Tegengestelde ladingen op de binnen- en buitenzijde van het celmembraan
• membraan is gepolariseerd• negatief binnen; positief buiten• opgeslagen energie (zoals een batterij)
10
+ + + + + + + ++ + + + + + +
+ + + + + + + ++ + + + + + +
– – – – – – – ––– – – – –
– – – – – – – ––– – – – –
Voltage meten
11
niet gestimuleerd neuron = rustpotentiaal van -70mV
Impulsgeleiding
• Prikkel: stimulatie van de zenuw– bereikt drempelpotentiaal
• opening Na+ kanalen in het celmembraan• Na+ ionen diffunderen in de cel
– omkering van de membraanpotentiaal• positief binnen; negatief buiten • cel is gedepolariseerd
12
– + + + + + + ++ + + + + + +
– + + + + + + ++ + + + + + +
+ – – – – – – –– – – – – – –
+ – – – – – – –– – – – – – –Na+
Gate
+ –
+
+
channel closed
channel open
Impulsgeleiding
• Voortzetting: impuls beweegt over het neuron– omkering membraanpotentiaal opent
het eerstvolgende Na+ kanaal • spanningsafhankelijk ionkanaal
– Na+ ionen diffunderen in de cel– impuls beweegt zich over het neuron =
actiepotentiaal
13
– – + + + + + +– + + + + + +
– – + + + + + +– + + + + + +
+ + – – – – – –+ – – – – – –
+ + – – – – – –+ – – – – – –Na+
impuls
Impulsgeleiding
• Herstel membraanpotentiaal: 2e ‘golf’ over het neuron– K+ kanalen openen
• K+ kanalen openen trager dan Na+ kanalen– K+ ionen diffuncderen uit de cel– herstel membraanpotentiaal = repolarisatie
• negatief binnen; positief buiten
14
+ – – + + + + +– – + + + + +
+ – – + + + + +– – + + + + +
– + + – – – – –+ + – – – – –
– + + – – – – –+ + – – – – –Na+
K+
impuls
Ionkanalen
• Ionkanalen openen & sluiten in reactie op veranderingen in de membraanpotentiaal– Na+ kanalen openen snel in reactie op depolarisatie
& sluiten langzaam
– K+ kanalen openen langzaam reactie op depolarisatie & sluiten langzaam
15
+ + + + + – + ++ + + + – – +
+ + + + + – + ++ + + + – – +
– – – – – + – –– – – – + + –
– – – – – + – –– – – – + + –Na+
K+
impuls
Volledig herstel neuron
• Na+ en K+ concentraties moeten hersteld worden– Na+ moet de cel uit– K+ moet de cel in– beide bewegen tegen hun concentratiegradient in
• we hebben een pomp nodig!
16
+ + + + + – – ++ + + + + – –
+ + + + + – – ++ + + + + – –
– – – – – + + –– – – – – + +
– – – – – + + –– – – – – + +Na+
Na+Na+
Na+ Na+Na+
K+K+K+K+ Na+ Na+
Na+Na+
Na+Na+
Na+Na+
Na+
Na+
Na+
K+K+K+K+
K+K+
K+ K+
impuls
K+
Na+
Na/K pomp
• Natrium/kaliumpomp– membraaneiwit voor actief transport
• heeft ATP nodig
– 3 Na+ uit de cel pompen– 2 K+ in de cel pompen
17
Actiepotentiaal
1. Rustpotentiaal2. Prikkel bereikt drempelpotentiaal3. Depolarisatie
Na+ kanalen open; K+ kanalen gesloten
4. Na+ kanalen gesloten; K+ kanalen open
5. Repolarisatiemembraanpotentiaal herstelt
6. HyperpolarisatieK+ kanalen sluiten langzaam
18
–70 mV
–60 mV
–80 mV
–50 mV
–40 mV
–30 mV
–20 mV
–10 mV
0 mV
10 mV DepolarizationNa+ flows in
20 mV
30 mV
40 mV
RepolarizationK+ flows out
ThresholdHyperpolarization(undershoot)
Resting potential Resting1
2
3
4
5
6
Mem
bra
ne
po
ten
tial
Refractaire periode
19
–70 mV
–60 mV
–80 mV
–50 mV
–40 mV
–30 mV
–20 mV
–10 mV
0 mV
10 mV DepolarizationNa+ flows in
20 mV
30 mV
40 mV
RepolarizationK+ flows out
ThresholdHyperpolarization(undershoot)
Resting potential Resting1
2
3
4
5
6
Mem
bra
ne
po
ten
tial
Absolute refractaire periode• Na+ kanalen kunnen
niet geopend worden
Relatieve refractaire periode• Sterke stimulus nodig
voor nieuw actiepotentiaal
20
Myelineschede
• Axon omhuld met Schwann cellen– isoleert het axon– versnelt het signaal– signaal sprint van insnoering
naar insnoering– saltatoire impulsgeleiding
• 150 m/s vs. 5 m/s
21
richting impuls
myelineschede
Het einde van het neuron…
• Impuls moet overspringen naar een volgende cel– synaps
• contactplaats tussen neuronen
22
Zenuwuiteinde in rust
Pre-synaptisch membraan
Post-synaptisch membraan
Synaps
axon dendriet
= blaasje met neurotransmitters = natrium-
ion= natriumporie (dicht)
= calcium-ion (Ca2+ )
= natriumporie (open)
+ + +- - -
23
Impuls → Calcium-ionen opgenomen in cel
Pre-synaptische membraan
Post-synaptische membraan
Synaps
impuls
axon dendriet
= blaasje met neurotransmitters = natrium-
ion= natriumporie (dicht)
= calcium-ion (Ca2+ )
= natriumporie (open)
+ + +- - -
24
Neurotransmitters afgegeven aan synaps
Pre-synaptische membraan
Post-synaptische membraan
Synaps
axon dendriet
= blaasje met neurotransmitters = natrium-
ion= natriumporie (dicht)
= calcium-ion (Ca2+ )
= natriumporie (open)
+ + +- - -
25
Neurotransmitters binden aan Na+-porie in post-synaptische
membraan
Pre-synaptische membraan
Post-synaptische membraan
Synaps
axon dendriet
= blaasje met neurotransmitters = natrium-
ion= natriumporie (dicht)
= calcium-ion (Ca2+ )
= natriumporie (open)
+ + +- - -
26
Instroom Na+-ionen leidt tot een nieuwe impuls
Pre-synaptische membraan
Post-synaptische membraan
Synaps
axon dendriet
= blaasje met neurotransmitters = natrium-
ion= natriumporie (dicht)
= calcium-ion (Ca2+ )
= natriumporie (open)
impuls
- - -+ + +
27
Neurotransmitters afgebroken
Pre-synaptische membraan
Post-synaptische membraan
Synaps
axon dendriet
= blaasje met neurotransmitters = natrium-
ion= natriumporie (dicht)
= calcium-ion (Ca2+ )
= natriumporie (open)
+ + +- - -
= afgebroken n.tr.
28
29
Neurotransmitters
• EPSP’s (Exciterende Postsynaptische Potentiaal)– openen Na+ kanalen– veroorzaken depolarisatie en eventueel een
actiepotentiaal– de neurotransmitter is doorgaans acetylcholine
• IPSP’s (Inhiberende Postsynaptische Potentiaal)– openen K+ kanalen– veroorzaken hyperpolarisatie
30
Summatie
31
Neurotransmitters
• Acetylcholine – signaal naar skeletspieren
• Adrenaline) & noradrenaline– vecht-of-vlucht reactie
• Dopamine– beïnvloedt slaap, stemming, aandacht en leren
• Serotonine– beïnvloedt slaap, stemming, aandacht en leren
32
Neurotransmitters
• Zwak punt in het zenuwstelsel– elke stof die neurotransmitters beïnvloedt of
imiteert kan het zenuwstelsel verstoren• gassen: NO, CO• drugs:
– stimulerend» amfetamines, caffeine, nicotine
– dempend» quaaludes, barbituraten
• hallucinogenen: LSD, peyote• antidepressiva (SSRI): Prozac, Zoloft• giffen
33
slangengif blokkeert de actievesite van acetylcholinesterase
Acetylcholinesterase
• Enzym wat acetylcholine afbreekt– acetylcholinesterase inhibitor = neurotoxine
• slangengif, sarin, insecticiden
34acetylcholinesterase
actieve site
neurotoxine
ZENUWSTELSEL, BOUW EN FUNCTIE
Deel 2
35
Zenuwstelsel
Centraalzenuwstelsel
Hersenen Ruggenmerg
Periferezenuwstelsel
Somatische(bewuste)
zenuwstelsel
Motorischetak
Sensorischetak
Autonome(onbewuste)zenuwstelsel
Sympatischzenuwstelsel
Parasympatischzenuwstelsel
Sympatischactiviteit & energie
productie“vechten of vluchten”
Parasympatischkalmeren & rust
“rusten & verteren”
Sympatischactiviteit & energie
productie“vechten of vluchten”
Parasympatischkalmeren & rust
“rusten & verteren”36
37
Centraal Zenuwstelsel
1. Hersenstam2. Kleine hersenen3. Grote hersenen4. Ruggenmerg
38
1. Hersenstam
• De “lagere hersenen”–medulla oblongata– pons–middenhersenen
• Functies– homeostase– coördinatie van bewegingen– doorgifte signalen naar “hogere”
hersendelen39
Medulla oblongata & Pons
• Coördineert homeostatische functies– activiteit hart en bloedvaten – ademhaling– slikken– braken– vertering
• doorgifte signalennaar “hogere” hersendelen
40
Middenhersenen
• Verwerkt sensorische informatie– regulatie van zintuiglijke en motorische
functies– visuele en auditieve reflexen– pupilverwijding– het gehoor
41
2. Kleine hersenen
• Coördinatie van bewegingen– evenwicht
42
3. Grote hersenen
• Grootste deel van de menselijke hersenen• Opgedeeld in:– hemisferen– links = rechterzijde van
het lichaam– rechts = linkerzijde van
het lichaam• Hersenbalk (corpus callosum)
– verbinding tussen beidehersenhelften
43
Lateraliteit
• Linker hersenhelft– taal, verbale geheugentaken, interpreteren van
informatie, logica, etc.• Rechter hersenhelft – gezichtsherkenning, aandacht,
ruimtelijke geheugentaken, terugzoeken informatie, etc.
44
Specialisatie grote hersenen
• Verschillende regio’s in de grote hersenen hebben elk hun eigen functie
• Kwabben– frontaalkwab– temporaalkwab– occipitaalkwab– pariëtaalkwab
45
46
Limbisch systeem
• Emotie, motivatie, genot, emotioneel geheugen– hippocampus: vorming langetermijngeheugen– hypothalamus: reguleert autonome zenuwstelsel
d.m.v. hormonen– amygdala: betrokken bij agressie en angst– thalamus: coördinatie informatiestroom hersenen
47
4. Ruggenmerg
48
Type neuronen
dendrieten
sensorische neuronen cellichaam
axon
cellichaam
schakelcellen
cellichaam
motorische neuronen
dendrieten
49
Reflex
50Effector(spier)
Ruggemerg
SchakelcelGrijze stof
Witte stof
Motorischeneuron
Sensorischeneuron
Receptorin huid
Stimulus
ZINTUIGEN: HET OOGDeel 3
51
Bouw van het oog
52
Accomodatiespier
Lensbandje
HoornvliesIris
Pupil
Voorste oogkamer
Lens
Glasachtig lichaam Blinde
vlek
Harde oogvlies
Vaatvlies Netvlies
Gele vlek
Oogzenuw
Bloedvaten
53
Netvlies
Oogzenuw
Licht
Licht
Naar hersenen
Sensorische zenuwcel
Axonen oogzenuw
Verbindingscellen
Pigmentepitheelcellen
Neuronen
Netvlies
FotoreceptorenKegeltjeStaafj
e
Vaatvlies
Horizontale cel
Bipolaire cel
Amacriene cel
54
Donker
Licht
Rhodopsine inactief
Na+ kanalen open
Depolarisatie
Afgifte glutamaat
Depolarisatie/Hyperpolarisatie
Rhodopsine actief
Na+ kanalen dicht
Hyperpolarisatie
Geen afgifte glutamaat
Depolarisatie/Hyperolarisatie
55
Rechter visuele veld
Linker visuele veld
Rechteroog
Linkeroog
Oogzenuw
Chiasma opticum
Primaire visuele cortex
Lenswerking
56
Accomodatiespier spant
Lensbandjes ontspannen
Lens wordt dikker en ronder
Accomodatiespier ontspant
Lensbandjes spannen
Lens wordt platter
Bijziend vs. verziend
57
Netvlies
Netvlies
Brandpunt voor het netvlies Brandpunt
achter het netvlies
Bijziend
Verziend
Einde
Recommended