HET ZENUWSTELSEL deel 1
Samensteller: Matthias Steinebach 7-4-2008
Bouw en functie van het zenuwstelsel zenuwstelsel zijn zeer ingewikkeld. Het zal daarom in onderdelen aan de orde komen: 1. werking van zenuwcellen 2. bouw van het zenuwstelsel en de bijbehorende structuren. 3. de functies van het zenuwstelsel zenuwstelsel
Inleiding
De omgeving waarin wij leven verandert voortdurend bijvoorbeeld de temperatuur of er gebeurt iets waar we, voor onze veiligheid, zeker op moeten reageren.
Ook kan de prikkel “dichter bij huis” liggen. Er zijn vele “zintuigen” die de samenstelling van het interne milieu registreren. Verandert die samenstelling teveel dan is er een actie nodig bijvoorbeeld: een dalend glucosegehalte geeft een hongergevoel en dit is een reden tot actie.
Heel veel functies in het lichaam worden ook geregeld via het zenuwstelsel zonder dat je het merkt. Denk daarbij aan de pupilreflex en de regeling van de vitale functies zoals de bloeddruk.
De “prikkel” kan ook “complex” zijn. Als iemand jou iets vraagt moet je de vraag horen, vervolgens begrijpen en hopelijk ook nog het antwoord weten en dit geven bijv. door iets te zeggen of op te schrijven.
Door het zenuwstelsel worden waargenomen prikkels vervoerd en verwerkt zodat er eventueel een reactie kan komen.
Dit alles gebeurt door de zenuwcellen.
De werking van de zenuwcellen
Elke zenuwcel heeft uitlopers die de prikkels ontvangen, de dendrieten, een cellichaam met daarin de kern en een uitloper, de axon of neuriet, die een prikkel geleidt naar andere zenuwcellen of organen .
Afhankelijk van het soort zenuwcel kan de lengte van de dendrieten en neurieten variëren. Bij een gevoelscel zijn de dendrieten lang en zijn de axonen kort, bij de motorische zenuwcellen is het vaak omgekeerd.
Elke zenuwcel kan met vele andere neuronen in verbinding staan, soms wel met honderden tot duizenden.
De plaats waar zenuwcellen contact met elkaar maken heet de synaps. Tussen beide zenuw-cellen is altijd een beetje ruimte: de synaptische spleet
Als er via het axon een prikkel bij het uiteinde komt dan komt er een stofje vrij: vr ij: de neurotransmittor. Deze koppelt aan een eiwit in de “postsynaptische membraan”.
Deze neurotransmittor past op de receptor als de sleutel in een slot. Het gevolg van deze koppeling is dat de doorlaatbaarheid van het membraan verandert; ionen zoals natrium en kalium kunnen er makkelijker of juist moeilijker doorheen.
Als de doorlaatbaarheid toeneemt stromen er positief geladen natrium ionen de cel in. De binnenkant wordt dan minder negatief. Als er een “drempelwaarde” wordt overschreden, wordt de zenuwcel geactiveerd en geeft een prikkel door.
Nu zullen niet al die contacten de zenuwcel stimuleren. Er zijn ook signalen die de zenuwcel afremmen om ook een prikkel door te geven. Op deze manier kunnen prikkels “geïntegreerd” worden.
Om de elektrische functies van de zenuwcellen goed te laten verlopen zijn de uitlopers van veel zenuwcellen geïsoleerd. Dit omhulsel is een myelineschede. Deze schede wordt gevormd door aparte cellen.
Buiten het centrale zenuwstelsel (waarover later meer) wordt dit gevormd door de cellen van Schwann, in het centrale zenuwstel zorgen de steuncellen van het zenuwweefsel (oligodendro cyten) voor de isolatie. Dit geeft het weefsel een witte kleur.
Als er dan ook gesproken wordt over over “de witte stof” dan is dat het gedeelte waar de lange uitlopers zitten. De gebieden met de zenuwcellichamen wordt “de grijze stof” genoemd
Zenuwcellen zijn er ook in soorten en maten. Er zijn zenuwcellen die prikkels “van buiten” naar het centrale zenuwstelsel voeren. Dit zijn de sensorische zenuwcellen. Het bijzondere van deze cellen is dat het cellichaam buiten het centraal zenuwstelsel ligt
Zenuwcellen waarvan de prikkels “naar buiten”, dus naar spieren of klieren van het lichaam gaan, worden motorische zenuwcellen genoemd. Hun cellichaam ligt in de grijze stof, voor in het ruggenmerg. Als ze het dwarsgestreept spierweefsel prikkelen worden ze ook wel α (alfa) motorisch neuron of perifeer motorisch neuron genoemd
Het merendeel van de zenuwcellen in i n het centraal zenuwstelsel heeft geen directe verbinding met de “buitenwereld”. Het zijn deze cellen die allerlei informatie verwerken voor een “complexere” reactie en het regelen van de verschillende lichaamsfuncties. Het zijn bijvoorbeeld de cellen van de grote hersenen en de hersenstam.
Bouw van het ZENUWSTELSEL
De indeling van het zenuwstelsel Het zenuwstelsel kan op verschillende manieren ingedeeld worden. Deze indelingen “overlappen” elkaar. Er kan naar de volgende kenmerken gekeken worden: -
waar wat zit (de anatomische indeling) of je het onder controle hebt (de functionele indeling)
De anatomische indeling De eerste belangrijke indeling is die van waar wat zit; de indeling van het centrale en perifere zenuwstelsel. Het centrale zenuwstelsel bestaat uit de grote en de kleine hersenen, de hersenstam en het ruggenmerg.
Het perifere zenuwstelsel is al het andere zenuwweefsel. Dus alle ruggenmergszenuwen, de hersenzenuwen en “de grensstreng” (waarover later meer). Ook het bijniermerg zou als bijzonder onderdeel van het zenuwstelsel beschouwd kunnen worden.
De functionele indeling
Bij een groot aantal zaken die het zenuwstelsel regelt is het verstandig dat je er “je hoofd niet bij hoeft te gebruiken”. De veranderingen vinden zo vaak plaats en er gebeurt zoveel tegelijk dat je hoofd ervan zou gaan tollen.
Je moet daarbij denken aan je hartslag en bloeddruk, de activiteit van je darmen (peristaltiek) en of je wel of niet een rode kop krijgt in een vervelende situatie. Dit worden de “autonome” (= onwillekeurige) functies genoemd.
Deze worden geregeld door een onderdeel van zenuwstelsel namelijk het autonome zenuwstelsel. Dit wordt ook wel het onwillekeurige of vegetatieve zenuwstelsel genoemd.
Dit zenuwstelsel laat de activiteit, die het orgaan van zichzelf al spontaan heeft, toe- of afnemen. Zou dit zenuwstelsel uitvallen dan werkt het orgaan nog wel maar de activiteit is niet meer afgestemd op de behoeften van het lichaam.
Er kan daarbij een tweedeling gemaakt worden in dat deel van het zenuwstelsel. De functies die nodig zijn om het lijf en leven te redden worden gestimuleerd door het (ortho)symp (ortho)s ympatisch atisch zenuwstelsel: je krijgt hartkloppingen , je pupillen worden groot en je wordt bleek bleek als een vaatdoek. Je lichaam wordt er op voorbereid om te vechten of te vluchten.
Soms wordt deze lichamelijke reactie als opwindend ervaren, zeker als je weet dat er niet “echt” gevaar is, maar je lichaam reageert toch vaak toch alsof.
Het tweede deel van het autonome zenuwstelsel is het parasympathische zenuwstelsel. Dit stimuleert de functie die nodig zijn voor “groei en herstel”. Allerlei klieren, zoals de speekselklier, en darmen gaan enthousiast aan het werk! Verder neemt de huiddoorbloeding toe.
Het andere deel van het zenuwstelsel is het animale zenuwstelsel. Dit is het deel dat nodig voor zaken waarvan je je bewust bent. Dat zijn dus de verschillende zintuigen en de zenuwen die je skeletspieren aansturen, beweging dus!
De anatomische en de functionele indeling “overlappen” elkaar. In het centrale zenuwstelsel hebben sommige somm ige delen een “animale functie” en andere delen met een “vegetatieve functie”. En ook de zenuwvezels met met de verschillende functies liggen gebroederlijk naast elkaar in de hersenzenuwen en de “perifere” zenuwen.
DE ONDERDELEN Nu komen de verschillende onderdelen van het zenuwstelsel aan de orde. Tevens wordt er iets vermeld over de functie. De functie in relatie tot aandoeningen komt ineen andere presentatie aan de orde.
De onderdelen van het CZS
Een belangrijk deel van het CZS zijn de grote hersenen (cerebrum). Dit deel is van groot belang voor bewuste werking van allerlei prikkels, het nadenken en het uitvoeren van bewuste bewegingen. Het bestaat uit verschillende kwabben en er zijn twee diepe groeven herkenbaar.
Elk deel van de schors van de grote hersenen heeft zijn eigen functie. Een beschadiging van dat deel geeft dus een specifieke uitval.
Hoe “verfijnder” de functie, hoe meer hersenschors ervoor nodig is. Er ontstaat dan ook een vervormd poppetje als je de functie op op de schors “uittekent”. Dit Dit heet een homunculus. De bewegingen van de handen zijn verfijnd, daar zijn dus veel hersencellen voor nodig. Hetzelfde geldt voor de tast.
Opvallend is het gegroefde uiterlijk van de hersenschors. Hierdoor is er een groter oppervlak beschikbaar voor de hersencellen. De schors bestaat uit grijze stof, dus zenuwcellen!
Beide hersenhelften (hemisferen) zijn met elkaar verbonden door de hersenbalk (corpus callosum) zo “weet” de linkerkant wat de rechter doet en omgekeerd.
voorzijde
Wat dieper in de grote hersenen zitten, hoe kan het ook anders, de diepe kernen. Ze worden ook wel de basale kernen genoemd. Deze zijn met name van belang voor de “automatische motoriek” zoals houding en spierspanning. De namen staan er alleen als illustratie, ga ze niet leren! Ook hier is dus goed een verschil te zien tussen “grijze” (cellen) en witte stof (neurieten).
Midden in de grote hersenen liggen de tussenhersenen. Deze bestaan uit de thalamus en de hypothalamus. De thalamus is een belangrijk schakelcentrum en de hypothalamus speelt onder andere een rol in de hormoonhuishouding (zie presentatie hormonen)
Nog dieper in het hoofd zit de hersenstam. Dit bestaat uit verschillende onderdelen. Deze delen zorgen voor “algemene” functies zoals ademhaling en bloeddruk, temperatuurregulatie, slaap- en waakritme en nog veel meer.
Achter aan de hersenstam zitten het cerebellum; de kleine hersenen. Deze zorgen voor de coördinatie van de bewegingen in tijd, plaats en kracht.
In tijd, om bijvoorbeeld bij sport op het juiste moment de handen na elkaar toe beweegt om een bal te vangen. Bij kleuters gaat dit in het begin vaak fout; dit moet dus geleerd = getraind worden.
Coördinatie van kracht: je moet een ei voorzichtiger oppakken dan bijvoorbeeld een steen. Als je hier niet op let dan zijn de gevolgen voor eigen rekening.
En als je “de plaats” niet coördineert dan “sla je de plank mis” bij tal van activiteiten.
Het laatste gedeelte van het C.Z.S. is het ruggenmerg. Het ruggenmerg ligt goed beschermd in het wervelkanaal en de zenuwen komen naar buiten via de openingen tussen de wervels.
Het ruggenmerg is een schakelcentrum voor reflexen, een weg voor prikkels van boven naar beneden (gevoel) en omgekeerd (beweging) èn het doorgeefluik waar de prikkels van de “hogere regionen” doorgegeven worden naar de spieren en de organen.
Net zoals de hersenen zit er in het ruggenmerg witte en grijze stof. In het ruggenmerg zit de grijze stof alleen in het midden. Deze heeft de vorm van een vlinder. De “wortels” komen aan de voor en achterkant uit het ruggenmerg. De voor- en achterwortels vormen tezamen de spinale zenuw = ruggenmergszenuw
Bijzonder is dat tijdens de groei het lichaam sneller groeit dan het ruggenmerg. Bij volwassenen zit de onderkant van het ruggenmerg ongeveer bij de bovenste lendenwervels. De voor en achterwortels lopen naar de “tussenwervelgaten” en vormen zo tezamen de “paardenstaart” oftewel de cauda equina
Dat is de reden dat een “lumbaalpunctie” altijd onder in de rug wordt uitgevoerd, meestal tussen de 4e en 5e lendenwervel. Bij volwassenen kun je dan geen ruggenmerg raken! Wel de wortels! Als dat gebeurt geeft het een behoorlijke tinteling in je been.
Omdat bij kinderen het ruggenmerg langer is en ze zeer angstig kunnen zijn in verband met het toch wat pijnlijke onderzoek worden ze bij een liquorpunctie met speciale “houdgrepen” vastgehouden zodat er minder kans is op schade.
HET PERIFERE ZENUWSTELSEL De kabels van hot naar her en vise versa
Het perifere zenuwstelsel zijn dus alle zenuwen die uit de hersenstam en het ruggenmerg komen. Deze zenuwen bevatten dus vezels vanuit de zintuigen naar het CZS en de vezels v ezels die de organen, bloedvaten en spieren aansturen.
De ruggenmergzenuwen geven duidelijk de “gelede” opbouw van het lichaam aan, net zoals bij een worm. Het lichaam is als het ware opgebouwd uit plakjes, segmenten, en elk segment heeft zijn eigen zenuwen.
En dus ook zijn eigen functie….
Op de huid is de verdeling in segmenten ook vast te stellen. De “plakjes” zijn duidelijk te herkennen. Deze verschillende segmenten worden “dermatomen” genoemd.
Naast de “spinale zenuwen”(die dus uit het ruggenmerg komen) zijn er de “hersenzenuwen”. Deze komen niet echt uit de hersenen maar uit de hersenstam. Elke zenuw heeft een Romeins nummer.
De functie(s) van de verschillende zenuwen is erg complex vanwege de vele zintuiglijke en motorische functies van het hoofd.
Een bijzonder onderdeel van het perifere zenuwstelsel zijn de sympatische grensstrengen. Deze liggen aan beide kanten van de wervelkolom in de borst en buikholte. b uikholte.
De grensstreng staat via takjes in verbinding met de zenuwen die uit het ruggenmerg komen. Zo kan vanuit de centra in de hersenstam de activiteit van de organen beïnvloed worden.
Waar komt al die informatie toch vandaan?
Het CZS kan alleen maar informatie verwerken als er informatie binnenkomt. De informatie bestaat uit “gegevens” uit de buitenwereld en vanuit het lichaam. Dit vormt een breed scala van “gegevens”.
Zintuigen zijn organen die “gegevens” omzetten in zenuwsignalen. Er zijn drie soorten zintuigen. z intuigen. De eerste zijn de “exteroceptoren”. Deze geven het CZS informatie over de buitenwereld. Het zijn de bekende 5 zintuigen.
Daarnaast zijn er zintuigen die informatie leveren over houding- en beweging. Je bent je er niet direct van bewust maar als het je gevraagd wordt weet je waar je hoofd en handen zijn en in welke stand. Dit heet propioceptie; van essentieel belang om je bewegingen te kunnen sturen en niet te vergeten: je evenwicht te bewaren.
Zo zit in het binnenoor het evenwichtsorgaan en in de spieren, pezen en gewrichtbanden allerlei zintuigorgaantjes waardoor je weet hoe je lichaam staat staat en waar je je handen (en tenen) gelaten hebt
Als laatste zijn er de enteroceptoren. Deze geven informatie over de toestand in het lichaam zelf. Sommige wordt je je wel bewust, bijv afkoelen en oververhitting. Andere “informatie” blijft onbewust zoals bloeddruk.
Als de receptoren de prikkels omgezet hebben in zenuwsignalen dan gaan deze via de zenuwen naar het ruggenmerg en de hersenstam. De cellichamen van de gevoelszenuwcellen liggen buiten het CZS, namelijk in het spinaal ganglion.
In het CZS wordt deze informatie dan verwerkt en er komt al dan niet een reactie. In veel gevallen is deze reactie onbewust. Er is dan sprake van een reflex. Een bekende reflex is de “kniepeesreflex”.
Reflexen gaan snel en besparen dus tijd. Ze hebben vaak een beschermende functie of regelen hartactie of klieractiviteit. De prikkel kan van buiten komen, pijn bv, vanuit de pezen en spieren of vanuit de organen.
Heel veel activiteit op basis van info vindt pas plaats nadat deze bewust verwerkt is. Er wordt een besluit genomen over wat er al dan niet gedaan moet worden.
Ook dit kan weer simpel zijn, zoals je even krabben waar het jeukt, of complex zoals het oplossen van een sudoku.
En hiermee eindigt het eerste deel van het zenuwstelsel. In deel 2 komen de omgevende structuren aan de orde zoals bloedvaten, vliezen en hersenvocht.
