59. Postsynaptische potentialen BvD AF E1 E1 E1 Temporale summatie Spatiële summatie Drempel niet bereikt Drempel niet bereikt E1 + I Membraanpotentiaal 0 70 E1 E1 E1 E1 E2 E1 + E2 E1 I E1 I
60.
61.
62.
63.
Editor's Notes
Functies van het zenuwstelsel Het zenuwstelsel kent drie globale functies : transmissie van sensorische input (PZS) integratie van input en regelen output (CZS) transmissie van motorische output (PZS) Sensorische signalen kunnen zowel van buiten als vanuit het lichaam komen. Bv. het zien van een object versus het bepalen van de bloeddruk. Hierbij zijn sensorische neuronen betrokken. Tijdens de integratie van signalen worden ook eerdere ervaringen met het binnenkomende signaal en de context ervan meegenomen. Bv. Als je je al eens gebrand hebt aan een vlam, zul je bij het zien van een vlam extra voorzichtig zijn. Hierbij zijn interneuronen betrokken. Vanuit het CZS worden er signalen gegeven die voor een effect op de stimulus moeten zorgen. Bv. het wegtrekken van je hand bij een vlam of het vernauwen van de bloedvaten in je darm tijdens een hardloopwedstrijd. Hierbij zijn motorische neuronen betrokken. Campbell 8th ed
Functies van het zenuwstelsel Het zenuwstelsel kent drie globale functies : transmissie van sensorische input (PZS) integratie van input en regelen output (CZS) transmissie van motorische output (PZS) Sensorische signalen kunnen zowel van buiten als vanuit het lichaam komen. Bv. het zien van een object versus het bepalen van de bloeddruk. Hierbij zijn sensorische neuronen betrokken. Tijdens de integratie van signalen worden ook eerdere ervaringen met het binnenkomende signaal en de context ervan meegenomen. Bv. Als je je al eens gebrand hebt aan een vlam, zul je bij het zien van een vlam extra voorzichtig zijn. Hierbij zijn interneuronen betrokken. Vanuit het CZS worden er signalen gegeven die voor een effect op de stimulus moeten zorgen. Bv. het wegtrekken van je hand bij een vlam of het vernauwen van de bloedvaten in je darm tijdens een hardloopwedstrijd. Hierbij zijn motorische neuronen betrokken. Campbell 8th ed
Functies van het zenuwstelsel Het zenuwstelsel kent drie globale functies : transmissie van sensorische input (PZS) integratie van input en regelen output (CZS) transmissie van motorische output (PZS) Sensorische signalen kunnen zowel van buiten als vanuit het lichaam komen. Bv. het zien van een object versus het bepalen van de bloeddruk. Hierbij zijn sensorische neuronen betrokken. Tijdens de integratie van signalen worden ook eerdere ervaringen met het binnenkomende signaal en de context ervan meegenomen. Bv. Als je je al eens gebrand hebt aan een vlam, zul je bij het zien van een vlam extra voorzichtig zijn. Hierbij zijn interneuronen betrokken. Vanuit het CZS worden er signalen gegeven die voor een effect op de stimulus moeten zorgen. Bv. het wegtrekken van je hand bij een vlam of het vernauwen van de bloedvaten in je darm tijdens een hardloopwedstrijd. Hierbij zijn motorische neuronen betrokken. Campbell 8th ed
Functies van het zenuwstelsel Het zenuwstelsel kent drie globale functies : transmissie van sensorische input (PZS) integratie van input en regelen output (CZS) transmissie van motorische output (PZS) Sensorische signalen kunnen zowel van buiten als vanuit het lichaam komen. Bv. het zien van een object versus het bepalen van de bloeddruk. Hierbij zijn sensorische neuronen betrokken. Tijdens de integratie van signalen worden ook eerdere ervaringen met het binnenkomende signaal en de context ervan meegenomen. Bv. Als je je al eens gebrand hebt aan een vlam, zul je bij het zien van een vlam extra voorzichtig zijn. Hierbij zijn interneuronen betrokken. Vanuit het CZS worden er signalen gegeven die voor een effect op de stimulus moeten zorgen. Bv. het wegtrekken van je hand bij een vlam of het vernauwen van de bloedvaten in je darm tijdens een hardloopwedstrijd. Hierbij zijn motorische neuronen betrokken. Campbell 8th ed
Type neuronen Elk neuron is opgebouwd uit een aantal elementen: cellichaam met organellen (kern, mitochondriën) dendrieten die informatie opvangen en doorgeven richting de axonheuvel. axon dat informatie doorgeeft richting een tweede cel. Aan het einde van een axon vertakt het axon zich meestal in een aantal synaptische knopen (synaptic terminals) . Hier vindt de overdracht plaats van de presynaptische cel op de postsynaptische cel. Afhankelijk van het type neuron is de dendrietenboom groot of klein, het axon lang of kort, ligt het cellichaam aan het begin of halverwege het axon. Life (5th ed., p. 976)
Type neuronen Elk neuron is opgebouwd uit een aantal elementen: cellichaam met organellen (kern, mitochondriën) dendrieten die informatie opvangen en doorgeven richting de axonheuvel. axon dat informatie doorgeeft richting een tweede cel. Aan het einde van een axon vertakt het axon zich meestal in een aantal synaptische knopen (synaptic terminals) . Hier vindt de overdracht plaats van de presynaptische cel op de postsynaptische cel. Afhankelijk van het type neuron is de dendrietenboom groot of klein, het axon lang of kort, ligt het cellichaam aan het begin of halverwege het axon. Life (5th ed., p. 976)
Type neuronen Elk neuron is opgebouwd uit een aantal elementen: cellichaam met organellen (kern, mitochondriën) dendrieten die informatie opvangen en doorgeven richting de axonheuvel. axon dat informatie doorgeeft richting een tweede cel. Aan het einde van een axon vertakt het axon zich meestal in een aantal synaptische knopen (synaptic terminals) . Hier vindt de overdracht plaats van de presynaptische cel op de postsynaptische cel. Afhankelijk van het type neuron is de dendrietenboom groot of klein, het axon lang of kort, ligt het cellichaam aan het begin of halverwege het axon. Life (5th ed., p. 976)
Gliacellen Zowel in het CZS als in het PZS zijn er ook gliacellen , ondersteunende cellen, aanwezig. Elk type gliacel heeft zijn eigen functie: Astrocyten : regulatie ionconcentratie en neurotransmitterconcentratie; regulatie bloeddoorstroming; vorming bloed-hersen-barrière ; stamcel voor ontwikkeling nieuwe neuronen. Microgliacellen : bescherming tegen binnendringende micro-organismen. Radiale gliacellen : betrokken bij groei neuronen; stamcel voor ontwikkeling nieuwe neuronen. Ependymcellen : bekleden ventrikels en vormen een selectief permeabele membraan tussen CSF en de rest van de hersenen; cilia op cellen stimuleren CSF-circulatie. Oligodendrocyten : produceren myelineschede in CZS Cellen van Schwann : produceren myelineschede in PZS Satellietcellen : beschermen cellichamen in PZS Een myelineschede is niets anders dan de vele windingen van een oligodendrocyt of cel van Schwann om een axon heen. Hierbij worden de celorganellen, zoals de kern, naar de buitenkant geduwd. De schede bestaat uiteindelijk uit vele membranen die met name uit lipiden bestaan. Lipiden zijn slechte geleiders van stroom en hierdoor werkt de myelineschede isolerend . Silverthorn, 5 th ed
Gliacellen Zowel in het CZS als in het PZS zijn er ook gliacellen , ondersteunende cellen, aanwezig. Elk type gliacel heeft zijn eigen functie: Astrocyten : regulatie ionconcentratie en neurotransmitterconcentratie; regulatie bloeddoorstroming; vorming bloed-hersen-barrière ; stamcel voor ontwikkeling nieuwe neuronen. Microgliacellen : bescherming tegen binnendringende micro-organismen. Radiale gliacellen : betrokken bij groei neuronen; stamcel voor ontwikkeling nieuwe neuronen. Ependymcellen : bekleden ventrikels en vormen een selectief permeabele membraan tussen CSF en de rest van de hersenen; cilia op cellen stimuleren CSF-circulatie. Oligodendrocyten : produceren myelineschede in CZS Cellen van Schwann : produceren myelineschede in PZS Satellietcellen : beschermen cellichamen in PZS Een myelineschede is niets anders dan de vele windingen van een oligodendrocyt of cel van Schwann om een axon heen. Hierbij worden de celorganellen, zoals de kern, naar de buitenkant geduwd. De schede bestaat uiteindelijk uit vele membranen die met name uit lipiden bestaan. Lipiden zijn slechte geleiders van stroom en hierdoor werkt de myelineschede isolerend . Silverthorn, 5 th ed
Gliacellen Zowel in het CZS als in het PZS zijn er ook gliacellen , ondersteunende cellen, aanwezig. Elk type gliacel heeft zijn eigen functie: Astrocyten : regulatie ionconcentratie en neurotransmitterconcentratie; regulatie bloeddoorstroming; vorming bloed-hersen-barrière ; stamcel voor ontwikkeling nieuwe neuronen. Microgliacellen : bescherming tegen binnendringende micro-organismen. Radiale gliacellen : betrokken bij groei neuronen; stamcel voor ontwikkeling nieuwe neuronen. Ependymcellen : bekleden ventrikels en vormen een selectief permeabele membraan tussen CSF en de rest van de hersenen; cilia op cellen stimuleren CSF-circulatie. Oligodendrocyten : produceren myelineschede in CZS Cellen van Schwann : produceren myelineschede in PZS Satellietcellen : beschermen cellichamen in PZS Een myelineschede is niets anders dan de vele windingen van een oligodendrocyt of cel van Schwann om een axon heen. Hierbij worden de celorganellen, zoals de kern, naar de buitenkant geduwd. De schede bestaat uiteindelijk uit vele membranen die met name uit lipiden bestaan. Lipiden zijn slechte geleiders van stroom en hierdoor werkt de myelineschede isolerend . Silverthorn, 5 th ed
Gliacellen Zowel in het CZS als in het PZS zijn er ook gliacellen , ondersteunende cellen, aanwezig. Elk type gliacel heeft zijn eigen functie: Astrocyten : regulatie ionconcentratie en neurotransmitterconcentratie; regulatie bloeddoorstroming; vorming bloed-hersen-barrière ; stamcel voor ontwikkeling nieuwe neuronen. Microgliacellen : bescherming tegen binnendringende micro-organismen. Radiale gliacellen : betrokken bij groei neuronen; stamcel voor ontwikkeling nieuwe neuronen. Ependymcellen : bekleden ventrikels en vormen een selectief permeabele membraan tussen CSF en de rest van de hersenen; cilia op cellen stimuleren CSF-circulatie. Oligodendrocyten : produceren myelineschede in CZS Cellen van Schwann : produceren myelineschede in PZS Satellietcellen : beschermen cellichamen in PZS Een myelineschede is niets anders dan de vele windingen van een oligodendrocyt of cel van Schwann om een axon heen. Hierbij worden de celorganellen, zoals de kern, naar de buitenkant geduwd. De schede bestaat uiteindelijk uit vele membranen die met name uit lipiden bestaan. Lipiden zijn slechte geleiders van stroom en hierdoor werkt de myelineschede isolerend . Silverthorn, 5 th ed
Gliacellen Zowel in het CZS als in het PZS zijn er ook gliacellen , ondersteunende cellen, aanwezig. Elk type gliacel heeft zijn eigen functie: Astrocyten : regulatie ionconcentratie en neurotransmitterconcentratie; regulatie bloeddoorstroming; vorming bloed-hersen-barrière ; stamcel voor ontwikkeling nieuwe neuronen. Microgliacellen : bescherming tegen binnendringende micro-organismen. Radiale gliacellen : betrokken bij groei neuronen; stamcel voor ontwikkeling nieuwe neuronen. Ependymcellen : bekleden ventrikels en vormen een selectief permeabele membraan tussen CSF en de rest van de hersenen; cilia op cellen stimuleren CSF-circulatie. Oligodendrocyten : produceren myelineschede in CZS Cellen van Schwann : produceren myelineschede in PZS Satellietcellen : beschermen cellichamen in PZS Een myelineschede is niets anders dan de vele windingen van een oligodendrocyt of cel van Schwann om een axon heen. Hierbij worden de celorganellen, zoals de kern, naar de buitenkant geduwd. De schede bestaat uiteindelijk uit vele membranen die met name uit lipiden bestaan. Lipiden zijn slechte geleiders van stroom en hierdoor werkt de myelineschede isolerend . Silverthorn, 5 th ed
Gliacellen Zowel in het CZS als in het PZS zijn er ook gliacellen , ondersteunende cellen, aanwezig. Elk type gliacel heeft zijn eigen functie: Astrocyten : regulatie ionconcentratie en neurotransmitterconcentratie; regulatie bloeddoorstroming; vorming bloed-hersen-barrière ; stamcel voor ontwikkeling nieuwe neuronen. Microgliacellen : bescherming tegen binnendringende micro-organismen. Radiale gliacellen : betrokken bij groei neuronen; stamcel voor ontwikkeling nieuwe neuronen. Ependymcellen : bekleden ventrikels en vormen een selectief permeabele membraan tussen CSF en de rest van de hersenen; cilia op cellen stimuleren CSF-circulatie. Oligodendrocyten : produceren myelineschede in CZS Cellen van Schwann : produceren myelineschede in PZS Satellietcellen : beschermen cellichamen in PZS Een myelineschede is niets anders dan de vele windingen van een oligodendrocyt of cel van Schwann om een axon heen. Hierbij worden de celorganellen, zoals de kern, naar de buitenkant geduwd. De schede bestaat uiteindelijk uit vele membranen die met name uit lipiden bestaan. Lipiden zijn slechte geleiders van stroom en hierdoor werkt de myelineschede isolerend . Silverthorn, 5 th ed
Gliacellen Zowel in het CZS als in het PZS zijn er ook gliacellen , ondersteunende cellen, aanwezig. Elk type gliacel heeft zijn eigen functie: Astrocyten : regulatie ionconcentratie en neurotransmitterconcentratie; regulatie bloeddoorstroming; vorming bloed-hersen-barrière ; stamcel voor ontwikkeling nieuwe neuronen. Microgliacellen : bescherming tegen binnendringende micro-organismen. Radiale gliacellen : betrokken bij groei neuronen; stamcel voor ontwikkeling nieuwe neuronen. Ependymcellen : bekleden ventrikels en vormen een selectief permeabele membraan tussen CSF en de rest van de hersenen; cilia op cellen stimuleren CSF-circulatie. Oligodendrocyten : produceren myelineschede in CZS Cellen van Schwann : produceren myelineschede in PZS Satellietcellen : beschermen cellichamen in PZS Een myelineschede is niets anders dan de vele windingen van een oligodendrocyt of cel van Schwann om een axon heen. Hierbij worden de celorganellen, zoals de kern, naar de buitenkant geduwd. De schede bestaat uiteindelijk uit vele membranen die met name uit lipiden bestaan. Lipiden zijn slechte geleiders van stroom en hierdoor werkt de myelineschede isolerend . Silverthorn, 5 th ed
Rustpotentiaal zenuw (1) Alle cellen hebben een membraanpotentiaal. Bij een zenuwcel maken veranderingen in die potentiaal het mogelijk dat we dingen kunnen zien, kunnen reageren op stimuli of kunnen bewegen. Twee factoren beïnvloeden de membraanpotentiaal: elektrochemische gradiënt en de permeabiliteit van de membraan . Ionen bewegen langs een chemische gradiënt van een hoge naar een lage concentratie en langs een elektrische gradiënt naar een regio met de tegengestelde elektrische lading (dus +-ionen naar -). Voor de verplaatsing door een membraan zijn ionkanalen nodig. Deze kanalen kunnen op verschillende manieren worden “geopend”. Sommige kanalen staan altijd open, anderen openen door binding van een bepaalde chemische stof en weer anderen door spanningsverschillen. Voor zenuwcellen geldt dat de K + -concentratie binnen groter is dan buiten de cel, terwijl de Na + -concentratie buiten groter is dan binnen in de cel. Dus qua chemische gradiënt wil K + naar buiten en Na + naar binnen . Qua elektrische gradiënt willen beide naar binnen . Campbell, 8th ed.
Rustpotentiaal zenuw (1) Alle cellen hebben een membraanpotentiaal. Bij een zenuwcel maken veranderingen in die potentiaal het mogelijk dat we dingen kunnen zien, kunnen reageren op stimuli of kunnen bewegen. Twee factoren beïnvloeden de membraanpotentiaal: elektrochemische gradiënt en de permeabiliteit van de membraan . Ionen bewegen langs een chemische gradiënt van een hoge naar een lage concentratie en langs een elektrische gradiënt naar een regio met de tegengestelde elektrische lading (dus +-ionen naar -). Voor de verplaatsing door een membraan zijn ionkanalen nodig. Deze kanalen kunnen op verschillende manieren worden “geopend”. Sommige kanalen staan altijd open, anderen openen door binding van een bepaalde chemische stof en weer anderen door spanningsverschillen. Voor zenuwcellen geldt dat de K + -concentratie binnen groter is dan buiten de cel, terwijl de Na + -concentratie buiten groter is dan binnen in de cel. Dus qua chemische gradiënt wil K + naar buiten en Na + naar binnen . Qua elektrische gradiënt willen beide naar binnen . Campbell, 8th ed.
Rustpotentiaal zenuw (1) Alle cellen hebben een membraanpotentiaal. Bij een zenuwcel maken veranderingen in die potentiaal het mogelijk dat we dingen kunnen zien, kunnen reageren op stimuli of kunnen bewegen. Twee factoren beïnvloeden de membraanpotentiaal: elektrochemische gradiënt en de permeabiliteit van de membraan . Ionen bewegen langs een chemische gradiënt van een hoge naar een lage concentratie en langs een elektrische gradiënt naar een regio met de tegengestelde elektrische lading (dus +-ionen naar -). Voor de verplaatsing door een membraan zijn ionkanalen nodig. Deze kanalen kunnen op verschillende manieren worden “geopend”. Sommige kanalen staan altijd open, anderen openen door binding van een bepaalde chemische stof en weer anderen door spanningsverschillen. Voor zenuwcellen geldt dat de K + -concentratie binnen groter is dan buiten de cel, terwijl de Na + -concentratie buiten groter is dan binnen in de cel. Dus qua chemische gradiënt wil K + naar buiten en Na + naar binnen . Qua elektrische gradiënt willen beide naar binnen . Campbell, 8th ed.
Rustpotentiaal zenuw (1) Alle cellen hebben een membraanpotentiaal. Bij een zenuwcel maken veranderingen in die potentiaal het mogelijk dat we dingen kunnen zien, kunnen reageren op stimuli of kunnen bewegen. Twee factoren beïnvloeden de membraanpotentiaal: elektrochemische gradiënt en de permeabiliteit van de membraan . Ionen bewegen langs een chemische gradiënt van een hoge naar een lage concentratie en langs een elektrische gradiënt naar een regio met de tegengestelde elektrische lading (dus +-ionen naar -). Voor de verplaatsing door een membraan zijn ionkanalen nodig. Deze kanalen kunnen op verschillende manieren worden “geopend”. Sommige kanalen staan altijd open, anderen openen door binding van een bepaalde chemische stof en weer anderen door spanningsverschillen. Voor zenuwcellen geldt dat de K + -concentratie binnen groter is dan buiten de cel, terwijl de Na + -concentratie buiten groter is dan binnen in de cel. Dus qua chemische gradiënt wil K + naar buiten en Na + naar binnen . Qua elektrische gradiënt willen beide naar binnen . Campbell, 8th ed.
Rustpotentiaal zenuw (1) Alle cellen hebben een membraanpotentiaal. Bij een zenuwcel maken veranderingen in die potentiaal het mogelijk dat we dingen kunnen zien, kunnen reageren op stimuli of kunnen bewegen. Twee factoren beïnvloeden de membraanpotentiaal: elektrochemische gradiënt en de permeabiliteit van de membraan . Ionen bewegen langs een chemische gradiënt van een hoge naar een lage concentratie en langs een elektrische gradiënt naar een regio met de tegengestelde elektrische lading (dus +-ionen naar -). Voor de verplaatsing door een membraan zijn ionkanalen nodig. Deze kanalen kunnen op verschillende manieren worden “geopend”. Sommige kanalen staan altijd open, anderen openen door binding van een bepaalde chemische stof en weer anderen door spanningsverschillen. Voor zenuwcellen geldt dat de K + -concentratie binnen groter is dan buiten de cel, terwijl de Na + -concentratie buiten groter is dan binnen in de cel. Dus qua chemische gradiënt wil K + naar buiten en Na + naar binnen . Qua elektrische gradiënt willen beide naar binnen . Campbell, 8th ed.
Rustpotentiaal zenuw (2) Stel je een membraan voor waarin alleen maar K + -kanalen voorkomen. K + zal dan de cel uitstromen en de binnenkant van de cel wordt negatiever . Met de Nernst-vergelijking kan worden berekend dat de evenwichtspotentiaal voor K + - 90 mV is. De constante factor in de Nernst-vergelijking, 62 mV, wordt bepaald door de temperatuur en de valentie van het ion. Bij een positief geladen ion en kamertemperatuur is deze 58 mV, bij lichaamstemperatuur 61 mV. Stel je vervolgens een membraan voor waarin alleen maar Na + -kanalen v voorkomen. Na + zal dan de cel instromen en de binnenkant van de cel wordt positiever . De evenwichtspotentiaal voor Na + + 62 mV . De situatie in een zenuw is veel K + -kanalen en weinig Na + -kanalen. Hierdoor stroomt er veel K + de cel uit en een beetje Na + de cel in. De evenwichtspotentiaal is – 70 mV . Doordat er altijd K + uit en Na + in stroomt ( lekt ), zou de concentratiegradiënt naar een evenwicht toe kunnen gaan. Dit wordt echter voorkomen door de activiteit van de Na + -K + -p omp. Deze pomp gebruikt ATP en transporteert eerst 3 Na + -ionen de cel uit en vervolgens 2 K + -ionen de cel in. Bedenk hierbij wel dat er slechts enkele ionen daadwerkelijk hoeven te verplaatsen om een ladingsverschil te genereren. Voor een concentratieverschil zou dit veel meer zijn.
Rustpotentiaal zenuw (2) Stel je een membraan voor waarin alleen maar K + -kanalen voorkomen. K + zal dan de cel uitstromen en de binnenkant van de cel wordt negatiever . Met de Nernst-vergelijking kan worden berekend dat de evenwichtspotentiaal voor K + - 90 mV is. De constante factor in de Nernst-vergelijking, 62 mV, wordt bepaald door de temperatuur en de valentie van het ion. Bij een positief geladen ion en kamertemperatuur is deze 58 mV, bij lichaamstemperatuur 61 mV. Stel je vervolgens een membraan voor waarin alleen maar Na + -kanalen v voorkomen. Na + zal dan de cel instromen en de binnenkant van de cel wordt positiever . De evenwichtspotentiaal voor Na + + 62 mV . De situatie in een zenuw is veel K + -kanalen en weinig Na + -kanalen. Hierdoor stroomt er veel K + de cel uit en een beetje Na + de cel in. De evenwichtspotentiaal is – 70 mV . Doordat er altijd K + uit en Na + in stroomt ( lekt ), zou de concentratiegradiënt naar een evenwicht toe kunnen gaan. Dit wordt echter voorkomen door de activiteit van de Na + -K + -p omp. Deze pomp gebruikt ATP en transporteert eerst 3 Na + -ionen de cel uit en vervolgens 2 K + -ionen de cel in. Bedenk hierbij wel dat er slechts enkele ionen daadwerkelijk hoeven te verplaatsen om een ladingsverschil te genereren. Voor een concentratieverschil zou dit veel meer zijn.
Rustpotentiaal zenuw (2) Stel je een membraan voor waarin alleen maar K + -kanalen voorkomen. K + zal dan de cel uitstromen en de binnenkant van de cel wordt negatiever . Met de Nernst-vergelijking kan worden berekend dat de evenwichtspotentiaal voor K + - 90 mV is. De constante factor in de Nernst-vergelijking, 62 mV, wordt bepaald door de temperatuur en de valentie van het ion. Bij een positief geladen ion en kamertemperatuur is deze 58 mV, bij lichaamstemperatuur 61 mV. Stel je vervolgens een membraan voor waarin alleen maar Na + -kanalen v voorkomen. Na + zal dan de cel instromen en de binnenkant van de cel wordt positiever . De evenwichtspotentiaal voor Na + + 62 mV . De situatie in een zenuw is veel K + -kanalen en weinig Na + -kanalen. Hierdoor stroomt er veel K + de cel uit en een beetje Na + de cel in. De evenwichtspotentiaal is – 70 mV . Doordat er altijd K + uit en Na + in stroomt ( lekt ), zou de concentratiegradiënt naar een evenwicht toe kunnen gaan. Dit wordt echter voorkomen door de activiteit van de Na + -K + -p omp. Deze pomp gebruikt ATP en transporteert eerst 3 Na + -ionen de cel uit en vervolgens 2 K + -ionen de cel in. Bedenk hierbij wel dat er slechts enkele ionen daadwerkelijk hoeven te verplaatsen om een ladingsverschil te genereren. Voor een concentratieverschil zou dit veel meer zijn.
Rustpotentiaal zenuw (2) Stel je een membraan voor waarin alleen maar K + -kanalen voorkomen. K + zal dan de cel uitstromen en de binnenkant van de cel wordt negatiever . Met de Nernst-vergelijking kan worden berekend dat de evenwichtspotentiaal voor K + - 90 mV is. De constante factor in de Nernst-vergelijking, 62 mV, wordt bepaald door de temperatuur en de valentie van het ion. Bij een positief geladen ion en kamertemperatuur is deze 58 mV, bij lichaamstemperatuur 61 mV. Stel je vervolgens een membraan voor waarin alleen maar Na + -kanalen v voorkomen. Na + zal dan de cel instromen en de binnenkant van de cel wordt positiever . De evenwichtspotentiaal voor Na + + 62 mV . De situatie in een zenuw is veel K + -kanalen en weinig Na + -kanalen. Hierdoor stroomt er veel K + de cel uit en een beetje Na + de cel in. De evenwichtspotentiaal is – 70 mV . Doordat er altijd K + uit en Na + in stroomt ( lekt ), zou de concentratiegradiënt naar een evenwicht toe kunnen gaan. Dit wordt echter voorkomen door de activiteit van de Na + -K + -p omp. Deze pomp gebruikt ATP en transporteert eerst 3 Na + -ionen de cel uit en vervolgens 2 K + -ionen de cel in. Bedenk hierbij wel dat er slechts enkele ionen daadwerkelijk hoeven te verplaatsen om een ladingsverschil te genereren. Voor een concentratieverschil zou dit veel meer zijn.
“ Graded potential” versus actiepotentiaal Door het openen of sluiten van gated ionkanalen wordt de doorlaatbaarheid van de membraan veranderd. Hierdoor verandert ook de potentiaal. Dit is te bepalen mbv een micro-elektrode die met één tip in de cel en één tip buiten de cel geplaatst wordt. Als er bv. K + de cel uit stroomt, wordt de binnenkant negatiever en ontstaat er een hyperpolarisatie . Hyperpolarisatie ontstaat als er positieve ionen uit stromen of negatieve ionen in (bv. Cl - ) Als er bv. Na + de cel in stroomt, wordt de binnenkant positiever en ontstaat er een depolarisatie . Deze “graded potentials” veranderen de potentiaal afhankelijk van hun sterkte. Als er door een potentiaalverandering voltage gated Na + -kanalen worden geopend, leidt de instroom van Na+ tot een verdere depolarisatie . Als deze depolarisatie groot genoeg is om de drempelwaarde te bereiken, zal er een actiepotentiaal ontstaan. De amplitude van een actiepotentiaal is onafhankelijk van de stimulus die het veroorzaakt heeft. Het is een alles-of-niets reactie . Een actiepotentiaal duurt ongeveer 1-2 msec en een neuron kan er honderden per seconde produceren. De frequentie is tevens een reflectie van de sterkte van het signaal (harde geluiden = hoge frequentie). Campbell 8 th ed
“ Graded potential” versus actiepotentiaal Door het openen of sluiten van gated ionkanalen wordt de doorlaatbaarheid van de membraan veranderd. Hierdoor verandert ook de potentiaal. Dit is te bepalen mbv een micro-elektrode die met één tip in de cel en één tip buiten de cel geplaatst wordt. Als er bv. K + de cel uit stroomt, wordt de binnenkant negatiever en ontstaat er een hyperpolarisatie . Hyperpolarisatie ontstaat als er positieve ionen uit stromen of negatieve ionen in (bv. Cl - ) Als er bv. Na + de cel in stroomt, wordt de binnenkant positiever en ontstaat er een depolarisatie . Deze “graded potentials” veranderen de potentiaal afhankelijk van hun sterkte. Als er door een potentiaalverandering voltage gated Na + -kanalen worden geopend, leidt de instroom van Na+ tot een verdere depolarisatie . Als deze depolarisatie groot genoeg is om de drempelwaarde te bereiken, zal er een actiepotentiaal ontstaan. De amplitude van een actiepotentiaal is onafhankelijk van de stimulus die het veroorzaakt heeft. Het is een alles-of-niets reactie . Een actiepotentiaal duurt ongeveer 1-2 msec en een neuron kan er honderden per seconde produceren. De frequentie is tevens een reflectie van de sterkte van het signaal (harde geluiden = hoge frequentie). Campbell 8 th ed
“ Graded potential” versus actiepotentiaal Door het openen of sluiten van gated ionkanalen wordt de doorlaatbaarheid van de membraan veranderd. Hierdoor verandert ook de potentiaal. Dit is te bepalen mbv een micro-elektrode die met één tip in de cel en één tip buiten de cel geplaatst wordt. Als er bv. K + de cel uit stroomt, wordt de binnenkant negatiever en ontstaat er een hyperpolarisatie . Hyperpolarisatie ontstaat als er positieve ionen uit stromen of negatieve ionen in (bv. Cl - ) Als er bv. Na + de cel in stroomt, wordt de binnenkant positiever en ontstaat er een depolarisatie . Deze “graded potentials” veranderen de potentiaal afhankelijk van hun sterkte. Als er door een potentiaalverandering voltage gated Na + -kanalen worden geopend, leidt de instroom van Na+ tot een verdere depolarisatie . Als deze depolarisatie groot genoeg is om de drempelwaarde te bereiken, zal er een actiepotentiaal ontstaan. De amplitude van een actiepotentiaal is onafhankelijk van de stimulus die het veroorzaakt heeft. Het is een alles-of-niets reactie . Een actiepotentiaal duurt ongeveer 1-2 msec en een neuron kan er honderden per seconde produceren. De frequentie is tevens een reflectie van de sterkte van het signaal (harde geluiden = hoge frequentie). Campbell 8 th ed
“ Graded potential” versus actiepotentiaal Door het openen of sluiten van gated ionkanalen wordt de doorlaatbaarheid van de membraan veranderd. Hierdoor verandert ook de potentiaal. Dit is te bepalen mbv een micro-elektrode die met één tip in de cel en één tip buiten de cel geplaatst wordt. Als er bv. K + de cel uit stroomt, wordt de binnenkant negatiever en ontstaat er een hyperpolarisatie . Hyperpolarisatie ontstaat als er positieve ionen uit stromen of negatieve ionen in (bv. Cl - ) Als er bv. Na + de cel in stroomt, wordt de binnenkant positiever en ontstaat er een depolarisatie . Deze “graded potentials” veranderen de potentiaal afhankelijk van hun sterkte. Als er door een potentiaalverandering voltage gated Na + -kanalen worden geopend, leidt de instroom van Na+ tot een verdere depolarisatie . Als deze depolarisatie groot genoeg is om de drempelwaarde te bereiken, zal er een actiepotentiaal ontstaan. De amplitude van een actiepotentiaal is onafhankelijk van de stimulus die het veroorzaakt heeft. Het is een alles-of-niets reactie . Een actiepotentiaal duurt ongeveer 1-2 msec en een neuron kan er honderden per seconde produceren. De frequentie is tevens een reflectie van de sterkte van het signaal (harde geluiden = hoge frequentie). Campbell 8 th ed
“ Graded potential” versus actiepotentiaal Door het openen of sluiten van gated ionkanalen wordt de doorlaatbaarheid van de membraan veranderd. Hierdoor verandert ook de potentiaal. Dit is te bepalen mbv een micro-elektrode die met één tip in de cel en één tip buiten de cel geplaatst wordt. Als er bv. K + de cel uit stroomt, wordt de binnenkant negatiever en ontstaat er een hyperpolarisatie . Hyperpolarisatie ontstaat als er positieve ionen uit stromen of negatieve ionen in (bv. Cl - ) Als er bv. Na + de cel in stroomt, wordt de binnenkant positiever en ontstaat er een depolarisatie . Deze “graded potentials” veranderen de potentiaal afhankelijk van hun sterkte. Als er door een potentiaalverandering voltage gated Na + -kanalen worden geopend, leidt de instroom van Na+ tot een verdere depolarisatie . Als deze depolarisatie groot genoeg is om de drempelwaarde te bereiken, zal er een actiepotentiaal ontstaan. De amplitude van een actiepotentiaal is onafhankelijk van de stimulus die het veroorzaakt heeft. Het is een alles-of-niets reactie . Een actiepotentiaal duurt ongeveer 1-2 msec en een neuron kan er honderden per seconde produceren. De frequentie is tevens een reflectie van de sterkte van het signaal (harde geluiden = hoge frequentie). Campbell 8 th ed
Signaaltransductie: de neuromusculaire junctie Het axon vertakt vlak bij de spiercel en vormt meerdere synapsen met de spiercel. Het sarcolemma bevat vele instulpingen op de plaats van de neuromusculaire junctie die het oppervlakte vergroten. Depolarisatie van het axon uiteinden triggert de afgifte van acetylcholine , dat vervolgens kan binden aan receptoren op het sarcolemma. Dit genereert weer een actiepotentiaal in de spiervezel. Deze actiepotentiaal verspreidt zich over het oppervlak van de spiervezel en ook naar het inwendige van de spiervezel via de T-tubuli . Via de T-tubuli komt de actiepotentiaal aan bij de uitzakkingen van het SR . Daar zorgt de actiepotentiaal voor de afgifte van calcium . Eiwitten aan de T-tubuli zijde veranderen van vorm door de actiepotentiaal en deze verandering wordt waargenomen door het SR. Het SR verandert vervolgens ook van vorm en opent hierbij calcium kanalen . De afgifte van calcium resulteert in de spiercontractie. Een ATP-afhankelijke calciumpomp pompt het calcium na afloop weer terug in het SR. Becker (3 rd ed., p. 690-91)
Signaaltransductie: de neuromusculaire junctie Het axon vertakt vlak bij de spiercel en vormt meerdere synapsen met de spiercel. Het sarcolemma bevat vele instulpingen op de plaats van de neuromusculaire junctie die het oppervlakte vergroten. Depolarisatie van het axon uiteinden triggert de afgifte van acetylcholine , dat vervolgens kan binden aan receptoren op het sarcolemma. Dit genereert weer een actiepotentiaal in de spiervezel. Deze actiepotentiaal verspreidt zich over het oppervlak van de spiervezel en ook naar het inwendige van de spiervezel via de T-tubuli . Via de T-tubuli komt de actiepotentiaal aan bij de uitzakkingen van het SR . Daar zorgt de actiepotentiaal voor de afgifte van calcium . Eiwitten aan de T-tubuli zijde veranderen van vorm door de actiepotentiaal en deze verandering wordt waargenomen door het SR. Het SR verandert vervolgens ook van vorm en opent hierbij calcium kanalen . De afgifte van calcium resulteert in de spiercontractie. Een ATP-afhankelijke calciumpomp pompt het calcium na afloop weer terug in het SR. Becker (3 rd ed., p. 690-91)
Signaaltransductie: de neuromusculaire junctie Het axon vertakt vlak bij de spiercel en vormt meerdere synapsen met de spiercel. Het sarcolemma bevat vele instulpingen op de plaats van de neuromusculaire junctie die het oppervlakte vergroten. Depolarisatie van het axon uiteinden triggert de afgifte van acetylcholine , dat vervolgens kan binden aan receptoren op het sarcolemma. Dit genereert weer een actiepotentiaal in de spiervezel. Deze actiepotentiaal verspreidt zich over het oppervlak van de spiervezel en ook naar het inwendige van de spiervezel via de T-tubuli . Via de T-tubuli komt de actiepotentiaal aan bij de uitzakkingen van het SR . Daar zorgt de actiepotentiaal voor de afgifte van calcium . Eiwitten aan de T-tubuli zijde veranderen van vorm door de actiepotentiaal en deze verandering wordt waargenomen door het SR. Het SR verandert vervolgens ook van vorm en opent hierbij calcium kanalen . De afgifte van calcium resulteert in de spiercontractie. Een ATP-afhankelijke calciumpomp pompt het calcium na afloop weer terug in het SR. Becker (3 rd ed., p. 690-91)
Signaaltransductie: de neuromusculaire junctie Het axon vertakt vlak bij de spiercel en vormt meerdere synapsen met de spiercel. Het sarcolemma bevat vele instulpingen op de plaats van de neuromusculaire junctie die het oppervlakte vergroten. Depolarisatie van het axon uiteinden triggert de afgifte van acetylcholine , dat vervolgens kan binden aan receptoren op het sarcolemma. Dit genereert weer een actiepotentiaal in de spiervezel. Deze actiepotentiaal verspreidt zich over het oppervlak van de spiervezel en ook naar het inwendige van de spiervezel via de T-tubuli . Via de T-tubuli komt de actiepotentiaal aan bij de uitzakkingen van het SR . Daar zorgt de actiepotentiaal voor de afgifte van calcium . Eiwitten aan de T-tubuli zijde veranderen van vorm door de actiepotentiaal en deze verandering wordt waargenomen door het SR. Het SR verandert vervolgens ook van vorm en opent hierbij calcium kanalen . De afgifte van calcium resulteert in de spiercontractie. Een ATP-afhankelijke calciumpomp pompt het calcium na afloop weer terug in het SR. Becker (3 rd ed., p. 690-91)
Signaaltransductie: de neuromusculaire junctie Het axon vertakt vlak bij de spiercel en vormt meerdere synapsen met de spiercel. Het sarcolemma bevat vele instulpingen op de plaats van de neuromusculaire junctie die het oppervlakte vergroten. Depolarisatie van het axon uiteinden triggert de afgifte van acetylcholine , dat vervolgens kan binden aan receptoren op het sarcolemma. Dit genereert weer een actiepotentiaal in de spiervezel. Deze actiepotentiaal verspreidt zich over het oppervlak van de spiervezel en ook naar het inwendige van de spiervezel via de T-tubuli . Via de T-tubuli komt de actiepotentiaal aan bij de uitzakkingen van het SR . Daar zorgt de actiepotentiaal voor de afgifte van calcium . Eiwitten aan de T-tubuli zijde veranderen van vorm door de actiepotentiaal en deze verandering wordt waargenomen door het SR. Het SR verandert vervolgens ook van vorm en opent hierbij calcium kanalen . De afgifte van calcium resulteert in de spiercontractie. Een ATP-afhankelijke calciumpomp pompt het calcium na afloop weer terug in het SR. Becker (3 rd ed., p. 690-91)
Signaaltransductie: de neuromusculaire junctie Het axon vertakt vlak bij de spiercel en vormt meerdere synapsen met de spiercel. Het sarcolemma bevat vele instulpingen op de plaats van de neuromusculaire junctie die het oppervlakte vergroten. Depolarisatie van het axon uiteinden triggert de afgifte van acetylcholine , dat vervolgens kan binden aan receptoren op het sarcolemma. Dit genereert weer een actiepotentiaal in de spiervezel. Deze actiepotentiaal verspreidt zich over het oppervlak van de spiervezel en ook naar het inwendige van de spiervezel via de T-tubuli . Via de T-tubuli komt de actiepotentiaal aan bij de uitzakkingen van het SR . Daar zorgt de actiepotentiaal voor de afgifte van calcium . Eiwitten aan de T-tubuli zijde veranderen van vorm door de actiepotentiaal en deze verandering wordt waargenomen door het SR. Het SR verandert vervolgens ook van vorm en opent hierbij calcium kanalen . De afgifte van calcium resulteert in de spiercontractie. Een ATP-afhankelijke calciumpomp pompt het calcium na afloop weer terug in het SR. Becker (3 rd ed., p. 690-91)
Signaaltransductie: de neuromusculaire junctie Het axon vertakt vlak bij de spiercel en vormt meerdere synapsen met de spiercel. Het sarcolemma bevat vele instulpingen op de plaats van de neuromusculaire junctie die het oppervlakte vergroten. Depolarisatie van het axon uiteinden triggert de afgifte van acetylcholine , dat vervolgens kan binden aan receptoren op het sarcolemma. Dit genereert weer een actiepotentiaal in de spiervezel. Deze actiepotentiaal verspreidt zich over het oppervlak van de spiervezel en ook naar het inwendige van de spiervezel via de T-tubuli . Via de T-tubuli komt de actiepotentiaal aan bij de uitzakkingen van het SR . Daar zorgt de actiepotentiaal voor de afgifte van calcium . Eiwitten aan de T-tubuli zijde veranderen van vorm door de actiepotentiaal en deze verandering wordt waargenomen door het SR. Het SR verandert vervolgens ook van vorm en opent hierbij calcium kanalen . De afgifte van calcium resulteert in de spiercontractie. Een ATP-afhankelijke calciumpomp pompt het calcium na afloop weer terug in het SR. Becker (3 rd ed., p. 690-91)
Type spieren Er kunnen drie typen spierweefsels worden onderscheiden: skelet spieren hart spieren gladde spieren Zowel skelet spieren als hart spieren zijn dwarsgestreept . Het syncitium van spiercellen wordt tevens gekenmerkt door kernen die aan de buitenkant liggen. De hart spieren kunnen echter vertakken . De controle van de skelet spieren staat onder invloed van onze wil . De contractie van de hart spieren kunnen we niet zelf reguleren. Gladde spier cellen zijn aanwezig in de wanden van de viscerale organen . Deze cellen hebben geen dwarsgestreept karakter . Dit spierweefsel staat ook niet onder invloed van onze wil . Erlandsen (p. 57); Cormack (plate 10-1; plate 10-3)
Reuzeaxon versus myelineschede Twee fysische factoren bepalen de snelheid van signaaldoorgifte: de diameter van het axon en de resistentie van de axonmembraan tegen lekkage van ionen. Om signalen snel door te kunnen geven zijn er gedurende de evolutie twee aanpassingen ontstaan: reuzeaxonen : bv. inktvis en regenworm; > 1 mm, nemen veel plaats in gemyeliniseerde axonen : hogere vertebraten; nemen minder plek in; weinig contact tussen extracellulaire vloeistof en axon en daardoor minder lekkage van ionen (werkt isolerend ). Linker plaatje: reuzeaxon Rechter plaatje: vele gemyeliniseerde axonen; 200 axonen in ruimte van één reuzeaxon. Alleen contact met extracellulaire vloeistof in knopen van Ranvier .
Reuzeaxon versus myelineschede Twee fysische factoren bepalen de snelheid van signaaldoorgifte: de diameter van het axon en de resistentie van de axonmembraan tegen lekkage van ionen. Om signalen snel door te kunnen geven zijn er gedurende de evolutie twee aanpassingen ontstaan: reuzeaxonen : bv. inktvis en regenworm; > 1 mm, nemen veel plaats in gemyeliniseerde axonen : hogere vertebraten; nemen minder plek in; weinig contact tussen extracellulaire vloeistof en axon en daardoor minder lekkage van ionen (werkt isolerend ). Linker plaatje: reuzeaxon Rechter plaatje: vele gemyeliniseerde axonen; 200 axonen in ruimte van één reuzeaxon. Alleen contact met extracellulaire vloeistof in knopen van Ranvier .
Reuzeaxon versus myelineschede Twee fysische factoren bepalen de snelheid van signaaldoorgifte: de diameter van het axon en de resistentie van de axonmembraan tegen lekkage van ionen. Om signalen snel door te kunnen geven zijn er gedurende de evolutie twee aanpassingen ontstaan: reuzeaxonen : bv. inktvis en regenworm; > 1 mm, nemen veel plaats in gemyeliniseerde axonen : hogere vertebraten; nemen minder plek in; weinig contact tussen extracellulaire vloeistof en axon en daardoor minder lekkage van ionen (werkt isolerend ). Linker plaatje: reuzeaxon Rechter plaatje: vele gemyeliniseerde axonen; 200 axonen in ruimte van één reuzeaxon. Alleen contact met extracellulaire vloeistof in knopen van Ranvier .
Saltatorische impulsgeleiding In een gemyeliniseerd axon: is er minder “lekkage” van ionen doordat er minder direct contact is met de extracellulaire vloeistof. zijn er alleen voltage gated Na + -kanalen aanwezig in de knopen van Ranvier, tussen twee cellen van Schwann in. Signalen kunnen hierdoor snel van knoop naar knoop worden doorgegeven (wel aan de binnenkant van de cel ). Vergelijking: met de spatiebalk van links naar rechts op je computerscherm of met de tab-knop. Snelheid van doorgifte: 500 μ m ongemyeliniseerd reuzeaxon van inktvis is even snel als 10 μ m gemyeliniseerd axon van kikker . 8,6 μ m gemyeliniseerd axon van zoogdier: 120 m/sec 1,5 μ m ongemyeliniseerd pijnaxon van zoogdier: 2m/s Campbell 8th ed
Saltatorische impulsgeleiding In een gemyeliniseerd axon: is er minder “lekkage” van ionen doordat er minder direct contact is met de extracellulaire vloeistof. zijn er alleen voltage gated Na + -kanalen aanwezig in de knopen van Ranvier, tussen twee cellen van Schwann in. Signalen kunnen hierdoor snel van knoop naar knoop worden doorgegeven (wel aan de binnenkant van de cel ). Vergelijking: met de spatiebalk van links naar rechts op je computerscherm of met de tab-knop. Snelheid van doorgifte: 500 μ m ongemyeliniseerd reuzeaxon van inktvis is even snel als 10 μ m gemyeliniseerd axon van kikker . 8,6 μ m gemyeliniseerd axon van zoogdier: 120 m/sec 1,5 μ m ongemyeliniseerd pijnaxon van zoogdier: 2m/s Campbell 8th ed
Signaaltransductie via synapsen Er kunnen twee type synapsen worden onderscheiden: elektrische en chemische : Elektrische synapsen geven via gap junctions direct het signaal door. Meestal betrokken bij snelle vaste gedragspatronen , komen veel voor in de hersenen van vertebraten. Chemische synapsen geven een signaal door via de afgifte van neurotransmitters . Het elektrische signaal wordt hierbij dus omgezet in een chemisch signaal. Chemische synapsen komen het meest voor. In reactie op een actiepotentiaal (depolarisatie) gaan er spanningsgevoelige Ca 2+- kanalen open. Hierdoor stroomt Ca 2+ de cel in en dit stimuleert de exocytose van neurotransmitters vanuit synaptische blaasjes . Neurotransmitters diffunderen over de synaptische spleet en binden aan een receptor op de postsynaptische cel . Dit kan een “chemically gated” ionkanaal zijn of bv. een G-proteïne gekoppelde receptor . In het eerste geval leidt dit tot een snelle, korte reactie , in het tweede geval tot een langzamere , maar langer durende reactie. Als de neurotransmitter bindt aan een ionkanaal , gaat dit open en stromen er specifieke ionen in en/of uit. Als de neurotransmitter los laat van de receptor, gaan de kanalen weer dicht . De transmissie eindigt als de neurotransmitter uit de synaptische spleet diffundeert, opgenomen wordt door de synaptische terminal of wordt afgebroken door een enzym, bv. acetylcholinesterase breekt acetylcholine af. Per NT anders . Campbell (8 th ed., CD)
Signaaltransductie via synapsen Er kunnen twee type synapsen worden onderscheiden: elektrische en chemische : Elektrische synapsen geven via gap junctions direct het signaal door. Meestal betrokken bij snelle vaste gedragspatronen , komen veel voor in de hersenen van vertebraten. Chemische synapsen geven een signaal door via de afgifte van neurotransmitters . Het elektrische signaal wordt hierbij dus omgezet in een chemisch signaal. Chemische synapsen komen het meest voor. In reactie op een actiepotentiaal (depolarisatie) gaan er spanningsgevoelige Ca 2+- kanalen open. Hierdoor stroomt Ca 2+ de cel in en dit stimuleert de exocytose van neurotransmitters vanuit synaptische blaasjes . Neurotransmitters diffunderen over de synaptische spleet en binden aan een receptor op de postsynaptische cel . Dit kan een “chemically gated” ionkanaal zijn of bv. een G-proteïne gekoppelde receptor . In het eerste geval leidt dit tot een snelle, korte reactie , in het tweede geval tot een langzamere , maar langer durende reactie. Als de neurotransmitter bindt aan een ionkanaal , gaat dit open en stromen er specifieke ionen in en/of uit. Als de neurotransmitter los laat van de receptor, gaan de kanalen weer dicht . De transmissie eindigt als de neurotransmitter uit de synaptische spleet diffundeert, opgenomen wordt door de synaptische terminal of wordt afgebroken door een enzym, bv. acetylcholinesterase breekt acetylcholine af. Per NT anders . Campbell (8 th ed., CD)
Signaaltransductie via synapsen Er kunnen twee type synapsen worden onderscheiden: elektrische en chemische : Elektrische synapsen geven via gap junctions direct het signaal door. Meestal betrokken bij snelle vaste gedragspatronen , komen veel voor in de hersenen van vertebraten. Chemische synapsen geven een signaal door via de afgifte van neurotransmitters . Het elektrische signaal wordt hierbij dus omgezet in een chemisch signaal. Chemische synapsen komen het meest voor. In reactie op een actiepotentiaal (depolarisatie) gaan er spanningsgevoelige Ca 2+- kanalen open. Hierdoor stroomt Ca 2+ de cel in en dit stimuleert de exocytose van neurotransmitters vanuit synaptische blaasjes . Neurotransmitters diffunderen over de synaptische spleet en binden aan een receptor op de postsynaptische cel . Dit kan een “chemically gated” ionkanaal zijn of bv. een G-proteïne gekoppelde receptor . In het eerste geval leidt dit tot een snelle, korte reactie , in het tweede geval tot een langzamere , maar langer durende reactie. Als de neurotransmitter bindt aan een ionkanaal , gaat dit open en stromen er specifieke ionen in en/of uit. Als de neurotransmitter los laat van de receptor, gaan de kanalen weer dicht . De transmissie eindigt als de neurotransmitter uit de synaptische spleet diffundeert, opgenomen wordt door de synaptische terminal of wordt afgebroken door een enzym, bv. acetylcholinesterase breekt acetylcholine af. Per NT anders . Campbell (8 th ed., CD)
Signaaltransductie via synapsen Er kunnen twee type synapsen worden onderscheiden: elektrische en chemische : Elektrische synapsen geven via gap junctions direct het signaal door. Meestal betrokken bij snelle vaste gedragspatronen , komen veel voor in de hersenen van vertebraten. Chemische synapsen geven een signaal door via de afgifte van neurotransmitters . Het elektrische signaal wordt hierbij dus omgezet in een chemisch signaal. Chemische synapsen komen het meest voor. In reactie op een actiepotentiaal (depolarisatie) gaan er spanningsgevoelige Ca 2+- kanalen open. Hierdoor stroomt Ca 2+ de cel in en dit stimuleert de exocytose van neurotransmitters vanuit synaptische blaasjes . Neurotransmitters diffunderen over de synaptische spleet en binden aan een receptor op de postsynaptische cel . Dit kan een “chemically gated” ionkanaal zijn of bv. een G-proteïne gekoppelde receptor . In het eerste geval leidt dit tot een snelle, korte reactie , in het tweede geval tot een langzamere , maar langer durende reactie. Als de neurotransmitter bindt aan een ionkanaal , gaat dit open en stromen er specifieke ionen in en/of uit. Als de neurotransmitter los laat van de receptor, gaan de kanalen weer dicht . De transmissie eindigt als de neurotransmitter uit de synaptische spleet diffundeert, opgenomen wordt door de synaptische terminal of wordt afgebroken door een enzym, bv. acetylcholinesterase breekt acetylcholine af. Per NT anders . Campbell (8 th ed., CD)
Interactie in de synaptische spleet Verschillende chemische stoffen kunnen het proces in de synaptische spleet verstoren. Antagonisten binden aan de receptor waardoor de neurotransmitter niet meer kan binden . De doorgifte van signalen wordt hierdoor verhinderd en er kunnen dan bijvoorbeeld verlammingsverschijnselen optreden. Voorbeelden zijn curare , slangengif of strychnine (plantentoxine). Agonisten binden aan de receptor en imiteren daarmee de binding van de neurotransmitter . Dit heeft tot gevolg dat er continu depolarisaties optreden waardoor uiteindelijk ook spierverslapping optreedt (spier is niet meer te stimuleren). Voorbeeld is succinylcholine (spierverslapper). Inhibitoren kunnen bepaalde stappen in het proces verstoren: tetanustoxine verhindert de release van neurotransmitters waardoor de spieren niet meer gestimuleerd kunnen worden. Zo zorgt het toxine ervoor dat glycine niet meer afgegeven kan worden door interneuronen. Hierdoor contraheren zowel de agonist als de antagonist van een spierpaar hetgeen leidt tot spastische verlamming. insecticiden parathion en malathion inhiberen activiteit acetylcholinesterase . Hierdoor blijft acetylcholine lang in de synaptische spleet en worden de spieren continu gestimuleerd .
Interactie in de synaptische spleet Verschillende chemische stoffen kunnen het proces in de synaptische spleet verstoren. Antagonisten binden aan de receptor waardoor de neurotransmitter niet meer kan binden . De doorgifte van signalen wordt hierdoor verhinderd en er kunnen dan bijvoorbeeld verlammingsverschijnselen optreden. Voorbeelden zijn curare , slangengif of strychnine (plantentoxine). Agonisten binden aan de receptor en imiteren daarmee de binding van de neurotransmitter . Dit heeft tot gevolg dat er continu depolarisaties optreden waardoor uiteindelijk ook spierverslapping optreedt (spier is niet meer te stimuleren). Voorbeeld is succinylcholine (spierverslapper). Inhibitoren kunnen bepaalde stappen in het proces verstoren: tetanustoxine verhindert de release van neurotransmitters waardoor de spieren niet meer gestimuleerd kunnen worden. Zo zorgt het toxine ervoor dat glycine niet meer afgegeven kan worden door interneuronen. Hierdoor contraheren zowel de agonist als de antagonist van een spierpaar hetgeen leidt tot spastische verlamming. insecticiden parathion en malathion inhiberen activiteit acetylcholinesterase . Hierdoor blijft acetylcholine lang in de synaptische spleet en worden de spieren continu gestimuleerd .
Interactie in de synaptische spleet Verschillende chemische stoffen kunnen het proces in de synaptische spleet verstoren. Antagonisten binden aan de receptor waardoor de neurotransmitter niet meer kan binden . De doorgifte van signalen wordt hierdoor verhinderd en er kunnen dan bijvoorbeeld verlammingsverschijnselen optreden. Voorbeelden zijn curare , slangengif of strychnine (plantentoxine). Agonisten binden aan de receptor en imiteren daarmee de binding van de neurotransmitter . Dit heeft tot gevolg dat er continu depolarisaties optreden waardoor uiteindelijk ook spierverslapping optreedt (spier is niet meer te stimuleren). Voorbeeld is succinylcholine (spierverslapper). Inhibitoren kunnen bepaalde stappen in het proces verstoren: tetanustoxine verhindert de release van neurotransmitters waardoor de spieren niet meer gestimuleerd kunnen worden. Zo zorgt het toxine ervoor dat glycine niet meer afgegeven kan worden door interneuronen. Hierdoor contraheren zowel de agonist als de antagonist van een spierpaar hetgeen leidt tot spastische verlamming. insecticiden parathion en malathion inhiberen activiteit acetylcholinesterase . Hierdoor blijft acetylcholine lang in de synaptische spleet en worden de spieren continu gestimuleerd .
Postsynaptische potentialen Door het openen van specifieke ionkanalen en de in- of uit flux van ionen kan de potentiaal van de postsynaptische cel veranderen. Afhankelijk van het type kanaal cq. ion kan dit een excitatoire of een inhiberende potentiaal zijn: EPSP of IPSP. Postsynaptische potentialen zijn graded potentialen : hun sterkte is afhankelijk van de hoeveelheid vrijgelaten n eurotransmitter en de afstand waarover ze zich verplaatsen. Hoe verder ze weg zijn van de synaps, hoe kleiner hun amplitude. Als een presynaptisch neuron twee keer vuurt met een redelijke tussentijd, ontstaan er twee EPSP’s na elkaar die echter niet sterk genoeg zijn om de drempelwaarde te bereiken en een actiepotentiaal te genereren. Als er twee EPSP’s ontstaan kort na elkaar, voordat de rustpotentiaal weer bereikt is, kan dit wel: temporale summatie . Als er twee EPSP’s ontstaan vanuit twee verschillende presynaptische neuronen , kan dit wel: spatiële summatie . Als een EPSP en een IPSP vlak na elkaar ontstaan of tegelijkertijd heffen ze elkaar op en wordt er geen actiepotentiaal gegenereerd. Campbell 8th ed.
Postsynaptische potentialen Door het openen van specifieke ionkanalen en de in- of uit flux van ionen kan de potentiaal van de postsynaptische cel veranderen. Afhankelijk van het type kanaal cq. ion kan dit een excitatoire of een inhiberende potentiaal zijn: EPSP of IPSP. Postsynaptische potentialen zijn graded potentialen : hun sterkte is afhankelijk van de hoeveelheid vrijgelaten n eurotransmitter en de afstand waarover ze zich verplaatsen. Hoe verder ze weg zijn van de synaps, hoe kleiner hun amplitude. Als een presynaptisch neuron twee keer vuurt met een redelijke tussentijd, ontstaan er twee EPSP’s na elkaar die echter niet sterk genoeg zijn om de drempelwaarde te bereiken en een actiepotentiaal te genereren. Als er twee EPSP’s ontstaan kort na elkaar, voordat de rustpotentiaal weer bereikt is, kan dit wel: temporale summatie . Als er twee EPSP’s ontstaan vanuit twee verschillende presynaptische neuronen , kan dit wel: spatiële summatie . Als een EPSP en een IPSP vlak na elkaar ontstaan of tegelijkertijd heffen ze elkaar op en wordt er geen actiepotentiaal gegenereerd. Campbell 8th ed.
Postsynaptische potentialen Door het openen van specifieke ionkanalen en de in- of uit flux van ionen kan de potentiaal van de postsynaptische cel veranderen. Afhankelijk van het type kanaal cq. ion kan dit een excitatoire of een inhiberende potentiaal zijn: EPSP of IPSP. Postsynaptische potentialen zijn graded potentialen : hun sterkte is afhankelijk van de hoeveelheid vrijgelaten n eurotransmitter en de afstand waarover ze zich verplaatsen. Hoe verder ze weg zijn van de synaps, hoe kleiner hun amplitude. Als een presynaptisch neuron twee keer vuurt met een redelijke tussentijd, ontstaan er twee EPSP’s na elkaar die echter niet sterk genoeg zijn om de drempelwaarde te bereiken en een actiepotentiaal te genereren. Als er twee EPSP’s ontstaan kort na elkaar, voordat de rustpotentiaal weer bereikt is, kan dit wel: temporale summatie . Als er twee EPSP’s ontstaan vanuit twee verschillende presynaptische neuronen , kan dit wel: spatiële summatie . Als een EPSP en een IPSP vlak na elkaar ontstaan of tegelijkertijd heffen ze elkaar op en wordt er geen actiepotentiaal gegenereerd. Campbell 8th ed.
Postsynaptische potentialen Door het openen van specifieke ionkanalen en de in- of uit flux van ionen kan de potentiaal van de postsynaptische cel veranderen. Afhankelijk van het type kanaal cq. ion kan dit een excitatoire of een inhiberende potentiaal zijn: EPSP of IPSP. Postsynaptische potentialen zijn graded potentialen : hun sterkte is afhankelijk van de hoeveelheid vrijgelaten n eurotransmitter en de afstand waarover ze zich verplaatsen. Hoe verder ze weg zijn van de synaps, hoe kleiner hun amplitude. Als een presynaptisch neuron twee keer vuurt met een redelijke tussentijd, ontstaan er twee EPSP’s na elkaar die echter niet sterk genoeg zijn om de drempelwaarde te bereiken en een actiepotentiaal te genereren. Als er twee EPSP’s ontstaan kort na elkaar, voordat de rustpotentiaal weer bereikt is, kan dit wel: temporale summatie . Als er twee EPSP’s ontstaan vanuit twee verschillende presynaptische neuronen , kan dit wel: spatiële summatie . Als een EPSP en een IPSP vlak na elkaar ontstaan of tegelijkertijd heffen ze elkaar op en wordt er geen actiepotentiaal gegenereerd. Campbell 8th ed.
Neurotransmitters Neurotransmitters kunnen binden aan een chemically gated ionkanaal , maar ook aan een receptor die gekoppeld is aan een second messenger-systeem . Dit systeem wordt minder snel gestimuleerd , maar heeft wel een langer effect (minuten-uren). In het boek staat een tabel met voorbeelden van allerlei neurotransmitters , hun functie en de plek in het zenuwstelsel waar ze hun functie uitoefenen. Bestudeer deze tabel en lees de begeleidende tekst. Acetylcholine is de meest bekende neurotransmitter en betrokken bij de signaaloverdracht van zenuw op spieren . Acetylcholine genereert EPSP’s in skeletspieren maar IPSP’s in hartspieren . In het hart bindt acetylcholine aan een G-proteïne en schakelt daardoor een signaaltransductieroute in waardoor K+-kanalen open gaan en de hartslagsnelheid wordt verlaagd .
