Neurofysiologie

1. De opbouw van het centraal zenuwstelsel

1.1 Het centraal zenuwstelsel hersenen (telencefalon, diencefalon, hersenstam) + ruggenmerg vlakken: sagittaal, coronaal, axiaal Telencefalon

o 2 hemisfereno Cortex sulci, gyri, 1/3 aan oppervlak

Ontvangt sensorisch, geanalyseerd, motorische actie rol bewustzijn, mentale/cognitieve functie

o 4 kwabben Frontale: gyrus precentralis (motorische, naar HZK en voorhoorn),

premotorische cortex, spraakcentrum van Broca, prefrontale cortex Temporale: auditieve cortex, spraakcentrum van Wernicke, reukcortex, rol in

geheugen Parietale: gyrus postcentralis = sensorische cortex Occipitale: visuele cortex

o Grijze stof: buiten, cellichameno Witte stof: binnen, gemyeliniseerde axonen

Associatiebanen, commissuurbanen, projectiebaneno Basale ganglia (diepe grijze kernen)

Neostriatum (nucleus caudatus + putamen) en globus pallidus: extrapyramidaal system controle motoriek (letsel: onwillekeurige bewegingen, problem initiatie, wijziging spiertonus)

Nucleus basalis van Meynert: geheugeno Hippocampus (geheugen, leren) en amygdala (koppeling emotionele betekenis aan

sensorische input) Temporale kwab Limbisch systeem: controle emoties en geheugen (cerebrale cortex,

thalamus, hypothalamus) Diencefalon

o Thalamus + hypothalamus = deel limbisch systeem, hypofyse, epifyse, 3e ventrikelo Thalamus

Verschillende kernen Sensorische tussenstop, deel motorisch circuit

o Hypothalamus Reguleert viscerale activiteit (autonoom ZS), hypofyse, dorst honger, slaap-

waak Hersenstam = mesencefalon, pons, medulla oblongata

o Reticulaire formatie: bewustzijn, spiertonus

o Kernen HZ III tot XIIo Regeling ademhaling, hartslag, bloeddruk

Ritmisch ademhalingscentrum in MOo Kernen van cellichamen van monoaminerge banen

Substantia nigra: mesencefalon, dopamine Locus ceruleus: pons, noradrenaline

o Banen hemisferen hersenstam-ruggenmerg + omgekeerd Cerebellum

o Coördinatie bewegingen, spiertonus, evenwichto Purkinjecellen, 2 hemisferen, vermis, 3 lagen

Ruggenmergo Cervicaal, thoracaal, lumbaal, sacraalo Grijze stof

Voorhoorn: motorische voorhoorncellen Achterhoorn: interneuronen, aankomst sensorische banen Tussenhoorn: spinale preganglionaire sympatische neuronen

o Witte stof: opstijgende (langs thalamus) en afdalende banen + banen voor spiertonus

1.2 Het perifeer zenuwstelsel Hersenzenuwen

o I: reuko II: oogo III, IV, VI: oogbeweging + contractie pupilo V: gevoel gelaat, motoriek kauwspiereno VII: motoriek gelaat, smaako VIII: gehoor, evenwichto IX, X: slikken, autonome functieso XI: draaien hoofd, opheffen schouderso XII: bewegen tong

Spinale zenuwen (31x2)o Dorsale wortel (+dorsaal ganglion) en ventrale wortel spinale zenuw door

foramen intervertebraleo Segmentaire innervatie (dermatoom, myotoom)o Zenuw > zenuwvezels (fascikels) > axoneno Endoneurium, perineurium, epineuriumo Motorische eenheid: motorneuron contact met spiervezelo Cellichamen sensorische neuronen in ganglia net buiten CZS

2. De cellen van het zenuwstelsel

2.1 Neuronen Soma, axon (overbrengen), dendrieten (ontvangen) Unipolaire (dorsale ganglia), bipolaire (1 axon, dendriet), multipolaire (meest in CZS) Soma

o Celmembraan, kern (nucleolus!), ER, GA, mitochondria, lysosomen, vacuolen, granulen (eventueel pigment)

o Cytoskelet Neurofilamenten: vorm Microtubuli: axonaal transport

Axono Axoplasma, axolemma, axonale heuvel (initieël segment), axonuiteinden (boutons)o Myeline onderbroken door knopen van ranviero Microtubuli, neurofilamenten, mitochondria

Microtubuleno Polariteit (- bij soma, + bij axonuiteinde)o Stabiliserende geassocieerde eiwitten: microtubuli-associated proteins (MAP’s)

Binding gereguleerd door fosforylatie door MARK (microtubule-affinity-regulating-kinase) foforylatie loslaten MAP destabilistatie

MAP-1: axonen en dendrieten, MAP-2: dendrieten, tau: axonen Tau dysfunctie: ziekte van Alzheimer

o Retrograad transport: dyneine (moleculaire motor), + naar –o Anterograad transport: kinesine, - naar +o Cargo’s naar specifieke plaatseno Defectief axonaal transport neurodegeneratieve ziekten

Dysfunctie: moleculaire motoren, microtubuli, mitochondria, beschadiging: cargo

Leeftijdsgebonden dysfunctie van mitochondria (opstapeling reactieve zuurstofradicalen beschadigen celcomponenten) primaire defecten versterken

Dendrieteno Receptief veld vergroten (door dendrietische uitsteekseltjes)o Zelfde organellen als soma

2.2 Glia van het CZS 10x meer dan neuronen Oligodendrocyten

o Vormen myelineschede in CZS (aantal maal axon sterk omringen)o Myelinistatie pas vanaf geboorte, bij adolescentie voltooido Isoleert axon elektrisch, van belang voor snelle geleidingo Iedere oligodendrocyt 30-50 myelinesegmenteno Myeline: 70% lipiden, specifieke proteïnen (myeline basic protein)o Onderbrekingen: knopen van ranvier

Microglia (20%)o Van myelomonocytaire cellijno Veel lysosomen, klein, via bloed in ZSo Geactiveerd bij pathologische processen

Migreren en fagocyteren

Immuuncompetente cel signaalmoleculen cytokines lokale ontstekingsprocessen beïnvloeden

Herstelfunctie: produceren neurotrofe factoren Ependymcellen: wand ventrikels, centraal kanaal Astrocyten (meest)

o Beschadiging groeien, delen litteken = astroglioseo Bevat intermediar filament met glial fibrillary acidic protein (GFAP) histologisch

identificeren

2.3 Glia van het PZS Schwann cellen

o Slechts 1 axonaal segento Myeline andere samenstelling als in CZS

Satellietcellen: omringen neuronen in de ganglia, ondersteunende functie

3. Elektrische transmissie Generatorpotentiaal, actiepotentiaal, EPSP (exciterend postsynaptisch potentiaal), IPSP

(inhiberend), eindplaatpotentiaal Elektrotonisch conductie: gegradeerde potentiaal (hyperpolarisatie/depolarisatie) wordt

exponentieel kleiner als het verder weg gaat van de stimulus Actiepotentiaal (vanaf axonale heuvel) behoudt zijn amplitude, met constante snelheid

3.1 membraanpotentiaal Door verschil in ionenconcentratie: Na buiten cel, K in cel Na passief naar binnen, K passief naar buiten (semipermeable membraan) Na-K-ATPase pomp: 3 Na uit, 2 K in steady state Rustpotentiaal -60mV (buiten meer positief) Depolarisatie: buitenkant negatief Hyperpolarisatie: binnenkant meer negatief

3.2 Actiepotentiaal Prikkelbare cellen ionenpermeabiliteit van membraan veranderen als gevolg van een

prikkel Depolarisatiefase = drempelpotentiaal (kritische voltage) voltage-gevoelige Na-kanalen

open Na binnen inwendige minder negatief membraanpotentiaal minder negatief Overshoot = membraanpotentiaal tijdelijk positief Repolarisatiefase = Na niet meer in de cel, K uit de cel wederopbouw

membraanpotentiaal (ook door Na-K pomp) Hyperpolarisatiefase = membraanpotentiaal tijdelijk meer negatief Actiepotentiaal = alles-of-niets reactie op prikkel Exciteerbaarheid zenuwcel hangt af van:

o Intensiteit en duur van stimulus (minimumduur, minimum intensiteit)o Refractaire periode: hoe snel actiepotentialen elkaar kunnen opvolgen

Absolute refractaire periode: nieuwe niet mogelijk Relatief refractaire periode: eind repolarisatiefase, enkel door prikkel van

voldoende intensiteit en duur

Ontstaan op basis van wijzigingen in de eigenschappen van de doorlaatbaarheid van de Na en K kanalen, en de overlap in het tijdsbeloop van deze stromen

Niet altijd alles-of-niets kunstmatig een zenuw elektrisch prikkelen gradueel depolarisatie, hyperpolarisatie (onder en boven drempel)

Actiepotentiaal ontstaat t.h.v. axonale heuvel bevat hoge densiteit aan voltage-gevoelige Na en K kanalen

Snelheid actiepotentiaal hangt af van dikte van axon en of hij al dan niet gemyeliniseerd iso Dikkere axonen snellere geleidingo Niet gemyeliniseerd voltage-gevoelige Na en K kanalen uniform verspreido Gemyeliniseerd isolerende werking, van KvR tot KvR (hoge concentratie kanalen,

saltatorische manier) snellero Snelste (dikste): alfa-motoneuronen

3.3 Postsynaptische potentialen Informatieoverdracht t.h.v. dendrieten of soma door (meestal) chemische transmitie Exciterend postsynaptisch potentiaal (EPSP) of inhiberend (IPSP) Spatiale summatie EPSP dat groot genoeg is om een actiepotentiaal op te wekken t.h.v.

axonale heuvel Temporele summatie Mate waarin de dendriet in staat is om de actiepotentiaal naar het initieel segment over te

brengen:o Weerstand dendrietisch membraan (rm)o Weerstand binnen dendriet (ri)o Weerstand buiten dendriet (ro)

Lengteconstante λ = maat die bepaalt hoe ver elektrotonische stroom t.g.v. een locale wijziging in de membraanpotentiaal over de naburige membraan kan spreiden= √(rm/ro+ri)= √(rm/ri) (ro klein)= de lengte nodig voor de membraanpotentiaal om af te zwakken tot 37% van de maximale waarde (hoe groter hoe verder)

o Afhankelijk van de dikte van de dendriet (a) λ = √(a.rm/2.ri)dikkere dendrieten grotere λ

Dendrieten en soma bezitten voltage-gevoelige ionenkanalen genereren additionele stroom zodat signaaloverdracht tot bij de axonale heuvel geraakt

o Dendrieten Cao Soma Na

3.4 Het electroencefalomgram (EEG) elektrische activiteit hersenen meten (enkel oppervlakkige lagen) internationaal 10-20-systeem referentiepunten: nasion, inion, externe gehoorgangen referentieelektroden: oorlel

monopolaire opnames (potentiaalverschil tussen meetelektrode op schedel en referentie op oorlel), bipolaire methode (tss 2 naburige meetelektroden)

basisritmeso rust, ogen toe: alfa ritme = 8-12Hzo rust, ogen open: beta time = >12Hz en laag gevolteerd

tragere golven diepe slaap, onderliggende ziektetoestando theta golven: 4-7Hzo delta golven: <4Hz

3.5 Meten van de geleiding van een perifere zenuw Motorische zenuwgeleiding: registratie van de MAP (motorische actiepotentiaal)

o Geleidingssnelheid (m/sec)= Δs (mm)/t2-t1 (msec) Δs: afstand tussen S2 en S1 T1, t2: latentietijd bij stimulatie S1, S2

3.6 Geëvokeerde potentiaal Stimulatie sensorische receptor kleine elektrische potentialen in overeenkomstige

cerebrale cortex Uitmiddelingstechniek specifieke stimulus van achtergrondactiviteit onderscheiden Zeggen iets over de integriteit van de banen (vb: VEP = visueel geëvokeerde potentiaal)

4. De synaps

4.1 Algemene aspecten M.b.v. neurotransmitters Axo-dendrietische, axo-somatische, axo-axonische (minst) synaps Actiepotentiaal opening voltage-gevoelige Ca kanalen influx Ca synaptische vesikels

fusioneren met membraan (geëffectueerd door neuron-specifieke fusie-eiwit synaptotagmine)

Neurotransmitter bindt reversibel op receptoren postsynaptisch membraan Verwijdering neurotransmitter

o Transport-gemedieerde (her)opnameo Diffusieo Enzymatische degradatie

2 types receptoreno Ionotrope: ionkanaal, snelle responso Metabotrope: trage respons, wijzigingen in second messengers wijziging in

activiteit van proteïne kinase metabole processen in cel reguleren Autoreceptoren = presynaptisch gelegen receptoren Agonisten: werking neurotransmitter nabootsen

o Ropenirole = dopamine agonist, behandeling parkinson Antagonisten: belemmeren werking neurotransmitter

o Haloperidol = dopamine antagonist, behandeling psychose of agitatie, neveneffect parkinsonisme

Partiële agonist: activeert receptor in minder sterke mate, agonist bij weinig neurotransmitter, antagonist bij veel

o Partiële 5-HT1 agonist: verhoogde activiteit tegen angst, verlaagde activiteit tegen depressie

(Her)opname remmers Metabotrope receptor

o Second messenger: langdurige wijzigingen in neurale functies op niveau van transcriptie door synthese RNA en eiwitten

o cAMP respons element binding protein (CREB): transcriptie activator in niet-gestimuleerde cellen: CREB niet gefosforyleerd weinig tot geen

transcriptionele activiteit gestimuleerde cel: fosforylatie CREB bindt op cAMP respons element

(CRE) transcriptie eiwitten

4.2 Acetylcholine Cholinerge neuronen In septale nuclei en nucleus basalis van Meynert projecteren naar hippocampus en cortex In pontomesencefalotegmentaal cholinerg complex naar dorsale thalamus en delen

telencefalon Gesynthetiseerd uit choline en acetyl coenzym A door het enzym choline-acetyltransferase

(CAT) Activeert in hersenen de muscarine en nicotine receptoren

o Nicotine: 5 componenten, comformatiewijziging Na naar binnen depolarisatieo Muscarine: 5 subtypes (M1-M5), geheugen en intellectuele activiteit, M1 receptor

antagonist = scopolamine geheugenstoornissen, geheugen verbeteren: AChE remmers toevoegen

Activiteit beïnvloed door acetylcholine-esterase (AChE): breekt Ach af

4.2 Catecholamines Catechol gedeelte (phenylring, 2 hydroxylgroepen) en ethylamideketen: dopamine,

noradrenaline, adrenaline Dopamine Dopaminerge neuronen in mesencefalon

o Substantia nigra: nigrostriataal systeem controle motorieko Ventraal tegmentaal area: projecteren naar Nu accumbens (mesolimbisch systeem)

en cerebrale cortex (mesocorticaal systeem), plezier- of beloningssysteemo Gesynthetiseerd uit tyrosineo 5 subtypes dopamine receptoren:

D1-like (D1 en 5): stimuleren adenylcyclase toename cAMP D2-like (D2, 3, 4): inhiberen adenylcyclase afname cAMP, D2

autoreceptoren G-proteïne gekoppeld

Noradrenaline noradrenerge neuroneno In locus ceruleus in ponso Dopamine noradrenaline door enzym dopamine beta-hydroxylaseo Projecteren diffuus naar hersenen en ruggenmergo Bindt op (alfa en beta) adrenerge receptoreno Regulatie van veel dingen

80% heropgenomen en gerecycleerd Afbraak

o MAO: monoamine oxidase in mitochondriao COMT: catechol-O-methyltransferase

4.3 Serotonine (5-hydroxytryptamine) Uit aminozuur tryptofaan (voedsel) 13 soorten receptoren Serotonerge neuronen geclusterd in 9 raphe kernen: meest actief tijdens lichtperiode,

wakker, actief Projecteren diffuus naar hersenen en ruggenmerg Rol bij regulatie stemming, emotie, slaap

4.4 Glutamaat en aspartaat Exciterende AZ van het CZS Glutaminerge neuronen Glu: van dieet en de mitochondriële conversie van alfa-ketoglutaraat uit Krebscyclus 6 types receptoren

o Ionotrope: NMDA, AMPA, kainaat activatie influx Na EPSP’so Metabotrope: 3 types mGLU receptoren

2 types Na-afhankelijke transportsystemen Glu snel uit synaptische spleeto EAAT1: hoofdzakelijk op neuronen, recycleerd naar de vesikelso EAAT2: op astrocyten Glu om in glutamine opgenomen door presynaptisch

neuron terug omgezet in Glu NMDA receptor

o Verschillende modulerende siteso In rust geblokkeerd door Mgo Binding Glu Mg blokkade opgehoffen Na en Ca naar binnen depolarisatie

Excitotoxiciteito Overmatige stimulatie Glureceptoren verhoogde instroom Ca afsterven cel

door activatie Ca-afhankelijke katabole enzymen, irriversibele beschadiging mitochondria en cytoskelet

o Acuut Bij cerebrale hypoxie en ischemie Falen Na-K kanalen depolarisatie neuron opening voltage-gated Ca

kanalen vrijstelling Glu additionele depolarisatie en instroom Cao Chronisch

Onderdeel neurodegeneratieve ziekten ALS: reductie EAAT2 Glu onvoldoende snel uit synaptische spleet

overstimulatie neuron afsterven

4.5 GABA (gamma aminoboterzuur) Inhiberend Gevormd door decarboxylatie Glu door enzym glutaminezuur decarboxylase Presynaptisch neuronaal en astrocytair transportsysteem (astrocyten: GABA omgezet tot

glutamine)

2 types GABA receptoreno GABA-A: ligand-gebonden Cl kanaal Cl in cel IPSP

Andere bindingssites: Benzodiazepines (verhogen frequentie openen), Barbituraten (verhogen duur openen), Alcohol

o GABA-B: veroorzaakt IPSP door verhoogde doorstroom van K via G-proteïne gekoppeld mechanisme

4.6 Neuropeptiden O.a. opioiden, gastro-intestinale peptide, hypothalamische-hypofysaire, … In vesikel, geco-lokaliseerd met neurotransmitter Stimulatiefrequentie voor vrijstelling hoger dan voor neurotransmitter Pre-propeptide in ER Naar terminale axon via axonaal transport post-translationeel gewijzigd door

proteasen/enzymen Traag verwijderd via diffusie (gedegradeerd) peptide langer actief Interageren met specifieke peptide receptoren modificeren werking gezamenlijk

vrijgestelde klassieke neurotransmitter

4.7 Neuromusculaire overgang Motorische eindplaat Neurotransmitter Ach Actiepotentiaal in axonuiteinde instroom Ca via pre-synaptische Ca kanalen in actieve

zones en gekoppeld aan eiwitcomponenten van de neuro-exocytotische machinerie (SNARE proteïnen: syntaxin, SNAP 25, synaptobrevin) afgifte inhoud vesikels

Post-synaptische ACh-receptoren binden opening kanaalporie Na in en K uit de cel nettoflux van positieve ionen richting cel depolarisatie EPP

Drempelwaarde EPP overschreden spiervezelactiepotentiaal (bevordering door postsynaptische plooien en hoge dichtheid Na-kanalen daar)

2-5 maal meer Ach afgegeven dan noodzakelijk betrouwbaar Ach in synapsspleet afgebroken door Ach-esterase Ook spontane afgifte Ach uit individuele vesikels miniatuur eindplaatpotentiaal (MEPP)

5. De neuronale micro-omgeving in het CZS Belangrijke elementen wijzigingen extracellulair vocht: cerebrospinaal vocht, bloed-

hersenbarrière, astrocyten beïnvloedt werking zenuwstelsel

5.1 Cerebrospinaal vocht (CSV) In ventrikels en centraal kanaal Via opening in 4e ventrikel (foramina van Magendi en Luschka) naar subarachnoidale ruimte Aangemaakt door plexus choroideus

o Zeer gevasculariseerd, in ventrikelso Epitheelcellen met tight-junctions bloed-CSV barrièreo Choroidale epitheelcellen secreteren CSV als ultrafiltraat van het plasma

Lagere concentratie K dan plasma, praktisch geen eiwitten Essentiële voedingsbestanddelen via selectieve transportsystemen Vliezen: dura mater (vormt veneuze sinussen), arachnoidea, pia mater

Subarachnoidale ruimte: vochtkussen Arachnoidale granulaties

o Puilen uit in veneuze sinusseno Hierdoor CVS geabsorbeerd in de bloedbaan (via vocht-bevattende vacuolen)o Drukgevoelige 1-richting klep systeemo Absorptie als intracraniële druk boven de 70 mm H2O (productie niet van druk

afhankelijk)o Communicerende hydrocefalie: verstoring absorptie (na ontsteking of bloed in

subarachnoidale ruimte)Niet-communiserende hydrocefalie: door obstructie in ventrikelsysteem

Totaal volume CVS: 150 ml, per dag 500 ml aangemaakt, 3-5 keer ververst Functies

o Beschermeno Vormen extracellulair vocht essentieel functioneren CZS

Vrij communiceren met de extracellulaire ruimte via: piale-gliale membraan, ependymcellen (niet nauw aan elkaar, CVS ongeveer zelfde als extracellulair vocht)

Lumbaalpunctie onder L3 ook druk in arachnoidale ruimte bepalen (4-12 mm Hg)

5.2 Bloed-hersenbarrière Tegen diffusie bloed CZS Endotheelcellen van de capillairen met tight-junctions verbonden + dikke basale membraan +

astrocytaire eindvoetjes Waterkanalen water vrij door B-HB Hydrofiele substanties moeilijk door B-HB Wel snel door B-HB

o Sterk vetoplosbare gassen, lipofiele stoffeno Stoffen via specifieke transportsystemen (glucose, AZ, organische zuren)

Geen B-HBo Plexus choroideuso Onderdelen neuroendocrien controlesysteem

Area postrema: braakcentrum Eminentia media: pikken RH op naar adenohypofyse Organum vasculosum laminae terminales: cytokines uit bloedbaan beïnvloed

lichaamstemperatuur

5.3 De astrocyten Functies

o Bevatten glycogeen van het CZS lactaat in extracellulaire ruimte bron van Eo Regelen K concentratie in extracellulaire ruimte (repolarisatiefase)o Rol opnemen neurotransmitters uit synaptische spleet metaboliseren nieuweo Rol vorming nieuwe synapseno Verantwoordelijk voor neurovasculaire koppeling

Functionele MRIo Verhoogde activiteit gebied hersenen verhoogde doorbloeding = meer

oxyhemoglobine

o OxyHb andere paramagnetische activiteit dan desoxyHbo Meet de verhouding = BOLD (blood oxygenation level dependent)-effecto Toename verhouding verhoogde intensiteit

Cerebraal oedeemo Vasogeen cerebraal oedeem

Verstoring B-HB (tight-junctions) plasmabestanddelen in CZS ook water meekomt Ophoping vooral in witte stof Tumoren, trauma, stadia van cerebrale ischemie en hypertensieve

encefalopathieo Cytotoxisch cerebraal oedeem

B-HB intact Slecht functioneren Na-K pompen in membraan astrocyten Na en water binnen laten opzwellen In witte en grijze stof Vroegtijdige ischemie, hypoxie, metabole encefalopathieën

o Osmotisch cerebraal oedeem Normaal osmolaliteit CZS iets kleiner dan die van plasma Osmolaliteit plasma plots daalt (excessieve inname water, hyponatriëmie, …)

osmolaliteit in hersenen relatief toenemen water in CZS aangetrokkeno Interstitieel cerebraal oedeem

Bij obstructieve hydrocefalie Door verbreking CSV-hersenbarrière CSV door ependymcellen in

extracellulaire ruimte

5.4 Neurotrofe factoren In extracellulaire ruimte Polypeptiden die de groei, differentiatie en overleving neuronale cellen ondersteunen Nerve growth factor (NGF)

o Tot de familie van neurotrophineso Gesecreteerd door de doelwitcelleno Bindt op specifieke tyrosine kinase receptoren (TrKA) geïnternaliseerd kerno Overleving OSym en sensoriche neuronen

Brain derived growth factor (BDNF)o Neurotrophineo Overleving neuronen CZS en PZSo O.m. geproduceerd door astrocyteno Rol synaptische plasticiteit

Insulin like growth factor (IGF-1)o Peiotrofe neurtrofe factoro Belang voor differentiatie en overleving oligodendrocyteno Induceert myelinisatieo Overleving perifere motorneuronen

6. Circulatie en intracraniële druk

6.1 Cerebrale circulatie L en R a. carotis interna + a. basilaris (uit 2 aa. Vertebrales) In verbinding door de circulus van Willis 150ml bloed binnen de schedel, 20% van totale zuurstof van het lichaam Cerebral blood flow (CBF) moet relatief hoog zijn (50ml/100g/min): nauw verbonden met

metabole activiteito Cerebral metabolic rate of oxygen (CMRO2): normaal constant op 3.5ml/100g/min

Hersenen uitstekende autoregulatie van de mean arteriële bloeddruk (MAP) houdt de CBF constant bij MAP’s tussen 60 en 130 mmHg

o <60 mmHg: vermindering CBF vermindering neurologische functies en bewustzijno >130 mmHg: stijgt CBF en druk binnen de microcirculatie endotheelschade

verstoring B-HB vasogeen cerebraal oedeem Cerebrale perfusie druk (CPP) = MAP – ICD (intracraniële druk) Verandering ICP effect op CBF (want in schedel) Gevolgen van dalen van de CPP

o CBF 20-25 ml/100g/min: vertraagde elektrische activiteit van de herseneno CBF 15 ml/100g/min: elektrische activiteit stopto CBF < 10 ml/100g/min: falen Na-K pomp afsterven neuronen door instroom Na en

daarna Ca

6.2 Intracraniële druk (ICD) Hersenweefsel, CSV en bloed niet comprimeerbaar Normaal 5-13 mmHg (cyclische variaties) Toename 1 van de 3 niet comprimeerbare componenten moet gecompenseerd worden

compliance dV/dP

7. Veroudering, degeneratie en regeneratie Herstel neuronen beperkt, uitzondering bulbus olfactorius Gliale cellen wel delen en vervangen

7.1 Veroudering, neurodegeneratie en plasticiteit Ouder worden neuronen verloren Grote reservecapaciteit klinische manifestaties neuronenverlies pas als drempel

overschreden is (symptomen Parkinson als 80% verloren is) Compenseren van neuronenverlies

o Dendrietische plasticiteit: groei dendrietenboomo Reactieve synaptogenese: nieuwe synaptische contacten door niet-aangetaste

neuronen (bij ouderen veel trager dan bij jongeren)o Kan beïnvloed worden door omgevingsfactoren

Neurodegeneratieve ziekteno Bepaalde groepen neuronen progressief afsterveno Ziekte van Alzheimer, ziekte van Parkinson, ALS

7.2 Axonale schade Axonen kan geen eigen eiwitten aanmaken niet overleven zonder contact met cellichaam Karakteristiek patroon (CZS en PZS)

o Degeneratie axon distaal van letselo Walleriaans degeneratie: distaal segment degenereert traago Degeneratie myeline, myeliniserende cellen overleven het meestal welo Wegvoeren vernietigd weefsel door microglia en macrofageno Chromatolyse: nucleus zwelt op, ER naar periferie, reversibel als neuron overleefto Retrograde transneurale degeneratieo Anterograde transneurale degeneratie

CZS niet regenereren, PZS welo In CZS de omgeving rond het axon belemmert dat de axonen regenerereno Vb: oligodendrocyten bevatten oppervlakkige molecule myeline geassocieerde

glycoproteïne (MAG) inhibeert groei axonen

8. Autonoom zenuwstelsel Regelt vegetatieve functies (samen met hormonen) Buiten invloed van de wil PS: regeling anabole functies

OS: regeling katabole functies Centraal deel: structureel verweven met somatische zenuwstelsel

primair centrum: hypothalamus Perifeer deel: efferente verbindingen met de perifere weefsels en organen Secundaire centra:

o PS: deels in hersenstam en deels in sacrale ruggenmergo OS: zijhoorn van thoracolumbale ruggenmerg (T1-L3)

Preganglioniare neuronen, ganglia, postganglionaire neuronen

8.1 Het PS Craniale vezels: uit de hersenstam

o N. oculomotorius (III): sfincter pupillaeo N. glossopharyngeus (IX): parotiskliero N. facialis (VII): andere speekselklieren, traankliero N. vagus (X): borst, buikorganen (uitzondering laatste deel dikke darm)

Preganglionaire vezels lang Convergentie en divergentie Getalsverhouding pre-, postganglionair 1:1 Sacrale deel: blaas, geslachtsorganen, laatste deel dikke darm, rectum 2x Ach

8.2 Het OS Preganglionaire vezels van de zijhoorn verlaten ze het ruggenmerg met de voorwortel

splitsen af van voorwortel en bereiken via ramus albus de OS keten (OS paravertebrale ganglia)

Postganglionaire mergloze C-vezels verlaten de grensstreng als ramus communicans griseus voegt zich weer bij spinale zenuw

Preganglionaire kort, postganglionaire lang 3 cervicale, 12 thoracale, 5 lumbale, 4 sacrale ganglia (overschakeling hoger, lager of gelijk) Ach, noradrenaline Niet alle preganglionaire vezels schakelen over: deel dat de buikorganen verzorgt

o Schakelt in ongepaarde, voor de aorta descendens gelegen, prevertebrale ganglia Bijniermerg

o Innerverende deel preganglionairo Prikkeling door Acho Kliercellen gemodificeerde postganglionaire neuroneno Secretie: 80-90% adrenaline, 10-20% noradrenaline

Andere uitzondering: eccriene zweetkliereno Ach ipv noradrenaline, want als het noradrenaline zou zijn zou het vaatvernauwingen

in de huid teweegbrengen stop huiddoorbloeding geen zweetklierproductie Anders dan bij de postganglionaire PS vezels

o Minder contact met de doelwitcelleno Varicositeiten (verdikkingen) noradrenaline: bevat presynaptische receptoren

verdere afscheiding remmeno Voor noradrenaline geen uniek mechanisme om de transmitter onwerkzaam te

maken, vooral re-uptake door producerende neuronen2 degraderende intracellulaire enzymen:

Monoamine-oxidase (MAO): in membraan mitochondria adrenerge zenuwuiteinden

Catechol-Omethyltransferase (COMT): in cytoplasma gladde spiercellen, levercellen

o Varicositeiten bevatten de enzymen niet zelf resorptie of afbraak niet snel noradrenaline geleidelijk door effectorweefsel (><PS prikkeling allen lokaal)

Levensbedreigende situatie: onmiddellijk van PS op een gegeneraliseerde OS toestand Convergentie en divergentie Getalsverhouding pre-, postganglionair: 1:5 Temporele en spatiale summatie belangrijke rol Effect adrenaline en noradrenaline niet overal zelfde effect op glad spierweefsel: contractie

(bloedvaten meeste organen), verslapping (bronchiën, darmen, coronairen, skeletspieren) door verschillende types adrenerge receptoren en hun relatieve concentraties

Noradrenaline alfa werking, adrenaline beta werkingo Alfa-1: activatie fosfolipase-C en IP3 toename Ca in de cel contractie gladde

spier, versterking klierwerkingo Alfa-2: reductie cAMP relaxatie gladde spiero Beta: toename cAMP beta 1: stimulatie, beta 2: relaxatie, beta 3: enkel in

vetcellen Alarmprikkel cerebrale cortex limbisch systeem activeert:

o Reticulaire formatie toename waakzaamheido OS zenuwstelsel (onderdrukking PS)

Overzicht van verschillende functies PS en OS zie p. 69