1.5 - Neurale regulatie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Bs 5: neurale regulatie

Bij een zenuwcel in rust heeft het cytoplasma een negatieve elektrische lading ten opzichte van de buitenkant van de cel.

Het verschil is +- 70 milivolt.

Leerdoelen

• Je kunt beschrijven hoe impulsgeleiding plaatsvindt, dus de stroom over een zenuwcel (neuron)

• Je kunt beschrijven hoe impulsoverdracht plaatsvindt, dus 'informatie' van een zenuwcel over de synaps naar een andere zenuwcel. 

Sleep ieder onderdeel naar de juiste plek.

Axon

Dendriet

Cellichaam

Synaps

Myelineschede

Hoe wordt een impuls doorgegeven tussen twee zenuwcellen?

1. Via hormonen die binden aan receptoren
2. Via een elektrisch signaal
3. Via neurotransmitters die binden aan receptoren
4. Via eiwitten op de celmembraan

Begrippen B5. - Binas 88 D-G

- Impulsgeleiding                                                                 - Sprongsgewijze impulsgeleiding
- Rustpotentiaal                                                                    - Impulsoverdracht

- Ionenpomp/Ion-kanaal                                                   - Neurotransmitter (exciterend/inhiberend)

- Drempelwaarde                                                                 - EPSP
- Actiefase                                                                               - IPSP
- Herstelfase                                                                           - Summatie
- Alles-of-niets principe
- Prikkeldrempel
- Impulssterkte
- Impulsfrequentie

Ionen

Verschil in lading komt door ionen.

Een ion is een een deeltje met een positieve of negatieve lading.

Impulsgeleiding

Vindt plaats door ion-kanalen:

1. Natrium-kanaal 
2. Kalium-kanaal
3. Natrium-kalium pomp

Rustpotentiaal

• Potentiaal = elektrische lading die staat op het membraan De lading komt tot stand door de verdeling van ionen binnen en buiten de cel , zie Binas 88D en E
  De rustpotentiaal is  negatief -> -70 milliVolt (mV) * waarom?
• 3 Na+ naar buiten, 2 K+ naar binnen.  (salty banana)

Zie Binas 88D en E

Ontstaan impuls

In zintuigcellen  kan een impuls ontstaan doordat de prikkel ervoor zorgt dat natriumkanaaltjes open gaan. 

 

Ontstaan impuls

Dit gebeurt alleen als de prikkel sterk genoeg is, er moeten namelijk meerdere natriumkanaaltjes open gaan voordat de prikkeldrempel is bereikt.

Het impuls ontstaat namelijk als het verschil in lading van -70 naar -50 milivolt gaat, over de drempelwaarde.

Als dit gebeurd gaan hierdoor
alle omliggende natriumkanaaltjes open.

Opdracht 

Beantwoord de volgende vragen. Daarna gaan we ze nabespreken.​

• Dat dit bij sommige patiënten gebeurt, komt misschien doordat zij
  een verhoogde stofwisseling hebben. Noem een hormoon die hier
   mee te maken kan hebben. ​

• Leg uit op welke soort neuronen de narcose niet volledig werkt. ​ 
  
  

• Normaal gesproken bindt een narcosemiddel aan een post-synaptische receptor, in plaats van de standaard neurotransmitter die aan deze receptor bindt. Hoe kan dit verklaren dat een patiënt geen pijn meer ervaart?

schildklier - T4/tyroxine

- schakel en sensorisch en neuronen

- receptor is niet meer beschikbaar en kan dus niet meer reageren, geen nieuwe impuls veroorzaken 

L = R

Bs 5: neurale regulatie

opdr 38-42 

(+ afmaken basisstof 1.3 en 1.4)

Het 'dermatoom'

ventraal & dorsaal

gordelroos

varicella-zoster-virus, 'heractivatie waterpokken'.
verschijnt als een enkele streep blaren die zich rond de linker- of rechterkant lichaam (vaak romp)

After primary infection, VZV is hypothesized to spread from mucosal and epidermal lesions to local sensory nerves. VZV then remains latent in the dorsal ganglion cells of the sensory nerves. Reactivation of VZV results in the clinically distinct syndrome of herpes zoster (i.e., shingles)

Korte herhaling impulsgeleiding! 

Hoe noemen we 1 & 5 (-70mV)?

1. Beginwaarde
2. Elektrische rust
3. Rustpotentiaal
4. Actiefase

Wat gebeurt er in de actiefase (2) als een
impuls wordt doorgegeven?

Hint spiek in Binas 88F!

1. Na+ / K+ pomp gaat werken
2. Na+ kanaal gaat open
3. K+ kanaal gaat open
4. Beide kanalen gaan open

Hiernaast zie je activiteit van gehoorzenuw

Wat gebeurt er als je in plaats van een
zacht geluid een hard geluid hoort?

1. Frequentie wordt sneller
2. Frequentie wordt trager
3. De golf (amplitude) wordt hoger
4. De golf (amplitude) wordt breder

Refractionaire periode - waarin er geen / moeilijker een nieuw actiepotentiaal onstaat

kan de impuls ook teruglopen naar het cellichaam?

Myelineschede

sprongsgewijze
impulsgeleiding

(1,5 mm)

± 50X sneller
dan zonder
myelineschede

Impulsfrequentie

• Je lichaam vertaalt prikkels naar impulsen. Hoe sterker de prikkel is, hoe meer impulsen er per seconde worden gegenereerd (hogere impulsfrequentie)

• Bijvoorbeeld: 

       - hard geluid = veel impulsen per seconde

        - zacht geluid = weinig impulsen/sec.  

Komt door alles-of-niets-principe

Waardoor gaat het
actiepotentiaal zich als een
'wave' over het zenuwmembraan?

Ontstaan impuls

Dit gebeurt alleen als de prikkel sterk genoeg is, er moeten namelijk meerdere natriumkanaaltjes open gaan voordat de prikkeldrempel is bereikt.

Het impuls ontstaat namelijk als het verschil in lading van -70 naar -50 milivolt gaat, over de drempelwaarde.

Als dit gebeurd gaan hierdoor
alle omliggende natriumkanaaltjes open.

Neurotransmitter in synaps en impulsoverdracht

Neurotransmitters en impulsoverdracht Binas 88G-I

• Impulsen worden tussen zenuwcellen overgegeven door neurotransmitters (signaal dus 'chemisch' ipv elektrisch)
• Waardoor komen de blaasjes met neurotransmitters vrij? 
  
  
• Neurotransmitters binden aan receptoren
• Deze receptoren zijn ion-kanalen voor Na+ die open gaan, zodra een neurotransmitter eraan bindt
• Het opengaan van deze receptor ion-kanalen zorgt ervoor dat er een verandering optreedt in elektrische lading
• Verandert de elektrische lading naar boven de drempel-waarde  dan wordt de impuls doorgegeven
• Als de neurotransmitter los laat/afgebroken wordt door enzymen, gaan de ion-kanalen weer dicht

Neurotransmitters

• Stoffen die de werking van het zenuwstelsel beïnvloeden
• Meer dan 50 verschillende stoffen 
• Vooral in de hersenen veel verschillende
• Kunnen stimulerend (exciterend) of juist
  remmend (inhiberend) werken op de impulsoverdracht
• Stelregel: elke zenuwcel geeft maar een type neurotransmitter af! (Kan wel meerdere ontvangen). 

Binas

(tabel?)

• Hoe kan een neurotransmitter inhiberend werken? Wat voor poort wordt er dan geopend? 

             *waarom kan informatie op axon alleen 'digitaal' zijn? 

Geneesmiddelen en genotmiddelen

Mechanismen:

• meer of minder afgifte neurotransmitters
• neurotransmitters blijven langer of juist korter in synapsspleet doordat ze niet/minder snel of respectievelijk sneller worden afgebroken
• imitatie neurotransmitter
• blokkade van receptor
• stimuleren van receptor 

1.5 impulsgeleiding en overdracht

Eerst: Posteropdracht
Klaar?  opdrachten van 1.3 , 1.4 en 1.5 afmaken

]

Posteropdracht 

Vb. Drug: cafeine. 

- molecuul, (structuur, oorsprong, concentratie, etc.) 

- uitleg werking van synaps (of ander deel zenuwstelsel waar drug op inwerkt) 

- wat de drug doet (Niveau: molecuul ->  cel -> organisme) 

- Gezondheidsrisico's/voordelen bij langdurig gebruik

Zelf 2/3-tal vormen en kijken of drug nog beschikbaar is bij de docent - kijk via https://drugsindehersenen.jellinek.nl/ ​ 

Klaar? opdrachten van 1.3 , 1.4 en 1.5 afmaken

Je gaat je verdiepen in het zenuwstelsel en neurotransmitters, en de invloed van drugs hierop. Hiervoor gebruik je de volgende website: https://drugsindehersenen.jellinek.nl/ ​

•  Groepjes van 2 / 3 
•  Kies een drug van de website ​
•  Poster maken over de werking van zenuwcellen en neurotransmitters​
•  Twee situaties moeten op de poster staan: de normale werking van de neuronen neurotransmitter(s) en de invloed van de drug op de neuronen en neurotransmitter(s)​
• 1 uur de tijd
•  iedereen moet dit kunnen presenteren –