Bouw en functie van het zenuwstelsel Informatieoverdracht via neuronen

Hoe gebeurt de informatieoverdracht? Taak neuronen: informatie doorgeven of verwerken Informatieoverdracht algemeen Ontstaan zenuwimpuls Celmembraan is elektrisch geladen door aanwezigheid van elektrisch geladen deeltjes (ionen) aan weerszijden van celmembraan.  Ongelijke verdeling ionen  ladingsverschil Synaps Invloed van drugs Informatieoverdracht receptor naar sensorische neuron Informatieoverdracht motorische neuron naar spier

Hoe ontstaat een zenuwimpuls? Zenuwimpuls = voortgeleiden van een elektrisch signaal in neuronen als gevolg van een prikkel. Informatieoverdracht algemeen Ontstaan zenuwimpuls Neuron in rustfase (rustpotentiaal) Cel stuurt geen signaal door; binnenzijde is negatief geladen ten opzichte van de buitenzijde. Synaps Invloed van drugs Informatieoverdracht receptor naar sensorische neuron De zenuwimpuls (actiepotentiaal) Cel wordt geactiveerd door prikkel  kanalen gaan open  binnenzijde minder negatief; tijdelijk  terugkeer rustfase (herstelfase). Informatieoverdracht motorische neuron naar spier Geleidingssnelheid van de zenuwimpuls Hoe dikker de zenuwvezel + myelineschede  hoe sneller de voortgeleiding; sprongsgewijze impulsgeleiding.

Wat is een synaps? Synaps = impulsoverdracht tussen twee neuronen Axon Informatieoverdracht algemeen Ontstaan zenuwimpuls Axon Synaps Invloed van drugs Informatieoverdracht receptor naar sensorische neuron Eindknopje Dendriet Informatieoverdracht motorische neuron naar spier Synapsblaasje Synaptische spleet Synaps tussen twee neuronen Synapsblaasjes bevatten neurotransmitters  chemisch signaal (eindknopje  dendriet)

Invloed van drugs op neurotransmissie Drugs = genotsmiddelen: producten die een invloed hebben op ons bewustzijn. → Moleculen in drugs beïnvloeden neurotransmissie  Verandering in gedrag, waarnemingen, gevoelens Informatieoverdracht algemeen Ontstaan zenuwimpuls Synaps Stimulerende drugs: stimuleren afgifte normale neurotransmitters of remmen de heropname ervan → amfetamines, cocaïne, … Invloed van drugs Informatieoverdracht receptor naar sensorische neuron Remmende drugs: remmen afgifte normale neurotransmitters of stimuleren de heropname ervan → alcohol, morfine, slaapmiddelen, … Informatieoverdracht motorische neuron naar spier Hallucinerende drugs: verstoren het zenuwstelsel ernstig  hallucinaties → lsd, cannabisproducten, …

Informatieoverdracht van receptor naar sensorische neuron Receptoren (gespecialiseerde receptorcellen, vrije zenuwuiteinden) vangen omgevingsprikkels op: Vrije zenuwuiteinden of lichaampjes: dendrieten sensorische neuronen vangen prikkel op  axon. Bv. druklichaampjes in de huid Receptorcellen: prikkel verplaatst zich tussen receptorcel naar dendriet sensorische neuron via synaps. Bv. smaakcellen in de tong Informatieoverdracht algemeen Ontstaan zenuwimpuls Synaps Invloed van drugs Informatieoverdracht receptor naar sensorische neuron Receptorcel Haarcel (receptorcel) Informatieoverdracht motorische neuron naar spier Dendriet Synaps tussen receptorcel en dendriet sensorische neuron

Informatieoverdracht van motorische neuron naar spier Motorische eindplaat ontvangt prikkel van motorische neuron via synaps  contractie spiervezel.  Motorische neuron stuurt impulsen naar meerdere spiervezels: motorische eenheid;  Kracht van de contractie hangt af van het aantal motorische neuronen die worden ingeschakeld. Informatieoverdracht algemeen Ontstaan zenuwimpuls Synaps Invloed van drugs Informatieoverdracht receptor naar sensorische neuron Motorische eindplaat Informatieoverdracht motorische neuron naar spier Motorische neuron Motorische eenheid

Extracellulair Celmembraan Kanaal Intracellulair Elektrisch geladen celmembraan tijdens rustfase Kanalen: kunnen open- en dichtgaan  ionen (K+ en Na+) kunnen doorheen het celmembraan.  Hoe meer of minder een cel wordt geactiveerd  wijziging verdeling deeltjes aan het celmembraan.

Rustfase Terugkeer rustfase (herstelfase) Actiefase Zenuwimpuls

K+ heeft intracellulair een hogere concentratie. Na+ heeft extracellulair een hogere concentratie. Specifieke kanalen K+ K+ Potentiaalverschil celmembraan tijdens rustfase Na+ Na+ K+ K+ Na+ Rustfase Actiefase Herstelfase Potentiaalverschil celmembraan tijdens actiefase en herstelfase

Insnoering van Ranvier Myelineschede Sprongsgewijze impulsgeleiding Isolerende werking myelineschede  ionen kunnen enkel doorheen celmembraan ter hoogte van insnoeringen van Ranvier  Sprongsgewijze impulsen Multiple sclerose of MS  hersen- en ruggenmergzenuwen verliezen myeline  verstoring impulsgeleiding.

Normale myelineschede Beschadigde myelineschede Fragment zenuwvezel (axon) Multiple sclerose of MS Oorzaken: virale besmetting, spontane zelfvernietigingsreactie. Symptomen: trage reflexen, verlies spierkracht, verminderde coördinatie, verminderde spraak, verminderd zicht. Terminale invaliditeit

Synaps tussen twee neuronen (detail) Neurotransmissie gebeurt in één richting: impuls kan zich maar in één richting verplaatsen.

Receptorcellen: licht-, evenwicht-, geluid- en smaakreceptoren Neurotransmitters Synapsblaasje Synaptische spleet Membraanreceptor Dendriet Synaps tussen receptorcel en neuron (detail) Receptorcellen: licht-, evenwicht-, geluid- en smaakreceptoren

Dwarsgestreepte spiervezels Motorische eindplaat Axon Motorische eenheid Motorische eenheid: motorische neuron stuurt impulsen naar meer dan één spiervezel.

Motorische eindplaat op spiervezels

Centraal zenuwstelsel Prikkel = informatie Receptoren Prikkel wordt omgevormd tot zenuwimpuls. Sensorische neuronen Centraal zenuwstelsel Motorische neuronen Effectoren Schema informatieoverdracht via neuronen

Impuls bereikt eindknopjes axon Neurotransmitter komt vrij Neurotransmitter bereikt dendriet (chemisch signaal) Chemisch signaal  ladingsverandering  elektrisch signaal in dendriet Stappen impulsoverdracht tussen neuronen

Specifieke receptorcel wordt geprikkeld Ladingsverschil in celmembraan receptorcel  elektrische impuls Neurotransmitter wordt vrijgegeven in synaptische spleet Neurotransmitter bereikt dendriet (chemisch signaal) Chemisch signaal  ladingsverandering  elektrisch signaal in dendriet  sensorisch neuron Schema impulsoverdracht naar sensorisch neuron

Xtc is een stimulerende drugs Lsd-papiertjes (hallucinerende werking) Cannabisproducten vermengd in sigaret (remmende werking)

Stimulerende werking van amfetamine Stimulerende werking van cocaïne