Fysiologie - CH10 - Cells of the Nervous System Flashcards
Centrale zenuwstelsel (CNS)
Bestaat uit de brein en en het ruggenmerg (spinal cord). Het is bedekt door 3 membranen:
- Dura mater, de buitenste
- Arachnoid, de middelste
- Pia mater, de binnenste
Ook heeft het verschillende mater:
- Grijs mater, bevat neuron cellichamen
- Wit mater, is rijk aan myeline
Nuclei
Neuronen binnen het CNS die vergelijkbare functies hebben.
Perifere zenuwstelsel (PNS)
Bestaat uit elementen die buiten de dura mater liggen:
- sensorische receptoren
- perifere delen van spinale en craniale zenuwen
- alle perifere delen van het autonoom zenuwstelsel
Afferent zenuwen
sensorische zenuwen die berichten van de periferie naar het CNS brengen
Efferent zenuwen
Motor zenuwen die berichten van het CNS naar de perifere weefsels brengen
Perifeer ganglia
Groepen van zenuwcellen die in kleine knopen geconcentreerd zijn en buiten het CNS liggen
Autonoom zenuwstelsel (ANS)
Deel van het zenuwstelsel dat onwillekeurige functies reguleert:
- hartslag
- bloeddruk
- spijsvertering
- temperatuur regulatie
- voortplantingssysteem
Neuronen en Glia cellen
Het brein bevat ~10^11 neuronen en iets meer glia cellen. Elke neuron kan met 1000 andere neuronen communiceren. Glia cellen zijn niet primaire signaalcellen.
Neuronen in de hersenen
Elk deel van de hersenen bevat neuronen met speciale vormen, connecties etc. Hierdoor kan één deel van het brein niet invallen voor een ander deel
Schwann en Schleiden
In 1838 kwamen zij met de theorie dat cellen de bouwstenen van het leven zijn en zeiden dat cellen spontaan kunnen ontstaan
Camillo Golgi
In 1885 introduceerde hij de ‘black reaction’ waardoor neuronen geheel onthuld konden worden met al hun processen.
Heeft nooit de neuron doctrine geaccepteerd
Santiago Ramón en Cajal
Gebruikte de Golgitechniek, en ontdekte dat het zenuw weefsels niet alleen bestaat uit individuele cellen maar dat de anatomie functioneel is bij cel communicatie
Heinrich von Waldeyer
Omschreef individuele cellen in het brein als neuronen, schreef in 1891 de neuron doctrine, ontdekt met een elektron microscoop waarbij te zien was dat neuronen helemaal van elkaar gescheiden zijn
Heinrich von Waldeyer
Omschreef individuele cellen in het brein als neuronen, schreef in 1891 de neuron doctrine, ontdekt met een elektron microscoop waarbij te zien was dat neuronen helemaal van elkaar gescheiden zijn
Cytoskelet neuron
Bestaat uit:
- neurofilamenten
- microtubules
- dunne filamenten
2 en 3 geven axonen en dendrieten de capaciteit om van vorm te veranderen
Cellichaam
Ook wel soma of perikaryon. Het deel van de cel wat de nucleus omringt. Bevat het ER en het Golgi-complex
Is verantwoordelijk voor neuronale huishouden zoals het verwerken van eiwitten
Dendrieten
Hoofdgebied voor het ontvangen van informatie dus membraan bevat veel receptoren die binden en reageren op neurotransmitters van omliggende cellen. Dit bericht heeft invloed op de prikkelbaarheid of functie van een neuron
Cytoplasma bevat netwerken van microtubules en verlengingen van het ER
Axon
Origin heet axon hillock en hieronder is een stukje niet-gemyeliniseerd, de intial segment. Hier kan een actiepotentiaal ontstaan.
Axoplasma:
- Bijna 1000 keer meer dan het cellichaam
- Bevat microtubules en neurofilamenten die voor stabiliteit zorgen
Myeline
Bestaat uit opgerolde celmembranen van glia cellen die zich om het axon wikkelen. Hierdoor springt het actiepotential van de ene node van Ranvier naar de andere
- In CNS wordt het door oligodendrocyten geproduceerd
- In PNS wordt het door schwann cellen geproduceerd
Presynaptic terminals
Als het actiepotentiaal dit bereikt worden er chemische signaalmoleculen losgelaten.
Is in contact met dendrieten en cellichamen.
Synaps
Bestaat uit:
de presynaptic terminal, het postsynaptic membraan en de synaptic cleft (synaps spleet)
Kunnen plasticiteit ondergaan: op lange termijn veranderingen ondergaan door voorafgaande activiteit
Microtubule-associated proteins (MAPs)
Associeren met micortubules en helpen deze te koppelen aan andere cel componenten:
- MAP-1 en MAP-2 hebben een hoger moleculair gewicht (meest voorkomend in dendrieten)
- Tau eiwitten hebben een lager moleculair gewicht (beperkt tot axonen)
Tau eiwitten
Zijn beperkt tot axonen waardoor de formatie van axonen niet de formatie van dendrieten wijzigt.
Kan zich samenvoegen tot neurofibrillary tangles die een kenmerk van Alzheimer zijn
Microtubules in structuren van neuron
- In axons liggen microtubules met hun plus einde weg van het cellichaam, wat de stroming van materiaal in en uit het axon polariseert
- In dendrieten hebben ze geen consequente oriëntatie, waardoor dendrieten functioneel vergelijkbaarder zijn met cellichamen
Transport eiwitten over axon
Axonen hebben geen ingebouwde eiwitsynthese vermogen, daardoor is transport van eiwitten over het axon lastig.
Er zijn 2 mechanisme om materiaal richting de presynaptic terminal te brengen, ofwel de ‘anterograde’ richting
En een 3 mechanisme voor transport in de tegenovergestelde ‘retrogade’ richting
Fast axoplasmic transport
Voornamelijke lading zijn vliezige organellen zoals vesicles en mitochondria. Eiwitten, lipiden en polysacchariden kunnen ook snel getransporteerd worden omdat ze zich in deze organellen bevinden.
Organellen en Vesicles bewegen over de microtubles met de hulp van kinesin.:
- Dit is een ATPase die met een snelheid van 400 mm/dag over het axon beweegt
- Beweegt altijd naar de plus kant van microtubules
Fast Retrogade transport
Gebeurd met de hulp van brain dynein/ MAP-1C:
- Beweegt over de microtubules richting de min kant en is een ATPase
Deze transport is nodig om groeifactoren richting de nucleus te krijgen voor overleving. Hoe dit gebeurd is nog onbekend, het kan zijn door endocytose en transport in een signaal endosoom
Slow Axoplasmic transport
Hierbij worden andere eiwitten, zoals cytoskelet eiwitten en oplosbare eiwitten die als enzymen gebruikt worden, vervoert. Dit gaat met een snelheid van 0.2-8.0 mm/ dag met als langzaamste neurofilamenten en microtubules subunits.
Verschil langzaam en snel axoplasmic transport:
Het aantal onderbrekingen tijdens de lange axonale reis
Classificatie neuronen
Op basis van:
- Axonale projectie: projectie neuronen en interneuronen
- Dendritische Geometrie: pryamidal en stellate cellen
- Aantal processen: unipolair, bipolair, en multipolair
Projectie neuronen
Ofwel, principal neuronen of Glogi type I cellen. Zijn neuronen met lange axonen die verbinden met andere delen van het zenuwstelsel
Interneuronen
Ofwel intrinsieke neuronen of Golgi type II cellen. Sommige hebben hele korte axonen en andere hebben helemaal geen axon -> anaxonale
Deze anaxonale neuron in de retina (deel van oog) heet een amacrine cel
Dendritische Geometerie
Pyramidal cellen: piramidevormige set dendritische takken, bevatten dendritische spines
Stellate cellen: radiaalvormige set dendritische takken, niet al deze cellen hebben dendritische spines (aspiny)
Dorsal root ganglion cel
Een unipolair neuron
- Proces richting CNS, informatie gaat weg van het cellichaam
- Proces richting sensorische receptoren in de huid, informatie gaat richting het cellichaam
Bipolair neuronen
Hebben 2 processen die uitbreiden aan de tegenovergestelde kanten van het cellichaam, zoals de retinal bipolair cel
Multipolair neuronen
Meeste neuronen in de hersenen, hebben vele dendritische processen dus krijgen veel synaptische input.
Glial cellen
Missen axonen, actiepotentiaal en synaps potentiaal. Ze vullen de ruimte rondom de neuronen, tot er enkel 0.02 µm ruimte over is tussen de 2. Verder zijn ze betrokken bij bijna elke functie van het brein
Soorten glial cellen
In CNS:
- Oligodendrocyten (vormen myeline om CNS axonen)
- Astrocyten
- Microglial cellen
In PNS:
- Satelliet cellen in autonoom en sensorische ganglia
- Schwann cellen (myeliniseren perifere zenuwen)
- Enteric glial cellen
