Zintuigen, Hersenen en Beweging (ZHB) 1 - B1 - Geneeskunde - UU - Notes (2015-2016)

Bevat notes met de relevante thema's bij het vak Zintuigen, Hersenen & Beweging 1 (ZHB I) (Geneeskunde - UU - Jaar 1) voor het collegejaar 2016/2017:

Notes (Thema: Ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel)

HC: Hoe is de bouw en organisatie van het centrale zenuwstelsel (vaten & vliezen)?

Het zenuwstelsel

Binnen het zenuwstelsel onderscheiden we het centrale zenuwstelsel en het perifere zenuwstelsel. Onder het centrale zenuwstelsel rekenen we de hersenen (encephalon) en het ruggenmerg (myelum). Onder het perifere zenuwstelsel vallen de 12 paar hersenzenuwen (nervi craniales), 31 paar ruggenmergzenuwen (nervi spinales) en de sensibele en autonome ganglia. Eigenlijk behoren tot het PZS alle zenuwen van het lichaam. Zenuwen kunnen worden opgedeeld in afferente en efferente zenuwen. Afferente zenuwen zijn aanvoerende zenuwen. Zij vervoeren informatie vanaf een receptor via het perifere zenuwstelsel naar het centrale zenuwstelsel. De informatie is sensorisch. Het is ofwel afkomstig van de organen (visceraal sensibel) ofwel somatisch informatie. Een voorbeeld van afferente informatie is dat je een kopje thee vast hebt en voelt dat deze heet is. De andere soort zenuwen zijn de efferente zenuwen. Deze vervoeren informatie van het centrale zenuwstelsel naar het perifere zenuwstelsel om daar een bepaald effect te hebben. Dit zijn motorische signalen, ze hebben beweging als gevolg. Deze zenuwen kunnen weer worden opgedeeld in somatische en autonome zenuwen. De autonome zenuwen geleiden informatie naar bijvoorbeeld de hartspieren en speekselklieren. Deze informatie is onwillekeurig, je kan er zelf geen directe invloed op uitoefenen. De somatische zenuwen sturen de skeletspieren aan. Deze worden wel willekeurig aangestuurd. Je kan namelijk zelf bepalen hoe je bijvoorbeeld je arm beweegt.

Het centrale zenuwstelsel

In het centrale zenuwstelsel (CZS) zijn de volgende structuren te onderscheiden:

• Telencephalon – de cerebrale hemisferen, deze worden ook wel de grote hersenen genoemd en vormen een linker- en een rechterhelft.

• Diencephalon - letterlijk: ‘tussenhersenen’

• Mesencephalon - ook wel ‘middenhersenen’. Dit is het bovenste deel van de hersenstam

• Metencephalon – onder te verdelen in de pons (het volgende deel van de hersenstam) en cerebellum (kleine hersenen)

• Myencephalon – ook wel de medulla genoemd, het onderste deel van de hersenstam

• Ruggenmerg

De hersenstam wordt gevormd door het mesencephalon, de pons (van het metencephalon) en de medulla (van het myencephalon).

Hersenvliezen

Het hersenen wordt voor bescherming omgeven door drie vliezen: de dura mater, arachnoïdea en pia mater. Een ander woord voor hersenvliezen is meningen.

Dura mater

Dit is het buitenste vlies en is relatief hard van aard. Onder normale omstandigheden zit het vlies direct tegen de schedel aan. Het vlies is ontstaan uit het mesoderm en wordt gevasculariseerd door de a. meningea, die ontspringt bij de slaap. Een bloeding op dit punt kan leiden tot een epiduraal hematoom (deze bloeding vindt dus boven de dura plaats). Er zal nu een ophoping van bloed ontstaan. Aangezien de hersenen erg zacht zijn, zal de bloedophoping de hersenen indrukken. De hersenen zullen nu in de richting van het achterhoofdsgat geduwd worden. Hier kan het druk uitoefenen op de hersenstam, wat tot coma kan leiden. De bloeding bevindt zich tussen de schedel en de dura mater. Een epidurale bloeding is ovaalvormig en sterk begrensd. Hierdoor zijn deze bloedingen op een scan gemakkelijk te herkennen. Wanneer de bloeding op tijd wordt ontdekt, kan een gaatje in de schedel gemaakt worden. Het bloed kan hierdoor wegstromen, waardoor het niet voor verdrukking van de hersenen kan zorgen. De dura mater bestaat uit twee bladen: het endostale blad, het buitenste blad dat tegen de schedel aan ligt, en het meningeale blad, het binnenste blad. Deze bladen liggen over het algemeen erg dicht tegen elkaar aan, maar wijken uit elkaar bij een veneuze sinus. Op de plekken waar de bladen tegen elkaar aan liggen, zijn ze nauwelijks van elkaar te onderscheiden.

Arachnoïdea

Dit vlies ligt dicht tegen de dura mater aan, zodat er onder normale omstandigheden geen sprake is van een subdurale ruimte. Onder het arachnoïdea bevindt zich de subarachnoïdale ruimte, waarin het liquor cerebrospinalis (hersenvloeistof) zich bevindt. Hier liggen ook de oppervlakkige venen, die naar de sinussen lopen.
Bij beschadiging ontstaat hier een subduraal hematoom. Meestal gaat het om een ruptuur in de ankervenen (andere naam voor de oppervlakkige venen), die door de arachnoïdea en dura mater heen gaan om de oppervlakkige vaten met de sinussen te kunnen verbinden. De bloeding bevindt zich dus tussen de dura mater en het arachnoïdea. Op een scan is de bloeding als een bobbelige structuur te zien. Ook deze bloeding zorgt voor verdrukking van de hersenen en kan coma en dood tot gevolg hebben.
Door de vele kleine verbindingen met het pia mater wordt de arachnoïdea ook wel het spinnenwebvlies genoemd.

Pia mater

Dit binnenste vlies ligt direct tegen de hersenen aan. Het volgt de vormen en contouren van de hersenen heel precies. Vascularisatie van de hersenen

Veneuze systeem

De venen in hoofd-/halsgebied hebben geen kleppen, waardoor er sprake is van intra-extracraniële anastomosen. Een infectie in de buurt van de ogen, kan daardoor gemakkelijk in de hersenen terecht komen. Door de afwezigheid van kleppen kan het bloed namelijk zo richting de hersenen lopen. De oppervlakkige en diepe venen monden uit in de veneuze sinussen, die intraduraal liggen. De belangrijkste veneuze sinussen zijn de sinus sagittalis superior, de sinus sagittalis inferior, de sinus rectus, de confluens sinuum, de sinus transversus, de sinus sigmoideus, de sinus cavernosus en de sinus petrosus superior.

Liquorcirculatie

In de plexus choroideus wordt hersenvocht geproduceerd ter bescherming van de hersenen en schokdemping. Deze plexus choroideus bevinden zich in het laterale ventrikel, het derde ventrikel en in het vierde ventrikel. De aquaducutus cerebri bevat ook hersenvocht (cerebrospinal fluid: CSF) en verbindt het 3^e ventrikel met het 4^e ventrikel. Het centrale kanaal in het ruggenmerg bevat ook hersenvocht. Via het 4^e ventrikel komt het hersenvocht in de foramina, een soort kanaaltje. Via de foramina bereikt het hersenvocht de subarachnoïdale ruimte. Het heeft hier een beschermende functie. Het hersenvocht wordt afgevoerd via de veneuze sinussen. Om dit beter mogelijk te maken stulpt het arachnoïdea een klein beetje uit in de veneuze sinussen.

Arteriële systeem

Het arteriële systeem bestaat uit het voorste systeem (a. corotis interna) en het achterste systeem (a. vertebralis). Hierin bevindt zich de Cirkel van Willis. Dit is een ‘cirkel’ die gevormd wordt door arteriën die met elkaar verbonden zijn, waardoor een stukje bescherming geboden wordt. Als in één van de arteriën van de cirkel een occlusie (verstopping) optreedt, kan het bloed via andere arteriën van de cirkel toch naar het voorste of achterste systeem stromen. Door een ruptuur van de aanvoerende bloedvaten in de subarachnoïdale ruimte kan een subarachnoïdale bloeding ontstaan. Vaak is de oorzaak een verdikking/uitstulping van de slagader: aneurysma. Deze bevinden zich vaak op plekken waar aftakkingen zijn.

Het arteriële systeem kent zowel perforerende takken als oppervlakkige takken. De perforerende takken gaan direct de hersenen in, terwijl de oppervlakkige takken eerst naar de buitenzijde van de hersenen strekken en vanaf daar verder vertakken over de hersenen. Deze oppervlakkige takken worden ook wel corticale takken genoemd en zijn onder te verdelen in drie types op basis van regio:

• A. cerebri anterior (deze arteriën liggen a.h.w. als een ‘hanenkam’ over de hersenen en tussen de beide hemisferen)

• A. cerebri media (deze bevinden zich aan de zijkanten van de hemisferen)

• A. cerebri posterior (deze bevinden zich aan de achter- en onderkant)

HC: Hoe ontwikkelt zich het centrale zenuwstelsel?

Gastrulatie

Na de bevruchting gaat de zygote zich delen, waardoor er na vijf dagen een blastocyst is ontstaan. Dit proces vindt nog voor de implantatie in de uterus plaats. Deze blastocyst bestaat uit een inner cell mass (ook wel de embryoblast) en een outer cell mass (trofoblast). Uit de embryoblast ontwikkelt zich een tweebladige kiemschijf, bestaande uit de epiblast en de hypoblast. Uit de inner cell mass zal zich het embryo gaan ontwikkelen en uit de outer cell mass zal zich de placenta ontwikkelen.

Na enige tijd ontstaat de primitief streep (primitive streak) in het epiblast, bestaande uit een primitieve grove en een primitieve knop. Cellen in de epiblast gaan zich enorm vermeerderen. Vervolgens migreren ze door de primitief streep heen en drukken de hypoblastlaag volledig weg. De nieuw gevormde laag heet het endoderm. Tussen endoderm en epiblast wordt het mesoderm als derde laag gevormd. Deze vorming van een drielagige kiemschijf wordt ook wel gastrulatie genoemd.

Neurulatie

Het proces

Doordat de chorda dorsalis inducerende substanties uitscheidt naar boven, verandert een deel van het bovenliggende ectoderm in zogenaamd neuro-ectoderm: ook wel de neurale plaat. Uit het paraxiaal mesoderm worden ondertussen de somieten gevormd. Dit zijn losse klompjes cellen. Door de toenemende hoeveelheid van paraxiaal mesoderm, wordt de neurale plaat gekromd. In deze neurale plaat ontstaat na enige tijd de neurale groeve, die omgeven wordt door de neurale wallen die steeds hoger worden. Uiteindelijk zullen de wallen aan de bovenkant naar elkaar toegaan en daar fuseren, zodat de neurale buis ontstaat. Boven deze buis zal ook het ectoderm weer fuseren ter bescherming. De sluiting van de buis begint op dag 22 in de hals, ter hoogte van de eerste vijf gevormde somieten. Vervolgens gaat het sluitingsproces verder in zowel de craniale als caudale richting. Vervolgens is de craniale kant op dag 24-25 geheel gesloten en de caudale kant op dag 26-27. Tijdens het sluiten van de buis zullen de neurale lijstcellen (cellen die zich tussen de neurale plaat en het ectoderm bevinden) migreren naar binnen toe, om op een andere plaats nieuwe structuren te vormen. Bijvoorbeeld: de zachte hersenvliezen, perifere gliacellen, cellen in sensibele en autonome ganglia. Dit hele proces wordt neurulatie genoemd.

Differentiatie van somieten

De vorming van wervels wordt bewerkstelligd door de somieten (het paraxiale mesoderm), die o.a. differentiëren in sclerotomen, dermatomen en myotomen. De innervatie van de huid is gebaseerd op de segmentale organisatie van somieten. Vanuit elke wervel gaat een zenuw uit die zorgt voor de innervatie van een bepaald huidgedeelte, ofwel dermatoom. Elk dermatoom wordt door een spinale zenuw die op hetzelfde niveau ligt geïnnerveerd. Op basis van deze gegevens zijn dermatoomkaarten opgesteld, waardoor bij pijn gericht naar afwijkingen en bepaalde wervels kan worden gezocht.

De innervatie van myotomen

Innervatie van myotomen (spieren) is ook gebaseerd op de segmentale organisatie van somieten. Een verschil met de innervatie van dermatoom, is dat bij myotomen de segmentatie niet goed zichtbaar is, omdat spieren vaak ontstaan uit meerdere somieten. Een spier wordt hierdoor ook door meerdere zenuwen geïnnerveerd.

Sclerotomen

Sclerotomen (wervels) bestaan uit een ventraal gedeelte (wervellichaam) en een dorsaal gedeelte (wervelboog). Het wervellichaam wordt gevormd onder invloed van inducerende stoffen van de chorda dorsalis, en de wervelboog ontstaat onder invloed van inducerende stoffen van het neurale weefsel. De tussenwervelschijven worden gevormd door het chorda dorsalis.

Neurale buisdefecten

Het sluitingsproces van de neurale buis verloopt niet altijd goed, waardoor er neurale buisdefecten kunnen optreden. Er zijn verschillende neurale buisdefecten bekend. Een daarvan is spina bifida. Bij deze afwijking is de neurale buis niet goed gevormd, waardoor de wervelbogen niet volledig zijn. Er is sprake van een gespleten wervelkolom. Hierdoor kunnen de vliezen en eventueel ruggenmerg of wortels uit de wervelkolom stulpen. Deze zitten dan in een soort zakje dat aan de rug hangt. Wanneer er slechts 1 wervelboog slecht gevormd is, zal er gewoon huid overheen groeien en is het dus eigenlijk gesloten. Dit wordt een spina bifida occulta genoem en wordt gekenmerkt door haargroei op de plek van het defect. Wanneer alleen de vliezen uitstulpen in deze zak, wordt er gesproken van een meningocele. Wanneer ook het ruggenmerg uitstulpt, is er sprake van een myelomeningocele. Op plekken waar de wervelkolom gespleten is, is de huid vaak erg dun of afwezig. Wanneer het neurale weefsel aan het oppervlakte ligt, is er sprake van een open spina bifida ofwel myeloschisis.

Een spina bifida gaat vaak gepaard met hydrocephalus, een waterhoofd. Bij deze afwijking zijn de hersenen iets naar beneden gezakt, waardoor er een obstructie van het liquor afvoersysteem ontstaat. De foramina wordt geblokkeerd. De hersenvloeistof hoopt zich op in het hoofd. Doordat de botten nog niet volgroeid zijn, zal de schedel zich vergroten. Dit verschijnsel wordt ook wel een ‘waterhoofd’ genoemd. Een ander neurale buisdefect wordt anencephalie genoemd. Deze afwijking ontstaat wanneer het craniale deel van de neurale buis niet goed sluit, waardoor er vrijwel geen hersenen worden gevormd. Ook kan het zijn dat de schedel niet goed wordt gevormd, waardoor er een zakvormige uitstulping aan het hoofd ontstaat. Er is sprake van een meningocele of meningoensephalocele.

Ontwikkeling hersenen

Hersenblaasjes

Nog voor de neurale buis gesloten is aan de voorzijde, begint de ontwikkeling van de hersenen, door middel van de vorming van drie blaasjes: het prosencephalon, mesencephalon en rhombencephalon. Het prosencephalon is onder te verdelen in het telencephalon en het diencephalon. Het rhombencephalon valt uiteen in het metencephalon en het myelencephalon door de flexura pontis, een kromming die ontstaat in het midden van het rhombencephalon. Op deze manier ontstaat uit een stadium met drie blaasjes een stadium met vijf blaasjes.

Uit het telencephalon ontwikkelen zich twee blazen, die de beide helften van de grote hersenen vormen. Het stukje daartussen wordt het diencephalon genoemd. Hieruit ontwikkelt zich de thalamus (voornamelijk verantwoordelijk voor informatieoverdracht), hypothalamus (belangrijke rol in hormoonregulatie en aansturing van het autonome zenuwstelsel) en de epithalamus (rol in dag-/nachtritme).

Het diencephalon vormt lateraal een uitstulping, genaamd het oogblaasje. Hieruit ontstaat de oogbeker. Vanuit de oogbeker vormen de retina (netvlies) en oogzenuw (nervus opticus) zich. De lens wordt gevormd uit het ectoderm, als gevolg van inducerende substanties. Een uitstulping in het midden van het diencephalon vormt de hypofyse, bestaande uit een neurohypofyse (lobus posterior) en een adenohypofyse (ectoderm stomodeum). De adenohypofyse ontstaat uit het ectoderm vanuit de primitieve mondholte. Uit het metencephalon ontwikkelt zich de pons en het cerebellum. De medulla wordt gevormd uit het myelencephalon.

Flexuren

Na verloop van tijd zijn er drie krommingen in de hersenen te onderscheiden:

• Flexura cranialis  – in mesencephalon

• Flexura cervicalis – bij de overgang van hersenen naar ruggenmerg

• Flexura pontis – in het rhombencephalon

Ventrikelsysteem

Het lumen van de neurale buis is te beschrijven aan de hand van het ventrikelsysteem. Hieronder een overzicht met welk ventrikel bij welk deel van de hersenen hoort:

Holoprosencephalie

Wanneer er geen vorming van de twee blazen in het prosencephalon, waaruit uiteindelijk de twee hemisferen ontstaan, is er sprake van holoprosencephalie. Er is sprake van een incomplete klieving van het prosencephalon. Hierdoor ontstaat er één grote hersenen en ook maar één lateraal ventrikel in plaats van twee. Dit heeft vaak midfaciale defecten tot gevolg, dit zijn vooral defecten aan de ogen en neus.

De cerebrale hemisferen

De cerebrale hemisfeer bestaat uit grijze stof en witte stof. De grijze stof ligt aan de buitenkant en wordt ook wel de hersenschors of cortex genoemd. De kleur wordt veroorzaakt door de cellichamen van neuronen die hier in grote hoeveelheden aanwezig zijn. De witte stof ligt aan de binnenkant en de witte kleur wordt veroorzaakt door de myelinescheden van de axonen. In de witte stof liggen dus de axonen. Op een aantal plekken zijn in de witte stof in de binnenkant van de hersenen grijze delen te zien. Dit zijn het corpus striatum en de amygdala. Het corpus striatum speelt een rol bij de motoriek. De amygdala speelt een rol bij emotioneel en motivationeel gedrag.

Het telencephalon groeit eerst naar achter en daarna naar voren. Hierdoor ontstaat een rotatie van het telencephalon. Na 24 weken ontstaan groeven: sulci en windingen: gyri. Hierdoor wordt het oppervlakte van de grote hersenen sterk vergroot. Rond 32 weken lijken de hersenen pas op volwaardige hersenen.

Cortex

Nadat de hersenen tijdens de ontwikkeling in grootte zijn toegenomen, zal na 26 weken de oppervlaktevergroting voortgezet worden door vorming van sulci (groeven) en gyri (bogen).

De cortex wordt ook wel verdeeld in drie gebieden:

• Paleocortex - ook wel de reukcortex

• Archicortex/hippocampus – leren/geheugen

• Neocortex – het grootste deel waar ook het meest gebeurt. Dit deel van de cortex is pas aanwezig bij amfibieën en hogere diersoorten.

Ontwikkeling ruggenmerg

Het ruggenmerg ontstaat door de vorming van ventrale en dorsale hoornen. Uit de dorsale hoornen ontstaan de sensibele neuronen. Uit de ventrale hoornen ontstaan de motorische neuronen.

Zenuwen

Zenuwen zijn onder te verdelen in hersenzenuwen en spinale zenuwen. De 12 paar hersenzenuwen innerveren structuren in het hoofd-/halsgebied en komen uit de hersenstam. Het gaat hier om zowel sensorische, motorische als gemengde zenuwen. De hersenzenuwkernen in het rhombencephalon zijn door de flexura pontis aan de mediale zijde motorische hersenzenuwkernen en aan de laterale zijde sensibele hersenzenuwkernen. De 31 paar spinale zenuwen innerveren romp en ledematen. Dit zijn alleen gemengde zenuwen. Cellen die in het ruggenmerg aan de dorsale zijde liggen, ontvangen sensorische informatie. Cellen in het ruggenmerg aan de ventrale kant ontvangen motorische informatie.

PD: Hoe draagt anamnese bij aan de diagnose van neurologische ziekte?

Anamnese

Een neurologische ziekte moet soms op basis van enkel de anamnese gediagnosticeerd worden. Bij het afnemen van de anamnese bij een persoon met een neurologisch probleem zijn de volgende punten van belang: locatie en aard van de klacht, snelheid van ontstaan, duur van klachten, frequentie en uitlokkende factoren. Vooral de snelheid en de wijze van ontstaan zijn belangrijke punten om naar te kijken, omdat deze veel informatie geven over de mogelijke oorzaak. De volgende gegevens kunnen als leidraad worden gebruikt bij de diagnose.

De snelheid van ontstaan van de klacht en daarbij mogelijke oorzaken:

• Acuut (seconden tot minuten): vaak een trauma met een TIA of beroerte als gevolg

• Subacuut (uren tot dagen): infecties

• Langzaam progressief (weken tot maanden): tumoren, ziekte van Parkinson of dementie

De belangrijkste vraag bij het afnemen van de anamnese bij een patiënt met een neurologisch probleem is dan ook: ‘’Wanneer zijn de klachten begonnen?’’

Wijze van ontstaan:

• Aanvallen: migraine of epilepsie

• Remissies en exacerbaties (eerst verbetering en dan verslechtering): multipele sclerose

Lichamelijk onderzoek

Door lichamelijk onderzoek kan de plaats van de ziekte worden vastgesteld. Bij een neurologisch probleem moet vooral worden gelet op het voorkomen van:

• Cognitieve stoornissen

• Hemiparese (verlamming)

• Sensibiliteitsstoornissen

Daarbij moet gelet worden of deze stoornissen links, recht of zowel links als rechts voorkomen.

Aanvullend onderzoek

Na het maken van een differentiaal diagnose is soms aanvullend onderzoek nodig om de diagnose te stellen. Onder aanvullend onderzoek valt onder andere het maken van een scan en laboratorium onderzoek. Hieronder is een voorbeeld te lezen gebaseerd op bovenstaande informatie.

Voorbeeldcasussen

Acuut ontstaan

Een vrouw van 37 jaar met een voorgeschiedenis van een onbehandeld atriumseptumdefect werd om 14.00 uur liggend in de voortuin aangetroffen. Er was sprake van afasie (niet goed kunnen praten) en hemiplegie rechts (niet kunnen bewegen). Mevrouw was voor het laats ‘goed/gezond’ gezien om 11.30 uur. In het ziekenthuis is er een CT-scan gemaakt, maar die zag er normaal uit. De diagnose was een herseninfarct, omdat die pas na 12 uur op een CT-scan te zien is. Er is ook een perfusiescan gemaakt, waarop de doorbloeding van de hersenen te zien is. De oorzaak van dit herseninfarct was een stolsel in de arterie cerebri media.

Symptomen van een herseninfarct: acute focale uitval, zeer zelfden bewustzijnsverlies (alleen bij stolsel in de hersenstam) en het soort symptomen hangt ook af van de locatie van het infarct. Een herseninfarct kan op een aantal manieren behandeld worden. Allereest kan er een trombolyse worden uitgevoerd, waarbij iemand een bloed verdunnend middel toegediend krijgt zodat het stolsel oplost. Ook kan er een intra-arteriële behandeling worden uitgevoerd, waarbij een katheter via de lies wordt ingebracht en omhoog wordt geschoven naar de plek van het herseninfarct. Er wordt dan een stent geplaatst die er vervolgens uitgetrokken wordt en waarmee je het stolsel eruit trekt. Als laatst kan het stolsel weg worden gezogen door middel van een trombosuctie.

Aanvallen

Soms hebben mensen plotseling last van aanvallen, dit kunnen verschillende symptomen zijn met verschillende oorzaken.

Casus: Vrouw van 23 jaar heeft aanvallen, met in minuten toenemend prisma in haar zicht

Een vrouw van 23 jaar heeft aanvallen, met in minuten toenemend prisma in haar zicht. Ze moet braken, is misselijk en kant niet tegen licht en geluid. Door deze aanvallen kan ze niet werken. De diagnose is migraine met aura (prisma vorming) waarvoor mevrouw specifieke medicijnen krijgt.

Een vrouw van 32 jaar met aanvallen. Enkele malen per week heeft ze last van een geleidelijk toenemende hoofdpijn in het voorhoofd en achterhoofd, ze is dan enigszins misselijk maar hoeft niet te braken. Deze aanvallen duren ongeveer één dag en de diagnose in deze casus is spanningshoofdpijn.

Een jongetje van 9 maanden die na een verkoudheid en koorts tot 40 graden plotseling niet meer reageert. Vervolgens verstijft het jongetje en krijgt hij trekkingen in armen en benen. Ook begint hij te schuimbekken en de aanval duurt ongeveer 5 minuten. Diagnose in deze casus is gegeneraliseerd epileptisch insult ofwel een koortsstuip.

Een meisje van 9 jaar dat sinds de leeftijd van 8 afwezigheden vertoont. Deze afwezigheden vinden tientallen keren per dag plaats en zorgen voor een verslechtering van haar schoolprestaties. Tijdens de afwezigheden staart ze voor zicht uit, knippert met haar ogen en smakt soms een beetje. Een aanval duurt ongeveer 5-15 seconden en wordt uitgelokt door hyperventilatie. Diagnose is absence-epilepsie, wat vaak bij kinderen voorkomt en zelden bij volwassenen.

Zelfstudie: Hoe komen liquorproductie en liquorcirculatie en bloedhersenbarrière tot stand?

De capillairen in de hersenen en het ruggenmerg hebben een beperkte doorlaatbaarheid. Hierdoor is er sprake van een bloedhersenbarrière. Dit wil zeggen dat er voor sommige stoffen een barrière bestaat; ze kunnen de hersencellen niet in. De bloedhersenbarrière wordt gevormd door het endotheel van de hersencapillairen. De hersencapillairen verschillen namelijk van de capillairen in de rest van het lichaam, doordat zij met tight junctions stevig en dicht met elkaar verbonden zijn. Uitwisseling van stoffen tussen het bloed en het liquor kan hierdoor niet tussen de endotheelcellen door plaatsvinden, maar moet door de endotheelcellen heen.

De functie van de bloedhersenbarrière is dus het gescheiden houden van stoffen in het bloed en in de liquor. Niet alle stoffen kunnen namelijk door de endotheelcellen heen. Bepaalde stoffen kunnen dus niet in het liquor terechtkomen. Hierdoor heeft de bloedhersenbarrière een beschermende functie. Bacteriën kunnen bijvoorbeeld niet de bloedhersenbarrière passeren. Hierdoor zijn ontstekingen in de hersenen relatief zeldzaam.

Stoffen die de bloedhersenbarrière gemakkelijk passeren, zijn de stoffen die gemakkelijk door de endotheelcellen heen diffunderen. Dit zijn onder andere zuurstof, koolstofdioxide en water. Ionen passeren de bloedhersenbarrière met mate. Over het algemeen geldt dat grotere moleculen de bloedhersenbarrière moelijker passeren dan kleinere moleculen. Zo kunnen kleine eiwitmoleculen gemakkelijk in het liquor terechtkomen, maar grote eiwitmoleculen niet. Ook wordt de passage moeilijker naarmate de vetoplosbaarheid van een stof afneemt.

Soms zijn er op de endotheelcellen van de hersencapillairen transportmechanismen aanwezig, om het transport van een bepaalde stof vanuit het bloed naar het liquor mogelijk te maken. Dit is bijvoorbeeld het geval met glucose.

Bekend is dat ook genotmiddelen als alcohol, nicotine en heroïne de bloedhersenbarrière kunnen passeren. Sommige medicijnen kunnen de bloedhersenbarrière wel passeren, anderen niet. Het is van belang dat hiernaar gekeken wordt, wanneer het medicijn zijn werking in de hersenen heeft. Dit is bijvoorbeeld het geval bij de behandeling van een tumor of ontsteking in de hersenen. Deze medicijnen kunnen alleen effectief zijn, wanneer zij de bloedhersenbarrière kunnen passeren.

Zelfstudie: Hoe werkt de ontwikkeling en organisatie van het zenuwstelsel?

Het centrale zenuwstelsel ontwikkelt zich uit het ectoderm. De differentiatie van het ectoderm tot het neuraal weefsel wordt veroorzaakt door inducerende signalen. Deze signalen worden uitgescheiden door de chorda dorsalis. Door de inducerende signalen zal een deel van het ectoderm zich tot de neurale plaat vormen. Ondertussen worden uit het paraxiaal mesoderm somieten gevormd. De hoeveelheid paraxiaal mesoderm neemt dus toe. Doordat het paraxiaal mesoderm groter wordt, wordt de neurale plaat gekromd. Als eerste ontstaat hierdoor in de neurale plaat een groeve. De wallen langs deze groeven worden vervolgens steeds hoger door de druk die het mesoderm uitoefent. Uiteindelijk zullen de wallen met elkaar fuseren, waardoor een buis is ontstaan: de neurale buis. Het ectoderm fuseert daarboven en vormt zo een beschermende laag. De sluiting van de neurale buis begint in de hals ter hoogte van de eerste vijf gevormde somieten. Dit vindt plaats op dag 22. Vervolgens sluit de neurale buis zich ook in craniale en caudale richting. De neurale buis is aan de craniale kant op dag 24-25 geheel gesloten. De neurale buis is aan de caudale kant op dag 26-27 geheel gesloten. Het proces waarbij de neurale buis gevormd wordt, wordt de neurulatie genoemd.

Een groep cellen aan de laterale zijde van de neurale plaat onthechten zich op het moment dat de neurale wallen gaan fuseren. Deze cellen worden de neurale lijstcellen genoemd. De cellen migreren naar binnen toe. Deze cellen vormen of geven een belangrijke bijdrage aan de vorming van belangrijke structuren. Zo worden de benige en kraakbenige structuren van het hoofd-/halsgebied uit de neurale lijstcellen gevormd. Daarnaast dragen zij bij aan de vorming van de zachte hersenvliezen, de perifere gliacellen en de cellen in de sensibele en autonome ganglia.

Defecten in het hoofd-/halsgebied zijn vaak geassocieerd met defecten in de migratie van de neurale lijstcellen. Dit komt omdat de neurale lijstcellen belangrijk zijn voor de vorming van de benige en kraakbenige structuren in het hoofd-/halsgebied.

Aan de craniale zijde kunnen, al voor de neurulatie begint, drie verwijdingen in het neurale weefsel worden waargenomen. Deze drie ‘hersenblaasjes’ zijn van de craniale naar de caudale zijde: het prosencephalon, het mesencephalon en het rhombencephalon. Tussen de vierde en de achtste week gaan de hersenen zich (door groei) krommen. Er ontstaan drie flexuren:

• Flexura cranialis: dit is de meest craniale kromming, die plaatsvindt het mesencephalon.

• Flexura pontis: dit is de middelste kromming die plaatsvindt in het rhombencephalon. Het vormt uiteindelijk de overgang tussen de hersenen en het ruggenmerg.

• Flexura cervicalis: dit is de meest caudale kromming, die plaatsvindt in het rhombencephalon.

In de vijfde week kunnen vijf blaasjes worden onderscheiden. Het prosencephalon heeft zich ontwikkeld tot het telencephalon en het diencephalon. Het rhombencephalon valt door de flexura pontis uiteen in het metencephalon en het myelencephalon. Het mesencephalon blijft hetzelfde.

Het lumen van elk van deze blaasjes ontwikkelt zich tot een speciaal gedeelte van het ventrikelsysteem. Welke blaasjes zich tot welk onderdeel ontwikkelen, staat in onderstaande tabel aangegeven.

In de mediale wanden van het laterale ventrikel, het dak van het derde ventrikel en het caudale deel van het dak van het vierde ventrikel ontwikkelt zich de plexus choroideus. Dit deel produceert de liquor cerebrospinalis (hersenvocht).

Nadat de genoemde krommingen hebben plaatsgevonden, zal het telencephalon verder gaan groeien. Het groeit eerst naar achter en daarna naar voren, waardoor de cerebrale hemisferen als een kap over de andere delen heen groeien. Ook ontstaan er sulci (groeven) en gyri (windingen) in de hemisferen en rond week 32 lijken de hersenen pas op volwaardige hersenen.

Uit het telencephalon hebben zich twee blazen ontwikkeld, die de grote hersenen zullen vormen. Het stukje daartussen wordt het diencephalon genoemd. Het vormt lateraal twee uitstulpingen die de oogblaasjes worden genoemd. Hieruit ontstaan de oogbekers. Vanuit de oogbeker ontwikkeling zich het retina (netvlies) en de nervus opticus (oogzenuw).

De pons en het cerebellum ontwikkelen zich uit het metencephalon. De dikke richel van het metencephalon wordt het cerebellum en het weefsel ervoor wordt de pons. De medulla ontwikkelt zich uit het myelencephalon.

De somieten differentiëren zich tot sclerotomen, myotomen en dermatomen. Uit de sclerotomen ontwikkelen zich wervels (wervellichaam en wervelboog). Uit de dermatomen ontwikkelen zich huidgedeelten (delen van de dermis). Uit de myotomen ontwikkelen zich spieren.

Uit de dorsale kolom van het toekomstige ruggenmerg ontwikkelen zich de sensibele neuronen, die sensorische input ontvangen. Uit de ventrale kolom van het toekomstige ruggenmerg ontwikkelen zich de motorische neuronen, de motorische output versturen. Bovendien ontwikkelt de dorsale kolom zich tot wervelbogen. De ventrale kolom ontwikkelt zich tot wervellichamen.

Practicum: Hoe ontwikkelt zich het centrale zenuwstelsel (vaten & vliezen)?

De hersenen en het ruggenmerg worden omgeven door drie vliezen. Van binnen naar buiten zijn dit de dura mater, arachnoïdea en de pia mater. Tussen de schedel en de dura mater en tussen de dura mater en het arachnoïdea bestaat onder normale omstandigheden geen ruimte.

De dura mater is met de schedel volgroeid. Dit is de vliezige bekleding van de schedel. Er kan onderscheid gemaakt worden tussen een dura binnenblad (meningeale blad) en een dura buitenblad (endostale blad). Gewoonlijk zitten deze twee bladen erg dicht tegen elkaar aan. Er is geen onderscheid te maken in dat geval.

Embryonale ontwikkeling

De belangrijkste structuren van de ontwikkeling van de neurale buis kunnen worden aangegeven met cijfers.

1. Ectoderm

2. Mesoderm

3. Endoderm

4. Neurale plaat/wallen

5. Neurale groeve

6. Neurale buis

7. Neurale lijstcellen

8. Chorda dorsalis = axiaal mesoderm = notochord

9. Somiet

10. Sclerotoom

11. Myotoom

12. Dermatoom

Uit sclerotomen ontwikkelen zich wervels, uit myotomen ontwikkelen de spieren en uit dermatomen ontwikkelen zich huidgebieden. Uit de neurale lijstcellen ontwikkelen zich de sensibele en autonome gangliacellen, de perifere gliacellen en de zachte hersenvliezen (arachnoïdea en pia mater).

Tijdens de embryonale ontwikkeling zijn in de hersenen vijf blazen te onderscheiden. Dit zijn:

• Telenencephalon: uit dit blaasje ontwikkelen zich later de cerebrale hemisferen, het laterale ventrikel met plexus choroideus en het foramen van Monro.

• Diencephalon: uit dit blaasje ontwikkelt zich het derde ventrikel met plexus choroideus, de nervus opticus en het chiasma opticum.

• Mesencephalon: uit dit blaasje ontwikkelt zich het aquaductus cerebri.

• Metencephalon: uit dit blaasje ontwikkelt zich een deel van het vierde ventrikel, de pons en het cerebellum.

• Myelencephalon: uit dit blaasje ontwikkelt zich een deel van het vierde ventrikel met plexus choroideus en de medulla oblongata.

Tijdens de vorming van de hersenblaasjes ontstaan er 3 krommingen (flexura) in de neurale buis. Dit zijn de flexura cranialis, de flexura cervicalis en de flexura pontis.

In het diencephalon zi een bekervormige uitstulping waar zich later de nervus opticus en de retina uit zullen ontwikkelen.

Meningen en liquor circulatie

In het hersenpreparaat is de plaats van de suturae waar het buitenblad van de dura met de schedel verbonden was nog enigszins te zien, doordat er een klein beetje bindweefsel op zit. De dura mater encephali wordt van bloed voorzien door de a. meningea media. De pia mater en het arachnoïdea zijn vooral goed van elkaar te onderscheiden bij de cisternen. Cisternen zijn plekken waar de subarachnoïdale ruimte verwijd is. De belangrijkste cisternen zijn:

1. Cisterna magna

2. Cisterna ambiens

3. Cisterna pontis

4. Cisterna interpeduncularis

5. Cisterna chiasmatis

De cisterna interpeduncularis en de cisterna chiasmatis worden samen ook wel de cisterna basalis genoemd. Liquor wordt geproduceerd door de plexus choroïdeus die zich in alle ventrikels bevinden. De liquor verlaat het ventrikelsysteem naar de subarachnoïdale ruimte via het foramen van Magndie en de foramina van Luschka. Het foramen van Magendi komt uit in de cisterna magna. De foramina van Luschka komen lateraal uit in de cisternae pontis en in een hersenpreparaat zijn deze foramina te vinden, omdat door deze foramina een stukje plexus choroideus naar buiten puilt. Deze uitpuiling wordt het ‘bloementuiltje van Bochdalek’ genoemd.

Het veneuze systeem

Het veneuze systeem kan worden opgedeeld in twee onderdelen:

• Oppervlakkige systeem: deze venen zijn in de subarachnoïdale ruimte gelegen. Zij moeten dus het arachnoïdea en de dura mater passeren om de veneuze sinussen te bereiken.

• Diepe systeem: de belangrijkste diepe venen zijn de vv. cerebri profundi. Deze verenigen zich tot de v. cerebri magna, welke uitmondt in het begin van de sinus rectus.

Beide systemen draineren op de veneuze sinussen. De verbindende venen tussen het diepe en het oppervlakkige systeem worden ankervenen genoemd.

Sinussysteem

Het sinussysteem kan worden opgedeeld in het voorste en het achterste systeem. Deze zijn met elkaar verbonden door de sinus petrosus superior.

In figuur 6 in de practicumhandleiding zijn de belangrijkste venen, sinussen en structuren van de hersenen aangegeven.

1. Sinus sagittalis superior

2. Sinus sagittalis inferior

3. Vena cerebri magna

4. Sinus rectus

5. Confluens sinuum

6. Sinus transversus

7. Sinus sigmoïdeus

8. Sinus cavernosus

9. Sinus sphenopariëtalis

10. Sinus petrosus superior

11. Sinus petrosus inferior

12. Falx cerebri

13. Tentorium cerebelli

14. Anastomosen van de venen van de orbita

15. Vene jugularis interna

Tot het voorste sinussysteem behoren de nummers 1, 2, 4, 5, 6, 7. Tot het achterste sinussysteem behoren de nummers 8 en 9.

De sinus rectus loopt in het tentorium cerebelli (dubbelblad). De afvoer van veneus bloed vindt niet alleen maar plaats via de veneuze sinussen naar de vena jungularis interna, maar ook naar extracraniële sinussen afkomstig van het neusruggebied en de orbita (oogkas). In deze venen zijn geen kleppen aanwezig, waardoor een steenpuist in de buurt van de lippen, ogen of de neus gevaarlijk kan zijn. Deze ontsteking kan namelijk uitzaaien via deze kleploze venen naar de sinus cavernosus en zo de hersenen bereiken.

HC: Hoe werkt het motorische systeem m.b.t. hiërarchische en parallelle organisatie?

Hiërarchie in het motorische systeem

Het motorische systeem is te verdelen in drie lagen, die hiërarchisch zijn gerangschikt.

• Cerebrale cortex – deze vormt de buitenste laag van de hersenen

• Subcorticale motorische centra – de middenlaag

• Motorneuronen – deze bevinden zich in hoofd/halsgebied en de hersenstam

De cerebrale cortex stuurt zowel de subcorticale motorische centra als de motorneuronen aan. Zijcircuits gaan via het cerebellum of de basale kernen naar de thalamus. De thalamus staat in contact met de cortex. Defecten in de basale kernen kunnen leiden tot bewegingsstoornissen. De kringloop van ruggenmerg en sensorische receptoren is belangrijk voor reflexen. Het cerebellum is belangrijk voor de coördinatie van bewegingen en de basale ganglia hebben een rol bij beweging en de planning van bewegingen.

Het ruggenmerg

In het ruggenmerg bevindt de witte stof zich aan de buitenkant, terwijl de grijze stof centraal een vlinderfiguur vormt, aan de binnenkant dus. In de grijze stof liggen de cellichamen van de neuronen. Op een afbeelding van het ruggenmerg is de dichtstbijzijnde zijde de ventrale zijde. De vlinder heeft aan de ventrale zijde een ventrale hoorn (zie figuur 8), waarin de ventrale motorneuronen zich bevinden.

De axonen van deze neuronen vormen een radix, ook wel de ventrale wortel (radix ventrale). Aan de dorsale zijde liggen de cellichamen niet in de hoorn, maar in de dorsale wortelganglion (spinaal ganglion). Hier liggen de sensorische neuronen.

Dorsale en ventrale wortel bereiken elkaar in de nervus spinalis. Zij komen hierin samen. De nervus spinalis is dus een gemengde zenuw. Tot de nervus spinalis hoort ook een bult, waarin het sensorische cellichaam ligt. De dorsale en ventrale wortel vormen samen het wervelkanaal. Deze splitst vervolgens in twee takken: de ramus dorsalis en de ramus ventralis. De ramus dorsalis innerveert ruggenbied en huid op zowel motorisch als sensorisch gebied. De ramus ventralis innerveert de romp en ledematen. Ook deze zenuw bevat zowel sensorische als motorische aftakkingen. Het blijven dus gemengde zenuwen.

De motorneuronen zijn onder te verdelen in twee groepen, op basis van plaats en functie. In de ventromediale groep liggen de motorneuronen die de axiale spieren, ofwel de rompspieren, aansturen. In de dorsolaterale groep liggen de motorneuronen die de ledematen aansturen. Een andere indeling is te maken op basis van spierfunctie, namelijk de strekkers (extensoren) en de buigers (flexoren).

Rompspieren worden door meerdere myotomen gevormd en dus aangestuurd door meerdere ruggenmergsegmenten. Een zenuw met een stukje ruggenmerg heet een ruggenmergsegment. Tussen deze segmenten bevindt zich het interneurone circuit. De lokale circuits voor distale spieren zijn kort. Deze bevinden zich aan één kant van de wervels. Bij het lokale circuit zijn slechts een paar myotomen en segmenten betrokken. Een goede motorische beweging komt tot stand door goede communicatie tussen motorneuronen in de lokale circuits. De axiale spieren worden geïnnerveerd door grote neuronencircuits die aan beide kanten van de wervel liggen.

Werking van de verschillende niveaus

Motorneuronen

Op het niveau van de motorneuronen vinden reflexen plaats. Hieronder een beschrijving van de myotatische (spierrekkingsreflex) reflex en de terugtrekreflex. De myotatische reflex (spierrekkingsreflex) treedt onder andere op wanneer men met een hamer op de pees van een spier slaat. De spier rekt hierdoor uit, wat waargenomen wordt door de receptoren op de spieren (het spierspoeltje). Vervolgens wordt deze informatie doorgegeven naar het ruggenmerg (afferent dus). De informatie wordt direct doorgegeven aan een motorneuron in hetzelfde ruggenmergsegment. Daar zorgen deze motorneuronen voor een signaal waardoor de spier samentrekt. Door deze reflex komt de spier dus weer in zijn oude, niet uitgerekte staat terecht. Tegelijkertijd wordt door een interneuron de antagonist geremd. Deze reflex is monosynaptisch, want als je naar het directe resultaat kijkt is er maar één synaps nodig, tussen uitloper en motorisch neuron. Een afferente neuron sluit bij deze reflex dus direct aan op een efferente neuron.

Bij de terugtrekreflex zijn wel meerdere neuronen betrokken. Wanneer je bijvoorbeeld met je voet op een spijkertje stapt, worden in dat been de flexoren gestimuleerd, waardoor je je been onmiddellijk optrekt. In het andere been worden extensoren gestimuleerd, om te zorgen dat je je evenwicht niet verliest. Deze reflex wordt door de meerdere betrokken neuronen ook wel polysynaptisch genoemd. Het sensorische signaal van het ene been, wordt overgebracht op een interneuron en naar een motorneuron gebracht dat het andere been innerveert. Zo weet ook dit been hoe het moet reageren. De cortex heeft een remmende invloed op de reflexen. Deze invloed van de cortex wordt ook wel de supraspinale controle genoemd. Dit zorgt ervoor dat je niet constant, bij iedere aanraking een reflex uitvoert. Corticospinale en andere dalende systemen beïnvloeden de reflex, zodat je hem kunt onderdrukken.

Subcorticale motorische centra

De subcorticale motorische centra worden in twee groepen verdeeld: het mediale systeem en het laterale systeem. Het mediale baansysteem speelt een rol bij het evenwicht en bij de stand van het lichaam. Het wordt ook wel het oude systeem genoemd. Tot het mediale baansysteem worden de volgende structuren gerekend:

• Vestibulaire kernen, deze zorgen voor het evenwichtssysteem. Ze sturen signalen naar de rompspieren aan de linkerkant en rechterkant (bilaterale aansturing).

• Reticulaire formatie, voor het reflexmatig behouden van positie tegen de zwaartekracht in.

• Tectum (colliculus superior). Dit is het ‘dak’ van het mesencephalon. Het tectum zorgt voor de visuele, auditieve en sensibele pijninformatie. Dit vormt het oude waarschuwingssysteem. Je hoofd en ogen gaan richting de bepaalde prikkel, zoals een hard geluid.

Deze systemen komen uit bij de motorneuronen in de ventromediale groep via de vestibulospinale banen (tractus vestibulospinalis), reticulospinale banen (tractus reticulospinalis) of tectospinale banen (tractus tectospinalis). Tot het laterale systeem wordt de nucleus ruber, de rode kern, (in het mesencephalon) gerekend. Deze werkt nauw samen met de cortex en het cerebellum. Het wordt ook wel het nieuwe systeem genoemd. Eenvoudige handelingen kunnen door subcorticale motorische centra worden overgenomen. In het begin en aan het eind van de handeling is de cortex er wel bij betrokken, maar in de periode daartussen kan de ‘automatische piloot’ worden ingeschakeld. Stel, je bent aan het eten en leest ondertussen een boek. Het kauwen van je eten wordt dan via de automatische piloot gedaan.

Cerebrale cortex

De cortex stuurt zowel de subcorticale centra als de motorneuronen in het ruggenmerg aan. De aansturing van motorneuronen gebeurt via vezelbanen die deels wel en deels niet kruisen. Het kleine deel (ong. 20%) dat niet kruist, wordt ook wel de ventrale corticospinale baan genoemd. Deze baan eindigt zowel links als rechts (bilateraal) in de motorneuronen. Deze neuronen sturen de (axiale) rompspieren aan. Dit zijn de ventromediale cel groepen.

Het grootste gedeelte (ong. 80%) van de vezelbanen kruist wel, wat ook wel de pyramidekruising wordt genoemd. De kruising vindt plaats tussen de medulla en het ruggenmerg, waarna de baan in het ruggenmerg lateraal komt te liggen. Daarom wordt deze baan ook wel de laterale corticospinale baan genoemd. In het ruggenmerg komt de baan uit bij motorneuronen die de ledematen innerveren. Dit zijn de dorsolaterale cel groepen. In tegenstelling tot de ventrale corticospinale baan eindigt deze baan bij de motorneuronen aan slechts één zijde van het ruggenmerg. Deze baan is dus contralateraal.

Verlamming

Centrale verlamming

Er zijn twee oorzaken voor een centrale verlamming. Deze oorzaken zijn:

• Neuronen in de motorcortex zijn kapot.

• De corticospinale baan (pyramidebaan) is kapot.

Een centrale verlamming heeft vaak voornamelijk gevolgen voor de ledematen. Mensen met een centrale verlamming hebben dan ook vaak moeite met hun fijne motorriek. Vaak is een centrale verlamming waar te nemen aan de stand van de arm (‘vleugelstand’) en het been (stijf en gestrekt) door moeite met het gebruik van de flexoren in het been). De bovenste extremiteiten zijn bij deze verlamming dus vaak in flexie en de onderste in extensie.

Bij een centrale verlamming is er vaak sprake van hyperflexie. Bij het aanslaan van een reflex is de reflex heviger dan normaal, omdat door de laesie de remming door de cortex is weggevallen. Een centrale verlamming ook opgespoord worden door de Babinski-reflex. Door over de voetzool te strijken, zullen de tenen zich normaal gesproken krommen. Bij een centrale verlamming zullen de tenen juist uit elkaar gaan.

Perifere verlamming

De oorzaken van een perifere verlamming kunnen zijn:

• Motorneuronen zijn kapot

• Een axon richting de spier is kapot

Bij een perifeer motorische neuronlaesie kunnen geen reflexen worden aangeslagen bij de aangedane spier. Doordat de motorneuronen of de axonen richting de spier kapot zijn, kan er geen signaal naar de spier worden overgedragen. Er komt dus geen reactie op de rekking van een spier.

Corticobulbaire banen

• De ventrale corticospinale banen eindigen links en rechts op motorneuronen. Bij een verlamming aan één kant vangt de andere kant het gemis op. Beide zijn dan nog werkzaam.

• De laterale corticospinale banen eindigen links of rechts. Bij een laesie werkt één kant (zichtbaar) niet goed en wordt het gemis niet opgevangen, omdat er geen andere zenuw is die ook deze kant kan aansturen.

Aan het gezicht is goed waar te nemen of er sprake is van een centrale motorneuronlaesie of een perifere motorneuronlaesie. De bovenkant van het gezicht wordt namelijk geïnnerveerd door ventrale corticospinale banen. Beide kanten van de hersenen innerveren dus beide bovenkanten van het gezicht. De onderkant van het gezicht wordt geïnnerveerd door laterale corticoventrale banen. De ene kant van de hersenen stuurt de tegenovergestelde kant van het gezicht aan. Wanneer er sprake is een centrale motorneuronlaesie zal alleen één kant van het onderste deel van het gezicht verlamd zijn. Dit is waar te nemen aan een hangende mondhoek aan één kant. Wanneer er sprake is van een perifere motor neuron laesie kan het gehele gezicht aan één verlamd raken. Er is dus sprake van een hangende mondhoek, maar ook verlamming van de oogleden. Een verlamming aan het gezicht heet facialis parese.

Premotorische cortex

• De motorische cortex bestaat uit de primaire motorische cortex, de primaire sensibele cortex en premotorische cortex. De premotorische cortex is van belang bij het plannen van bewegingen (bepaling welke spieren op welk moment en in welke mate deze samentrekken).

• De premotorische cortex stuurt ook spiegelneuronen aan, die vastleggen wat jij doet of wat iemand anders doet, waardoor dit gedrag gekopieerd kan worden. Bij een laesie in de premotorische cortex gaat die planning verloren.

Het verplaatsen van een object gebeurt in drie stappen:

1. Identificatie en lokalisatie van het object

2. Plan van actie: hierbij is de premotorische cortex actief.

3. Uitvoering van de beweging

Een willekeurige beweging wordt gereguleerd door een complex neuraal circuit, dat de sensorische cortex, associatieve cortex en motorische cortex met elkaar verbindt. Het verplaatsen van objecten gaat dus niet meer goed bij iemand met een premotorische cortexlaesie, aangezien de verschillende handelingen niet meer gepland kunnen worden.

Het voelsysteem (somatosensibele systeem) zit iets anders in elkaar dan de vorige systemen:

Door een stimulans worden receptoren geactiveerd. Deze geven een signaal door aan het eerste order neuron, dit is een afferente neuron dat richting het ruggenmerg of de hersenstam loopt. Vervolgens komt het signaal dus in het ruggenmerg of de hersenstam terecht. Hier wordt het signaal overgeschakeld op een neuron van de tweede orde. Vervolgens komt het signaal aan in de thalamus, hier wordt het signaal overgeschakeld op een neuron van de derde orde. Dit neuron geleidt het signaal door naar de cortex.

• Gnostische (kennende) sensibiliteit (fdlm systeem) is van belang bij tastzin, vibratiezin en proprioceptie. Hierbij komt er een prikkel in het ruggenmerg, die via de achterstrengen overschakelt op neuronen in de kern van de achterstreng (achterstrengkernen). Daarna kruist de prikkel naar de andere kant en stijgt op richting lemniscus medialis. Vanaf hier gaat de prikkel naar de thalamus (VPL) en vervolgens naar de primaire sensibele cortex. Wat je links voelt, komt zo in de rechter hersenhelft.

• Vitale (belang) sensibiliteit (anterolaterale systeem) hoort bij pijnwaarneming, temperatuurzin en aanrakingszin. De prikkel gaat vanuit het ruggenmerg naar de dorsale hoorn, waarna hij kruist. Na de kruising naar de andere kant stijgt hij via de tractus spinothalamus op naar de thalamus. Vanuit de thalamus gaat de prikkel naar de primaire sensibele cortex. Wat je links voelt, komt zo in de rechterhersenhelft.

Dermatomen

Bepaalde gedeelten van de huid worden geïnnerveerd door bepaalde sensibele zenuwen uit één bepaalde ruggenwervel. Hierdoor zijn dermatoomkaarten te maken. Aan de hand van deze kaarten kan nauwkeurig bepaald worden, waar een eventuele laesie zou zitten, waarna alleen van dit gebied een scan wordt gemaakt.

HC: Wat is de lokalisatie van corticale functies en wat zijn dysfuncties naar
lokalisatie?

De cortex bestaat uit vier kwabben: de frontale, pariëtale, temporale en occipitale kwab. De naamgeving is gebaseerd op de vier schedelbotten die bij de desbetreffende kwabben liggen. De lobus frontalis en de lobus pariëtalis worden gescheiden door de sulcus lateralis. Op basis van functie kunnen de hersenen op een andere manier worden ingedeeld. Deze verdeling is als volgt:

• De mate van zwakte wordt uitgedrukt in MRC-schaal.
• Centraal motorisch neuron

Het centraal motorisch neuron bestaat uit de hersenen en al zijn banen tot de overschakeling in het ruggenmerg naar de motorische voorhoorn (in de grijze stof van ruggenmerg). De piramidebaan vanuit de hersenen kruist onderin de hersenstam. Afwijkingen in de linkerhelft van de hersenen geven uitval in het rechter deel van het lichaam en andersom. De piramidebaan bestaat uit de tractus corticospinalis en de tractus corticobulbaris.

Perifeer motorisch neuron

Het perifeer motorisch neuron loopt vanaf de motorische voorhoorn. Het loopt vanuit de grijze stof, naar de zenuw, naar een axon en dan naar de spiervezel. Tot dit neuron behoren dus het ruggenmerg, de wortels, de plexus, de zenuwen, de zenuw-spier overgang en de spieren.

Motorische cortex

De motorische cortex zit voor de centrale sulcus. In deze cortex is een sterke verdeling per lichaamsdeel en een afbeelding van de verdeling noemt met de motorische humunculus. Lichaamsdelen met fijne, gecoördineerde motoriek worden goed gerepresenteerd in de cortex. De capsula interna is een stuk van de witte stof in de hersenen waar de baansystemen in zitten, dit stuk bevindt zich diep in de hersenen. Infarcten in de hersenen zorgen voor uitval in één zijde, dus een infarct in de rechterhersenhelft zorgt voor gehele uitval in de linker lichaamszijde. Diepe infarcten zorgen voor meer uitval, omdat er dan gehele baansystemen worden aangedaan.

Bij iemand met zwakte worden verschillende onderzoeken gedaan om de locatie van de oorzaak van de zwakte te kunnen vinden. De eerste vraag die belangrijk is, is of de zwakte centraal of perifeer is. Dit kan worden uitgezocht aan de hand van een aantal factoren, waarvan in de volgende tabel een overzicht gegeven wordt.

Fasciculaties zijn spontane ontladingen van een voorhoorncel en dit is zichtbaar doordat er spontane bewegingen in de spieren plaatsvinden, zonder dat iemand dit zelf wil. De tonus is de spierspanning. Het centrale zenuwstelsel kan spanning remmen, dus als er een laesie in het centrale zenuwstelsel is dan krijg je juist veel spanning ofwel hypertonie/spasticiteit.

Het onderscheidt maken tussen verlammingen is erg belangrijk, omdat dit invloed heeft op de behandeling en het behandelproces. Je gaat bijvoorbeeld geen hersenfoto’s maken, als er een zenuw in het been beschadigd is.

Zelfstudie: Hoe hangt het niveau van aansturing (cortex, subcorticaal motorisch centrum, ruggenmerg) van de motorneuronen af van de motorische activiteit (bewust/onbewust)?

Stel dat je aan het pianospelen bent. Je bent bezig met een stuk dat je alleen met je linkerhand speelt. Op dit moment is de motorische cortex in je rechterhemisfeer actief. De motorische zenuwbanen van de rechterhemisfeer kruisen namelijk in het ruggenmerg. De motorneuronen worden via de zogenaamde ‘’corticospinale tractus’’ aangestuurd door je motorische cortex. In dit geval gaat het om spieren van de ledematen, dus gaat het om het laterale corticospinale baansysteem. Hierdoor ben je in staat je linkerhand te bewegen.

Stel dat er plotseling een heel hard geluid achter je klinkt, wegens een lamp die naar beneden valt. In een reflex draai je je hoofd en ogen naar achteren. Deze reflexmatige beweging van hoofd en ogen wordt aangestuurd vanuit het tectum (ook wel colliculus superior), een subcorticaal motorische cortex. De motorneuronen die zorgen voor de beweging van hoofd en ogen worden aangestuurd via de mediale tractus en dan specifiek door de colliculospinale baan.

Aan het einde van je pianoconcert maak je voor het publiek een diepe buiging. Hierbij zijn spieren in je romp actief en zorg je er bovendien voor dat je kunt blijven staan tegen de zwaartekracht in. De vestibulaire cortex zorgt ervoor dat je in evenwicht kunt blijven. De reticulaire cortex (reticulaire formatie) zorgt ervoor dat je kunt blijven staan tegen de zwaartekracht in. De spieren in je romp worden aangestuurd vanuit de primaire motorische cortex. De spieren worden aangestuurd via de ventrale corticospinale baan.

Als dank voor je mooie concert gooit er iemand een roos naar je toe. Je pakt deze op maar laat deze gelijk ook weer vallen omdat er zulke scherpe doornen aan zitten. Dit is een reflexmatige beweging van je handen en armen. Deze reflex vindt plaats op het niveau van het ruggenmerg. De reflex is monosynaptisch. Dat wil zeggen dat het sensorische neuron, dat de scherpe doorn waarneemt, direct overschakelt in het motorische neuron waardoor je je hand en arm wegtrekt.

Zelfstudie: Wat is de functie van het somatosensibele systeem en hoe helpen receptoren bij de verwerking van sensibele informatie?

Een unieke stimulus kan een receptor activeren. Deze unieke stimulus heet de adequate stimulus. Deze stimulus is uniek; onder normale omstandigheden is elke zenuw slechts gevoelig voor één soort stimulus. Op basis van de specifieke prikkel die een receptor activeert, kunnen de receptoren worden onderverdeeld in de volgende drie groepen:

1. Primaire motorische cortex: er is hier sprake van somatotopische representatie. Dat wil zeggen dat er een rangschikking bestaat, waarin elk deel van het lichaam een bepaald deel van de primaire motorische cortex inneemt. Elk deel van het lichaam heeft als het ware een eigen plekje op de cortex. Lichaamsdelen die nauwkeurig moeten kunnen bewegen, zoals de vingers, nemen een relatief grote ruimte van de primaire motorische cortex in beslag.
   De primaire motorische cortex bevat corticospinale en corticobulbaire banen.

2. Primaire sensibele cortex: ook de primaire sensibele cortex heeft een somatotopische representatie. De vitale sensibiliteit ligt lateraal in de medulla en de pons en de gnostische sensibiliteit ligt mediaal in de medulla en de pons. Gevoelige lichaamsdelen hebben een grotere plek (representatie) op de cortex.

3. Primaire visuele cortex: hier komt informatie over het zicht binnen. Er is sprake van retinotopie. Dit wil zeggen dat elk plekje op het retina een eigen plekje in de primaire visuele cortex heeft. De primaire visuele cortex wordt door de sulcus calcarinus in twee delen verdeeld. Het onderste deel van de cortex ontvangt informatie van het bovenste gezichtsveld. Het bovenste deel van de cortex ontvangt informatie van het onderste gezichtsveld. De informatie van de rechterkant van het gezichtsveld komt in beide ogen aan de linkerkant binnen. Deze informatie komt uiteindelijk in de cortex van de linker hemisfeer terecht. Een deel van deze vezels kruisen in het optisch chiasma. Wat je links ziet, wordt dus in de rechterhemisfeer verwerkt. Bij de ogen is er dus altijd (een deel van) een zenuw die kruist. De nasale helft van de vezels kruisen wel, de temporale helft van de vezels kruisen niet. Bij een tumor in de hypofyse, worden de zenuwen op de kruisingsplaats vaak bekneld. Dit leidt tot bitemporale hemianopsie. Bij deze mensen valt een deel van het gezichtsveld weg, namelijk het meest rechter en het meest linker deel van het gezichtsveld. Bij een corticaal infarct kan ook een deel van de zenuwen beschadigd raken. Omdat het infarct vaak in één van beide hersenhelften plaatsvindt, zal er sprake zijn van homonieme hemianopsie. Dit wil zeggen dat slechts één kant van het gezichtsveld weg zal vallen. Dus of het linkerdeel of het rechterdeel van het gezichtsveld valt weg. De visuele informatie wordt vervolgens verder verwerkt in de associatiecortex. De temporaalkwab speelt een rol in het begrip van wat je ziet. De pariëtaalkwab speelt een rol in het begrip van waar je het ziet. Defecten in deze gebieden leiden tot visuele agnosie (niet weten wat je ziet) of prosopagnosie (geen gezichtsherkenning). Een andere afwijking is het neglect syndroom, waarbij er sprake is van een laesie in de rechter pariëtaalkwab. Bij deze mensen valt het linker deel van het gezichtsveld weg.

4. Primaire auditieve cortex: hier komt informatie over het gehoor binnen. Dit deel bevindt zich in de temporaal kwab. Er is sprake van een tonotopie, dit wil zeggen dat elke toonhoogte/frequentie een eigen plekje op de cortex heeft. Bij de primaire auditieve cortex is er maar deels sprake van kruising. De informatie van één van de oren, komt in beide cortexgebieden binnen. Dit is van belang bij de bepaling waar het geluid vandaan komt.

5. Olfactoire cortex: speelt een rol bij reuk.

6. Area van Broca: voor de (motorische) woordvinding. Dit is dus het motorisch spraakcentrum en dit centrum bevindt zich in de frontaalkwab.

7. Area van Werni >Monoparese is zwakte van één arm of been

8. Paraparese is zwakte van beide benen

9. Hemiparese is zwakte van één lichaamshelft

10. Tetraparese is zwakte van beide armen en benen

11. Paralyse is totaalverlies van spierkracht

12. Pijn, temperatuur, aanraking en druk activeren de exteroreceptoren.

13. Mechanische en chemische stimuli activeren interoceptoren.

14. Spieren, gewrichten en pezen activeren proprioceptoren.

Huidreceptoren kunnen ingedeeld worden in twee groepen door te kijken naar hun morfologische kenmerken. De twee groepen zijn de ingekapselde en niet-ingekapselde receptoren. De ingekapselde receptoren geven voornamelijk fijne, discriminatieve aanrakingen en mechanische vervormingen (vooral trillingen) door aan het centrale zenuwstelsel. Niet-ingekapselde receptoren geven voornamelijk thermale en pijnlijke gevoelens door aan het centrale zenuwstelsel.

Huid afferenten innerveren een bepaald huidgebied. Het vermogen om twee dicht bij elkaar gelegen geprikkelde punten te onderscheiden, noemt men het discriminerend of scheidend vermogen. De twee prikkels moeten dan binnen de sensitieve velden van niet-overlappende zenuwvezels vallen. Dit wordt tweepuntsdiscriminatie genoemd.

De dichtheid van de huidreceptoren is overal verschillend. De dichtheid is het grootst in de handen en in het gezicht (zie homunculus). Deze plekken van het lichaam zijn dus het meest gevoelig.

Het bewegingsapparaat heeft ook receptoren. Een spierspoeltje is een receptor dat een strekking als stimulus heeft. De adequate prikkel voor een spierspoeltje is dus de uitrekking van een spier. Een Golgipeeslichaampje heeft spanning als stimulus. De adequate prikkel voor een Golgipeeslichaampje is dus de spanning van een spier.

De somatosensibele vezelbanen die uit het ruggenmerg (romp, ledematen en achterhoofd) en de hersenstam (gelaat) opstijgen, kunnen ingedeeld worden in het fdlm-systeem (dorsal column system) en het al-system (spinal thalamic tract system). Deze verdeling is op basis van de informatie die ze vervoeren. De twee systemen verlopen grotendeels gescheiden. Zij danken hun naam aan de plaats waar de vezelbanen opstijgen.

Het fdlm-systeem vervoert impulsen uit proprioceptoren (beweging en gezamenlijke positiestand) en impulsen die ontstaan door discriminatieve aanraking. Een eerste orde neuron vangt de prikkel op en deze gat via de nervus spinalis naar de dorsale wortel in het ruggenmerg. De prikkel stijgt op in de achterstrengen (funiculus dorsalis) en gaat naar de medulla. In de medulla vindt overschakeling op tweede orde neuronen plaats, deze liggen in de achterstrengkernen. Vervolgens kruisen de axonen naar de andere zijde en stijgen op naar de lemiscus medialis die eindigt in de thalamus. In de thalamus vindt er een overschakeling op een derde orde neuron plaats en dit neuron projecteert op de primaire somatosensibele cortex.

Het al-systeem vervoert informatie gerelateerd aan pijn en thermiek. Het bevat ook niet-discriminatieve aanraking en druk. Prikkels die door een primair afferente neuron (1^e orde neuron) zijn opgevangen, worden via de nervus spinalis vervoerd naar de dorsale wortel en dan naar de dorsale hoorn, waar een overschakeling op een tweede orde neuron plaatsvindt. Vervolgens kruisen de axonen naar de andere kant van het ruggenmerg door de ventrale witte verbinding. Deze ligt ventraal van het centrale kanaal van het ruggenmerg. Hiermee begint de contralaterale tractus spinothalamicus. De axonen die pijn en temperatuur stimuli vervoeren, kruisen in hun segment van origine. De axonen die aanraking en druk vervoeren, doen dat pas nadat ze al een paar segmenten zijn gestegen. Nadat de signalen binnen zijn gekomen op lumbaal of cervicaal niveau, gaan ze naar de thalamus. In de thalamus, vindt overschakeling op derde orde neuronen plaats, die projecteren op de somatosensibele cortex. Het grote verschil tussen deze twee systemen is dat het fdlm-systeem zijn eerste overschakeling en kruising op hersenstamniveau heeft en dat het al-systeem zijn eerste overschakeling en kruising al op ruggenmergniveau heeft.

Bij de ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel ontwikkelt elke somiet tot zijn eigen sclerotoom (waaruit bot en kraakbeen ontstaat), zijn eigen myotoom (waaruit spier ontstaat) of zijn eigen dermatoom (waaruit huid ontstaat). Elk dermatoom heeft zijn eigen zenuw. Een volwassen spier is opgebouwd uit meerdere mytomen. Er is dus wat betreft de spieren een grote reorganisatie opgetreden. De segmentatie is daardoor niet meer heel duidelijk aanwezig. Er zijn wel relaties tussen de segmenten en spieren. Deze kunnen belangrijk zijn voor neurologisch onderzoek. De huidsensibiliteit heeft wel nog duidelijke segmentatie. De dermatomen zijn in kaart gebracht en zijn een belangrijk diagnostisch hulpmiddel geworden. Aan de hand van pijn op bepaalde plekken van de huid kan zo bepaald worden, waar de pijn vandaan komt.

Zelfstudie: Hoe werkt de lokalisatie van corticale functies?

Het corpus callosum verbindt de overeenkomende gebieden op de twee hemisferen, behalve de temporale velden. De temporale velden hebben hun eigen verbinding, genaamd de anterior commissura. Bij de meerderheid van de individuen, zijn vooral de associatiecortex in de frontale, pariëtale en temporale kwab van de linker hemisfeer verantwoordelijk voor het begrip en uitdrukking van taal. Hierdoor is de linker hemisfeer dominant voor taal.

Bij iemand die geen verbinding meer heeft tussen de linkerhelft en rechterhelft (split brain patiënt) worden objecten niet gezien, als die getoond wordt in het linker visuele veld. De rechtse (niet-dominante) hemisfeer verwerkt namelijk de objecten die je in het linker visuele veld ziet. Wanneer een object langer dan een tiende seconde in het linker visuele veld staat, bewegen de ogen zich zo dat het object ook in het rechter visuele veld komt. Een split brain patiënt zal dan wel het object herkennen, want de linkerhersenhelft verwerkt het rechter visuele veld. Tevens kan iemand met een split brain zijn rechterhand niet gebruiken wanneer hij iets met zijn linkeroog (rechterhersenhelft) heeft gezien. Wanneer het object dus voor de brain split patiënt zal staan, zal hij het met zijn rechterhand aanwijzen, aangezien alleen zijn linkerhersenhelft dingen kan verwerken.

Wanneer je zegt tegen een brain split patiënt dat zijn veter los is, zal hij die gewoon gaan strikken. Het auditieve centrum ligt in de temporaalkwab. De temporaalkwab heeft een eigen verbinding via de anterior commissura met de twee hemisferen. Bovendien splitst het gehoor deels, zodat het in beide kanten terechtkomt (dus ook in de linkerkant). Wanneer het signaal in de linkerhersenhelft is gekomen, associeert de split brain patiënt (horen en zien) en gaat het motorische centrum aan het werk. Aangezien veter strikken met twee handen gebeurt, zal het echte strikken moeilijk gaan, maar de patiënt zal wel reageren.

Wanneer tegen iemand met een laesie in het linker gebied van Wernicke wordt gezegd dat hij zijn veters moet strikken, zal dit moeilijk gaan. Het gebied van Wernicke staat voor het woordbegrip en bevindt zich bij bijna iedereen alleen in de linkerhersenhelft. Een persoon met zo’n laesie zal zijn veters niet gaan strikken, omdat hij totaal niet begrijpt wat je zegt.

Wanneer iemand een laesie heeft in de rechter pariëtaal kwab (neglect syndroom), zal hij een deel van zijn gezichtsveld verwaarlozen. Als zijn veter rechts los is, zal hij hem links zien en zal hij zijn veter gaan strikken. Is daarna zijn linker veter los, dan zal hij wel kijken, maar omdat hij een deel van zijn gezichtsveld verwaarloost, zal hij zijn linker veter niet gaan strikken. Zijn zicht aan de linkerkant wordt namelijk verwerkt in de rechterhersenhelft. Dit kan hij dus niet waarnemen.

Zelfstudie: Hoe valt een verlamming bij een patiënt met beschreven klachten
en afwijkingen te herkennen bij neurologisch onderzoek?

Casussen over verlamming

Een korte beschrijving van het zenuwstelsel. Het zenuwstelsel is onder te verdelen in het centraal zenuwstelsel en het perifeer zenuwstelsel. Het centraal zenuwstelsel bestaat uit de hersenen (encephalon) en het ruggenmerg (myelum) en dit stelsel bevindt zich in zijn geheel binnen de schedel en de wervelkolom. Het perifeer zenuwstelsel bestaat uit 12 paar hersenzenuwen (nervi craniales), 31 paar ruggenmergszenuwen (nervi spinales) en de sensibele en autonome ganglia.

De belangrijkste kenmerken waarmee bij neurologisch onderzoek onderscheidt gemaakt kan worden tussen een centrale verlamming en een perifere verlamming worden hieronder in de tabel weergegeven:

In deze zelfstudie wordt er verder gekeken naar twee casussen. Beiden gaan over een bepaalde vorm van verlamming.

Casus: Man van 73 jaar kan zijn linkerhand niet meer bewegen

Een man van 73 merkt dat hij zijn linkerhand niet meer kan bewegen. Hij voelt zich wat suf en zijn linker mondhoek zakt af. Ook kan hij zijn linkerbeen niet meer bewegen. Ook voelt hij minder met zijn linker lichaamshelft en zijn peesreflexen zijn links hoger dan rechts. Links heeft hij een voetzoolreflex volgens Babinski.

Bij deze patiënt is er duidelijk sprake van een centrale verlamming. Dit is te herkennen aan de hogere reflexen en de voetzoolreflex volgens Babinski. De verlamming is ontstaan door een fout in de rechter hemisfeer. Deze hemisfeer stuurt namelijk de linkerhelft van het lichaam aan aangezien de zenuwbanen kruisen. De oorzaak van deze verlamming is waarschijnlijk niet vasculair, aangezien de man geen pijn ervaart en uren na de eerste verlammingsverschijnselen nog steeds redelijk helder in het ziekenhuis zit. Er is geen reden om te denken dat de oorzaak traumatisch is. Het zou kunnen zijn dat de oorzaak van de verlamming een tumor is. Doordat de tumor groeit, kan deze de primaire motorische cortex in de rechterhemisfeer in de verdrukking brengen. Hierdoor treedt er aan de linkerkant van het lichaam verlamming op.

Casus: Struikelende jongeman met lichte distale zwakte aan beide handen

Een jongeman merkt dat hij de afgelopen jaren steeds makkelijker struikelt. Soms struikelt hij zelfs al over een steentje. Na onderzoek door de neuroloog blijkt dat de jongen lichte distale zwakte heeft aan beide handen. In beide onderbenen is atrofie. Ook heeft hij voetheffersparese en loopt hij met een hanentred. Aan armen en benen is er sprake van areflexie. Dat is de afwezigheid van reflexen.

Deze verlamming is waarschijnlijk perifeer. Dit is onder andere te herkennen aan het feit dat er bij de jongen areflexie aan armen en benen is. Aangezien het probleem van de jongen door de jaren heen erger is geworden, zou het zo kunnen zijn dat er sprake is van een degeneratieve ziekte. Aangezien meerdere mensen in zijn familie op dezelfde aparte manier als hij lopen, kan het ook erfelijk zijn en hier zou onderzoek uitsluitsel over kunnen geven.

Zelfstudie: Wat houdt een focale uitval in en wat zijn er voorbeelden van, (denk aan laesies in de grote hersenen)? 

Casussen over focale uitval

Casus: 74-jarige, rechtshandige gepensioneerde met dysfasie

Patiënt A, een 74-jarige, rechtshandige, gepensioneerde manager, bemerkt tijden het middageten met zijn vrouw dat hij plotseling zijn kopje niet meer op kan tillen en dat zelfs zijn boterham uit zijn rechterhand valt. Als hij er iets van wil zeggen lukt dat niet goed: hij zegt alleen ‘’eh, eh’’. Zijn vrouw ziet dat zijn rechter mondhoek afhangt en helpt hem naar de bank lopen. Als de huisarts een half uur later arriveert, zijn de klachten en verschijnselen geheel verdwenen. Vroeger is patiënt altijd gezond geweest, behalve dat hij op 64-jarige leeftijd een hartinfarct doormaakte.

Lokalisatie van de aandoening: welke hersenhelft en welk hersengebied. Er is geen uitspraakstoornis en dus geen dysartrie. Er is wel sprake van dysfasie omdat patiënt de juiste woorden niet kan zeggen. De dysfasie is (overwegend) motorisch, want de patiënt spreekt slechts enkele woorden maar het taalbegrip lijkt intact. De aandoening is gelokaliseerd in de linker (dominante) hersenhelft, want de patiënt is rechtshandig en bij rechtshandige mensen zit het taalcentrum links. Bovendien is er een verlamming van de rechterarm geweest. Het hersengebied is frontaal pre-centraal bij het gebied van Broca.

De uitval bij patiënt A is plotsteling ontstaan. Bij welke aandoening (-en) zou dit kunnen passen? Vasculaire oorzaken, zowel bloedingen als infarcten, kennen een acuut begin. Bij bloedingen is vaak, maar niet altijd, sprake van hoofdpijn. Zowel een bloeding als een infarct is dus een mogelijke oorzaak. Trauma is onwaarschijnlijk, want noch patiënt noch zijn echtgenote hebben daar iets van gemerkt. Infecties of ontstekingen beginnen meestal niet zo plotseling en gaan bovendien vaak gepaard met algehele ziekteverschijnselen zoals koorts en malaise. Een tumor is een mogelijkheid maar groeit meestal geleidelijk en zal dus ook meestal aanleiding geven tot geleidelijk progressieve verschijnselen in plaats van verschijnselen met een acuut begin. Epilepsie kan gegeneraliseerd zijn met bewustzijnsverlies en schokken van armen en benen: dit heeft niet plaatsgevonden. Ook kan epilepsie focaal zijn met bijvoorbeeld trekkingen van gelaat, arm of been of een combinatie. Na een aanval kan wel een tijdelijke verlamming optreden van het aangedane lichaamsdeel. Epilepsie met alleen verlamming zonder schokken is zeer ongewoon. Wel is een epileptische aanval iets dat plotseling begint en meestal ook weer over gaat. Een psychogene verlamming kan op elke wijze ontstaan maar is erg ongewoon bij een persoon van 74-jaar als die nooit eerder psychogene verschijnselen heeft gehad.

Differentiaal diagnose in volgorde van afnemende waarschijnlijkheid: herseninfarct, hersenbloeding, eventueel tumor of epilepsie.

1. In welk stroomgebied is het probleem gelokaliseerd?

Het stroomgebied is het gebied van de a.cerebri media links.

2. Heeft patiënt A risicofactoren voor een (cerebro) vasculaire aandoening en zo ja welke?

Risicofactoren voor cerebrovasculaire aandoeningen zijn: hypertensie (hoge bloeddruk), diabetes mellitus (suikerziekte), roken, hartaandoeningen, en in mindere mate een afwijkend lipidenspectrum (vetten in het bloed). De enige tot nu toe bekende risicofactor bij deze patiënt is een hartziekte, te weten een hartinfarct. Of er hartvergroting of ritmestoornissen zijn zou nader onderzocht moeten worden.

3. Wil je nog meer informatie hebben uit anamnese of onderzoek en zo ja welke?

Uit de anamnese kan nog gehaald worden of patiënt rookt. De bloeddruk kan gemeten worden en in het bloed kan nog gekeken worden naar suikerziekte en lipiden.

Casus: Alleenstaande 83-jarige vrouw met totale verlamming van de hele linker lichaamshelft

Patiënte B, een alleenstaande 83-jarige vrouw, voorheen lerares Nederlands, is thuis gevallen. Haar dochter had haar de vorige avond nog aan de telefoon gehad en had niets bijzonders bemerkt. E volgende ochter om half 11 wordt niet open gedaan en vindt zij patiënte liggend op de grond naast het bed. Patiënte vertelt dat ze gevallen is toen ze die ochtend naar de WC wilde gaan en dat zij niet meer op kan staan. Zij kan haar linkerarm en linkerbeen niet bewegen en de linker mondhoek hangt af. De dochter belt meteen de huisarts. Als deze aankomt, treft hij een wat slaperige oude vrouw aan met verhoogde bloeddruk. Bij neurologisch onderzoek is er een voorkeursstand van hoofd en ogen naar rechts en een totale verlamming van de hele linker lichaamshelft inclusief het gelaat, maar patiënte lijkt zich daar niet erg van bewust te zijn. Dingen of bewegingen aan de linkerkant neemt zij niet waar. Als haar gevraagd wordt de linkerarm te heffen tilt zij haar rechterarm op. Pijn- en tastprikkels worden aan de linkerkant niet waargenomen. De linker voetzoolreflex verloopt volgens Babinski.

In medische termen is er bij deze patiënt één of meer van de volgende focale uitvalsverschijnselen: blikparese, verwaarlozing (neglect) van een lichaamshelft, hemiparese, hemiparalyse, hemihypesthesie (eenzijdige vermindering van aanrakings- of tastzin), hemihypalgesie (eenzijdige vermindering van pijnzin), hemianopsie (uitval van een deel van het gezichtsveld). Ook kan er sprake zijn van hemianesthesie (ongevoeligheid voor tast aan één lichaamshelft), hemianalgesie (afwezigheid van pijnzin aan één lichaamshelft).

1. Welke van deze afwijkingen zijn aanwezig bij patiënt B?

Hemiparalyse met hemianalgesie en hemianesthesie links en vermoedelijk neglect van de linker lichaamshelft.

2. Wat is de lokalisatie van de aandoening?

Dit is gelokaliseerd in een groot deel van de rechter hemisfeer.

Differentiaal diagnose:

• herseninfarct (plotseling begin, focale verschijnselen, geen hoofdpijn)

• hersenbloeding (plotseling begin, focale verschijnselen)

• epilepsie (plotseling begin maar geen trekkingen gezien, mogelijk dat ze er geweest zijn maar niet opgemerkt)

• tumor minder waarschijnlijk gezien acute begin met ernstige uitval

• Kan er bij deze patiënt sprake zijn van een vasculaire stoornis en zo ja welke?

Een vasculaire stoornis is waarschijnlijk. Het betreft dan een groot infarct in het hele a. cerebri media of a. carotis interna gebied rechts, omdat de uitval compleet is en er corticale verschijnselen (hemianopsie, neglect) zijn.

4. Welke risicofactoren voor cerebrovasculaire aandoeningen heeft de patiënt?

Bekende risicofactor bij deze patiënt is alleen hypertensie.

Casus: 54-jarige loodgieter met verlamming van rechterarm en rechterbeen

Patiënt C, een 54-jarige loodgieter die al jaren een pakje shag per twee dagen rookt, laat op het werk plotseling zijn schroevendraaier uit zijn rechterhand vallen. Hij merkt dat hij zijn hand helemaal niet meer kan gebruiken. Als hij probeert op te staan zakt hij door zijn rechterbeen. Een college brengt hem naar de afdeling spoedeisende hulp van het ziekenthuis. Daar blijkt het bewustzijn helder te zijn en is taal en spraak ongestoord. Er wordt een bloeddruk gemeten van 160/100 mm Hg (verhoogd), er is een verlamming van rechterarm en rechterbeen en ook de rechter mondhoek hangt af. Het gevoel is normaal.

1. Welke van deze afwijkingen zijn aanwezig bij patiënt C?

Hemiparese of hemiparalyse rechts zonder andere neurologische verschijnselen

2. Wat is de lokalisatie van de aandoening?

Dit is gelokaliseerd in de linkerhersenhelft, vermoedelijk in de capsula interna

Differentiaal diagnose:

• herseninfarct (plotseling begin, focale verschijnselen, geen hoofdpijn)

• hersenbloeding (plotseling begin, focale verschijnselen)

• epilepsie (plotseling begin maar geen trekkingen gezien, mogelijk dat ze er geweest zijn maar niet opgemerkt)

• tumor minder waarschijnlijk gezien acute begin met ernstige uitval

• Kan er bij deze patiënt sprake zijn van een vasculaire stoornis en zo ja welke?

Een vasculaire stoornis is waarschijnlijk. Het betreft dan een lacunair infarct in de capsula interna links, door occlusie van een perforerende tak van de a. cerebri media, omdat er sprake is van een “pure motor hemiplegia” zonder sensibele of corticale verschijnselen.

3. Welke risicofactoren voor cerebrovasculaire aandoeningen heeft de patiënt?

Bekende risicofactoren bij deze patiënt zijn hypertensie en roken

PD: Wat houdt een subarachnoïdale bloeding (SAB) in?

Er zijn vier typen bloedingen, namelijk een subdurale bloeding, een intraparenchymateuze bloeding, een epidurale bloeding en een subarachnoïdale bloeding. Dit college gaat over de subarachnoïdale bloeding. Een subarachnoïdale bloeding is een bloeding onder het arachnoïd van de hersenen. Vaak vindt de bloeding plaats op een zwakke plek op een slagader die zich onder het arachnoïd bevindt.

Pathogenese

Een subarachnoïdale bloeding (SAB) is een bloeding tussen de hersenvliezen, namelijk in de subarachnoïdale ruimte die onder het arachnoïd (een van de hersenvliezen) ligt. Er zijn verschillende oorzaken voor dit soort bloedingen en de meest voorkomende zijn het knappen van een aneurysma, vene bloedingen en een arterioveneuze malformatie.

Aneurysma

Een aneurysma is een verwijding of uitstulping van een arterie. De wand van een aneurysma is veel dunner dan de wand van een normale arterie en daarom kan het soms gebeuren dat de wand van het aneurysma knapt en er een bloeding in de hersenen ontstaat. De prevalentie van een aneurysma is 3%. Risicofactoren voor een aneurysma zijn hypertensie (hoge bloeddruk), roken, familiaire intracraniële aneurysmata of polycysteuze nierziekten. De meest voorkomende locaties van intracraniële aneurysmata zijn de arteria cerebri anterior, arteria communicans anterior of de arteria communicans posterior. De meeste aneurysmata zullen nooit barsten en het inschatten van een ruptuurrisico wordt gedaan met de PHASES score. De kans op het barsten van een aneurysma is niet heel groot en daarom moet men altijd goed nadenken over het wel of niet preventief behandelen. Wanneer er niet behandeld wordt, bestaat er een ruptuurrisico en kan het mensen ook angstig maken. Bij behandeling is er een behandelrisico en een herstelperiode na de behandeling. Deze factoren moeten meegenomen worden in de overweging om al dan niet te behandelen.

Vene bloeding

Vene bloedingen worden ook wel perimesencefale bloedingen genoemd en zijn meestal goedaardig.

Arterioveneuze malformatie (AVM)

Dit is een rare vorming vna de arterioveneuze overgang, waardoor een bloeding kan ontstaan. Andere oorzaken van een subarachnoïdale bloeding zijn traumatisch schedel- of hersenletsel of andere zeldzame oorzaken van een beroerte.

Epidemiologie

6 tot 9 op de honderdduizend mensen krijgen een subarachnoïdale bloeding per jaar. De helft van de mensen is jonger dan 55 jaar en de meeste mensen zijn tussen de 40 en 60 jaar oud. In Nederland krijgen ongeveer duizend tot vijftienhonderd mensen per jaar een subarachnoïdale bloeding. Vrouwen krijgen twee keer zo vaak en bloeding als mannen. Veertig procent van de patiënten sterft binnen één maand na de bloeding.

Klinische presentatie

Mensen met een subarachnoïdale bloeding krijgen een zeer hevige hoofdpijn die van het een op het andere moment begint, mensen worden misselijk en moeten braken en de helft van de patiënten heeft ook last van bewustzijnsverlies. De bloeding duurt waarschijnlijk maximaal een paar seconden, maar heeft dus wel een duidelijke klinische presentatie. Bij neurologisch onderzoek is er sprake van een gedaald bewustzijn, neurologische uitval, preretinale bloeding (bloeding in het oog) en meningeale prikkeling. Meningeale prikkeling wordt getest door de patiënt de kin op de borst te laten leggen en bij mensen met een SAB lukt dit niet goed, zij hebben last van een harde/stijve nek.

Differentiaal diagnose van acute hevige hoofdpijn

Mogelijke ernstige oorzaken van een acute hevige hoofdpijn zijn een subarachnoïdale bloeding, een intraventriculaire bloeding, een intraparenchymateuze bloeding of een cerebrale veneuze sinustrombose (CVST). Een CVST is een stolsel in het veneuze systeem, waardoor bloed niet goed weg kan stromen uit de hersenen. Mogelijke goedaardige oorzaken van acute hevige hoofdpijn zijn goedaardige inspanningshoofdpijn, hoesthoofdpijn of donderslaghoofdpijn.

Diagnostiek

Er wordt een CT-scan gemaakt van de hersenen om te zien of er een bloeding heeft plaatsgevonden. Deze scan is 100% sensitief binnen 6 uur na de bloeding. Wanneer de CT-scan 6 uur na de bloeding gemaakt wordt en geen bloed laat zien kan een lumbaalpunctie worden gedaan (meer dan 12 uur na de bloeding) of een onderzoek van de liquor cerebrospinalis op bloedafbraakproducten (bilirubine). Bij subarachnoïdale bloed op de CT-scan of wanneer er bilirubine wordt gevonden in de liquor wordt een CT-angiografie (CTA) gemaakt. Indien er geen verklaring voor de bloeding op de CTA te zien is, wordt een digitale substractie angiografie (DSA) gedaan.

Beloop

Een subarachnoïdale bloeding kan neurologische complicaties geven. Zo kan er een recidieve (terugkerende) bloeding ontstaan, meestal binnen twee weken na de eerste bloeding (risicotijd). Secundaire ischemie (onvoldoende bloedtoevoer) is een complicatie die meestal tussen dag 4 en 14 na de bloeding optreedt. Ischemie komt vaker voor bij patiënten met vernauwingen van arteriën, maar kan ook voorkomen in afwezigheid van vaatspasme. Tenslotte kan hydrocephalus (waterhoofd) ontstaan door een toegenomen hoeveelheid liquor in de ventrikels, waardoor de ventrikels verwijden. Veel voorkomende niet-neurologische complicaties zijn infecties, hartritmestoornissen of wandbewegingsstoornissen.

Behandeling

Aneurysma

Een aneurysma kan door clippen behandeld worden. Er wordt dan een ijzeren klipje om het ballonnetje geklemd, waardoor hij niet kan knappen. Ook kan men overgaan op coilen, waarbij men met een katheter in de hersenen gaat. Men vult de aneurysma met platina spiraaltjes. Ook dit voorkomt dat het ballonnetje in de toekomst knapt. Wanneer de diameter van de opening van het aneurysma in de arterie groot is, dan kan na coilen een stent geplaatst worden zodat de spiraaltjes niet uit het aneurysma kunnen bewegen.

Subarachnoïdale bloeding

Het is allereerst belangrijk om de patiënt te stabiliseren. Daarna kan er gekeken worden naar het voorkomen of behandelen van complicaties. Preventie van terugkerende bloedingen wordt gedaan door het behandelen van het aneurysma binnen 72 uur en bij voorkeur binnen 24 uur. Preventie van secundaire ischemie wordt gedaan door het voorkomen van hypovolemie en dit kan door het toedienen van nimopidine. Daarnaast kan hydrocephalus behandeld worden door liquordrainage door middel van een lumbaalpunctie of een externe ventrikeldrain.

Prognose na hersenbloeding: 1/3 overlijdt, 1/3 komt in een verzorgingstehuis wegens ernstige complicaties, 1/3 herstelt en heeft weinig tot geen lichamelijke beperkingen. Behalve lichamelijke beperkingen komen ook cognitieve stoornissen zoals trager denken, problemen met kortetermijngeheugen en aandachtsproblemen voor. Verder komen reukproblemen en problemen op gebied van seksualiteit ook wel eens voor na een subarachnoïdale bloeding.

HC: Hoe komen schedelhersenletsel en ruggenmergletsel tot stand?

Schedelhersenletsel komt bij 650 op de 100.000 mensen voor. Hiervan heeft vijf tot tien procent ernstig letsel en bij 50% ligt de oorzaak in het verkeer. Dit soort letsel komt het meest voor bij mensen tussen de 20-29 jaar en het komt drie keer zo vaak voor bij mannen.

Diffuus hersenletsel

Diffuus hersenletsel wordt ook wel diffuse axonale schade (DAI) genoemd. De klinische verschijnselen zijn hoofdpijn, misselijkheid, bewustzijnsdalen (kort of lang), retrograde amnesie, post-traumatische amensie en soms focale uitval of insulten. Retrograde amnesie houdt in dat de persoon zich niets meer herinnert van de periode voor het letsel. De indeling van de ernst wordt vooral gemaakt op basis van de mate van bewustzijnsdaling en wordt zo verdeeld in licht, matig ernstig en ernstig. Er ontstaat bij dit soort letsel vaak hersenoedeem wat invloed heeft op het bewustzijn en puntbloedinkjes in contusiehaarden hebben soms focale uitval tot gevolg. Dit soort letsel wordt behandeld met pijnstilling, verpleging en bij snelle afname van bewustzijn door een hoge intracraniële druk wordt soms een decompressie craniotomie (schedellichten) uitgevoerd. hierbij wordt een deel van de schedel verwijderd zodat er minder druk is en de oedeemvorming kan verminderen. Het meeste herstel vindt plaats in de eerste zes manden en kan doorgaan tot een jaar na het ontstaan van het letsel. Bij licht diffuus hersenletsel overleeft bijna 100% het en is ook weer zelfstandig, bij matig is 95% weer zelfstandig en overlijdt 4%, bij ernstig letsel wordt 50% weer zelfstandig en overlijdt 38%.

Bij schedelletsel is het belangrijk om goed naar iemands uiterlijk te kijken, welke delen van het gezicht worden blauw of verkleuren. Dit kan namelijk een aanwijzing geven over de locatie van het letsel. Een voorste schedelbasisfractuur kenmerkt zich bijvoorbeeld door hematoom op het gezicht en de ogen. Een middelste schedelbasisfractuur kenmerkt zich door hematoomvorming achter het oor. Ook moet er naar de ogen gekeken worden.

Verschillende fracturen kunnen verschillende complicaties tot gevolg hebben. Zo kan een voorste schedelbasisfractuur voor liquorroe (lekken van hersenvocht) uit de neus zorgen, wat tot een infectie kan leiden (meningitis). Bij een middelste schedelbasisfractuur kan er liquorroe uit het oor plaatsvinden, wat ook tot een infectie kan leiden. Letsel aan het schedeldak heeft een laesie van de a. meningea media tot gevolg, wat kan leiden tot een epiduraal hematoom.

Verschillende soorten intracraniële bloedingen

Bij een traumatische bloeding kan er sprake zijn van een epiduraal hematoom of een subduraal hematoom. Een epiduraal hematoom heeft een lenskernige vorm met scherpe randen en raakt de cortex niet omdat het boven de dura zit. Een subduraal hematoom heeft een vagere vorm, volgt meer de contouren van de cortex, heeft direct impact op de cortex en heeft meer blijvende gevolgen zoals het minder goed kunnen functioneren. Hypertensie antistolling is soms traumatisch en kenmerkt zich op een CT-scan door een grote witte vlek bloed. Hierbij is een operatie niet altijd nodig, omdat dit erg risicovol is. Een aneurysma is soms traumatisch, maar zeker niet altijd. Het is een verwijding van een arterie in de cirkel van Willis en kan wanneer het knapt voor een subarachnoïdale bloeding zorgen. Trauma’s kunnen op late termijn ook een aneurysma tot gevolg hebben.

Epiduraal hematoom (arterieel)

Dit soort hematomen ontwikkelen zich langzaam, het kan du s ook veel later na het trauma ontstaan. Wanneer het na een trauma ontstaat, is er vaak sprake van een pariëtotemporale fractuur waardoor de meningeale arterie scheurt en er een bloeding ontstaat tussen schedeldak en dura mater. De klinische verschijnselen zijn plotselinge verslechtering van bewustzijn en al dan niet na ‘lucide’ (helder) interval. De achteruitgang gaat zeer snel, het kan binnen en uur leiden tot inklemming en overlijden. De behandeling is een spoedoperatie, omdat het een medisch spoedgeval is.

Subduraal hematoom (veneus)

Bij een subduraal hematoom komen er te veel trekkrachten op de ankervenen, waardoor deze scheuren. Dit komt vaak bij ouderen voor die bijvoorbeeld antistollingsmiddelen gebruiken. Bij kinderen hersteld het weer snel. Wanneer het chronisch wordt, moet de schedel ingeboord worden en moet het hematoom eruit gespoeld worden. Bij een acuut subduraal hematoom is er vers bloed (hyperdens) en dit is als een witte vlek op de CT-scan te zien. Bij een chronisch subduraal hematoom is er oude bloed (hypodens) en dit is als een zwarte vlek op de CT-scan te zien.

Acute subdurale hematomen kunnen leiden tot snelle bewustzijnsdaling en focale uitval (vaak hemiparese contralateraal). Er wordt in eerste instantie gewacht of het spontaan herstelt, maar wanneer de verschijnselen toenemen wordt het hematoom verwijderd met een boorgat of een schedelluikje.

Chronische subdurale hematomen leiden soms tot langzaam toenemende sufheid en cognitieve achteruitgang, zoals apathie en geheugenstoornis. Dit kan soms lijken op dementieel syndroom. De behandeling is meestal ongeveer hetzelfde als een acuut hematoom.

Traumatisch wervelkolomletsel

Tot traumatisch wervelkolomletsel behoren spierletsel, bandletsel, fracturen en instabiliteit. Neurologische schade kan optreden door bijvoorbeeld wortel- of zenuwletsel, ruggenmergletsel (bijv. dwarslaesie) of dissectie (scheur in de wand) van grote halsvaten wat kan leiden tot een herseninfarct. De behandeling van stabiliteit wordt gedaan door bijvoorbeeld een nekbrace, schroeven en platen of een halo brace.

PD: Wat zijn kenmerken van een centrale verlamming?

Kenmerken van een centrale verlamming

• Atrofie laat – verlies van spierweefsel is pas in een laat stadium waar te nemen.

• Tonus (spierspanning) hoog – dit leidt tot spasticiteit, wat vaak pas na verloop van tijd optreedt.

• Geen fasciculaties (onwillekeurige bewegingen).

• Verticale verdeling – zwakte zal meestal alleen aan de rechter- of linkerkant optreden (wijst dus op contralaterale hemisfeer). Dit is een belangrijk kenmerk! Er kan echter ook sprake zijn van paraparese, waarbij de benen verlamd zijn.

• Reflexen hoog – vaak, niet altijd. Peesreflex is levendig en clonus (reflex gaat maar door) De hoge reflexen ontstaan doordat er bij de reflexen geen remming door te cortex meer optreedt.

• Pathologische reflexen – een afwijkende huidreflex. Bijvoorbeeld de voetzoolreflex volgens Babinski. De tenen zullen bij kriebelen over de voetzool niet krommen, maar juist spreiden.

Kenmerken van een perifere verlamming

• Tonus laag – ook wel hypotonie. Dit treedt niet altijd op. Bij kind leidt dit tot kikkerstand van de benen en moeite met het hoofd op tillen: ‘floppy infant’. Bij een baby is dit vooral goed waar te nemen. De baby voelt bij het optillen erg slap aan en het hoofdje hangt naar achteren.

• Atrofie vroeg – niet altijd. Mensen ouder dan 65 jaar hebben al kleinere handspiertjes, wat het moeilijk van pathologisch te onderscheiden maakt.

• Fasciculaties (onwillekeurige bewegingen) – spiertrekkinkjes over het hele lichaam.

• Verdeling – zenuwen: symmetrisch distaal bij de voeten en onderbenen. Spieren: symmetrisch proximaal bij de schouder en/of heupspieren. Hier is dus sprake van horizontale verlamming

• Reflexen laag of afwezig – de reflex kan namelijk niet worden doorgegeven doordat er een probleem is met de zenuwen.

• Geen pathologische reflexen.

Verdeling parese centraal

• Zwakte hoog in het ruggenmerg: armen en benen

• Zwakte laag in het ruggenmerg: alleen benen (paraplegie)

• Zwakte vanaf de nek door aandoening in het ruggenmerg (quadraplegie)

• Een helft verlamming (hemiplegie)

Bij een perifere parese kan de oorzaak liggen in de spier zelf, in de zenuw, in de zenuwwortel of de voorhoorn. De plek van de parese heeft invloed op het soort symptomen dat een patiënt vertoont. Hieronder zullen de verschillende symptomen die bij de verschillende parese locaties horen worden benoemd:

• Motorische voorhoorncel

  • Geen pijn

  • Atrofie

  • Fasciculaties: dit zijn onwillekeurige samentrekkingen van spieren

  • Geen sensibele stoornis

  • Areflexie

  • Geen duidelijk verdeling van de zwakte

• Wortel/plexus

• Pijn

• Soms atrofie

• Geen fasciculaties

• Wel sensibele stoornis

• Areflexie

• Geen duidelijke verdeling van de zwakte

• Soms pijn

• Soms atrofie

• Geen fasciculaties

• Wel sensibele stoornis

• Soms areflexie

• Verdeling van de zwakte is distaal symmetrisch of uitval van 1 zenuw

• Geen pijn

• Geen atrofie

• Geen fasciculaties

• Geen sensibele stoornis

• Geen areflexie

• Verdeling van de zwakte is oculair/bulbair

• Geen pijn

• Geen atrofie

• Geen fasciculaties

• Geen sensibele stoornis

• Geen areflexie

• Verdeling van de zwakte is proximaal (dus bijv. bovenbenen en bovenarmen)

• Zenuw

• Neuromusculaire overgang

• Spier

Proximale zwakte is vooral waar te nemen bij het lopen en het opstaan. Bij het lopen maken de benen een meer ´zwaaiende´ beweging. Bij het opstaan ondersteunen deze mensen de knieën door er met een hand op te drukken.

Twee mogelijke oorzaken van zwakte met een perifere oorzaak zijn myositis en polyneuropathie. Myositis is een ontsteking van de proximale spieren (bovenbenen, bovenarmen en schouders), waarbij de zwakte dus proximaal zit. Polyneuropathie is een progressieve ziekte waarbij de zwakte steeds erger wordt. Het begint in de voeten, dan de onderbenen, vervolgens ook de armen en de handen en dan de navel. Deze zwakte zit dus in het begin meer distaal en verloopt naar proximaal.

Clonus is een hyperreflex die veel te zien is bij mensen met een verlamming in het centrale zenuwstelsel. Door de verlamming valt de remming van de cortex op de reflexen weg. Een klapvoet is het laten vallen van de voet tijdens het lopen in plaats van het geleidelijk afrollen van de voet. Dit wijst op perifeer letsel van de zenuw naar de spier die de voet optilt. Een hanentred is het net iets hoger optrekken van één been tijdens het lopen, omdat alle flexoren van de voeten niet werken. Wanneer je dit niet doet dan struikel je.

Notes (Thema: Communicatie tussen neuronen)

PD: Welke klachten kunnen focale uitvalsverschijnselen veroorzaken?

Dit jaar kwam er een patiënt langs die in toenemende mate last kreeg van focale uitvalsverschijnselen. Het begon allemaal vier jaar geleden, toen de patiënt (een man) oververmoeid raakte. Dit uitte zich lichamelijk. Het kostte hem steeds meer moeite om te lopen en om vooruit te komen. De oververmoeidheid uitte zich dus in krachtverlies in de benen. Het toedienen van vitamines e.d. hielp niet. Na uitgebreider lichamelijk onderzoek werden er bij de patiënt meerdere (grote) poliepen gevonden in de darmen. Zo’n 30 centimeter van de darmen werden verwijderd, maar dit veranderde niks aan de klachten. Na enkele jaren kon de patiënt eigenlijk niet eens meer op zijn benen staan. Met zijn armen was ondertussen niks aan de hand. Deze functioneerden nog goed en waren zelfs sterker geworden omdat de patiënt deze meer was gaan gebruiken. De patiënt had ook moeite met het ophouden van de plas, hoewel hij altijd nog op tijd bij het toilet was. Zijn huid was vanaf zijn onderbuik naar beneden overgevoelig geworden; een deken deed al pijn. Ook voelde hij constant een irritant en zeurend gevoel. Ook had hij pijn in zijn onderrug.

Uit het neurologisch onderzoek bleek het volgende:

• Patiënt is helder, heeft normale spraak en taal

• Hersenzenuwfuncties zijn normaal

• Armen werken normaal

• Beide benen zijn hypertoon en hebben krachtsverlies in de heffers, het gevoel is anders en pijnlijk

• De spierrekreflexen zijn levendig. De voetzoolreflex is aanwezig volgens Babinski

Uit deze gegevens blijkt dat de oorzaak van het probleem het meest waarschijnlijk in het
ruggenmerg zit, aangezien de problemen bilateraal voorkomen en onder één bepaald niveau. Het is door deze gegevens niet/minder waarschijnlijk dat de oorzaak te vinden is in spieren, spierzenuwovergang, zenuw of hersenen.

Het is verder onwaarschijnlijk dat in het ruggenmerg bloedingen of infarcten voorkomen. Hierbij zouden namelijk acute problemen op moeten treden. Een tumor zou wel waarschijnlijk kunnen zijn, wegens de geleidelijke verergering van het probleem. Uit een MRI-scan bleek echter dat bij deze patiënt sprake was van een spinale durale arterioveneuze fistel. Er was dus een directe overgang tussen een arterie en een vene in een deel van het ruggenmerg. Hierdoor wordt de druk in de venen hoger dan normaal. Er vindt vochtuittreding in de vene plaats. Dit lijdt tot een verdikking van het ruggenmerg. Dit kan tot de genoemde problemen leiden. Bij meneer is de fistel gevuld en afgesloten. Hierdoor zijn de problemen voor een groot deel verholpen. Lopen gaat weer steeds beter.

Focale uitval kan ook door problemen in de hersenen veroorzaakt worden. Bijvoorbeeld door trauma, beroerte, MS, tumor of ontsteking. Een beroerte komt hiervan het meest voor in Nederland. Oorzaken van een beroerte zijn infarcten, intracerebrale bloedingen en subarachnoïdale bloedingen. Een infarct kan bijvoorbeeld ook weer door verschillende dingen ontstaan. Een voorbeeld is een embolie; een bloedpropje afkomstig uit een arterie of het hart dat naar de hersenen gaat en daar een verstopping veroorzaakt. De symptomen van een herseninfarct zijn acute focale uitval (dit is bijna altijd eenzijdig). Er treedt verder zeer zelden bewustzijnsverlies op bij een herseninfarct. Dit komt doordat je met één intacte hersenhelft over het algemeen goed bij bewustzijn kunt blijven. Bij bijna alle herseninfarcten is maar één hersenhelft aangedaan. Een herseninfarct kan worden behandeld door het toedienen van bloedverdunners of bijvoorbeeld door een mechanische trombectomie. Hierbij wordt met behulp van kathetertjes het bloedpropje uit het bloedvat gehaald.

HC: Waarom zijn neuronen belangrijke bouwstenen van het zenuwstelsel?

Neuronen

Er zijn veel verschillende soorten neuronen met verschillende functies. De functie van een neuron wordt bepaald door o.a. zijn vorm (een neuron kan een gecompliceerd of simpel dendrietennetwerk hebben) en zijn elektrische activiteit.

Membraanpotentiaal

Elke cel heeft een rustmembraanpotentiaal. Dit betekent dat er een verschil is in de lading tussen de binnenkant en de buitenkant van de cel, waarbij de binnenkant negatief geladen is t.o.v. de buitenkant. Meestal gaat het om een potentiaal van ongeveer -70 mV, maar dit verschilt. Bij zenuwcellen is het membraanpotentiaal over het algemeen -70 mV. De membraanpotentiaal komt tot stand doordat de concentratie van bepaalde ionen binnen en buiten de cel niet gelijk zijn. Zo is de concentratie K⁺ in de cel veel hoger dan buiten de cel. Voor Na⁺ geldt het tegenovergestelde. De concentratie hiervan buiten de cel is juist hoger dan binnen de cel. De totale concentratie binnen de cel is echter wel neutraal. Dit is ook zo buiten de cel. Naast dit concentratieverschil van verschillende ionen zijn voor het tot stand komen van een membraanpotentiaal ook ionkanalen nodig, die uitsluitend doorlaatbaar zijn voor één soort ion. Ionen kunnen namelijk niet door de lipofiele dubbellaag van het celmembraan heen, omdat ionen een lading hebben. Om de rustmembraanpotentiaal te kunnen verklaren kijken we eerst naar de kaliumionen. Dit doen we aan de hand van een voorbeeld waarbij de concentratie binnen en buiten de cel als volgt zijn:

Extracellulaire ruimte: 5 mM K⁺

5 mM X^-

Intracellulaire ruimte: 150 mM K⁺

150 mM X^-

Wanneer er kaliumkanalen in de cel aanwezig zijn, zullen de kaliumionen door de diffusiekracht, die er is door het concentratieverschil, naar buiten diffunderen. Hierdoor ontstaat dan een tekort aan positieve ionen binnenin de cel. De binnenkant van de cel wordt hierdoor negatief geladen ten opzichte van de buitenkant. Als gevolg hiervan ontstaat er een elektrische kracht die tegengesteld is aan de diffusiekracht. Deze elektrische kracht wil de ionen van een plek met positieve lading naar een negatieve lading brengen. K⁺-ionen zullen hierdoor weer gedeeltelijk in de cel diffunderen totdat er een evenwicht optreedt tussen de twee krachten. Er is nu netto geen transport meer van kaliumionen. Het punt waar het evenwicht zich instelt wordt de kaliumevenwichtspotentiaal genoemd. Dit evenwichtspotentiaal ligt bij -90 mV.

Met de formule van Nernst kun je de evenwichtspotentiaal van verschillende ionen berekenen.

Op dezelfde manier kan zich ook voor de natriumionen een evenwichtspotentiaal instellen. Als voorbeeld zijn de volgende ionconcentraties genomen:

Extracellulaire ruimte: 150 mM Na⁺

150 mM X^-

Intracellulaire ruimte: 15 mM Na⁺

15 mM X^-

Als gevolg van het concentratieverschil diffunderen natriumionen door de aanwezige natriumkanaaltjes naar binnen. De verschuiving van de natriumionen komt tot stand door de diffusiekracht. Door de verschuiving van natriumionen krijgt de binnenkant van de cel een overschot aan positieve ionen. Hierdoor wordt de binnenkant van het celmembraan positief geladen ten opzichte van de buitenkant. Hierdoor komt ook hier een elektrische kracht tot stand, die er samen met de diffusiekracht voor zorgt dat zich een evenwicht instelt. Er is nu netto geen transport meer van natriumionen. Dit evenwicht wordt de natriumevenwichtspotentiaal genoemd en is ongeveer +60 mV.

Membraanpotentiaal (Vm)

Onder normale omstandigheden zijn er natuurlijke zowel natrium- als kaliumionen aanwezig. Ook zijn er natriumkanalen én kaliumkanalen. De membraanpotentiaal die dan ontstaat, zal ergens tussen de evenwichtspotentialen van de aanwezige ionen liggen. De membraanpotentiaal ligt echter niet precies in het midden omdat deze wordt beïnvloed door de permeabiliteit/doorlaatbaarheid voor de afzonderlijke ionen. In de cellen in ons lichaam is de permeabiliteit voor K⁺ groter dan voor Na⁺. De evenwichtspotentiaal van kalium speelt dus een grotere rol bij de bepaling van het totale membraanpotentiaal van een cel. Bij zenuwcellen ontstaat hierdoor uiteindelijk een membraanpotentiaal van -70 mV. De membraanpotentiaal kan berekend worden met de vergelijking van Goldman-Hodgkin-Katz. Hierin wordt ook rekening gehouden met de permeabiliteit van ionen.

De waarde van -90 mV voor de kaliumkanaaltjes wijkt af van de waarde van -70 mV in de cel. Kleine beetjes kaliumionen zullen dus de cel uitlekken, omdat de diffusiekracht groter is dan de elektrische kracht. De waarde evenwichtspotentiaal van natrium verschilt ook van de uiteindelijke membraanpotentiaal. Hierdoor zullen natriumionen ook naar binnen lekken. Om de Na⁺- en K⁺-concentraties toch op peil te houden, is er een Na⁺/K⁺-pomp in de cel aanwezig, die tegelijkertijd 3 Na⁺-ionen de cel uit pompt en 2 K⁺-ionen de cel in pompt en daarbij één molecuul ATP verbruikt. Wanneer deze pomp niet meer werkt, zullen de concentraties niet meer op peil gehouden worden en verdwijnt de membraanpotentiaal. Dit kan allerlei problemen opleveren bij signaaloverdracht. De toxische stof ouabine bijvoorbeeld zorgt ervoor dat de Na⁺/K⁺-pomp niet goed meer werkt, en de membraanpotentiaal niet in stand wordt gehouden.

Factoren die de ligging van de membraanpotentiaal beïnvloeden zijn dus:

• Ionconcentraties binnen en buiten de cel (vooral van K⁺ en Na⁺)
  Voorbeeld: bij een toename van de extracellulaire kaliumconcentratie, wordt het concentratieverschil tussen binnen en buiten de cel minder groot. De diffusiekracht neemt dus af, er gaan minder kaliumionen naar buiten en de evenwichtspotentiaal van kalium zal minder negatief worden. Hierdoor zal de uiteindelijke membraanpotentiaal minder negatief worden. Er is sprake van depolarisatie.

• Verandering van permeabiliteit van het celmembraan voor K⁺- en Na⁺-ionen (of andere ionen). Dit gegeven wordt door prikkelbare cellen gebruikt voor elektrische signalering.

Voorbeeld: bij een toename van de geleidbaarheid voor natriumionen, zal de evenwichtspotentiaal van natrium niet veranderen, deze zal zich alleen sneller instellen. De membraanpotentiaal van de cel verandert echter wel. Deze wordt namelijk minder negatief doordat het gewogen gemiddelde tussen de natrium- en kaliumevenwichtspotentiaal meer naar natrium toeschuift, doordat de permeabiliteit van natrium is toegenomen. De natriumionen oefenen nu dus een grotere invloed uit op de ligging van de membraanpotentiaal. De membraanpotentiaal wordt positiever.

De rustmembraanpotentiaal is dus een evenwicht van de elektrochemische kracht en de concentratiegradiënt.

Toepassing ionconcentratieverschillen en membraanpotentiaal

Met de ionconcentratieverschillen binnen en buiten de cel en de membraanpotentiaal kan het lichaam het volgende doen:

• Tegen een concentratiegradiënt in stoffen opnemen.

• Elektrische signalering, door verandering membraanpotentiaal. Er zijn twee soorten:

• Lokale potentialen (transport signaal over korte afstand) Deze zijn kleiner dan actiepotentialen en hebben te maken met uitdoving. Lokale potentialen vinden plaats bij receptoren (zien, tast, reuk) en bij neurale integratie.

• Actiepotentialen (transport van een boodschap over lange afstand). De actiepotentiaal blijft gelijk in amplitude. Actiepotentialen vinden plaats op neuronen en zijn belangrijk bij het snel uitvoeren van bijvoorbeeld een reflex en het overbrengen van informatie.

Bio-elektrische signalen

Wanneer er een stimulus op het soma of de dendrieten van een neuron binnenkomt, ontstaat er een lokale potentiaal. Dit signaal verplaatst zich over het neuron en komt vervolgens aan bij de axonheuvel. De sterkte van dit signaal is afhankelijk van de afstand die het al heeft afgelegd, want het signaal dooft uit. Wanneer het signaal nog sterk genoeg is om de prikkeldrempel te overschrijden, ontstaat er een actiepotentiaal. Deze verplaatst zich vervolgens langs het axon, zonder uit te doven, totdat het bij de synaps aankomt. Hoe groter de amplitude van een lokaal potentiaal, hoe hoger de frequentie van een actiepotentiaal. De amplitude van een actiepotentiaal blijft steeds gelijk. Als een lokaal potentiaal langer aanhoudt (door bijvoorbeeld lange prikkeling), zal het actiepotentiaal ook langer aanhouden.

Het verloop van een actiepotentiaal

Wanneer er rekking van een spier optreedt, wordt dit opgemerkt door het spierspoeltje. Er treedt daar dan een lokaal potentiaal (depolarisatie) op. In de trigger zone ontstaat dan vervolgens een actiepotentiaal. Actiepotentialen kunnen zo’n 1,5 m afleggen.

Een actiepotentiaal ontstaat door verandering in permeabiliteit van K⁺- en Na⁺-ionen. De actiepotentiaal wordt wel in twee cycli verdeeld:

• De snelle positieve cyclus: de snelle instroom van natrium in de cel, met een depolarisatie van de celmembraanpotentiaal als gevolg.

• De trage, negatieve cyclus: de trage uitstroom van kalium uit de cel, waardoor de celmembraanpotentiaal weer herstelt tot de rustmembraanpotentiaal (repolarisatie), na een hyperpolarisatie.

Wanneer de lokale potentiaal de prikkeldrempel (-55mV) overschrijdt, gaan de spanningsafhankelijk Na⁺-kanaaltjes open. De natrium-permeabiliteit neemt hierdoor toe. Dit heeft een snelle instroom van Na⁺ als gevolg. Hierdoor neemt de natriumconcentratie in de cel snel toe en depolariseert het membraan. De membraanpotentiaal komt dichter bij de natriumevenwichtspotentiaal te liggen, dus erg positief. Na enige tijd sluiten de natriumkanaaltjes weer (inactivatie). Het openen van de Na⁺ kanaaltjes en de snelle instroom van Na⁺, met een depolarisatie van de celmembraanpotentiaal als gevolg, is dus de snelle positieve cyclus.

Aan het einde van de snelle cyclus openen de K⁺-kanaaltjes, waardoor de K⁺-permeabiliteit toeneemt. K⁺ stroomt uit de cel, waardoor de intracellulaire ruimte weer negatiever wordt en de potentiaal weer tot rustwaarde afneemt, de repolarisatie. Omdat de K⁺-kanaaltjes vrij traag sluiten, duurt de uitstroom wat langer, waardoor de celmembraanpotentiaal iets negatiever wordt dan de rustmembraanpotentiaal. Dit wordt de hyperpolarisatie genoemd. Het openen van de K⁺-kanaaltjes, gevolgd door de uitstroom van K⁺ en het enigszins traag sluiten van de kanaaltjes, met een hyperpolarisatie gevolgd door repolarisatie als gevolg, wordt de trage, negatieve cyclus genoemd.

Na het plaatsvinden van beide cycli zullen de normale concentraties hersteld worden door de Na⁺/K⁺-pomp. Het herstellen van de normale concentraties kost energie, omdat de Na⁺/K⁺-pomp ATP verbruikt. De cyclus is dus een passief proces, maar het herstel is actief.

De spanningsafhankelijke natriumkanaaltjes hebben een m- en een h-poort aan de binnenkant zitten. Bij depolarisatie gaat het m-poortje open, die in rust gesloten is. Hierdoor stroomt natrium de cel in en wordt de cel verder gedepolariseerd. Het h-poortje reageert later en sluit het natriumkanaaltje weer af (inactivatie). Hierdoor wordt het ook wel inactivatiepoort (of het inactivatieklepje) genoemd. Vanaf dat moment kan natrium niet meer de cel in stromen en wordt de membraanpotentiaal weer minder positief. Tijdens een rustpotentiaal is alleen de m-poort gesloten. In tegenstelling tot wat veel boeken vermelden, neemt de [Na⁺] in de cel relatief gezien niet noemenswaardig veel toe.

De spanningsafhankelijke kaliumkanaaltjes hebben een n-poort. Bij depolarisatie gaat dit poortje langzaam open en bij repolarisatie sluit het geleidelijk. Voordat de rustwaarde wordt bereikt, zal de potentiaal tijdelijk nog iets negatiever worden, omdat de permeabiliteit van K⁺-kanaaltjes nog wat groter is. Er kan zo een tijdelijke hyperpolarisatie ontstaan.

De refractaire periode van de actiepotentiaal bestaat uit een absolute en een relatieve refractaire periode. Tijdens de absolute refractaire periode zijn de Na⁺-kanalen nog geïnactiveerd, doordat de h-poort traag opent. Het ontstaan van een actiepotentiaal is tijdens de refractaire absolute periode onmogelijk. Tijdens de relatieve refractaire periode wordt de rustmembraanpotentiaal hersteld. Het opwekken van een actiepotentiaal is mogelijk, omdat de meeste Na⁺-kanaaltjes weer actief zijn. De stimulans moet echter wel groter zijn dan normaal om de drempelwaarde te bereiken, omdat de membraanpotentiaal gehyperpolariseerd is, door het trage sluiten van de K⁺-kanaaltjes.

De absolute refractaire periode duurt van het begin van de actiepotentiaal tot net voor de hyperpolarisatie, en de relatieve refractaire periode duurt vanaf de absolute refractaire periode totdat de rustmembraanpotentiaal hersteld is.

Om uitdoving tegen te gaan moet een actiepotentiaal tijdens het afleggen van een afstand steeds dezelfde hoge amplitude houden. Daarom moeten er meerdere actiepotentialen plaatsvinden aan het axon. Het herstellen van de rustmembraanpotentiaal na het plaatsvinden van de actiepotentialen kost veel energie. Om energie en tijd te besparen, zijn veel axonen gemyeliniseerd.

Een gemyeliniseerd axon bevat knopen van Ranvier, waar de actiepotentialen plaatsvinden. Hierdoor ‘springt’ de actiepotentiaal telkens over de knopen, waardoor er minder actiepotentialen hoeven plaatsvinden, en de actiepotentiaal sneller over het axon voorgeleid wordt. Dit ‘springen’ wordt ook wel saltatoire voortgeleiding genoemd. Er wordt op deze manier energie en tijd bespaard.

Met behulp van de patch-clamp methode kan de lading binnen en buiten de cel gemeten worden. Op die manier kan gemeten worden hoe de elektrische activiteit wordt beïnvloed bij verschillende processen. Er kan bijvoorbeeld gemeten worden hoe een bepaald ionkanaaltje reageert op een verandering van de rustmembraanpotentiaal.

Dankzij deze methode kan ook onderzocht worden hoe een neuron reageert op een toxische stof. Een voorbeeld hiervan is de invloed van het gif van een schorpioen op de actiepotentiaal. Normaal gesproken vindt er vrij snel na het maximum van de depolarisatie de repolarisatie plaats. Door het gif blijven de Na⁺-kanaaltjes langer in geactiveerde vorm, waardoor er een ‘plateau’ in de actiepotentiaal ontstaat (op depolarisatieniveau), in plaats van een repolarisatie. De refractaire periode wordt daardoor langer, waardoor het veel langer voordat er een nieuwe actiepotentiaal afgevuurd kan worden. De mogelijke vuurfrequentie van het neuron wordt dus sterk omlaag gebracht.

De Na⁺/K⁺-pomp werkt alleen als er genoeg ATP en voldoende extracellulair K⁺ aanwezig is, om in te wisselen voor Na⁺. Als er dus bijvoorbeeld een ischemie ontstaat in de hersenen, kunnen de Na⁺/K⁺-pompen hun werk niet doen, waardoor de rustmembraanpotentiaal niet in stand gehouden kan worden, met alle gevolgen van dien.

HC: Hoe werkt communicatie en signaalvoorgeleiding tussen neuronen?

Passief en actief

De geleiding van lokale potentialen wordt ook wel passief genoemd, omdat de potentialen uitdoven. Deze uitdoving gebeurt volgens een exponentieel verband. Zo zal in een bepaalde tijd steeds de helft van het potentiaal uitdoven. Wanneer er sprake is van onverzwakte signaaloverdracht, zoals bij een actiepotentiaal, wordt dit actieve voortgeleiding genoemd.

Op de axonheuvel tussen soma en axon bevinden zich veel natriumkanalen, zodat daar bij uitstek actiepotentialen ontstaan. Wanneer de lokale potentiaal niet de drempelwaarde voor het ontstaan van een actiepotentiaal in de axonheuvel (-55mV) overschrijdt, dooft het signaal uit. Alleen een genoeg depolariserend signaal kan een actiepotentiaal veroorzaken,

Kabelmodel

Om te verklaren waarom een lokaal potentiaal uitdooft, zou je het axon kunnen vergelijken met een kabel. Het cytoplasma is de geleider, maar heeft wel een weerstand. Hoe groter deze weerstand, hoe moeilijker de stroom door de kabel en dus door het axon loopt. Het membraan rond de axon vormt een isolatielaag, maar heeft geen hoge weerstand. Hierdoor zal er telkens wat stroom weglekken. Door deze twee weerstanden is er bij een lokale potentiaal sprake van uitdoving. Er ‘’lekt’’ als het ware steeds een deel van het potentiaal weg.

Met de lengteconstante (λ) kan aangegeven worden hoe snel een potentiaal in amplitude afneemt. De lengteconstante geeft de afstand aan waarna het signaal tot 37% van de originele hoogte is afgenomen. Zowel een verkleining van membraanweerstand (r_m) als vergroting van intracellulaire weerstand (r_i) is ongunstig voor de signaalvoortgeleiding. Hierdoor zal het signaal sneller in kracht afnemen. Bij actieve voortgeleiding in niet-gemyeliniseerde vezels ontstaan stroomkringetjes (zie figuur 2a), die onderling steeds een volgende stroomkring activeren, waardoor de potentiaal standhoudt en niet uitdooft. Er wordt constant een nieuwe actiepotentiaal veroorzaakt in een omliggend segment van het axon. Bij een kleinere intracellulaire weerstand gaat de voortgeleiding sneller, evenals bij een hogere membraanweerstand.

Bij actieve voortgeleiding in gemyeliniseerde vezels vindt de voortgeleiding plaats via stroomkringetjes die ontstaan rond de knopen van Ranvier (zie figuur 2b). Dit zijn de plaatsen op de axonen zonder myeline. Er is nu sprake van saltatoire (sprongsgewijze) voortgeleiding. De vele lagen myeline zorgen voor een hoge membraanweerstand, waardoor er weinig stroom weg kan lekken. Ook zijn de natriumkanalen vooral geconcentreerd op de knopen van Ranvier.

De weerstanden zijn van invloed op de snelheid van voortgeleiding. Een dikke zenuwvezel is gunstig voor snelle signalering, omdat hier de intracellulaire weerstand kleiner is. Bij niet-gemyeliniseerde vezels is de voortgeleidingssnelheid ongeveer 1 m/s. Bij gemyeliniseerde vezels is deze 3-150 m/s. De snelheid wordt dus beïnvloed door de diameter van de axon (r_i) en de mate van myelinisatie (r_m).

Overdracht van signalen

Signaaloverdracht kan plaatsvinden tussen zintuig en neuron, tussen neuron en neuron, tussen neuron en spier of tussen neuron en klier. De contactplaats tussen een neuron en de doelcel wordt een synaps genoemd. Hieronder valt de pre-synaps (deel van de neuron), de synapsspleet en de post-synaps (deel van de doelcel). Door de vele eiwitten die aanwezig zijn bij de post-synaps, is er op een EM een donker gekleurd deel zichtbaar bij de synaps. Men spreekt daarom ook wel van de ‘post-synaptic density’. Neurotransmitters komen vrij uit de pre-synaps en grijpen aan op receptoren op de post-synaps. Hierdoor wordt via verschillende stappen uiteindelijk depolarisatie of hyperpolarisatie opgewekt, afhankelijk van of de neurontransmitter exciterend of inhiberend is.

Chemische synaps

Bij chemische synapsen wordt een actiepotentiaal in de pre-synaps omgezet naar een chemisch signaal (afgifte van een neurotransmitter). Het doorgeven van een signaal in een chemische synaps gaat als volgt:

• Neurotransmittermoleculen zitten in blaasjes. Deze blaasjes bevinden zich in ‘pools’, waarvan een ‘pool’, dichtbij het presynaptisch membraan, die klaar is voor gebruik en een ‘reserve pool’, die zich verder van het presynaptisch membraan bevindt en functioneert als voorraad.

• Een actiepotentiaal komt aan in het presynaptische uiteinde.

• Door depolarisatie gaan spanningsafhankelijke Ca²⁺ kanalen open. Hierdoor stromen calciumionen het presynaptische uiteinde binnen.

• De intracellulaire calciumconcentratie stijgt en Ca²⁺ bindt aan het eiwit synaptotagmin, dat zich op de blaasjes met neurotransmitters bevindt.

• SNARE-complexen vormen zich, waardoor de blaasjes met neurotransmitters fuseren met het presynaptische membraan. Dus hoe meer Ca²⁺ de cel instroomt, hoe meer blaasjes fuseren.

• De neurotransmitter wordt afgegeven in de synapsspleet.

• De neurotransmitter diffundeert over de synapsspleet en bindt aan een receptor op het postsynaptische membraan. Er zijn twee soorten postsynaptische receptoren in chemische synapsen:

• Ionotrope receptoren. Dit zijn ionkanalen die opengaan na een binding met een neurotransmitter. Er volgt een snelle reactie in het post-synaptische membraan.

• Metabotrope receptoren. Deze receptoren zetten een ionkanaal ergens anders in de cel open. Ze zijn G-eiwit gekoppeld en hebben een langzame post-synaptische reactie (seconde tot uren). Een neurotransmitter heeft vaak effect op zowel ionotrope receptoren als metabotrope receptoren, waardoor er een langzame en snelle reactie optreedt.

Door de verschillende receptoren kan dezelfde neurotransmitter dus verschillende reacties geven op diverse plekken in het lichaam.

• De receptor wordt door binding met een neurotransmitter geactiveerd. De receptor activeert de postsynaptische cel. De receptor blijft actief zolang er een neurotransmitter aan gebonden is.

• Postsynaptische ionkanalen die chemisch gestuurd worden, kunnen zorgen voor exciterende of inhiberende signalen.

• Een chemisch signaal wordt weer omgezet in een elektrisch signaal.

Een elektrisch signaal (de actiepotentiaal) wordt dus omgezet in een chemisch signaal (de neurotransmitters), welke vervolgens weer wordt omgezet in een elektrisch signaal.

Ca²⁺ is dus belangrijk voor het vrijkomen van neurotransmitters in de synaptische spleet. Wanneer men Ca²⁺ bijvoorbeeld weg zou vangen, kan de actiepotentiaal niet worden omgezet in een chemisch signaal. De actiepotentiaal kan dan dus niet overgebracht worden op de doelcel.

Neurotransmitters

Een neurotransmitter werkt remmend of stimulerend. Remmende (inhibitoir) neurotransmitters zijn glycine en GABA. Een inhiberend neurotransmitter geeft een IPSP: inhiberende post synaptische potentiaal. De neurotransmitter opent een kalium- of chloridekanaal, waardoor hyperpolarisatie van de postsynaptische membraan plaatsvindt en er dus geen actiepotentiaal zal ontstaan. De voortgeleiding van een (inhiberend) signaal naar de axonheuvel van een postsynaptische cel gebeurt passief.

Stimulerende (excitatoir) neurotransmitters zijn glutamaat en acetylcholine. Een exciterende neurotransmitter geeft een EPSP: exciterende post synaptische potentiaal. De neurotransmitter opent een kationselectief (positieve ionen doorlatend) kanaal (meestal een kanaal dat goed Na⁺-ionen doorlaat), waardoor de postsynaptische membraan depolariseert. Het signaal gaat passief naar de axonheuvel van een postsynaptische cel. De plaats waar inhibitie/excitatie plaatsvindt op de cel is van invloed op het effect. Hoe verder weg op de dendrieten, hoe minder het effect in de axonheuvel.

Het proces van signaaloverdracht is onder te verdelen in input, integratie en output. De input komt vanuit synapsen van andere neuronen. De signalen veroorzaken lokale potentialen, die onderverdeeld kunnen worden in EPSP’s en IPSP’s. Tijdens het integratieproces worden lokale potentialen (al dan niet vanuit verschillende synapsen) opgeteld of wordt het gemiddelde genomen van de lokale potentialen. In het geval van temporele integratie worden meerdere actiepotentialen van één synaps in de tijd opgeteld, waardoor alsnog de prikkeldrempel wordt bereikt. Bij spatiële integratie is er sprake van optelling in de ruimte, doordat meerdere ‘inputs’ vanuit verschillende plaatsen worden opgeteld. In de praktijk is er vaak een combinatie van deze twee. Soms kunnen inhiberende en exciterende signalen elkaar uitdoven, bij summatie (optelling).

Wanneer na de integratie van EPSP’s en IPSP’s de membraanpotentiaal genoeg depolariseert, wordt de prikkeldrempel overschreden. Bijvoorbeeld 1 EPSP + 1 EPSP is genoeg depolarisatie om de drempelwaarde te overschrijden, maar 2 EPSP + IPSP niet. Als de drempel overschreden wordt, openen de Na⁺-kanaaltjes (deze zijn immers voltage-afhankelijk) en ontstaat er een actiepotentiaal. De ‘output’ gaat dus via het axon verder, als actiepotentiaal. De uitkomst van de integratie kan een actiepotentiaal veroorzaken of dooft uit.

Bij spiersamentrekking

• Actiepotentiaal: zorgt voor een spiersamentrekking

• EPP (eindplaatpotentiaal): potentiaal die in een spiercel ontstaat, die kan zorgen voor een actiepotentiaal. De EPP ontstaat doordat positieve ionen de cel instromen door het openen van ionkanaaltjes.

• MEPP: Bij een spier in rust kunnen er potentiaalveranderingen optreden door spontane opening van Ca²⁺-kanaaltjes in het presynaptisch membraan. Dit zorgt voor een fusie van blaasjes met het presynaptisch membraan. Hierdoor komt een klein aantal neurotransmitters vrij, waardoor er kleine post-synaptische potentialen kunnen ontstaan. Dit zijn MEPP: Miniatuur eind plaat potentialen.

Zelfstudie & practicum: Hoe werkt de bloedvoorziening en de lokalisatie van corticale functies?

De hersenen worden van bloed voorzien door de aa. corotides internae en de aa. vertebralis. Ter hoogte van de cisterna basalis vormen zij een arteriële cirkel. Deze wordt de cirkel van Willis genoemd. Doordat deze cirkel bestaat kunnen de hersenen vanuit verschillende arteriën gevoed worden. Stel dat er een arterie uitvalt, dan kan diens functie dus door een andere arterie (deels) worden overgenomen.

Bij de zes hoofdstammen (linker en rechter a. cererbri anterior, media en posterior) maakt men onderscheid tussen twee typen takken:

• Centrale/perforerende takken (rami perforantes). Deze duiken direct de hersensubstantie in en zorgen voor de vascularisatie van het diencephalon, het corpus striatum en de capsula interna. Dit zijn de proximale takken van de zes hoofdstammen.

• Corticale/oppervlakking taken (rami corticales). Deze vormen een oppervlakkig netwerk dat op de pia mater ligt. Vanuit dit netwerk ontspringen kleine vaatjes die de hersenen in duiken. Zij voorzien de cortex en onderliggende structuren.

De a. carotis interna maakt een bocht door de sinus cavernosus. Deze bocht wordt de carotis syphon genoemd.

Een epiduraal hematoom (bloeding met een ophoping van bloed) kan ontstaan door zwaar schedeltrauma met een schedelfractuur en is meestal het gevolg op een arteriële bloeding van de a. meningea media. De bloeding bevindt zich boven de dura mater. Op een scan herken je de epidurale bloeding doordat deze sterk afgegrensd is.

Een subduraal hematoom is het gevolg van een gescheurde ankervene. Dit is een vene die de veneuze sinus in loopt. Dit leidt tot een bloeding tussen de dura mater en de arachnoïdea. De subdurale ruimte ontstaat pas bij de bloeding en leidt ertoe dat de arachnoïdea zich losmaakt van de dura. Deze bloeding komt voornamelijk voor bij oudere mensen en ontstaat vaak na vallen. Bij oude mensen zitten de ankervenen namelijk minder stevig ingebed, waardoor ze bij een klap of schudding sneller kunnen scheuren. Dit soort bloeding is te herkennen op een CT-scan doordat hij minder scherp begrensd is.

Bij een aneurysma van arteriën van de hersenbasis kaneen subarachnoïdale bloeding ontstaan. De mensen met deze soort bloeding horen vaak een ‘’knapje’’ en krijgen daarna plotseling een heel hevige hoofdpijn. Het aneurysma bevindt zich vaak op plekken waar zich ‘kruispunten’ van aderen bevinden. Het komt daarom ook vaak voor in de cirkel van Willis.

Een intracerebrale bloeding ontstaat vaak door een arteriële of veneuze malformatie. Bij de bloeding komt er bloed in de hersenen. Deze mensen hebben door de bloeding ook veel last van hoofdpijn.

Een waterscheidingsinfarct ontstaat wanneer de bloeddruk van een persoon sterk daalt. Het deel van de hersenen dat door de laatste kleine vertakkingen van twee arteriën doorbloed wordt, wordt daardoor helemaal niet meer doorbloed en sterft af. Denk hierbij aan twee uit elkaar staande sproeiers. Wanneer de sproeiers zachter worden gezet (lage druk) wordt het overlappingsgebied tussen de twee sproeiers niet meer besproeid.

De hersenen kunnen worden onderverdeeld in de vier kwabben. In de neocortex zijn verschillende regionale specialisaties te vinden. Voor de taalfuncties (taalgebieden van Wernicke en Broca) is sprake van een sterke lateralisatie. In het algemeen liggen de taalgebieden namelijk in de linker hemisfeer. Deze taalgebieden worden van bloed voorzien door de a. cerebri media.

Wanneer men de zachte hersenvliezen verwijdert kan het gyri- en sulcipatroon van de hersenen goed worden bestudeerd. Er bestaat een grote variatie in dit patroon. Toch kan een aantal belangrijke gyri (windingen) en sulci (groeven) herkend worden.

Er zijn drie grote gebieden in de associatiecortex:

• de parieto-occipito temporale cortex (POT-cortex), gelegen op het overgangsgebied van parietaal, occipitaal en temporaal kwab.

• de temporale associatiecortex met de limbische associatieve gebieden in het voorste 2/3 deel van de temporaalkwab.

• de prefrontale associatiecortex in de frontaalkwab.

Calcarine fissure = sulcus calcarinus

Cingulate gyrus = gyrus cinguli

Parieto-occipital fissure = sulcus parieto-occipitalis

Uncus hippocampal gyrus = gyrus parahippocampalis, uncus

Zelfstudie: Wat is de bouw en functie van neuronen?

Samenvatting InterActive Physiology, te zien in studielandschap:

Anatomy review

Een cellichaam van een neuron heet ook wel een soma en ligt centraal in het neuron. Een cellichaam is de voedings- en metabole regio. Ook ontvangt het soma signalen van andere cellen via dendrieten en zendt het signalen naar andere cellen via axonen. Dendrieten zijn takken vanuit de soma die signalen ontvangen. Een dendriet telt, net als het soma, de inkomende signalen op. Het dendriet stuurt daarna de signalen naar het soma. Een signaal is directioneel en gaat via synapsen van het ene naar het andere neuron. Axonen kunnen variëren in lengte. In het algemeen hebben de langste axonen de grootste cellichamen. In de axonheuvel wordt een actiepotentiaal gemaakt. Het axon kan zich vertakken en eindigt zo in axon terminals. Myeline is een isolatiemiddel dat gemaakt wordt door gliacellen. Schwann-cellen zijn de myeline-makende cellen van het perifere zenuwstelsel, oligodendrocieten maken myeline in het centrale zenuwstelsel. De ruimte tussen twee Schwann-cellen heet de insnoering van Ranvier. Deze 'lege' plaatsen maken signaalgeleiding sneller.

Membrane potential

De intracellulaire concentratie van ionen verschilt van de extracellulaire concentratie van ionen. Ionen kunnen door hun hydrofiele karakter niet zomaar door het celmembraan heen. Daarom heeft de cel ionkanalen. De kanalen zijn niet doorlaatbaar voor alle ionen, wat selectieve permeabiliteit heet. Niet elke cel heeft voor elke ionsoort een kanaal. Zo heeft een cel een grotere permeabiliteit voor kalium dan voor natrium, omdat het voor kalium meer kanalen bevat. Neuronen zijn selectief permeabel voor natrium-, kalium- en chlorideionen. Neuronen zijn impermeabel voor negatief geladen eiwitten en grote anionen (negatieve ionen). De permeabiliteit van het celmembraan is afhankelijk van het aantal kanalen en het type ionkanaal. Sommige kanalen kunnen open of gesloten zijn. In open toestand vergroten ionkanalen de permeabiliteit van het ion dat ze vervoeren.

Wanneer een positief geladen ion de cel verlaat, wordt de cel negatiever (en de extracellulaire ruimte positiever). Dit creëert een elektrische potentiaal, ofwel voltage, over het celmembraan (membraanpotentiaal). Plus en min trekken elkaar aan, dus positieve ionen worden dan de cel ingetrokken. De elektrische kracht is hierbij dus het tegenovergestelde van de diffusiekracht. Het membraanpotentiaal van een gewone cel (geen neuron) is -90 mV. Met 150 mM K⁺ in de cel en 5 mM K⁺ erbuiten, is dit het evenwichtspotentiaal (equilibrium potential) voor kalium.

Rustende neuronen zijn erg permeabel voor kalium en minder permeabel voor natrium. Natrium wil de cel dus in door de diffusiekracht én de elektrische kracht. De diffusiekracht en elektrische kracht samen heten de elektrochemische gradiënt. Door de grotere permeabiliteit voor kalium dan voor natrium komt het membraanrustpotentiaal op -70 mV. Bij deze waarde gaan kaliumionen de cel in en natriumionen de cel uit. Er is dus sprake van een lek, waardoor uiteindelijk de concentratiegradiënt zal verdwijnen en er geen communicatie met andere cellen mogelijk zou zijn. De oplossing voor dit probleem is de Na/K-pomp die ATP verbruikt om 3 natriumionen de cel uit en 2 kaliumionen de cel in te transporteren tegen de concentratiegradiënt in. Zo wordt het membraanpotentiaal behouden.

Action potential

Een actiepotentiaal ofwel zenuwimpuls is een communicatiemiddel, waarbij de membraanpotentiaal verandert van -70 mV naar ongeveer +30 mV en weer terug naar -70 mV. Deze membraanverandering komt tot stand door de verandering in de concentraties van natrium- en kaliumionen. De axonheuvel maakt de actiepotentialen en bevat daarom een grote hoeveelheid spanningsafhankelijke natriumkanaaltjes. Een actiepotentiaal ontstaat door depolarisatie van de axonheuvel. Door de depolarisatie gaan de spanningsafhankelijke natriumkanaaltjes open en wordt de permeabiliteit voor natrium dus groter. Natriumionen gaan dan via de concentratiegradiënt de cel in. Hierdoor depolariseert de cel verder en komt het membraanpotentiaal dicht bij het evenwichtspotentiaal van natrium te liggen.

Wanneer een lokaal potentiaal dat aankomt bij de axonheuvel groot genoeg is, depolariseert het neuron. Met 'groot genoeg' bedoelen we dat de drempelwaarde overschreden wordt. De drempelwaarde ligt 15 mV hoger dan de rustpotentiaal (dus op -55 mV). Een actiepotentiaal is een alles-of-niets reactie en heeft altijd dezelfde amplitude en tijdsduur. Vanaf de drempelwaarde wordt de depolarisatie regeneratief (positieve feedback loop wordt gemaakt).

De actiepotentiaal stopt als de positieve feedback loop wordt onderbroken. Dit kan door:

• spanningsafhankelijke natriumkanaaltjes te inactiveren. Dit gebeurt wanneer het kanaal al een tijdje open is door de tijd-sensitieve inactivatie poort (h-poort).

• spanningsafhankelijke kaliumkanaaltjes te openen na de piek van het actiepotentiaal. Kaliumkanaaltjes reageren langzaam op depolarisatie. Wanneer kaliumionen de cel uitgaan, stopt de depolarisatie en dus de positieve feedbackloop.

Wanneer kaliumionen de cel uitgaan en de spanningsafhankelijke natriumionen nog niet allemaal dicht zijn gaat er weinig Na⁺ de cel in en meer K⁺ de cel uit. Hierdoor wordt de membraanrustpotentiaal meer negatief. Dit heet repolarisatie.

De langzame spannings-afhankelijke kaliumkanalen blijven open na de repolarisatie, waardoor kaliumionen de cel blijven uitgaan en het membraanpotentiaal nog negatiever wordt. Dit heet hyperpolarisatie. Aan het eind van de hyperpolarisatie zijn alle kaliumkanalen dicht.

Tijdens de absolute refractaire periode zijn veel natriumkanalen geïnactiveerd en is er geen actiepotentiaal mogelijk, hoe hoog het voltage ook is. Tijdens de relatieve refractaire periode zijn sommige kaliumkanalen nog open en zijn sommige natriumkanalen nog geïnactiveerd. Er kan wel een actiepotentiaal opgewekt worden, als de depolarisatie maar groter dan normaal is (hogere prikkeldrempel) aangezien er minder natriumkanalen beschikbaar zijn.

Een axon geleidt een actiepotentiaal. Er stromen positieve ladingen langs het axon, waardoor omliggende gebieden ook depolariseren. De geleidingssnelheid van een axon is enerzijds afhankelijk van de diameter (hoe groter, hoe sneller) en anderzijds afhankelijk van myelinisatie. Myelinisatie geeft grotere geleidingssnelheden door sprongsgewijze geleiding (saltatory conduction).

Zelfstudie: Wat veroorzaakt prikkeloverdracht tussen cellen, de synaps?

Samenvattingen uit InterActive Physiology

Ionchannels

Ionkanalen openen door neurotransmitters. Ionkanalen zijn regionaal gelokaliseerd in het neuron en zijn functioneel uniek. Er zijn verschillende soorten ionkanalen:

• passieve ionkanalen zijn verantwoordelijk voor het handhaven van de membraanrustpotentiaal. Passieve ionkanalen bevinden zich op het celmembraan van dendrieten, cellichaam en axonen en zijn altijd open.

• chemisch gestuurde ionkanalen zijn verantwoordelijk voor het maken van synaptische potentialen. Ze komen vooral op het postsynaptische dendrieten en het cellichaam voor.

• spanningsafhankelijke ionkanalen: maken en geleiden een actiepotentiaal. Spanningsafhankelijke ionkanalen bevinden zich op de axonheuvel, bij de knopen van Ranvier (gemyeliniseerde vezel) en langs ongemyeliniseerde axonen.

Veel receptoren zijn een deel van een ionkanaal. Dit zijn ionotrope receptoren. Wanneer een neurotransmitter bindt aan zo'n receptor op de postsynaptische cel, verandert de vorm van het kanaaltje, waardoor het kanaaltje open of dicht gaat. Receptoren hebben meer dan één bindingsplaats voor een neurotransmitter. Receptoren hebben ook meer dan één neurotransmitter nodig om een kanaal open of dicht te laten gaan. Zolang er genoeg neurotransmitter gebonden zijn, blijft het ionkanaal open.

EPSP staat voor exciterende postsynaptische potentialen. De cel wordt bij een EPSP meer positief, door de influx van positieve ionen. Op een geprikkelde synaps zijn de ionkanalen specifiek voor kationen open. De elektrochemische gradiënt voor Na⁺ is groot, waardoor het de cel instroomt. De elektrochemische gradiënt voor K⁺ is klein, waardoor het de cel uitstroomt. Er stromen in totaal meer natriumionen de cel in, dan dat er kaliumionen uitstromen. EPSP's depolariseren neuronen, waarbij er een actiepotentiaal kan ontstaan als de prikkeldrempel van –55mV overschreden wordt.

IPSP's zijn inhiberende postsynaptische potentialen. Het resultaat van een IPSP is dat de cel negatiever wordt door negatief geladen ionen. Ionkanalen op een inhiberende synaps zijn meestal specifiek voor Cl^-. De elektrochemische gradiënt zorgt ervoor dat chloride-ionen de cel ingaan. Chloride-ionen hyperpolariseren het celmembraan, waardoor het moeilijker wordt voor de cel om een actiepotentiaal te maken. De neurotransmitter GABA werkt volgens dit principe.

neurotransmitters binden aan een aparte receptor. Dit proces leidt tot de productie van intracellulaire second messengers die in staat zijn ionkanalen te openen of te sluiten. Deze receptoren worden metabotrope receptoren genoemd. De neurotransmitter beïnvloedt via een indirecte weg de ionkanaaltjes. Bij dit proces is een G-eiwit betrokken.

Norepinephrine (NE)

Norepinephrine (NE) werkt volgens dit principe: NE bindt aan een receptor. De receptor is verbonden met een G-eiwit. Het G-eiwit verruilt GDP voor GTP en wordt actief. Het G-eiwit bindt aan een ander eiwit, waardoor dat eiwit second messengers gaat maken. De second messengers activeren een intracellulair enzym. Dit enzym fosforyleert K⁺ kanalen, die daardoor dicht gaan. Door de gesloten kaliumkanaaltjes wordt de cel steeds positiever en depolariseert. Bij de indirecte methode is de neurotransmitter de first messenger. De indirecte weg duurt langer: het heeft een langere opstartperiode nodig, werkt lang en is langzaam te remmen. Neurotransmitters die alleen via de indirecte weg werken zijn catecholamines, zoals NE, epiphrine en dopamine. Neurotransmitters die direct en indirect werken zijn acetylcholine, glutamaat, GABA en serotonine. De snelheid van de reactie van deze neurotransmitters is afhankelijk van het kanaal waaraan ze binden.

Synaptic transmission

Synaptische transmissie is het hele proces van uitstoten van neurotransmitters door de presynaptische cel, diffusie van de neurotransmitter over de synapsspleet tot aan de binding van de neurotransmitter aan een receptor op het postsynaptische membraan. Synaptische transmissie eindigt wanneer de neurotransmitter loskomt van de receptor en wordt verwijderd uit de synapsspleet. Het somatische motorsysteem is het efferente deel van het perifere zenuwstelsel dat skeletspieren innerveert.

Een actiepotentiaal in het synapsuiteinde van een axon veroorzaakt de opening van spannings-afhankelijke calciumkanaaltjes in het celmembraan van dat axon. Calciumionen komen door de kanaaltjes de cel binnen. De aanwezigheid van de calciumionen zorgt voor een fusie van de synaptische blaasjes met het presynaptische membraan. Elk blaasje stort zijn inhoud in de synapsspleet. Vervolgens diffundeert de neurotransmitter over de synapsspleet en bindt de neurotransmitter aan een receptor op het postsynaptische neuron. De neurotransmitter werkt vervolgens direct of indirect.

Chemisch gestuurde kanaaltjes blijven open zolang de neurotransmitter gebonden is aan de receptor en zijn ongevoelig voor veranderingen in het membraanpotentiaal. Ionbewegingen door het chemisch gestuurde kanaaltje depolariseren of hyperpolariseren het neuron.

Wanneer een neurotransmitter loslaat van zijn receptor wordt hij:

• of teruggepompt in het presynaptische uiteinde

• of afgebroken door enzymen. De resten die de enzymen achterlaten worden weggepompt en de neurotransmitter wordt geresynthetiseerd (opnieuw aangemaakt).

In ieder geval wordt de neurotransmitter na loslaten opnieuw ingepakt in blaasjes in het presynaptische membraan. Het mechanisme waarmee een neurotransmitter wordt teruggepompt naar het uiteinde van de synaps is voor elke neurotransmitter specifiek en kan dus selectief worden beïnvloed met medicijnen of drugs.

Wat er op het postsynaptische membraan gebeurt hangt af van:

• welke neurotransmitter er is gebruikt.

• welke specifieke receptor er voorkomt op de cel.

Receptoren acetylcholine (cholinerge receptoren)

Norepinephrine receptoren (adrenergische receptoren) werken indirect. De beta en alpha receptoren werken beide in centrale zenuwstelsel in het sympathische zenuwstelsel

Motorneuronen van het somatische zenuwstelsel laten acetylcholine vrij als neurotransmitter, ze zijn cholinerg. Glutamaat is de meest gebruikelijke en meest potente prikkelende neurotransmitter in het centraal zenuwstelsel. Glutamaat werkt direct en produceert snelle EPSP's. De grootste remmende neurotransmitters zijn GABA en glycine. Snelle signalering is van belang voor sensorisch-motorische coördinatie, communicatie en andere hogere functies.

Indirecte neurotransmitters worden voor het hart gebruikt in het perifere autonome zenuwstelsel. In het centrale zenuwstelsel zijn de indirecte neurotransmitters norepiphrine, acetylcholine en serotonine. Ze zorgen voor een verandering in de staat en zijn belangrijk voor leren en geheugen.

The neuromuscular junction

De plaats waar motorneuronen een spiercel stimuleren heet de neuromuscular junction. Skeletspieren worden elektrisch van elkaar gescheiden door het endomysium. Om een spier samen te laten trekken, moet elke cel gestimuleerd worden door een motorneuron. Wanneer de actiepotentiaal aankomt bij het axonuiteinde verandert het voltage op het membraan, waardoor de spanningsafhankelijke calciumkanalen zich openen. Calciumkanalen stromen de axon terminal binnen. De calciumionen zorgen ervoor dat de synaptische blaasjes fuseren met het membraan van het axonuiteinde. De neurotransmitter acetylcholine, dat in de blaasjes zit, komt vrij (door exocytose) in de synapsspleet. Calciumionen worden uit het axonuiteinde weggepompt.

Acetylcholine bindt inmiddels aan receptorplaatsen op chemisch gestuurde ionkanalen op de motorische eindplaat. Dit veroorzaakt een influx van natriumionen en een kleine efflux van kaliumionen wanneer de kanalen opengaan. De ionen uitwisseling veroorzaakt een lokale depolarisatie van de motorische eindplaat. Na een korte periode diffundeert het acetylcholine weg van de receptor en dan sluit het ionkanaal zich weer. Acetylcholine wordt afgebroken door het enzym acetylcholinesterase. Door depolarisatie van de motorische eindplaat begint een actiepotentiaal, dat langs de T tubules (inhammen van het sarcolemma) en de sarcolemma (het celmembraan van spiercellen) in alle richtingen wordt geleid. De actiepotentiaal heeft als gevolg dat calciumionen vanuit de terminal cisternae in het cytosol komen. Deze calciumionen ontlokken hier uiteindelijk een contractie van de spiercel.

Synaptic potential and cellular integration

Synaptische potentialen zijn de inkomende signalen naar het neuron. Wanneer een neuron depolariseert tot de prikkeldrempel, wordt een actiepotentiaal gemaakt. Actiepotentialen zijn alles-of-niets gebeurtenissen. Een actiepotentiaal heeft door het axon heen dezelfde amplitude en duur. Omdat een actiepotentiaal altijd hetzelfde is, is het een 'handtekening' van de cel. Synaptische potentialen zijn kleiner dan actiepotentialen. EPSP's depolariseren neuronen. IPSP's hyperpolariseren neuronen.

De amplitude van een synaptische potentiaal varieert en is afhankelijk van het aantal synaptische blaasjes die vrijkomen en neurotransmitters uitstoten. Het aantal blaasjes dat vrijkomt, hangt weer af van de hoeveelheid calciumionen in het presynaptische uiteinde. Omdat synaptische potentialen in grootte variëren, heten ze ook wel graded potententials. Synaptische potentialen zijn het grootst in de synaps waar ze vandaan komen en doven uit naarmate ze verder van de synaps komen. Dit geldt voor zowel EPSP's als IPSP's. Het neuron kan meerdere signalen optellen of toevoegen om een grotere depolarisatie te maken. Dit heet temporele summatie. Temporale summatie komt ook bij IPSP's voor. EPSP's en IPSP's vanuit verschillende axonen kunnen ook opgeteld worden. Dit heet spatiële summatie.. De summatie van al die verschillende signalen vindt plaats in het soma. De uitkomst van deze summatie bepaalt uiteindelijk de output via het axon.

In sommige neuronen zorgt de snelle vuring van actiepotentialen voor een grotere concentratie calciumionen in het uiteinde van het axon, waardoor er intensievere postsynaptische potentialen of wel potentiaties ontstaan. Signalering op een axoaxonische synaps verlaagt de concentratie calciumionen in het presynaptisch uiteinde. Dit heet presynaptische inhibitie. Een presynaptische inhibitie verlaagt de amplitude van het signaal.

HC & PD: Wat zijn kernmerken van focale uitval?

Focale uitval kan heel uiteenlopende klachten tot gevolg hebben. Een aantal gevolgen van focale uitval: verlamming, gevoelsstoornissen, gezichtsvelduitval en taalstoornissen. Er zijn daarnaast ook verschillende oorzaken voor focale uitval. Enkele oorzaken kunnen zijn: herseninfarct, hersenbloeding, hersentumor, hersentrauma, een infectie en multiple scelrose.

Lichtprikkels worden in je ogen opgevangen door de retina (netvlies). Het contralaterale deel van het gezichtsveld wordt met mediale deel van de nervus opticus gevangen. In de tractus opticus is een kruising bij het chiasma opticum. Vanaf daar lopen de zenuwen naar de visuele cortex, die zich in de occipitaal kwab bevindt. De in het oog mediaal gelegen vezels kruisen in het chiasma opticum, terwijl de lateraal gelegen vezels ipsilateraal verder gaan. Hierdoor komt het rechtergezichtsveld in de linkerhemisfeer terecht, en het linkergezichtsveld in de rechterhemisfeer. Wanneer zich een probleem bevindt in het chiasma opticum is zowel het linker als het rechter gezichtsveld aangetast. Wanneer het probleem zich in de tractus opticus bevindt is alleen het linker- of rechtergezichtsveld aangetast. Bij een quadrant anopsie is een kwart van het linker of rechter gezichtsveld aangetast. Het probleem bevindt zich dan meer in richting van de visuele cortex.

Het licht dat van links je ogen binnenkomt, wordt verwerkt in je rechterhersenhelft en andersom. Het licht dat van boven je ogen binnenvalt, komt via banen onder in je hersenen bij de visuele cortex aan en andersom.

Bij een monoculair gezichtsveld defect is er een defect aan één oog. Dit is te testen door de hand op één oog te leggen. Bij een homonieme hemianopsie is aan beide ogen de linker- of rechterhelft van het gezichtsveld uitgevallen. Er is dan sprake van pathologie achter het chiasma opticum, contralateraal van de kant van het gezichtsvelddefect.
Bij een heteronieme hemianopsie is er uitval van het laterale gezichtsveld van beide ogen. Een mogelijke oorzaak van een hemianopsie is een hypofyseadenoom. De hypofyse ligt namelijk onder het chiasma opticum. Om het gezichtsvelddefect te bepalen kan het onderzoek van Donders gebruikt worden. De radiatio optica is de groep breed uitwaaierende axonen die loopt richting de occipitale cortex. Een laesie in de radiatio optica heeft een homonieme hemianopsie als gevolg.

Organisatie van de cortex

De windingen van de sensibele en de motorische cortex zijn somatotopisch georganiseerd, waardoor er een duidelijke structuur zichtbaar is. Door deze organisatie is het mogelijk om de pathologie in de cortex te lokaliseren, op basis van neurologisch onderzoek van de uitvalsverschijnselen. De homunculus laat zien dat de innervatie van de verschillende lichaamsdelen niet evenredig is georganiseerd. De vingers zijn bijvoorbeeld veel sterker motorisch geïnnerveerd dan de armen, omdat de vingers belangrijk zijn voor fijne motoriek. De mens heeft een dominante en een niet dominante hemisfeer. Bij de meeste mensen is de linkerhemisfeer dominant. In de dominante hemisfeer bevinden zich de taalgebieden.

Taalgebieden

Er zijn twee taalgebieden, namelijk het gebied van Broca en het gebied van Wernicke. Het gebied van Broca is betrokken bij het spreken, dus de woordvinding. Het gebied van Wernicke is betrokken bij verstaan, dus bij woordbegrip. Met het begrip afasie/dysfasie wordt een taalstoornis bedoeld, een taalstoornis bevindt zich in het gebied van Broca of Wernicke. Bij een gemengde dysfasie is er een stoornis in beide gebieden. Er kunnen zich twee soorten problemen voordoen. Deze problemen zijn:

• motorische dysfasie: het gebied van broca is aangedaan, er is een probleem met de taaloutput. Patiënten hebben een woordvindstoornis. Ze zoeken naar woorden en spreken niet vloeiend, maar in telegramstijl. Zij gebruiken parafasieën (gebruiken woorden waarvan de betekenis net niet goed past in de context). Ook hebben zij moeite met schrijven. Dit wordt ook wel agrafie genoemd. Zij hebben wel een goed woordbegrip en zijn zich ook bewust van hun stoornis, wat stress en angst geeft.

• sensorisch dysfasie: het gebied van Wernicke is aangedaan, er is een probleem met taalbegrip. Deze mensen spreken wel vloeiend, maar onbegrijpelijk. Deze mensen maken gebruik van semantische parafasieën. Dit wil zeggen dat zij andere woorden gebruiken dan zij bedoelen. Ook maken zij vaak lange zinnen, waar geen eind aan komt. Dit wordt ook wel logorroe genoemd. De inhoud is onbegrijpelijk. Dit wordt aangeduid met wordsalat. Deze mensen zijn zich niet bewust van hun stoornis.

Bij een globale afasie zijn beide gebieden aangedaan. De mensen worden soms mutistisch genoemd: ze zeggen weinig en kunnen niet schrijven en lezen.
Een dysarthrie is een spraakstoornis, dus de patiënt heeft moeite met uitspraak. Oorzaken hiervoor zijn te vinden op verschillende plaatsen:

• pseudobulbair: een stoornis in de piramidebaan. Deze stoornis heeft een stijve, langzame spraak als gevolg.

• Bulbair: een stoornis in de hersenstam, in het perifeer motorisch neuron of overgang van zenuw naar spier. Dit geeft spierzwakte. Deze stoornis geeft een slappe, onduidelijke spraak.

• Cerebellair: een stoornis in de kleine hersenen. Dit geeft een coördinatieprobleem van het spreken: horten en stoten van de spraak (dronkemansspraak)

• Extrapyramidaal: een stoornis geeft vaak een hese, zachte, monotone spraak. (bijv. Parkinson)

Mensen met een dysarthrie kunnen dus wel lezen en schrijven.

Er zijn verschillende oorzaken van focale neurologische uitval (zie boven). De doorbloeding van de hersenen is sterk georganiseerd. Een stoornis in de doorbloeding kan typische neurologische uitval geven. Deze uitval geeft informatie over de locatie van de stoornis. Er is een voorste en achterste systeem in de doorbloeding. Het voorste systeem bestaat uit de carotis arteriën en het achterste systeem uit de vertebralis arteriën. Deze systemen zijn met elkaar verbonden via de cirkel van Willis.

De belangrijkste drie grote bloedvaten in de hersenen voorzien elk een ander gebied van de hersenen van bloed. Een blokkade in een van deze arteriën geeft een focale uitval die typisch is voor het gebied dat door de geblokkeerde arterie van bloed wordt voorzien.

• De a. cerebri anterior

• De a. cerebri media: voorziet een enorm gebied van de hersenen van bloed. Een infarct geeft vooral armzwakte, en minder beenzwakte.

• De a. cerebri posterior: voorziet vooral de occipitale cortex van bloed.

Infarcten: aan het type uitval kun je afleiden welk bloedvat is aangedaan. Op de scan is een hypodensiteit te zien. Blokkaden van subtakken van de bloedvaten kunnen weer typische neurale uitval geven.

Op een CT-scan van iemand met een vers infarct is het infarct meestal nog niet te zien, de CT ziet er normaal uit. Pas na een aantal uren is het infarct zichtbaar op de CT-scan. Een MRI kan wel een vers infarct aantonen. Door zwelling na een infarct kan er inklemming ontstaan, waardoor de hersenstamfunctie uitvalt en een patiënt kan overlijden. Bij een bloeding is er vaak naast focale uitval snel sprake van een gedaald bewustzijn door druk op de hersenstam.

Lacunaire infarcten veroorzaken discrete ‘gaten’ in de hersenen. Bij een lacunair infarct is er een infarct van de kleine perforerende vaatjes, diep in de hersenen. Een langdurige hoge bloeddruk is erg schadelijk voor deze kleine vaatjes, en kan een lacunair infarct als gevolg hebben. Een lacunair infarct geeft een erg typische uitval, bijvoorbeeld alleen motorische uitval van het linkerbeen. Een infarct van een van de grote vaten zorgt voor veel meer uitval. Andere benamingen voor de piramidebaan zijn de tractus corticobulbaris en tractus corticospinalis (bij extremiteiten).

Casus: Vrouw van 62 jaar, vaak last van migraine

Zij is altijd gezond geweest. In de herfst van 2011 is zij ziek geworden. De patiënt rookt niet, drinkt één glas alcohol per dag en heeft een gezond eetpatroon. Wel heeft zij vaak last van migraine (2x in de week). Hierbij is mevrouw vaak misselijk. Het uit zich als hoofdpijnaanvallen (bonkend) aan de rechterkant van het hoofd. In oktober 2011 heeft zij plotseling last van een andere soort hoofdpijn op dezelfde plek. Deze hoofdpijn blijft langer aanhouden. De omgeving merkte een verandering aan mevrouw in haar functioneren. Zij vonden haar apatisch. Later (half juni) krijgt zij ook last van haar linkerlichaamshelft. Haar linkervoet sleept bij het lopen, zij heeft minder kracht in de linkerarm en kan het linkergezichtsveld niet meer goed waarnemen. Ook hangt haar mondhoek scheef. De omgeving heeft vervolgens 112 gebeld, waarop mevrouw naar het ziekenhuis werd gebracht.

In het ziekenhuid werd een scan gemaakt van de hersenen. Er werden twee hersentumoren ontdekt. De levensverwachting van mevrouw werd geschat op 3 maanden. Er is namelijk sprake van twee kwaadaardige tumoren. Toch wordt mevrouw geopereerd. Hierbij wordt één van de tumoren voor 100% weggehaald en de ander voor 95 %. Vervolgens wordt de patiënt bestraald (30x) en krijgt zij chemokuren (6x). Mevrouw heeft veel last van oedeem in het hoofd. Als medicijnen krijgt zij dexametazol. Dit medicijn heeft vervelende bijwerkingen. Daarom wordt het vaak snel afgebouwd. Bij afbouwen krijgt de patiënt echter weer last van slepen met het linkerbeen en gevoelloosheid in de linker arm.

HC: Wat is de functie van skeletspieren?

Er zijn drie soorten spieren: skeletspieren, gladde spieren en de hartspier.

Skeletspieren

Skeletspieren zitten aan het skelet vast en bekleden het. Skeletspieren bedragen ongeveer 40% van het totale lichaamsgewicht. Ze vertonen dwarse strepen en worden daarom ook wel dwarsgestreept spierweefsel genoemd. Doordat de voorlopers van spiercellen fuseerden, vormen spiercellen lange vezels (fibrillen) en bevatten ze meerdere kernen. Ze zijn in staat tot snelle, maar korte contracties (10-100 ms per vezel). De contracties staan onder invloed van je wil en zijn dus willekeurig (afgezien van de reflexen).

Gladde spieren

Gladde spiercellen bestaan uit afzonderlijke cellen en vertonen geen dwarsgestreept patroon. Ze zijn in staat tot langzame en langdurige contracties, wat verband houdt met hun functies. Ze zitten o.a. in de wand van holle organen zoals de maag, bloedvaten, de blaas, maar ook de huid waar ze zorgen voor kippenvel. Gladde spiercellen worden gereguleerd door het autonoom perifere centrale zenuwstelsel. De contracties zijn onwillekeurig (niet onder invloed van de wil).

Hartspier

De hartspier is ook een dwarsgestreepte spier, die de bloedpomp vormt. De spier bestaat uit afzonderlijke cellen, die tot een snelle contractie (100-400 ms) in staat zijn. De cellen vertonen een dwarsgestreept patroon. Hartspiercellen zijn met elkaar verbonden door middel van tight junctions. Het hart is autonoom, omdat het een eigen pacemaker heeft. Het hart wordt dus niet geïnnerveerd door motorneuronen. Het is onwillekeurig en wordt gereguleerd door het autonome perifere zenuwstelsel. In het autonome zenuwstelsel zorgt de sympathicus voor hardere en krachtigere kloppingen van het hart. De parasympathicus werkt daarentegen als remmer. De regulatie van het hart is net als bij de gladde spiercellen onwillekeurig.

Skeletspieren

Functies

Skeletspieren zorgen voor het handhaven en sturen van je houding. Daarnaast maken ze gecontroleerde bewegingen mogelijk en zorgen ze voor productie van warmte, wat het metabolisme ondersteunt. Om je lichaamstemperatuur op peil te houden heeft het lichaam bepaalde reflexen, zoals klappertanden en rillen. Hierbij wordt warmte geproduceerd

Karakteristieken

Skeletspieren worden alleen via zenuwen geprikkeld. Er zijn snelle en korte contracties (10-100 ms) mogelijk. De spieren zijn erg rekbaar, zelfs voorbij rustlengte, en zijn elastisch van aard.

Opbouw

Rond een spier zit een bindweefselkapsel: het epimysium. De spier bestaat uit bundels, die weer zijn opgebouwd uit vezels (myofibrillen) en bloedvaten. Elke spierbundel heeft een fascicle dat omgeven is door perimysium. De afzonderlijke spiervezels (hetzelfde als ‘’spiercellen’’) zijn op hun beurt weer omgeven door endomysium. Het epimysium en endomysium bevatten collageen. Collageen zorgt voor de trekkracht en elasticiteit van een spier. De spier is aan het bot verbonden met een pees.

In de vezels is dwarsstreping waar te nemen doordat de vezelfs zijn opgebouwd uit sarcomeren. De kleinste contractiele eenheid van de spier is een sarcomeer. Deze is opgebouwd uit actine- en myosinefilamenten. De actinefilamenten zitten vast aan de Z-schijf (deze is opgebouwd uit eiwitten). Het myosine zit via eiwitketens ook vast aan de Z-schijf. Beweging is mogelijk doordat actine over myosine beweegt.

Een myosinemolecuul is een dimeer, met een tweekoppig hoofdje (zie figuur 4b rechts). Dit kan interacteren met actine. Meerdere dimeren zijn om elkaar heen gewikkeld, waardoor een myosinefilament gevormd wordt. Een andere naam voor een myosinefilament is een ‘’thick filament’’.

Een actinefilament bestaat uit twee strengen die om elkaar gewikkeld zijn (zie figuur 4b links). Ze hebben bindingsplaatsen voor myosine, maar in rust zijn deze plaatsen afgeschermd door het eiwit tropomyosine. Wanneer er calcium bindt aan het troponinecomplex, draait het tropomyosine weg van de bindingsplaatsen, waarna er wel binding tussen actine en myosine kan plaatsvinden.

Voor een contractie is nodig: myosine, actine, troponine/tropomyosine, calciumionen en ATP. Calciumionen binden aan troponine. Troponine ondergaat hierdoor een conformatieverandering waardoor tropomyosine weg wordt geduwd van de bindingsplaatsen.

Spieractiviteit

Voor spieractiviteit zijn actiepotentialen uit het motorneuron nodig. Deze gaan via de motorische eindplaten (synapsen) naar de spier, waar spier-actiepotentialen ontstaan. Elk motorneuron innerveert meerdere spiervezels. De actiepotentialen leiden tot contractie van de spier. Na contractie vindt relaxatie plaats.

Het ontstaan van spieractiviteit begint bij de neuromusculaire synaps. Wanneer er een actiepotentiaal komt, depolariseert het uiteinde van de zenuw (van -70mV naar +30 mV). Hierdoor gaan spanningsafhankelijke calciumkanaaltjes open. De concentratie calcium in de presynaptische cel neemt toe, waardoor de blaasjes met neurontransmitter met het membraan versmelten. Hierdoor komt acetylcholine vrij in de synapsspleet. Aan de spier zitten acetylcholinereceptoren die bij binding met acetylcholine hun ionkanaaltjes openen. Door het openen van ionkanaaltjes stromen positieve ionen de spiercel in. In de spier ontstaat hierdoor een potentiaal, dat ook wel de eindplaatpotentiaal (EPP) wordt genoemd. Onder normale fysiologische omstandigheden is de EPP zo groot dat er altijd een actiepotentiaal in de spier wordt opgewekt. Het post-synaptische potentiaal op de spier is altijd exciterend. Het acetylcholine in de synapsspleet wordt weer afgebroken door acetylcholineesterase. Het choline wordt opgenomen door de synaps en hergebruikt.

Bij een spier in rust is er sprake van enige spontane fusie van blaasjes. Dit veroorzaakt Miniatuur Eind Plaat Potentialen (MEPP). Een MEPP is dus een zeer kleine post-synaptische potentiaal, die wordt veroorzaakt door de fusie van één blaasjes met neurontransmitter met het pre-synaptisch membraan van een inactief motorneuron. Dit leidt niet tot een spieractiepotentiaal. Een EPP zou je dus kunnen beschouwen als een optelsom van veel MEPP’s. Doordat er heel veel blaasjes met het pre-synaptische membraan fuseren, ontstaat er wel een actiepotentiaal in de spier.

Wanneer de potentiaal over de spier gaat, komt deze langs T-tubuli. De T- tubuli is een inkeping van het celmembraan. De potentiaal gaat deze T- tubuli in, waar het via koppeleiwitjes naar het sarcoplasmatisch reticulum (SR) gaat. Hierin ligt veel calcium opgeslagen. Intracellulaire kanaaltjes in het SR gaan open door de actiepotentiaal, waardoor de calciumionen in het cytosol worden uitgescheiden. Het calcium in het cytosol kan zich vervolgens binden aan het troponinecomplex. Hierdoor komen bindingplaatsen op actine vrij, waarna er binding aan myosine plaats kan vinden (begin van kruisbrugcyclus). Na de actiepotentiaal wordt het calcium teruggepompt in het SR door Ca⁺-ATPases. De concentratie calcium in het cytosol neemt daardoor weer af. Dit veroorzaakt een relaxatie. Het hele proces heet ook wel excitatie-contractiekoppeling.

Kruisbrugcyclus

Om de kruisbrugcyclus te starten moet er een verhoogde calciumconcentratie zijn van het cytosol en moet er voldoende ATP aanwezig zijn. Wanneer ATP bindt aan de myosinekop, gaat de energie over op het kopje. Dit gebeurt doordat ATP zich splitst in ADP en P_1. Deze zitten beiden vast aan de myosinekop. De myosinekop gaat hierdoor recht op staan, waardoor het kan binden aan actine. Deze stap wordt de vorming van de kruisbrug genoemd. Vervolgens wordt de energie gebruikt om actine t.o.v. myosine te bewegen. Dit gebeurt doordat het myosine kopje knikt. Hierbij laten ADP en P los van de myosinekop. Deze stap wordt de arbeidsslag genoemd. Om weer los te komen van actine, is binding van ATP aan het myosinekopje nodig. Dit proces kan doorgaan, zolang er voldoende calcium en ATP aanwezig is.

• ATP is gebonden aan een myosinekopje. ATP splitst zich in ADP en P maar blijft aan het myosinekopje zitten.

• Myosine bindt aan actine.

• P laat los van myosine. Dit levert energie. De myosinekop buigt zich naar voren en trekt actine zo naar zich toe = spiercontractie.

• ADP laat los. Het myosinekopje zit nog steeds aan actine gebonden.

• ATP bindt aan het myosinekopje die vervolgens loslaat van actine

En dan begint de cyclus weer opnieuw.

Spierstimulatie

Hoe meer een spier gestimuleerd wordt, hoe groter de contractie. De periode van contractie duurt langer dan de stimulus. Er zijn snelle (bijv. oogspieren) en langzame (bijv. kuitspier) skeletspieren. Graduele contractie van skeletspieren wordt mogelijk gemaakt door regulatie via de motorneuronen. Deze regulatie maakt gebruik van de stimulatie-frequentie en de stimulatiesterkte.

Regulatie via stimulatie-frequentie wil zeggen dat de mate van contractie afhankelijk is van de frequentie van de prikkels die binnenkomen. Een korte prikkel met een korte, enkele contractie als gevolg, wordt ook wel een twitch genoemd. Er is dan sprake van een korte calciumverhoging. Wanneer er drie prikkels achter elkaar worden gegeven, blijft de calciumconcentratie langere tijd hoog. Bij prikkels met hoge frequentie vindt er optelling plaats waardoor een complete tetanus ontstaat. Dit wordt ook wel temporele summatie van de ‘twitches’ van de spier genoemd. De twitches stoppen wanneer de actiepotentiaal stopt. Een complete tetanus houdt in dat er zo’n hoge frequentie van prikkels is geweest, dat je de twitches in een spier niet meer van elkaar kan onderscheiden aangezien ze zo vlak na elkaar plaats ontspringen.

Regulatie via stimulatiesterkte wil zeggen dat de mate van contractie afhankelijk is van de sterkte waarmee de spier geactiveerd wordt. De spier kan door meerdere motorunits geactiveerd worden. Door motorunits afwisselend te laten contraheren, ontstaat ook een grotere kracht.

Mechanische eigenschappen

In de spier is sprake van een kracht-lengte relatie. De passieve krachtopbouw van de spier kan worden bepaald door de spier in rust uit te rekken. Hoe groter de rekking, hoe groter de kracht die de spier kan opleveren. De passieve structuren in en rond spieren komen op rekspanning te staan als de spier wordt uitgerekt. Dit komt door de elastische eiwitten (zoals collageen) van endomysium, epimysium, perimysium, pezen, fascies en huid. Ook de elastische filamenten tussen de Z-schijven van sacromeren horen bij deze passieve krachtopbouw.

Actieve kracht komt tot stand door overlap van actine en myosine filamenten. Het betekent de extra spanning die op een spier komt te staan tijdens contractie. Er is sprake van een opticum, waarbij de actieve kracht het grootst is. Wanneer de myosine- en actinefilamenten te veel overlappen zitten zij elkaar in de weg. Er is dan weinig krachtopbouw. Het opticum ontstaat door actieve en passieve kracht samen te nemen.

Contracties

De contractiekracht van de spier is afhankelijk van het aantal contraherende spiervezels (aantal geactiveerde motorunits). Verder is ook de diameter van de spier van belang (aantal spiervezels in de spier). Ook de rekkingsgraad van de spier en elastische elementen in serie is van belang. Dit laatste beïnvloedt namelijk de efficiëntie van de overdracht van sarcomeer naar pees.

Er zijn twee soorten contracties: isotone contracties en isometrische contracties. Bij een isotone contractie verandert de spier van lengte, terwijl de spierspanning gelijk blijft. Deze is van belang bij beweging. Isometrische contractie wil zeggen dat de spier niet van lengte verandert, maar dat de spierspanning wel verandert. Dit is van belang voor de houding. De meeste bewegingen zijn auxotoon, een mix van isotone en isometrische contracties.

HC: Welke farmaca beïnvloeden het perifere zenuwstelsel?

Bij farmacodynamiek stelt men zich de vraag: ‘Wat doet een farmacon (geneesmiddel) met het lichaam?’ Van belang daarbij zijn affiniteit, selectiviteit en effectiviteit. Er wordt dus gekeken naar het aangrijpingspunt van het medicijn, het werkingsmechanisme en de bijwerkingen.

Geneesmiddelen die aangrijpen op het perifere zenuwstelsel worden neurofarmaca genoemd.
Ons zenuwstelsel bestaat uit het centrale en het perifere zenuwstelsel. Het centrale zenuwstelsel (CZS) bestaat uit de hersenen en het ruggenmerg, en het perifere zenuwstelsel (PZS) bestaat uit de zenuwen die van, of naar het CZS gaan.

Via afferente neuronen gaat informatie vanuit het perifere zenuwstelsel naar het centrale zenuwstelsel. Dit zijn sensorische zenuwen. Informatie gaat weer terug via motorische, efferente neuronen. Het motorische deel is onder te verdelen in het somatische deel (voor bewuste bewegingen) en autonome deel (voor onbewuste bewegingen). Het somatische deel stuurt skeletspieren aan voor bewuste reacties, beweging en houding. Dit systeem is willekeurig. De signalen hiervoor komen uit de motorcortex. Het autonome deel reguleert hartspier en de gladde spieren van organen en klieren, bijvoorbeeld de darmen. Het autonome zenuwstelsel is onbewust en onwillekeurig, maar is heel belangrijk voor de homeostase van het lichaam en voor snelle regulatie van de orgaanwerking. Het autonome systeem is weer onder te verdelen in een (ortho)sympathisch, parasympathisch en enterisch systeem.

Kort weergegeven is dit dus een indeling van het zenuwstelsel:

• CZS: hersenen en ruggenmerg

• PZS: zenuwen die van of naar het CZS toegaan. Het PZS wordt weer opgedeeld in:

  • Sensorische syteem: afferente zenuwen brengen info over van de sensorische receptoren naar het CZS.

  • Motorisch systeem: efferente zenuwen brengen info over van CZS naar spieren of klieren. Het motorisch systeem is in te delen in:

    • Somatisch systeem: informatieoverdracht van CZS naar skeletspieren. Bewust en willekeurig. Belangrijk voor beweging.

    • Autonoom systeem: informatieoverdracht van CZS naar gladde spieren, hartspier en klieren. Onbewust en onwillekeurig. Belangrijk voor homeostase en orgaanregulatie. Het autonome systeem is weer in te delen in:

      • (ortho)sympathisch: verhoogde activiteit, ondersteuning katabole functies.

      • Parasympathisch: rust, ondersteuning anabole functies.

      • Enterisch

Het (ortho)sympathische zenuwstelsel werkt bij een verhoogde fysieke en/of psychische activiteit (zoals de fight-or-flight response). Het zorgt ervoor dat je lichaam in een actieve staat terecht komt; verwijding van de bronchiën, snellere hartslag enz. Het parasympathisch zenuwstelsel is belangrijk voor rust, relaxatie en herstel (rest-and-digest). Veel organen en klieren worden door zowel het sympathische als parasympathische deel geïnnerveerd. Dit heet dubbele innervatie, het parasympathisch zenuwstelsel en sympathisch zenuwstelsel hebben daarin een tegengestelde werking. Haarspiertjes en zweetkliertjes, het bijniermerg en de meeste bloedvaten worden uitsluitend sympathisch geïnnerveerd.

Vaak heeft één van beide systemen (sympathisch of parasympathisch) de overhand. Het komt niet vaak voor dat één systeem alleen aan het werk is.

Het enterisch systeem is het autonome zenuwstelsel dat werkt rond de darmen en contact heeft met het centrale zenuwstelsel.

Bouw en transmissie perifeer zenuwstelsel

Een somatisch neuron gaat vanuit het ruggenmerg naar een doelorgaan, bijvoorbeeld een skeletspier. De neurotransmitter die gebruikt wordt bij de overdracht van een signaal van neuron naar spiercel is acetylcholine, de receptoren op de doelcel zijn nicotinereceptoren: N_n en N_m. N_n bevindt zich op cellen in de ganglia, N_m bevindt zich op de skeletspiercellen.

Het autonome zenuwstelsel werkt met pre- en postganglionaire neuronen voordat het signaal bij de skeletspier aankomt. Het preganglionair neuron ontspringt uit het ruggenmerg en is gemyeliniseerd. In een autonoom ganglion wordt het signaal overgedragen aan een ongemyeliniseerd postganglionair neuron. In het sympathisch zenuwstelsel ligt het autonome ganglion dichter bij de wervelkolom. In het parasympathisch zenuwstelsel is het autonome ganglion dichtbij of op het doelorgaan.

In de ganglia is de neurotransmitter acetylcholine. Dit geldt zowel voor het parasympathische als voor het sympathische zenuwstelsel. Beide soorten autonoom zenuwstelsel hebben namelijk nicotinereceptoren op hun cellichaam.

Het sympathische zenuwstelsel gebruikt (nor)adrenaline als neurotransmitter. Het (nor)adrenaline wordt opgevangen door adrenoreceptoren. Er zijn verschillende subtypen adrenoreceptoren: ß₁, ß₂, ß₃ en alpha₁, alpha₂. Het parasympathisch zenuwstelsel werkt met acetylcholine en heeft muscarine-receptoren. Hier zijn ook subtypen van: M₁, M₂ en M₃. Verschillende subtypereceptoren geven verschillende responsen. Dit is van belang bij de werking van medicijnen. Door een medicijn alleen op een bepaalde receptor te laten aangrijpen, kunnen bijwerkingen worden voorkómen. Omdat het sympathisch zenuwstelsel meer verschillende receptoren bevat, kunnen medicijnen beter gespecialiseerd worden. Dit is gunstig, want dan is er minder kans op bijwerkingen.

De sympathische zenuwen ontspringen uit het ruggenmerg op thoracaal-lumbaal niveau. De parasympathische zenuwen ontspringen uit de nervus vagus (de tiende hersenzenuw) op twee uitzonderingen na. De parasympathische zenuwen voor het hoofd ontspringen uit een andere structuur en de parasympathische zenuw voor het bekken ontspringt sacraal uit het ruggenmerg.

Doelcellen in de doelorganen zijn gladde spiercellen, kliercellen, pacemakercellen van het hart en spiercellen van het hart.

Verschillende doelcellen bezitten verschillende receptoren, een overzicht:

• Skeletspiercel: N_m

• Hart(spier)cel: M₂, ß₁

• Gladde spiercel: M₃, alpha₁, ß₂

• Kliercellen: M_1/3, alpha₁, ß₂

• Vetcel: ß₃

Het lichaam heeft verschillende stelsels, zoals het spierstelsel, het cardiovasculair stelsel en het ademhalingsstelsel. De stelsels worden neuraal en hormonaal gereguleerd.

Het spierstelsel: regulatie van de spiertonus

Receptor: nicotinereceptor: N_m

Neurotransmitter: acetylcholine

Een spiercel bevat ionotrope N_m receptoren. Bij een binding van acetylcholine vindt er een depolarisatie plaats, wanneer de drempelwaarde wordt bereikt is er spiercontractie. De contractie is van korte duur, omdat acetylcholinesterase acetylcholine in de synapsspleet afbreekt. Neuromusculaire middelen worden gebruikt bij spierzwakte (MG), spierspasmen en voor spierverslapping in de chirurgie.

Het ademhalingsstelsel: regulatie van de weerstand van de luchtwegen

De luchtwegen worden wijder en nauwer gemaakt door middel van innervatie op de gladde spiercellen.

• Het sympathische zenuwstelsel stimuleert via (nor)adrenaline ß₂-receptoren. Hierdoor verwijden de bronchiën (bronchodilatatie) en stroomt de lucht goed de longen in en uit. Er is dan sprake van relaxatie van de gladde spiercellen.

• Het parasympathische zenuwstelsel stimuleert via acetylcholine muscarine₃-receptoren(M₃). Hierdoor contraheren de spiercellen en maken de vindt er afgifte van slijm in de bronchioli plaats. Parasympathische prikkeling heeft dus bronchoconstrictie en slijmvorming tot gevolg. De bronchiën worden parasympathisch geïnnerveerd als er iets in komt wat er niet thuishoort.

Luchtwegverwijders worden gebruikt bij bijvoorbeeld astma en COPD.

De bijnier is ook onderdeel van het sympathische zenuwstelsel. De bijnier maakt het neurohormoon adrenaline wanneer het sympathisch geïnnerveerd wordt en geeft dit af aan de bloedbaan. Dit adrenaline komt via adrenoreceptoren bij het doelorgaan aan. Noradrenaline is dezelfde stof als adrenaline. Adrenaline wordt afgegeven aan het bloed en wordt daardoor door het lichaam verspreid. Het heeft een langere, maar tragere werking en heeft een affiniteit voor meerdere receptoren. Adrenaline kan alle receptoren wel stimuleren. Noradrenaline is adrenaline voor het centrale zenuwstelsel. Noradrenaline heeft weinig effect op ß2-receptoren. Het bijniermerg ondersteunt door de productie van adrenaline het sympatische zenuwstelsel.

Het cardiovasculair stelsel: hart en bloedvaten.

Dit stelsel zorgt voor de regulatie van de bloeddruk, hartactie en doorbloeding. Bij inspanning stimuleert het sympathische zenuwstelsel het hart. ß₁-adrenoreceptoren zitten op de pacemakercellen en op hartspiercellen. Op de pacemakercellen zorgen ze ervoor dat de hartslagfrequentie en de voorgeleiding omhoog gaan. Op de hartspiercellen zorgen ze ervoor dat het hart sneller samentrekt. De cardiac output wordt in totaal groter.

In rust werkt het parasympathisch zenuwstelsel op het hart. Het parasympathisch zenuwstelsel innerveert de muscarine-2-receptoren (M2) op de hartspiercellen en pacemakercellen met de neurotransmitter acetylcholine. Het parasympatisch zenuwstelsel begrenst de hartslag op ongeveer 80 slagen per minuut. Deze lage hartslag komt door de lagere snelheden over de sinusknopen en door onderdrukking van de hartslag. De hartslagfrequentie gaat dus omlaag en de voorgeleiding van het signaal is langzamer. Zonder parasympatische innervatie van het hart zou zou de hartfrequentie 100 tot 110 slagen per minuut zijn.

Bij een hartslagverhoging, neemt de parasympathische innervatie af. Bij een nog hogere hartslag werkt haast alleen het sympathische zenuwstelsel. Tijdens inspanning worden alleen de organen die je nodig hebt goed doorbloed, zoals skeletspieren, hart en huid. De organen die je minder nodig hebt, worden ook minder doorbloed. Denk daarbij aan je darmen.

Er is geen parasympathische innervatie van de bloedvaten. Dit betekent dat de neurotransmitter die gebruikt wordt (nor)adrenaline is. (Nor)adrenaline kan op gladde spiercellen in de bloedvaten binden aan alpha₁-receptoren en aan ß₂-receptoren. Wanneer ß₂-receptoren worden geactiveerd, treedt er relaxatie van de spiercellen op, de vaten worden wijder (vasodilatie). Als alpha₁-receptoren worden geactiveerd, vernauwt het bloedvat (vasoconstrictie) doordat de spiercellen contraheren. Het effect van de sympathicus op de bloedvaten hangt dus af van de verhouding alpha1-receptoren en ß₂-receptoren. Skeletspieren hebben meer ß₂-receptoren voor betere doorbloeding. De meeste perifere vaten hebben meer alpha₁-receptoren, omdat dit een hogere bloeddruk en voorgeleiding veroorzaakt.

Bij inspanning moet er meer bloed naar de skeletspieren, de longen, de hersenen en het hart vervoerd worden. Dit kan tot stand komen doordat:

• de meeste perifere vaten veel meer α1-receptoren dan β2-receptoren bevatten. Door innervatie van het sympathische zenuwstelsel zal vasoconstrictie van de bloedvaten optreden. Hierdoor gaat de bloeddruk omhoog.

• Het arteriële vaatbed in skeletspieren, longen, hersenen en het hart hebben juist meer β2-receptoren dan α1-receptoren. Door de innervatie van het sympathische zenuwstelsel zal vasodilatatie optreden. Doordat de rest van de vaten in het lichaam contraheren, maar de arteriën rond deze organen niet, zal de doorbloeding hier sterk toenemen.

Cardiovasculaire neurofarmaca worden gebruikt bij bijvoorbeeld hypertensie en angina pectoris.

Aangrijpingspunten neurofarmaca

Farmaca kunnen aangrijpen op receptoren, enzymen, transporters en ionkanalen. Zo kunnen farmaca op alle processen in een (pre)synaps inwerken, zoals synthese, opslag, afgifte, receptorbinding, (her)opname en afbraak. Hierdoor kunnen neurofarmaca de neurotransmissie in een synaps veranderen. Farmaca grijpen over het algemeen aan op subtypen van receptoren. Ze hebben een bepaalde affiniteit, selectiviteit en effectiviteit voor/op die receptor. Door binding aan receptoren kunnen ze bepaalde processen beïnvloeden (denk aan bètablokkers). Er zijn farmaca die de effecten van een neurotransmitter nabootsen. Deze farmaca eindigen op –mimetica (zoals agonisten). Daarentegen zijn er ook farmaca die de effecten van neurotransmitters blokkeren. Deze farmaca eindigen op –lytica (zoals antagonisten). Farmaca kunnen direct of indirect aangrijpen. Directe sympathicomimetica zijn bijvoorbeeld agonisten van adrenerge receptoren, en zorgen zo voor een directe stimulatie van de receptor. Indirecte sympathicomimetica verhogen bijvoorbeeld de hoeveelheid noradrenaline in de synaptische spleet door bijvoorbeeld de synthese van noradrenaline te stimuleren, of de afbraak van noradrenaline te remmen. Directe sympathicolytica zijn bijvoorbeeld antagonisten van de adrenerge receptoren.

Een bètablokker is een directe sympatholytica. Het blokkeert direct de ß₁-receptoren op doelcellen en voorkomt sympathische activering van het hart. Een bètablokker gaat een verhoging van de hartfrequentie en de contractiliteit tegen en zorgt zo voor een daling van de bloeddruk, en het verlagen van de arbeid van het hart. Bètablokkers worden gebruikt voor angina pectoris, hypertensie, aritmieën en plankenkoorts. Het gebruik van bètablokkers geeft als bijwerkingen bradycardie of een AV-blok, doorbloedingsstoornissen en bronchospasmen bij astma. Er zijn selectieve en non-selectieve bètablokkers. Non-selectieve bètablokkers grijpen zowel aan op de ß₁-receptoren op het hart als op ß₂-receptoren op andere cellen. Selectieve bètablokkers zijn cardio-selectief, omdat ze een veel hogere affiniteit hebben voor ß₁-receptoren dan voor ß₂-receptoren. De selectieve bètablokkers zorgen voor de minste bijwerkingen, omdat de bètablokkers alleen aangrijpen op de ß₁-receptoren op het hart. Ze beïnvloeden namelijk dus niet andere cellen die ß₂-receptoren bezitten. Deze selectieve bètablokkers worden dan ook gebruikt bij patiënten waarbij de ß₂-receptoren niet geblokkeerd mogen worden.

Bijwerkingen worden door het volgende veroorzaakt:

• Overdosering

• Overgevoeligheid van de patiënt

• Ontbrekende specificiteit: hieronder vallen orgaan-specificiteit en receptor-specificiteit.

De bijwerkingen van bètablokkers worden vooral veroorzaakt door een ontbrekende orgaan-specificiteit. Zie dia 42 van de powerpoint: farmacologie van het perifere zenuwstelsel voor een overzicht van de bijwerkingen van bètablokkers.

Bètablokkers kunnen hydrofiel of lipofiel zijn. Dit heeft ook invloed op de bijwerkingen, omdat lipofiele bètablokkers door de bloedhersenbarrière heen kunnen, en zo voor bijwerkingen zoals depressies en nachtmerries kunnen zorgen.

Bètablokkers met een intrinsieke sympathicomimetische activiteit (ISA) hebben naast de antagonistische werking ook nog een partiël agonistische werking op bepaalde ß-adrenerge receptoren. Dit kan een uitkomst zijn voor patiënten met ernstige bijwerkingen, zoals veel astma-aanvallen door het gebruik van bètablokkers. Bij ernstige angina pectoris kan ISA wel een nadeel zijn.

Bij behandeling van ziektebeelden (in het perifeer zenuwstelsel) wordt gebruik gemaakt van het aangrijpingspunt en de werking van geneesmiddelen. Kennis over de aangrijpingspunten en werking van een stof geeft kennis over de inzetbaarheid en bijwerkingen van een stof.

Zelfstudie: Wat is de bouwen fysiologie van de skeletspier?

Samenvattingen uit InterActive Physiology

Anatomy review

Skeletspieren zorgen voor beweging. Bindweefsel zorgt voor steun, binding, transport en voorraad. In het menselijk lichaam zijn er drie soorten contractiele cellen te onderscheiden:

Spieren worden aan botten verbonden door middel van pezen. Een skeletspier wordt omringd door epimysium. De spier bestaat uit bundels (fascicles) die omringd zijn met perimysium. Het endomysium omringt de individuele spiercellen in de bundels. Het endomysium scheidt en isoleert (elektrisch) de afzonderlijke spiercellen. Het epimysium, perimysium en endomysium is bindweefsel om een spier. Dit bindweefsel geeft kracht en steun aan de spier en de onderdelen van een spier. Het bindweefsel is continu met de pezen.

De celkern/nucleus bevat genetische informatie. Het sarcolemma is het plasmamembraan van de spiercel. Het sarcoplasmatisch reticulum (SR) is het endoplasmatisch reticulum van een spiercel. De terminal cisternae zijn zakachtige gebieden van het SR die naast de T-tubules liggen. De terminal cisternae zijn gespecialiseerde calciumreserves. De T-tubules zijn inkepingen van het sarcolemma die diep de cel inlopen. Eén T-tubule en twee omliggende terminal cisternae heet een triad. Mitochondriën zorgen voor de ATP-productie. Het cytosol van de skeletspiercel is de intracellulaire vloeistof waarin organellen, moleculen en ionen zitten. Een myofibril is een cilindrische bundel van contractiele elementen in de skeletspiercel. Myofibrillen zijn opgebouwd uit contractiele eiwitten genaamd myofilamenten:

• Dun filament = actine

• Dik filament = myosine

De I-band bevat alleen dunne filamenten. De breedte van een I-band is de afstand tussen aanliggende A-banden (de myosine). Bij contractie wordt de I-band kleiner. De A-band is donker en staat voor de lengte van de dikke filamenten. De H-zone is de regio tussen dunne filamenten. De lengte van de H-zone hangt af van de mate van contractie. Bij een ontspannen spier is de H-zone het langst. De M-lijn geeft de eiwitvezels aan die myosinefilamenten verbinden. Ten slotte is de Z-lijn een eiwitschijf die de dunne filamenten hecht en naburige filamenten verbindt. Een sarcomeer is het segment tussen twee Z-lijnen. Sarcomeren achter elkaar vormen een myofibril.

Sliding filament theory

Wanneer dunne en dikke filamenten langs elkaar schuiven, contraheert een spier. De overgang van motorneuron naar spier heet de neuromuscular junction. Een ‘’power stroke’’ is een flexie van de myosinekop, waardoor het dunne filament in de richting van het centrum van de sarcomeer wordt getrokken.

Dik filament

Myosine bestaat uit bundels van myosinemoleculen. Elk myosinemolecuul heeft twee hoofden die vooruit en achteruit kunnen bewegen. De hoofden leveren een kracht (power stroke) voor de spiercontractie. Ook de staart kan bewegen, De hoofden en de staart zijn nodig voor binding met ATP en actine en om kracht (power stroke) te maken.

Dun filament

Actine bestaat uit subunits die om elkaar heen gedraaid zijn tot een dubbele ketting. Elke subunit heeft een bindingsplaats voor een myosinekop. Tropomyosine bedekt de bindingsplaatsen voor myosine op actine, wanneer de spier niet samentrekt. Troponine en calciumionen duwen tropomyosine aan de kant, zodat myosine kan binden. Troponine zit op regelmatige afstanden vast aan tropomyosine.

6-stappen sliding filament theorie

1. Calciumionen komen vrij uit de terminal cisternae na een actiepotentiaal in de spier. De calciumionen komen terecht in het cytosol van de spiercel. De calciumionen binden aan troponine, waardoor het tropomyosine-troponinecomplex verandert. De tropomyosine wordt van de bindingsplaats afgeduwd, zodat actine op die plaats kan binden.

2. Myosine bindt aan actine.

3. Power stroke van myosinehoofden, hierdoor worden de dunne filamenten naar het centrum van het sarcomeer getrokken.

4. ATP bindt zich aan de myosinekop, waardoor myosine en actine weer van elkaar losgaan.

5. ATP-hydrolyse zorgt ervoor dat de myosinekoppen weer energie krijgen en een andere positie in gaan nemen (high energy state).

6. Transport van calciumionen terug naar het sarcoplasmatisch reticulum via Ca²⁺-pompen die werken op ATP.

Niet al het myosine wordt tegelijkertijd gebonden en losgemaakt van actine. Dit gebeurt in stapjes.

Samentrekking van de gehele spier

In de spiercontracties zijn variaties in de ontwikkeling van spierspanning te zien. Een spiercontractie na een enkele stimulus heet een twitch.

Slow-twitch fibres zijn de rode spiervezels. Deze vezels zijn de helft van de diameter van witte vezels en heten rode spiervezels vanwege hun hemoglobine. Een slow-twitch fiber bevat veel capillairen en mitochondriën. De slow-twich fiber gebruikt vooral de Krebs-cyclus en oxidatieve fosforylering om ATP te maken. Slow-twitch fibers zijn resistent tegen vermoeidheid en hebben een groot uithoudingsvermogen. Ook hebben ze een langzame cross-bridge-cycling.

Fast-twitch fibres worden ook wel witte vezels genoemd. Ze zijn in vergelijking met rode spiervezels groot in diameter. De witte kleur van de fast-twitch fibres komt door het verminderde myoglobine. Fast-twitch fibres hebben minder haarvaatjes om zich heen dan slow-twitch fibres. De energieproductie van de fast-twitch fibres komt vooral door glycolyse. De vezels werken snel en krachtig, maar hebben snel last van vermoeidheid. De fast-twitch fibres hebben een snelle kruisbrugcyclus.

De term recruitment geeft de stimulatie van toegevoegde motorunits aan om de lengte van contractie te verhogen.

Spieren reageren net als actiepotentialen volgens een alles-of-niets-reactie op een prikkel. Toch zijn er in de hele spier variaties te zien in spanning (contractiekracht). De spierspanning hangt af van:

• Stimulatiefrequentie: summatie bij meerdere stimuli achter elkaar (temporele summatie) of bij meerdere stimuli op verschillende plaatsen (spatiële summatie).

• Aantal motorunits dat meedoet. Dit wordt bepaald door het centrale zenuwstelsel. Door het aantal en de grootte van de werkende motorunits te veranderen, beïnvloedt het centrale zenuwstelsel de mate van contractie van een bepaalde spier.

• Gradatie van spierrekking: via kracht-lengte relatie

  • niet gerekte spier: zwakke contractie, want de overlappende dunne en dikke filamenten interfereren en conflicteren met elkaar. Dit beperkt de kruisbrugcyclus.

  • gemiddeld gerekte spier: maximale spanning komt voor wanneer er een optimale overlap is tussen dikke en dunne filamenten, zodat alle kruisbruggen kunnen deelnemen aan de contractie.

  • overgerekte spier: de dunne filamenten zijn bijna tot het einde van de dikke filamenten getrokken. Er is weinig contractie mogelijk. In vivo komen er geen overgerekte spieren voor, want spieren zijn normaal gehecht aan botten. In de hartspier veroorzaken overgerekte spieren congestieve hartfalen.

WG: Hoe werkt het informatietransport door neuronen?

Het cellichaam is het metabolische centrum van het neuron, waarin zich o.a. de kern bevindt. Het lichaam heeft zowel dendrieten (daar komt de informatie de cel binnen) als axonen (de output van de cel). Dendrieten zetten chemische signalen van buiten de cel om in elektrische signalen. Dendrieten bevatten veel receptoren voor neurotransmitters. Het axon is dunner dan het dendriet en geleidt signalen vanuit het cellichaam voort naar synapsen. Alle inkomende signalen worden bij elkaar opgeteld, waarna bekeken wordt of er wel of geen actiepotentiaal wordt gegenereerd. De drempelwaarde moet overschreden worden. In de axonheuvel wordt het actiepotentiaal gemaakt. In de presynaptische membraan vindt de overdracht van neurotransmitters plaats, waardoor er van een elektrisch signaal een chemisch signaal wordt gemaakt. Deze kunnen worden overgebracht naar een cellichaam van een ander neuron, maar meestal komen presynaptische membranen uit op dendrieten van andere cellen. Daarnaast is het ook mogelijk dat ze eindigen op het begin of eind van een axon. Delen van dendrieten, cellichamen én axonen kunnen dus tot de postsynaps behoren.

Rustpotentiaal & polarisatie van een neuron

De rustpotentiaal van een neuron ligt tussen de -60 en -70 mV. Deze komt tot stand door het concentratieverschil binnen en buiten de cel. Daarnaast speelt ook de permeabiliteit van Na⁺ en K⁺ van de cel een rol. De rustpotentiaal van K⁺ is -90 mV en de rustpotentiaal van Na⁺ is ongeveer 50 mV. Omdat de permeabiliteit van K⁺ vele malen groter is dan van Na⁺, ligt het evenwicht dichter bij de K⁺-potentiaal. Bij depolarisatie wordt de potentiaal meer positief en bij hyperpolarisatie wordt de potentiaal meer negatief dan het rustpotentiaal.

De Na⁺/K⁺-pomp zorgt ervoor dat de kalium- en natriumconcentraties op peil worden gehouden. Kalium diffundeert namelijk passief naar buiten en natrium naar binnen. De pomp zorgt ervoor dat kalium weer naar binnen en natrium weer naar buiten wordt gepompt, tegen de elektrochemische gradiënt in. Zo blijft het membraanrustpotentiaal behouden. Voor de werking van de pomp is ATP nodig. Om ATP te maken is O₂ nodig als elektronenacceptor. Bij gebrek hieraan kan de elektronentransportketen niet plaats vinden en vindt er geen ATP-vorming plaats. De Na⁺/K⁺-pomp kan dan niet werken, waardoor uiteindelijk de potentiaal verdwijnt.

Wanneer er een stimulus op het soma van een neuron komt, vindt daar depolarisatie plaats. Als de drempelwaarde wordt overschreden, ontstaat er een actiepotentiaal, wat de cel uit zijn rustpotentiaal brengt (zie figuur 1). De Na⁺-kanaaltjes openen zich en natriumionen gaan naar binnen, waardoor depolarisatie plaatsvindt. Na enige tijd gaan de Na⁺-kanaaltjes weer dicht en dan gaat de permeabiliteit van natrium dus omlaag. De repolarisatie komt op gang door de (vertraagde) opening van K⁺-kanaaltjes. Hierdoor gaat de permeabiliteit van kalium omhoog. Na de repolarisatie zal de potentiaal nog even onder de rustpotentiaal dalen, omdat de K⁺-kanaaltjes niet snel genoeg weer dicht gaan. Wanneer de K⁺-kanaaltjes weer (deels) gesloten zijn, zal de rustpotentiaal weer worden bereikt.

De Na⁺-kanaaltjes gaan open nadat een neurotransmitter aan de receptor heeft gebonden. Er vindt dan een kleine depolarisatie plaats, die zorgt dat de drempelwaarde wordt overschreden. Nadat de drempelwaarde overschreden is, gaan ook de spannings-afhankelijke Na⁺-kanaaltjes open. Dan ontstaat een actiepotentiaal.

De repolarisatiefase van een actiepotentiaal is langzamer dan de depolarisatiefase, omdat de spanningsafhankelijke natriumkanaaltjes snel open en dicht gaan, in tegenstelling tot de kaliumkanaaltjes die voor repolarisatie zorgen. Bovendien moet de Na/K-pomp de concentraties natrium en kalium weer in de juiste verhouding brengen.

Actiepotentiaal en herstelfase van neuronen

De refractaire periode is dat deel van de herstelfase waarin het neuron geen nieuwe actiepotentiaal kan genereren. Dit komt omdat de natriumkanaaltjes geïnactiveerd zijn door gesloten h-poortjes. De absolute refractaire periode is de periode waarin er helemaal geen nieuwe actiepotentiaal kan worden opgewekt. Tijdens de relatieve refractaire periode is dit wel mogelijk, mits de impuls de hoger gelegen drempelwaarde overschrijdt. Deze refractaire periode wordt veroorzaakt door het proces van activatie, inactivatie en herstel van inactivatie.

Een lokale potentiaal zal uitdoven, door de inwendige- en membraanweerstand in de axon. Door deze weerstand is er spanningsverlies. Er ontstaan hier – net als bij een actiepotentiaal – ook stroomkringetjes. Een actiepotentiaal dooft niet uit omdat die de drempelwaarde op elk stukje axon maar blijft overschrijden, waardoor depolarisatie blijft plaatsvinden. Er treedt natuurlijk ook spanningsverlies op, maar wat overblijft van de actiepotentiaal is telkens nog genoeg om de drempelwaarde te halen.

Belangrijke gliacellen zijn de oligodendrocyten, de Schwann-cellen en de astrocyten. De eerste twee produceren myeline. Oligodendrocyten bevinden zich in het centrale zenuwstelsel en omgeven 15 axoninsnoeringen. Schwann-cellen bevinden zich in het perifere zenuwstelsel en omgeven één axoninsnoering.

De meest voorkomende gliacellen zijn de astrocyten. Deze brengen voedingsstoffen naar zenuwcellen. Ze slaan glycogeen op. Dit glycogeen kunnen ze omzetten tot glucose, wat ze weer kunnen omzetten tot lactaat. Dit lactaat komt in de extracellulaire hersenvloeistof en wordt opgenomen door neuronen. Astrocyten kunnen ook de concentratie K⁺ beïnvloeden en doen daardoor aan homeostase. Ze kunnen neurotransmitters maken, zoals GABA en glutamine. Ook scheiden ze factoren uit die gunstig zijn voor het overleven van neuronen. Daarnaast vormen ze door middel van tight junctions de bloed-hersenbarrière (daarom gekoppeld aan endotheelcellen). Hierdoor kunnen schadelijke stoffen de hersenen niet bereiken. Ook bestaan er nog microgliacellen, die dienen als macrofagen. Ependymcellen zijn de epitheelcellen in de hersenkamers en het centrale kanaal van het ruggenmerg.

De lengteconstante van een zenuwvezel is de afstand waarbij het signaal tot 37% van de oorspronkelijke sterkte is afgenomen. Hier kun je dus ook de mate van weerstand aan aflezen. De lengteconstante hangt af van de membraanweerstand (rm), de intracellulaire weerstand (ro) en de extracellulaire weerstand (ri = zeer klein). De membraanweerstand en intracellulaire weerstand hangen af van de diameter.

De formule voor de lengteconstante is:

ro = √(r_m/r_i)

Wanneer de diameter groter wordt, wordt r_i kleiner en r_m groter. Alleen r_m is evenredig met de diameter en r_i is evenredig met de diameter² (in het kwadraat). Daarom is de diameter uiteindelijk wel van invloed op de lengteconstante.

De voortgeleiding van een actiepotentiaal in een gemyeliniseerd axon met knopen van Ranvier gaat veel sneller (tot 100x) dan voortgeleiding in een ongemyeliniseerd axon. Dit komt omdat r_m groter wordt door myeline, waardoor de lengteconstante groter wordt en de passieve voortgeleiding in het gemyeliniseerde deel dus sneller zal gaan.

Vodcast somatosensibele systeem

Bewustwording vindt plaats op niveau van de cerebrale cortex. Een prikkel wordt opgevangen door een receptor. Hierdoor wordt het signaal opgenomen door het neuron van de eerste orde. Het cellichaam ligt buiten het centrale zenuwstelsel. In het ruggenmerg schakelt het over op het tweede orde neuron. Het kruist naar de andere zijde van het ruggenmerg. Het schakelt over op het derde orde neuron in de thalamus. Dit projecteert vervolgens op de cortex.

Subsystemen

Beide systemen bereiken via een andere weg de somatosensibele cortex. Sensibele informatie van de romp, hals en ledematen wordt vervoerd via de spinale zenuwen. Sensibele informatie uit het hoofdgebied wordt vervoerd door de nervus trigeminus. De twee subsystemen zijn:

• tastzin, vibratiezin, propriocepsis = gnostische sensibiliteit (ook wel fdlm-systeem).

Sensibele informatie schakelt niet over in het ruggenmerg maar stijgt op in het baansysteem. de achterstrengen (funiculus dorsalis). voor bewustwording. Op het niveau van de medulla schakelt het over op het tweede orde neuron (achterstrengkernen). Hier vindt kruising plaats, waarna zij opstijgen in het baansysteem lemniscus medialis tot de thalamus. Hier schakelen zij over op de derde orde neuronen. Vervolgens bereiken zij de primaire somatosensibele cortex.

• pijnzin, temparatuurzin, aanrakingszijn = vitale sensibiliteit (anterolaterale systeem).

Sensibele prikkel wordt opgevangen door een receptor. Het bereikt het ruggenmerg door het eerste orde neuron. Voor bewustwording wordt hier overgeschakeld op het tweede orde neuron. Hier vindt kruising plaats, waarna het opstijgt in de tractus spinothalamicus. In de thalamus schakelt het vervolgens over op het derde orde neuron. Daarna bereikt het de somatosensibele cortex..

Hemisectie (halfzijde laesie) ruggenmerg: dit leidt tot uitval gnostische sensibiliteit ipsilateraal ten opzichte van de laesie en van vitale sensibiliteit contralateraal ten opzichte van de laesie.

Dermatoom: huidgebied dat geïnnerveerd wordt door één spinale zenuw. Deze zijn in kaart gebracht als een hulpmiddel bij de diagnostiek:

C4 = clavicula

C6 = duim

C7 = wijsvinger & middelvinger

C8 = pink

Th4 = tepelgebied

Th10 = navelgebied

L5 = grote teen

S1 = laterale voet rand

Vodcast motorisch systeem

Dit kent een hiërarchische en parallelle organisatie. De cerebrale cortex stuurt alles aan.De motorneuronen in ruggenmerg en hersenstam zorgen uiteindelijk voor het doorsturen van de informatie naar de doelorganen, waardoor er spiercontractie kan plaatsvinden. In de ventrale hoorn liggen de motorneuronen. Hier zijn twee plekken voor aan te wijzen. Ventromediaal liggen de motorneuronen die de axiale spieren (bijv. rompspieren) aansturen. Dorsolateraal liggen de motorneuronen die de distale spieren (bijv. vingerspieren) aansturen. Op ruggenmergniveau verlopen de reflexen. Dit proces is te beschrijven aan de hand van de volgende 6 stappen.

1. Reflexhamer slaan

2. Pees rekt uit

3. Spierspoeltje merkt rekking op

4. Informatie naar ruggenmerg

5. Directe overschakeling op motorneuron, geeft spiercontractie

6. Remmend interneuron remt antagonist

Reflexen staan onder controle cortex via corticospinale banen = supraspinale controlereflexen

Aansturing motorneuronen

In de motorcortex ontspringen de corticospinale banen die de motorneuronen innerveren. Bij de medulla kruist 80-90 procent van deze banen, waarna ze in de laterale corticospinale banen naar beneden lopen. Ze eindigen in de motorneuronen van distale spieren. De andere dalen ventraal af in de ventrale corticospinale banen. Ze eindigen op motorneuronen die axiale spieren innerveren. Deze eindigen bilateraal (deel van de vezels kruist alsnog).

Leasie in motorische cortex of vezels laterale corticospinale baan leidt tot een verlamming aan de andere zijde.

Leasie in motorische cortex of vezels ventrale corticospinale aan leidt niet tot verlamming van de rompspieren.

Bij een centrale verlamming is er sprake van een laesie in de motorische cortex of corticospinale banen. Bij een perifere verlamming zijn de motorneuronen of axonen richting spieren aangedaan.

De cortex heeft een remmende invloed op de spierrekkingsreflex.

Bij een centrale verlamming valt deze remming weg. Hierdoor is er bij het aanslaan van reflexen sprake van hyperreflexie.

Bij een perifere verlamming is de reflexboog onderbroken. Hierdoor is er bij het aanslaan van reflexen sprake van a-reflexie. De reflexboog is namelijk onderbroken.

Bij een centrale verlamming zijn reflexen vaak veranderd. Een voorbeeld is de Babinskireflex, waarbij bij strijken over de voetzool de tenen niet krommen, maar spreiden.

De motorische cortex stuurt ook motorneuron in de hersenstam aan. Dit gebeurt via de corticobulbaire banen. De eindiging op motorneuron in de hersenstam is bilateraal. Een uitzondering: motorneuron nervus facialis. Bovenste gedeelte van het gezicht wordt bilateraal geïnnerveerd. Het onderste deel contralateraal geïnnerveerd.

Centrale parese: contralateraal. Alleen verlamming gelaatspieren in onderste deel gezicht.

Perifere parese: ipsilateraal. Zowel verlamming gelaatspieren bovenste en onderste deel gezicht.

Een laesie in basale kernen of het cerebellum (kleine hersenen) geven geen verlamming maar een bewegingsstoornis.

IC: Waaruit bestaat een ruggenmergsegment?

Een ruggenmergsegment bestaat uit:

• ruggenmerg

  • dorsale hoorn, hier komt sensibele informatie binnen.

  • ventrale hoorn, hier worden motorneuronen aangestuurd.

• spinale zenuw

  • radix ventralis, deze gaat richting spier

  • radix dorsalis, deze komt van zintuigreceptoren

  • dorsaal wortelganglion, ook wel spinaal ganglion genoemd. In het spinale ganglia liggen cellichamen van sensorische neuronen. Te herkennen als verdikking.

  • nervus spinalis. De nervus spinalis wordt gevormd doordat de radix dorsalis en radix ventralis samen in een zenuw gaan. De zenuw die ontstaat is dus gemengd (sensorisch en motorisch).

  • ramus dorsalis. Dit is een afsplitsing van de nervus spinalis. De ramus dorsalis innerveert de diepe rugspieren sensorisch en motorisch.

  • ramus ventralis. Dit is een andere afsplitsing van de nervus spinalis. De ramus ventralis innerveert de romp en ledematen.

  • uit de ramus dorsalis en ventralis ontstaan plexi (ev. plexus) waaruit perifere zenuwen ontspringen.

De baansystemen verlopen in de witte stof van het ruggenmerg.

Er zijn opstijgende en dalende baansystemen.

De dalende, efferente banen

Tot de dalende banen, efferente behoren de corticospinale banen ofwel de piramidebaan. Deze baan verloopt vanaf de motorische cortex naar beneden. Heel caudaal in de piramidebaan kruist een deel van de vezels, waardoor die vezels aan de andere kant komen te liggen. De vezels vormen dan de laterale corticospinale baan, die de ledematen innerveert. Een deel van de vezels kruist niet en vormt de ventrale corticospinale baan. Deze vezels eindigen bilateraal en innerveren de rompspieren.

De opstijgende, afferente banen

Tot de opstijgende, afferente banen behoren de somatosensibele banen. Deze banen zijn onder te verdelen in het fdlm-systeem en anterolaterale systeem.

Het fdlm-systeem is voor de gnostische sensibiliteit. Tastzin, vibratiezin en propriocepsis vallen onder het fdlm-systeem. Dit systeem zorgt ervoor dat je je bewust wordt van een prikkel. Vanuit de achterstrengbanen stijgen deze vezels op. Ze gaan door de achterstrengkernen en kruisen pas op het niveau van de medulla. Vervolgens passeren ze de lemniscus medialis en de thalamus. Ze komen door het VPL (ventral posterior lateral nucleus) van de thalamus en eindigen uiteindelijk in de primaire somatosensibele cortex zodat je je bewust wordt van de prikkel.

Het anterolaterale systeem is er voor de vitale sensibiliteit, zoals pijnzin, temperatuurzin en aanrakingszin. Vanuit de dorsale hoorn van het ruggenmerg stijgen de vezels op. Daarna kruisen ze en ze vervolgen hun weg naar de primaire somatosensibele cortex via de tractus spinothalamicus, die door het VPL van de thalamus gaat.

Elke spinale zenuw innerveert sensibel een bepaald deel van de huid, waarvan de gebieden die pijn detecteren het minst overlappen. Een huidgebied dat door één spinale zenuw wordt geïnnerveerd, wordt een dermatoom genoemd. Het aangezicht wordt vanuit de hersenstam geïnnerveerd door de nervus trigeminus (n V). Het achterhoofd wordt geïnnerveerd door het ruggenmerg. Dermatomen geven een indicatie over waar er beschadigingen zijn. Spieren ontwikkelen zich uit meerdere myotomen en worden dus door meerdere zenuwen geïnnerveerd. Zie bladzijde c voor de dermatomen. Belangrijke dermatomen:

C4: clavicula

C6: duim

C8: pink

Th4: tepelgebied

Th10: navelgebied

L5: grote teen

S1: laterale voetrand

Rekreflexen:

Bicepsreflex: C5, C6

Tricepsreflex: C7, C8

Kniepeesreflex (KPR): L2-L4

Achillespeesreflex: S1

Centrale en perifere verlamming

Laesies en Reflexen

In een spiervezel zitten extrafusale spiervezels. Parallel aan de spiervezels zitten intrafusale spiervezels die een spierspoeltje bevatten. Spierspoeltjes zijn de receptoren die rekking registreren. Bij rekking van een spier nemen receptoren in de spier dit waar en dan gaat er een signaal naar het ruggenmerg. Zo'n signaal gaat alleen naar het ruggenmerg bij een bepaalde mate van rekking (uitrekking is de adequate prikkel). Het signaal wordt verder geleidt naar alpha neuronen. Alphaneuronen besturen spieren. Deze motorneuronen geven een signaal aan de spier, waardoor de extrafusale spiervezels zich aantrekken. Tegelijkertijd gaat er een signaal naar de gamma-motorneuronen die de kleine spieren aan het eind van het spierspoeltje innerveren. Door de verkorting van de spiervezels zouden de uitgerekte spierspoeltjes slap komen te hangen, waardoor ze geen verandering in lengte meer zouden detecteren en dus onbruikbaar zouden zijn. Doordat de gamma-motorneuronen ook samentrekken komt de spierspoel echter weer strak te staan en kan weer volgende lengteveranderingen opmerken. De grote dwarsgestreepte spieren werken dus samen met het spierspoeltje voor een goede lichaamshouding. De alpha-motorneuronen sturen dus de skeletspieren aan, en de gamma-motorneuronen sturen dus de spieren van het spierspoeltje aan.

Bij een centrale verlamming zit de laesie in de motorcortex of de corticospinale baan. De reflexen verlopen abnormaal. Zo kun je bij iemand met een centrale laesie de voetzoolreflex volgens Babinski en een verhoging van de spierrekkingsreflexen verwachten. Dit laatste komt doordat de remmende werking van het centrale zenuwstelsel op de alpha- en gammaneuronen wegvalt bij een laesie in het centrale zenuwstelsel. Bovendien is de spiertonus verhoogd bij een patiënt met een centrale laesie.

Iemand met een centrale verlamming heeft al uitgerekte spierspoeltjes. Door een heel klein beetje extra rek gaat er al een signaal naar het ruggenmerg. Hierdoor heeft zo'n persoon meer weerstand in zijn spieren en dus een verhoogde tonus. Ook de spierrekkingsreflex komt sneller, want de spier hoeft maar een heel klein beetje extra te rekken en er komt een sterke reflex.

Bij een perifere verlamming zit de laesie in een motorneuron of in het axon richting de spier. De reflexboog bij een patiënt met een perifere laesie is onderbroken. Hierdoor kan zo'n patiënt geen reflexen vertonen. Dit heet a-reflexie. Een laesie in het ruggenmerg geeft geen verlamming in het hoofd-halsgebied, maar wel in de romp en ledematen. Het hoofd-halsgebied wordt namelijk vanuit de hersenstam geïnnerveerd.

Een laesie in de achterstrengbanen heeft gevolgen voor de gnostische sensibiliteit. Een laesie in de laterale corticospinale baan heeft uitval van motorneuronen van ledenmaten tot gevolg. Wanneer er een laesie zit in de spinothalamische banen, is er uitval van de vitale sensibiliteit. Bij de ventrale corticospinale baan geeft een enkelzijdige laesie geen problemen door de bilaterale aansturing. Een laesie in een van de banen door het cerebellum heeft coördinatiestoornissen (ataxie) tot gevolg.

Banen in het ruggenmerg

• achterstrengbanen: gnostische sensibiliteit

• laterale corticospinale baan: motoriek van de ledematen

• spinothalamische baan: vitale sensibiliteit

• ventrale corticospinale baan: motoriek van de axiale spieren (bilaterale innervatie)

• cerebellaire banen

Voorbeeld van een halfzijdige laesie in het ruggenmerg

Een halfzijdige laesie van het ruggenmerg op thoracaal niveau heeft de volgende verlamming als gevolg. We nemen een laesie van de linkerzijde van het ruggenmerg.

• Spierzwakte van de ledematen: zwakte is ipsilateraal ten opzichte van de laesie (omdat de kruising van in de piramidebaan heeft plaatsgevonden), op en onder het niveau van de laesie.

• Gnostische sensibiliteit: uitval is ipsilateraal ten opzichte van de laesie, (kruising vindt plaats in de medulla) op en onder het niveau van de laesie.

• Vitale sensibiliteit: kruising van strengen vindt al plaats in het ruggenmerg. Op het niveau van de laesie is er ipsilaterale uitval ten opzichte van de laesie aanwezig en onder het niveau van de laesie is contralaterale uitval ten opzichte van aanwezig. De kruising vindt pas plaats in één ruggenmergsegment craniaal van het ruggenmergsegment waar de zenuw intreedt: daarom is op het niveau van de laesie nog geen contralaterale uitval aanwezig.

NB. Spierzwakte van de axiale spieren is niet het geval bij de halfzijdige laesie, omdat de axiale spieren bilateraal worden geïnnerveerd.

Bij een halfzijdige laesie wordt dus aan een kant een spierzwakte en uitval van de gnostische sensibiliteit gezien, en aan de andere kant van het lichaam een uitval van de vitale sensibiliteit. Dit wordt het het syndroom van Brown-Séquard genoemd. In het bovenstaande voorbeeld heeft de persoon dus een spierzwakte en uitval van de gnostische sensibiliteit op en onder het niveau van de laesie aan de linkerzijde van het lichaam. De persoon heeft dus een uitval van de vitale sensibiliteit aan de rechterzijde van het lichaam, onder het niveau van de laesie. Op het niveau van de laesie is er een uitval van de vitale sensibiliteit aan de linkerzijde.

Laesie van het ruggenmerg en de reflexen

Laesie op niveau cervicaal 7

• Bicepsreflex: C5, C6: reflex normaal

• Tricepsreflex: C7, C8: afwezig/verlaagd: er is sprake van een perifere verlamming omdat de motorneuronen zijn aangedaan, en omdat de sensibele informatie niet kan aankomen.

• Kniepeesreflex: L2-L4: verhoogd: centrale verlamming

• Achillespeesreflex: S1: verhoogd: centrale verlamming

Somotatopische organisatie van het ruggenmerg

In het ruggenmerg is een somatotopische organisatie van o.a. het anterolaterale systeem aanwezig. Zie dia 24 uit de powerpoint over het ruggenmerg. Uit de figuur is op te maken dat binnen de banen van de vitale sensibiliteit er een somatotopische organisatie aanwezig is: de meer mediaal gelegen vezels corresponderen met innervatiegebieden van het craniale deel van het lichaam, en de meer lateraal gelegen vezels corresponderen met innervatiegebieden van het caudale deel van het lichaam. Dit verklaart waarom bij een cyste in het centrale deel van het ruggenmerg, het sacrale gebied langer gespaard blijft dan het craniale gebied.

Het ruggenmerg wordt in principe doorbloed door anterior- en posteriortakken van de arteria spinalis. De arteria spinalis anterior ontspringt vanuit de arteria vertebralis. De arteria spinalis porterior bestaat uit twee takken die links en rechts uit de arteria vertebralis ontspringen. Verder leveren takken die thoracaal en lumbaal uit de aorta komen ook bloed aan (de voorkant van) het ruggenmerg.

Zelfstudie: Hoe zijn ruggenmerg en hersenstam georganiseerd?

Bij de sluiting van de neurale buis lagen de sensibele zenuwkernen dorsaal en de motorische zenuwkernen ventraal. Door de flexura pontis is het 'dakje' uitgerekt. Hierdoor zijn de sensibele zenuwkernen lateraal komen te liggen en de motorische zenuwkernen mediaal.

De caudale medulla oblongata wordt gevasculariseerd door de a. inferior posterior cerebelli en een zijtak van de a. inferior anterior cerebelli.

De rostrale medulla oblongata wordt gevascualiseerd door de a. vertebralis en de a. spinalis anterior.

De caudale pons wordt van bloed voorzien door de rr. laterales en a. superior cerebelli.

De aa. pontis, de a. basilaris, de a. inferior anterior cerebelli en de a. superior cerebelli voorzien de rostrale pons van bloed.

Tenslotte krijgt het mesencephalon van de a. cerebri posterior zuurstofrijk bloed.

De reticulaire formatie is een relatief oud deel van de hersenstam en heeft vele functies, waaronder functies om te overleven. Zo controleren ze de ademhalingsbewegingen en het cardiovasculaire functioneren. Ook regelen ze spiertonus, postuur en REM-slaap (= rapid eye movement). 

Notes (Thema: Signaaloverdracht via synapsen en de aangrijpingspunten voor neurofarmaca)

WG: Hoe werkt signaaloverdracht via synapsen?

Migraine, calciumkanalen en synaptische transmissie

In rusttoestand liggen neurotransmitters in een axonuiteinde opgeslagen in blaasjes (vesicles). Deze neurotransmitters worden uitgestoten in de synapsspleet (via exocytose) wanneer de blaasjes fuseren met het celmembraan, door middel van SNARE’s op de vesicles en op het celmembraan. De stimulus voor dit proces is de stijging in calciumconcentratie in het axonuiteinde. Wanneer het actiepotentiaal bij het axonuiteinde aankomt, vindt in de synaps depolarisatie plaats waardoor spanningsafhankelijke calciumkanaaltjes in het membraan opengaan. Hierdoor kan calcium het uiteinde van het axon instromen. Dit calcium zorgt voor de activering van eiwitcomplexen, die leiden tot fusie van de blaasjes met de membraan, waardoor neurotransmitters worden afgegeven. 

In de hersenen zijn verschillende typen calciumkanalen te onderscheiden, die elk belangrijk zijn voor de uitstoot van bepaalde neurotransmitters. Om aan te kunnen tonen welk kanaal van belang is voor de exocytose van welke neurontransmitter kan een proef worden uitgevoerd. In onderstaande proef wordt telkens een remmer van een ander calciumkanaal toegevoegd. Vervolgens wordt de totale calciumopname en de uitstoot van de verschillende neurontransmitters gemeten.

De balkjes in de grafiek in het blokboek staan voor:

• Geen inhibitors toegevoegd (bovenste balkje).

• Toevoeging van het medicijn nitrendipine. Dit medicijn remt het L-type Ca²⁺-kanaaltje (tweede balkje).

• Toevoeging van het medicijn Conotoxin MVIIC. Dit medicijn remt het P/Q type Ca²⁺-kanaaltje (middelste balkje).

• Toevoeging van het medicijn Conotoxin GVIA. Dit medicijn remt het N-type Ca²⁺-kanaaltje (vierde balkje).

• Toevoeging van kobalt, dat alle Ca²⁺-kanaaltjes remt (vijfde balkje).

Als je nu naar de tabel kijkt, kan worden bepaald welk kanaal het meest betrokken is bij de exocytose van welke neurotransmitter. Wanneer gekeken wordt naar de tabel van serotonine, kun je zien dat uitstoot van serotonine vooral afneemt bij toediening van de inhibitor Cono-MVIIC, die het P/Q-type calciumkanaaltje inhibeert. In aanwezigheid van deze inhibitor is de exocytose van serotonine het meest verminderd. Het P/Q-kanaal is dus het meest betrokken bij de exocytose van serotonine. Op deze manier kan ook voor de andere neurontransmitters het belangrijkste calciumkanaal worden vastgesteld.

De uitstoot van glutamaat neemt vooral af bij toediening van Cono-MVIIC en Cono-GVIA. Deze twee remmen respectievelijk de P/Q-type kanaaltjes en N-type kanaaltjes. De uitstoot van Met-ENK neemt vooral af bij toediening van Cono-GVIA. Het gaat hier dus om de N-type kanaaltjes.

Bij familiaire migraine is er sprake van een mutatie in het gen dat codeert voor de hersen-specifieke P/Q-type Ca²⁺-kanaaltjes. Deze mutatie leidt tot een verminderde functie van het calciumkanaal, maar ook tot verzwakte interactie met andere eiwitten. Vermindering van functie wil zeggen dat er minder calciuminflux is, waardoor er ook minder uitstoot van neurotransmitter plaatsvindt. Dit laatste draagt bij aan migraine. Het schijnt zo te zijn dat minder uitstoot van serotonine een belangrijke rol speelt bij het ontstaan van migraine.

Wanneer de koppeling tussen de calcium kanalen en de secretiemachinerie verbroken wordt, kan er geen fusie plaatsvinden. Hierdoor kan er geen neurotransmitter afgegeven worden en kunnen er geen signalen doorgegeven worden. Wanneer de calciumkanalen niet dicht genoeg bij de vesicles liggen duurt de binding van calcium aan de vesicles langer. Hierdoor duurt het vrijkomen van de neurotransmitter langer en wordt het signaal dus minder snel doorgegeven

In een normale situatie hebben blaasjes met een bepaalde soort neurontransmitter een eigen type SNARE-eiwitten op hun membraan. De verschillende calciumkanalen bevatten ook ieder hun eigen type SNARE-eiwitten. Het type SNARE-eiwitten behorend bij blaasjes met een bepaalde soort neurontransmitter kan een interactie aangaan met het bijpassende SNARE-eiwit om op een bepaald type calciumkanaal. Op deze manier kan de exocytose van verschillende neurotransmitters gelokaliseerd worden.

Myasthenia Gravis

In een normale situatie zouden, na stijging van de calciumconcentratie in het presynaptisch uiteinde, de neurotransmitterblaasjes fuseren met het presynaptische membraan. Hierdoor zal het acetylcholine in de synapsspleet terecht komen. Vervolgens wil dit acetylcholine binden aan de acetylcholine-receptoren op het postsynaptische membraan van bijvoorbeeld de spieren. De receptor wordt daardoor geactiveerd en deze veroorzaakt daarna een actiepotentiaal in de postsynaptische cel. Vervolgens kan de neurotransmitter afgebroken worden door acetylcholine-esterase door middel van hydrolyse of de neurotransmitter diffundeert weg van de receptor of de neurotransmitter wordt weer opgenomen door de presynaptische cel door middel van natriumafhankelijke transportsystemen. Deze drie processen hebben elk tot gevolg dat de stimulatie van het postsynaptisch membraan stopt. Er wordt dan dus geen actiepotentiaal meer doorgegeven.

Bij Myastenia Gravis (MG) is er sprake van een afwijking in deze neurotransmissieroute. Mensen met deze aandoening hebben minder receptoren voor de neurotransmitter, doordat hun immuunsysteem deze receptoren aanvalt. MG is dus een auto-immuunziekte. Dit uit zich vaak als eerste in zwakkere oogspieren, maar later zullen alle spieren zwakker worden omdat er niet meer in voldoende mate actiepotentialen kunnen ontstaan in de spieren.

Door het verminderde aantal acetylcholine-receptoren zal de MEPP bij mensen met Myasthenia Gravis lager zijn. Een MEPP, miniatuur eindplaat potentiaal, is een kleine potentiaal van 0,3-0,5 mV op de eindplaat die optreedt als gevolg van de spontane versmelting van één neurotransmitterblaasje. Deze kleine depolarisatie ontstaat dus niet doordat een zenuw gestimuleerd wordt. Eén MEPP staat gelijk aan de afgifte van één secretieblaasje. De amplitude van een MEPP wordt bepaald door de sensitiviteit en de hoeveelheid van acetylcholine-receptoren. Omdat de hoeveelheid acetylcholine-receptoren is afgenomen bij MG-patiënten, zal het vrijkomen van één blaasje een minder groot effect hebben dan normaal. MG-patiënten zijn namelijk minder gevoelig voor ACh (acetylcholine). De amplitude van de MEPP zal dus kleiner zijn. Dit heeft tot gevolg dat het aantal EPP's (eindplaatpotentiaal) dat wordt doorgegeven, ook kleiner zal zijn, aangezien de EPP een optelsom is van MEPP’s. Doordat de MEPP’s kleiner zijn, leidt de summatie van deze potentialen minder snel tot een EPP. Er zijn meer MEPP’s nodig om een EPP te veroorzaken. Het lichaam is echter niet in staat om altijd extra blaasjes met ACh te secreteren.

De Quantal Content (QC) staat voor het aantal uitgestoten blaasjes per actiepotentiaal, dus ook wel EPP/MEPP. Bij MG-patiënten zal de QC toenemen. Dit komt doordat een patiënt ter compensatie bij stimulatie meer blaasjes met neurontransmitter moet uitscheiden om een actiepotentiaal te veroorzaken. Het lichaam kan het echter niet aan om altijd meer blaasjes te maken en uit te scheiden.

De hoeveelheid neurotransmitter in de blaasjes is geen verklaring voor de toegenomen QC waarde, want deze hoeveelheid is niet variabel en staat dus vast. Ook een geremde afbraak van acetylcholine is geen verklaring voor de toegenomen CQ waarde. Wanneer de afbraak van acetylcholine geremd zou worden, zouden MEPP’s langer duren. Hierdoor zou een EPP met minder MEPP’s tot stand komen. De Quantal Content zou dan dus juist lager zijn. Dit biedt wel een uitkomst voor de behandeling van Myasthenia Gravis. Door het gebruik van choline-esteraseremmers zal het acetylcholine langer in de synapsspleet werkzaam zijn. Hierdoor is de kans op een EPP groter. Immunosupressoren kunnen ook een behandeling zijn. Zij zorgen ervoor dat het lichaam minder antilichamen maakt die de receptoren kunnen aanvallen. Hierdoor zal het aantal ACh-receptoren groter worden.

Lambert-Eaton Syndrome

Bij het Lambert-Eaton syndroom (LE-syndroom) is de EPP verlaagd. De MEPP’s zijn niet veranderd. Bij het vrijkomen van één blaasje wordt nog steeds een even grote potentiaal veroorzaakt. Het probleem zit echter in het feit dat er te weinig blaasjes neurotransmitter vrijkomen om een actiepotentiaal te kunnen veroorzaken. Dit wordt veroorzaakt door een tekort aan calciuminflux, wat te maken heeft met een verminderd aantal calciumkanaaltjes in het presynaptische membraan. Deze worden namelijk vernietigd door het auto-immuunsysteem. Als een logisch gevolg hiervan, zal de QC afnemen.

Bij LE-patiënten zal dus zowel de calciuminflux in de pre-synaps als de neurotransmitteruitstoot verminderd zijn. Als behandeling kan een kaliumkanaal-blokker worden ingezet. Door het gebruik hiervan zal de repolarisatie van de pre-synaps minder snel gaan, waardoor het actiepotentiaal langer aanwezig is. De calciumkanalen in de pre-synaps blijven hierdoor langer open waardoor ze in staat zijn alsnog meer blaasjes te laten versmelten met het celmembraan. 

IC: Wat zijn descenderende en ascenderende baansystemen (II)?

Laesies in hersenstam

Spinale zenuwen

Vanuit het ruggenmerg treden 31 paar spinale zenuwen uit. De spinale zenuwen innerveren romp en ledematen. Het zijn gemengde zenuwen. In de dorsale hoorn eindigen de sensibele zenuwen. Deze bevatten de somatosensibele afferenten en de viscerosensibele (van de organen) afferenten. Zij komen vanaf het dorsale wortelganglion via de radix dorsalis in het ruggenmerg terecht. In de ventrale hoorn liggen de motorische neuronlichamen. De motorische zenuwen bevatten de somatomotorische neuronen, deze sturen de skeletspieren aan. Zij verlaten het ruggenmerg via de radix ventralis. De radix dorsalis en de radix ventralis komen samen en heten vanaf dan de nervus spinalis. Vanaf hier zijn de zenuwen gemengd. Deze nervus spinalis vertakt zich vervolgens in een ramus dorsalis en een ramus ventralis.

Soms is er in het ruggenmerg ook een laterale hoorn aanwezig. Hiervandaan lopen de visceromotorische neuronen. Deze behoren tot het autonome zenuwstelsel en sturen klieren, gladde spieren en hartspieren aan. Het autonome zenuwstelsel kan worden opgedeeld in een sympathisch en parasympathisch deel. Het sympathische deel wordt ook wel het thoracolumbale deel genoemd. Deze naam geeft een indicatie van de ligging van de laterale hoornen met de neuronen, die tot dit deel behoren. Zij liggen namelijk ter hoogte van Th1 tot en met L2.

De neuronen van het autonome sympathische zenuwstelsel lopen vanaf de laterale hoorn door de radix ventralis naar de nervus spinalis. Vervolgens gaan sommige naar de paravertebrale ganglia die op hetzelfde niveau liggen als het preganglionaire neuron. Deze ganglia worden samen ook wel de truncus sympathicus of de grensstreng genoemd. Zij kunnen hier vervolgens op hetzelfde niveau, maar ook niveau(s) hoger of lager overschakelen op een volgend neuron. Andere gaan naar het pre-vertebrale ganglia, die voor het ruggenmerg liggen. Zij schakelen hier vervolgens over op een volgend neuron. Deze neuronen reizen vervolgens mee met andere zenuwen of met bloedvaten om op de plek te komen, waar zij innerveren. De overschakeling op de post-ganglionaire neuronen bij het sympathische deel vindt dus dicht bij het ruggenmerg plaats.

Het parasympatische deel wordt ook wel het bulbosacrale deel genoemd. Ook deze naam geeft een idee over de plek waar deze neuronen liggen. Deze liggen namelijk in de hersenstam, die ook wel bulbus wordt genoemd, en in de laterale hoorn van S2-S4. De overschakeling het parasympathische deel op de post-ganglionaire neuronen gebeurt dicht bij het doelorgaan (juxta) of zelfs in de wand van het orgaan (intramuraal).

Hersenzenuwen

Naast de ruggenmergzenuwen zijn er ook 12 paar hersenzenuwen, die structuren in het hoofd-/halsgebied innerveren. Een uitzondering hierop is de 10^e zenuw (n. vagus), die óók autonome vezels heeft en o.a. naar maag/darmstelsel gaat. De hersenzenuwen ontspringen op twee na allemaal uit de hersenstam. De reukzenuw (n. olfactorius) komt uit de bulbus olfactorius in de cerebrale hemisferen. De nervus opticus is de tweede uitzondering. De nervus opticus (NII) ontspringt namelijk als uitstulping uit het diencephalon. Nervus III en IV ontspringen uit het mesencephalon. Nervus V, VI, VII en VIII ontspringen uit de pons. Nervus IX, X, XI en XII ontspringen uit de medulla. De nummering is als het ware gebaseerd op hun plaats in de hersenen. Hoe hoger in de hersenen, hoe lager het nummer van de zenuw.

Hersenzenuwen zijn motorisch, sensibel of gemengd. Sensorische en gemengde zenuwen treden lateraal in de hersenstam uit. De motorische zenuwen treden mediaal in de hersenstam uit. Hieronder een overzicht van de hersenzenuwen met hun functie. 

De motorische vezels zijn afkomstig van motorneuronen en hebben motorische hersenzenuwkernen. Zenuwhersenkernen zijn groepjes neuronen bij elkaar die dezelfde functie hebben en die informatie van hersenzenuwen vervoeren. Motorische hersenzenuwkernen worden ingeschakeld door zowel het willekeurige als het autonome zenuwstelsel. Er zijn verschillende motorische hersenzenuwkernen, namelijk somatomotorische, branchiomotorische en visceromotorische (parasympathisch). De motorische hersenzenuwkernen liggen voornamelijk mediaal en zijn te vergelijken met de ventrale hoorn van het ruggenmerg. De somatomotorische hersenzenuwkernen innerveren spieren die ontstaan zijn uit somieten, zoals de tongspieren. Branchiomotorische hersenzenuwkernen innerveren spieren die ontstaan zijn uit kieuwbogen. Visceromotorische (parasypathische) hersenzenuwkernen innerveren de spieren van organen (gladde spieren).

De sensibele informatie komt binnen in de sensibele hersenzenuwkernen en schakelt daar over. De verschillende sensibele hersenzenuwkernen zijn viscerosensibel, speciaal viscerosensibel (smaak), somatosensibel en speciaal somatosensibel (gehoor/evenwicht). Deze kernen liggen meer lateraal en zijn te vergelijken met de dorsale hoorn van het ruggenmerg.

Ontwikkeling hersenstam

De mediale ligging van de motorische kernen en de laterale ligging van de sensibele kernen in de hersenstam, is te verklaren vanuit zijn ontwikkeling. Het achterste gedeelte van de hersenstam lijkt vroeg in de ontwikkeling nog op de bouw van het ruggenmerg. De sensorische informatie komt daar ook aan de dorsale zijde binnen en de motorneuronen liggen in de ventrale voorhoornen. Tijdens de ontwikkeling is in het rhombencephalon echter een kromming ontstaan: de flexura pontis. Het sensorische deel dat eerst dorsaal lag, komt door kromming lateraal te liggen ten opzichte van het motorische gedeelte. Het motorische gedeelte ligt nu mediaal. Deze flexura zorgt voor het ontstaan van de pons en de medulla.

Gemengde zenuwen

Een voorbeeld van een gemengde zenuw is de nervus facialis (NVII). Deze bevat zowel sensibele als motorische takken. Uit de motorische hersenzenuwkern ontspringt een motorische zenuwvezel. Deze zenuwvezel komt door een ‘kromming’ lateraal te liggen, waar deze de gemengde zenuw in gaat. Daar ontmoet hij sensibele zenuwvezels die opstijgen. In de gemengde vezel kunnen ook autonome vezels binnenkomen. Uit dezelfde motorische zenuwkern ontspringen ook motorische vezels die via een motorische zenuw de hersenstam verlaten. Deze verlaten de hersenstam meer mediaal.

Baansystemen in hersenstam

Bij een laesie in de hersenstam, zullen baansystemen aangedaan worden. Het gaat om zowel de descenderende corticospinale banen, als om de ascenderende banen voor sensibiliteit. De zenuwen voor gnostische sensibiliteit vanuit het ruggenmerg komen binnen via de achterstrengbanen die pas kruisen caudaal in de medulla op de achterstrengkernen. Vervolgens stijgen de banen verder op in de lemniscus medialis naar de thalamus. Hier schakelen zij opnieuw over, waarna zij verder opstijgen naar de primaire somatosensibele cortex in de grote hersenen.

Alle informatie betreffende de vitale sensibiliteit schakelt direct over op het tweede orde neuron in het ruggenmerg en kruist meteen in het ruggenmerg en stijgt op in de tractus spinothalamicus (lateraal gelegen). Vervolgens schakelen zij ook over in de thalamus en stijgen daarna verder op tot de primaire sensibele cortex in de grote hersenen. Cerebellaire banen lopen lateraal vanuit de hersenstam richting het cerebellum. Een laesie in deze banen kan leiden tot een cerebellaire stoornis of ataxie. Mediaal liggen dus de lemniscus medialis en tractus corticospinalis. Lateraal de tractus spinothalamicus en de cerebellaire banen.

Het aangezicht wordt door de NV (n. trigeminus) geïnnerveerd. Deze zenuw stuurt ook spieren en gewrichten van het gezicht aan. De NV komt binnen in de pons. De zenuwen voor de gnostische sensibiliteit schakelen over in de nucleus principalis. Vervolgens kruist de zenuw over naar de andere kant en stijgt op naar de thalamus. Hier schakelt het opnieuw over en stijgt op naar de sensibele cortex. De zenuwen van de vitale sensibiliteit schakelen niet over op de n. principalis, maar daalt eerst af en schakelen over op de nucleus spinalis. Vervolgens kruisen de vezels en stijgen op naar de thalamus. Daar schakelen ze over om door te lopen naar de sensibele cortex.

Vascularisatie medulla oblangata en pons

De medulla en pons worden gevasculariseerd door het achterste systeem: de aa. vertebralis, die hoger samenkomen en dan de a. basilaris vormen. Kleine takjes vanuit deze arteriën (de perforerende takken) gaan direct de hersensubstantie in. Bij occlusie van perforerende takjes, krijg je een mediale laesie in de hersenstam. Dit zal problemen veroorzaken voor de lemniscus medialis en de tractus corticospinalis. Het laterale deel van de hersenstam wordt gevasculariseerd door takken op weg naar het cerebellum (de PICA, AICI en SCA). Bij occlusie hiervan ontstaat een laterale laesie. Dit zal zich uiten in problemen met de tractus spinothalamicus en de cerebellaire banen.

Laesies in de hersenstam

Er zijn twee mogelijke vasculaire hersenstamlaesies: een mediale laesie en een laterale laesie. Wanneer men spreekt van een lacunair infarct, gaat het over een heel klein infarct. Een voorbeeld uit de zelfstudie: een patiënt heeft uitval van pijn- en temperatuurzin in het gelaat aan dezelfde kan (ipsilateraal) als de laesie. Er is ook sprake van een contralaterale verandering van pijn en temperatuur, ipsilaterale cerebellaire ataxie en ipsilateraal Horner syndroom. Deze patiënt heeft een laesie in de laterale medulla of pons, deze laesie kan veroorzaakt worden door een occlusie van de takken van de PICA, AICA of de SCA.

Wallenbergsyndroom

Het lokaliseren van een laesie in de pons of medulla kan aan de hand van de hersenzenuwen en de hersenzenuwkernen. Wanneer n. IX en n. X beschadigd zijn, zullen o.a. de slikreflex, de stembandspieren en de spieren die vocale klanken vormen, niet goed meer functioneren. Hierdoor kunnen de volgende verschijnselen optreden:

• Dysfagie – stoornis met betrekking tot slikken.

• Dysfonie – stoornis aan de stembanden (moeilijk intoneren, enz.).

• Dysartrie – moeite met uitspreken en articulatie.

Omdat n. IX en n. X uit de laterale medulla treden, is de laesie daar te lokaliseren. Uitval van n. IX en n. X past bij het zogenaamde Wallenbergsyndroom. Bij dit syndroom zijn er twee baansystemen beschadigd, waardoor er op meerdere plaatsen uitval optreedt. Ipsilateraal is er ook sprake van stoornis in pijn- en temperatuurgevoel van het gelaat, dus stoornis van de vitale sensibiliteit. Dit betekent dat de n. V (nervus tricheminus) dus ook verstoord wordt. Dit heeft te maken met het feit dat een deel van de n. V-vezels via een langgerekte kern in de medulla gaan (de nucleus spinalis). Bij een laesie in de medulla, kan het baansysteem via de nucleus dus ook worden verstoord.

Centrale/facialis parese

Bij een centrale facialis parese is de n. VII beschadigd. Dit is te herkennen aan een afhangende mondhoek aan één zijde, omdat de onderste gezichtshelft contralateraal wordt aangestuurd. De bovenste gezichtshelft wordt bilateraal aangestuurd door motorneuronen vanuit de cortex. Bij een centrale laesie kan de andere cortexhelft het overnemen. De n. VII zorgt ook voor het sluiten van de ogen. Het openen van de ogen wordt geregeld door de n. III. Bij een perifere parese in de n.VII zijn alle motorneuronen of axonen richting de spieren in een gezichtsveld aangedaan. Hier is er zowel in het bovenste gedeelte als het onderste gedeelte uitval aan één zijde van het gezicht.

Syndroom van Weber

Bij het syndroom van Weber (ventraal syndroom) is er sprake van een laesie in het mesencephalon. De corticospinale en bulbaire banen zijn aangedaan. Ook is de n. III beschadigd, waardoor ipsilateraal ptosis (een hangend ooglid) optreedt, een oogbewegingsstoornis zichtbaar is en de pupilreflex verdwijnt. Er is sprake van een contralaterale hemiparese en een centrale facialis parese.

Reticulaire formatie

De reticulaire formatie bevat het horizontaal en verticaal blikcentrum. Daarnaast speelt het een rol bij de spiertonus, de handhaving van houding en motoriek. Het bevat ook het ademhalingscentrum en cardiovasculair centrum. Daarnaast heeft het invloed op cognitie en gedrag, zoals verslaving (dopaminerge celgroepen). Ook bevat het een aantal neurotransmitter-specifieke celgroepen (noradrenerge, serotonerge, dopaminerge en cholinerge). De serotonerge groepen spelen een rol in de modulatietransmissie van pijnprikkels. Serotonerge, noradrenerge en cholinerge celgroepen spelen een rol bij de activatie van de cortex. Noradrenerge celgroepen hebben invloed op hypothalamische functies (bijvoorbeeld eten en drinken). Noradrenerge en serotonerge systemen worden in verband gebracht met stemmingsstoornissen. Dopaminerge stoornissen worden in verband gebracht met schizofrenie.

Zelfstudie: Wat zijn mogelijke aandoeningen van hersenstam en ruggenmerg?

Casus: 23-jarige man met 'scheef' gezicht

Een 23-jarige man komt bij de huisarts, omdat zijn gezicht 'scheef' is. Het is ontstaan in de loop van 1-2 dagen. Hij merkt dat er speeksel en koffie uit zijn linker mondhoek stroomt en hij kan zijn linkeroog niet dicht krijgen. Geluid klinkt links harder. Er zijn geen andere klachten aanwezig. Bij onderzoek vindt de huisarts afwezige oogsluiting links en afwezige faciale motoriek aan de onderste helft van het gelaat aan de linkerkant. Verder zijn er geen afwijkingen.

De nervus facialis (n. VII) functioneert niet goed, want meneer heeft een hangende mondhoek, kan zijn ogen niet sluiten en hoort geluiden aan een kant harder dan aan de andere kant. De uitval is perifeer, want meneer kan zijn oog niet dichtkrijgen. Bij een centrale verlamming zou dit wel nog moeten kunnen (wegens de bilaterale aansturing). Daarnaast betreft de verlamming één gehele gezichtshelft en dit is het geval bij een perifere verlamming. De oorzaak van de parese ligt in de zenuw zelf. Als de laesie in de zenuwkern in de pons zat, dan zou je meer uitval verwachten op grond van onder andere de baansystemen.

Casus: 75-jarige vrouw met doof gevoel aan de rechter gelaatshelft

Een 75-jarige vrouw wordt plotseling draaiduizelig (vertigo) en misselijk. Ze heeft een doof gevoel aan de rechter gelaatshelft. Als ze haar man wil roepen, merkt ze dat ze hees is. Als ze opstaat valt ze. Ze heeft ook het gevoel dat haar evenwicht niet goed is. Wat later krijgt ze de hik. Ze heeft al jaren een hoge bloeddruk (hypertensie) en suikerziekte. Bij onderzoek op de eerste hulp vindt de poortarts de volgende afwijkingen: heesheid, nystagmus, afhangend bovenooglid (ptosis) rechts en nauwe pupil (miosis) rechts, hemihypaesthesie rechts in het gelaat, hemihypalgesie linker lichaamshelft (gelaat normaal), ataxie rechterarm en -been.

Hemihypaesthesie is een halfzijdige sensibele uitval. Hemihypalgesie is een halfzijdige verminderde gevoeligheid voor pijn.

Het feit dat de klachten plotseling zijn ontstaan wijst op een vasculair probleem. Ptosis en miosis komen vaak samen voor. Het zijn verschijnselen die in combinatie passen bij het Horner-syndroom. Er zijn (uitvals)verschijnselen in het hoofd-/halsgebied passend bij hersenzenuwuitval of hersenzenuwkernuitval: lokalisatie is dus de hersenstam. Bij een laesie in het ruggenmerg zijn er geen uitvalsverschijnselen te vinden in het hoofd-/halsgebied. Uit de tabel op bladzijde 62 in het blokboek blijkt dat de laesie lateraal in de medulla is.

• Tractus spinothalamicus is daar aanwezig (voor vitale sensibiliteit). Mevrouw heeft doof gevoel aan rechter gelaatshelft.

• Drie vestibulaire kernen aanwezig (nystagmus).

• Afdalende sympathicusbaan aanwezig (Horner syndroom).

Doorgaans worden deze klachten veroorzaakt door een occlusie in een van de takken van de PICA of van de laterale takken van de a. vertebralis.

Casus: 16-jarige jongen, kan linkerbeen niet meer bewegen na messteken

Een 16-jarige jongen raakt betrokken bij een schermutseling en raakt gewond door meerdere messteken. Hij kan zijn linkerbeen niet meer bewegen. Bij neurologisch onderzoek is de jongen helder. Aan de hersenzenuwen en armen vind je geen afwijkingen. De kracht in het rechterbeen is normaal, maar het linkerbeen is ernstig paretisch. Links is de voetzoolreflex pathologisch (Babinski). Ongeveer tussen tepel en navel, aan de linkerzijde (over een horizontale strook van ongeveer 10 cm) geeft de patiënt een veranderd gevoel met tintelingen aan. Daaronder is er een ernstige hypaesthesie en opgeheven vibratiezin (gnostische sensibiliteit) links. Rechts is er onder het aangegeven niveau een ernstige stoornis van pijnzin (hypalgesie).

De laesie is centraal gelokaliseerd. Dit kan onder andere worden vastgesteld door de pathologische voetzoolreflex (volgens Babinski). De laesie is gelokaliseerd in het ruggenmerg, want de dalende en stijgende banen zijn beschadigd. Er is ook geen uitval te vinden in het hoofd-/halsgebied. Vitale sensibiliteit kruist op binnenkomend niveau. Deze sensibiliteit is bij de jongen rechts verstoord. Gnostische sensibiliteit kruist pas in de medulla oblongata. De jongen heeft daarom een opgeheven vibratiezin aan de linkerkant. Op grond van de sensibele uitval: geen uitval armen (C5-Th1), veranderde uitval ter hoogte van Th4 en geen gevoel onder Th10. De laesie zit thoracaal in het ruggenmerg. De sensibele uitval is niet symmetrisch, omdat de vitale sensibiliteit al gekruist is en de gnostische sensibiliteit nog niet, die kruist pas in de medulla.

PD: Wat houdt hersenzenuwuitval of het ruggenmergsyndroom in?

De hersenstam bestaat uit het mesencephalon, de pons en de medulla oblongata. Er zijn twaalf hersenzenuwen, die motorisch, sensorisch of gemengd kunnen zijn. Daarnaast hebben een aantal hersenzenuwen ook een parasympatische functie.

De twaalf hersenzenuwen zijn:

1. Nervus olfactorius

2. Nervus opticus

3. Nervus oculomotorius

4. Nervus trochlearis

5. Nervus trigeminus

6. Nervus abducens

7. Nervus facialis

8. Nervus vestibulocochlearis

9. Nervus glossopharyngeus

10. Nervus vagus

11. Nervus accessorius

12. Nervus hypoglossus

Hieronder staan van een aantal hersenzenuwen de kenmerken van hun uitval weergeven en een eventuele oorzaak.

N. III bij uitval

• laaghangend ooglid (ptosis)

• verwijding pupil ofwel mydriasis(wanneer de oorzaak een inklemming van de zenuw is door bijvoorbeeld een tumor)

• geen verwijding van de pupil (wanneer de oorzaak vasculair is: dus door infarct of bloeding)

• kenmerkend bij uitval is de stand van het oog: het oog is naar beneden en naar buiten gericht (‘’Down and out’’), omdat bij recht vooruit kijken de n. VI nog iets doet

• dubbel zien

N VII bij uitval

Hierbij moet onderscheidt gemaakt worden tussen perifeer, centraal en idiopathisch.

Perifeer:

• ogen niet kunnen sluiten: fenomeen van Bell (wanneer patiënt oog wil sluiten lukt dit niet, maar draait het oog omhoog.)

• eten en drinken gaat lastig, doordat de mondhoek hangt

• niet meer kunnen ophalen van de wenkbrauw

Centraal:

• afhangende mondhoek aan contralaterale zijde van uitval

• ogen kunnen wel gesloten worden

• ook de wenkbrauwen kunnen normaal opgetild worden

Idiopathische perifere facialis parese (Bell’s palsy)

• geen duidelijke oorzaak

• geheel of gedeeltelijk herstel, maar bij tijdige behandeling met corticosteroiden is het herstel veel beter

N. VXI bij uitval

• atrofie van de m. trapezius aan de aangedane zijde

• niet mogelijk om schouder op te halen aan aangedane zijde

N. XII bij uitval

• deze zenuw loopt door de mondbodem

• bij uitsteken van de tong is er een afwijking naar links of rechts (de tong hangt af naar de aangedane kant)

• atrofie van de tong aan de aangedane zijde

Syndroom van Horner

De sympathische vezels (autonome zenuwstelsel) lopen als een kolom door de hersenstam heen. Bij uitval van de n. sympathicus je een pupilvernauwing (meiosis) door uitval van m. dilatator pupillae en een hangend ooglid (ptosis) door uitval van de m. tarsalis. De sympathicus ontspringt in de thalamus. 

N. trigeminus neuralgie

Wanneer iemand last heeft van n. trigeminus neuralgie heeft iemand aanvalsgewijze ernstige pijn in het gelaat, zonder uitval. Deze pijn is meestal slecht aan één kant van het gelaat aanwezig. De oorzaak is een arterie die te hard drukt op de uittreedplaats van de n. trigeminus uit de pons.

Letsel van de hersenstam

Dit soort letsel is vaak vasculair. Uitvalsverschijnselen zijn uitval van de hersenzenuw aan de ipsilaterale zijde en uitval van de lange baan aan de contralaterale zijde. Welke hersenzenuw is uitgevallen hangt af van de hoogte van de laesie.

Syndroom van Wallenberg

Bij dit syndroom hebben mensen een infarct in de laterale medulla oblongata. Stel dat het infarct rechts zit, dan heeft iemand uitval van de pijn- en temperatuurzin rechts in het gelaat door letsel van de rechter n. trigeminuskern. Ook is er sprake van uitval van pijn- en temperatuurzin in linker arm en been door letsel van de rechter tractus spinothalamicus. Daarnaast heeft iemand last van ataxie in het rechter arm en het rechter been door letsel van de verbinding met het rechter cerebellum. Als laatst heeft iemand last van het syndroom van Horner aan de rechterzijde van het lichaam door letsel van de rechter centrale sympathicus baan.

Laesies aan het ruggenmerg

Brown-Séquard syndrom of spinal cord hemisection

Bij dit syndroom vertoont een persoon zowel ipsilateraal als contralateral uitvalsverschijnselen. Ipsilateraal is er verlies van centrale motorische neuronen en verlies van achterstreng functie, waardoor verlies van proprioceptie en tastzin optreedt. Contralateraal is er sprake van verlies van pijn- en temperatuurzin.

a. Spinalis anterior syndroom

Bij dit syndroom zit de a. spinalis anterior dicht, waardoor het voorste deel van het ruggenmerg niet meer van bloed kan worden voorzien (infarct). Hierdoor is er een stoornis in het centraal motorisch neuron en in de pijn- en temperatuurzin onder het niveau van de laesie. De achterstrengen zijn echter intact gebleven.

Central cord lesion

Bij deze laesie is er sprake van een stoornis van de pijn- en temperatuurzin op het niveau van de laesie. Alleen de kruisende banen zijn hier aangedaan. Deze laesie zie je vooral bij syringomyelie, dit is het ontstaan van een centrale holte in het ruggenmerg.

Dwarslaesie

Bij een dwarslaesie is er uitval van alles onder de laesie.

HC: Wat zijn de functionele onderverdeling van het cerebellum en circuits waarin de basale kernen zijn betrokken, met daaraan gerelateerde disfunctie?

Het motorische gebied van de cerebrale cortex stuurt via de corticospinale banen het ruggenmerg aan. Wanneer er een verlamming zit in de motorische cortex of de corticospinale baan, spreken we van een centrale verlamming. Bij een perifere verlamming is óf een motorneuron kapot óf het axon richting spier. Een perifere verlamming is te herkennen aan het ontbreken van reflexen. De reflexbaan is namelijk onderbroken.

Naast de motorische cortex spelen ook de basale kernen en het cerebellum een belangrijke rol bij de motoriek. De basale kernen hebben via de thalamus invloed op de cortex. Deze delen spelen een rol bij de planning van het motorisch programma. Het cerebellum ontvangt feedback van de sensorische cortex, waardoor een beweging vervolgens gecorrigeerd kan worden. Daarnaast speelt het ook een rol in het gecoördineerd laten verlopen van bewegingen. Wanneer iemand een laesie heeft in het cerebellum of in de basale kernen is er geen sprake van een parese, spierzwakte, maar van een bewegingsstoornis. De basale kernen en het cerebellum projecteren via de thalamus op de motorcortex.

Motoriek

Het cerebellum speelt een rol bij de motoriek en coördinatie. Een deel van het cerebellum is van belang voor het zo gecontroleerd mogelijk laten verlopen van de motoriek. Dit deel van het cerebellum wordt ook wel het cerebrocerebellum genoemd. Het deel dat de sensorische informatie ontvangt, wordt het spinocerebellum genoemd. Dit deel zorgt ervoor dat bewegingen gecorrigeerd kunnen worden.

De premotorische cortex maakt een motorisch programma op grond van informatie uit de sensorische en motorische associatiecortex, uit de basale kernen en uit het cerebrocerebellum. Het motorisch programma bepaalt welke spieren en in welke volgorde de spieren gebruikt moeten worden. Wanneer het motorisch programma is opgesteld, kan de motorcortex dit proces uitvoeren. Het spinocerebellum kan tijdens een beweging die beweging zo nodig aanpassen (bijv. om een vloeiende beweging te krijgen).

Cerebellum

Cerebellum is het verkleinwoord van cerebrum; dus kleine hersenen. Het bestaat uit twee hemisferen, waartussen zich een middenstukje bevindt. Dit wordt ook wel de vermis genoemd. Vermis is de Latijnse naam voor ‘’worm’’. Het cerebellum heeft ook de grijze stof aan de buitenkant; de cerebellaire cortex. Hierin liggen de cellichamen van de neuronen. In de witte stof die centraal ligt, bevinden zich de kernen die we ook wel de cerebellaire kernen noemen. Deze kernen zorgen voor de output van het cerebellum naar het VL-complex (ventraal-lateraal) van de thalamus. Vanuit de thalamus gaat de output naar de premotorische en primaire motorische cortex. De cerebellaire cortex krijgt ook informatie vanuit de vestibulaire kern, de olijfkern, het ruggenmerg en de pons (die informatie ontvangt vanuit de frontale motor/pariëtale cortex). De olijfkern speelt een belangrijke rol bij het aanleren van nieuwe motorische handelingen. De functionele delen van het cerebellum zijn: het cerebrocerebellum, het spinocerebellum en het vestibulocerebellum.

Cerebrocerebellum

Het cerebrocerebellum zorgt voor de planning van motoriek voordat de bewegingen beginnen, voornamelijk van de fijne motoriek. Dit deel heet zo omdat het informatie ontvangt van het cerebrum (grote hersenen). De informatie uit de motorcortex bereikt het cerebellum via overschakeling in de pons. Het cerebrocerebellum is het laterale deel van de hemisfeer en wordt ook wel het neocerebellum genoemd. De output van elk deel van het cerebellum verloopt altijd via een eigen cerebellaire kern. De outputkern van dit deel is de nucleus dentatus. Vanuit deze nucleus gaat de output via de thalamus voornamelijk naar de premotor gebieden en ook naar de motor gebieden.

Spinocerebellum

Het spinocerebellum bestaat uit het vermis en de intermediaire hemisfeer. Het wordt ook wel het paleocerebellum genoemd. Het spinocerebellum zorgt voor de aanpassing van bewegingen, dus tijdens de bewegingen. De informatie hiervoor komt uit het ruggenmerg (vandaar spino-). Deze informatie komt ook in de nucleus ruber. De nucleus ruber en het spinocerebellum hebben een nauwe relatie met elkaar. De intermediaire hemisfeer heeft invloed op het laterale deel van het lichaam; de benen en de armen. De outputkern is de nucleus interpositus (laterale afdalende systeem). De vermis is verantwoordelijk voor het mediale deel van het lichaam (romp) en heeft als outputkern de nucleus fastigii (mediale afdalende systeem).

Vestibulocerebellum

Het vestibulocerebellum wordt ook wel het archicerebellum genoemd. Het speelt een rol bij het evenwicht en oogbewegingen. Het vestibulocerebellum bestaat uit een lobje vermis, en een lobje van de hemisferen. De outputkern kan direct projecteren op de vestibulaire kernen en indirect via de nucleus fastigii. Input komt vanuit de vestibulaire kernen en vanuit het evenwichtsorgaan. De cerebellaire gebieden projecteren de output via hun cerebellaire kernen en de thalamus op de motorcortex en premotorische cortex.

Cortex cerebellum

De cerebellaire cortex bestaat uit drie lagen. De bovenste laag is een moleculaire laag. Deze laag bestaat uit weinig cellen. De middelste laag bestaat uit één soort cel: de Purkinje-cel. Deze verzorgt de output van de cerebellaire cortex. Informatie vanuit de pontine kern, afkomstig van de cerebrale cortex, het ruggenmerg en het vestibulaire systeem, schakelen over op granulaire kernen en vervolgens op de Purkinje-cel. De Purkinje-cel heeft vervolgens een remmende invloed op de outputkern. Een deel van de informatie vanuit de pontine kernen schakelt ook direct over op de outputkernen. Hierdoor kan de output gemoduleerd worden. De outputkernen kunnen in meer of mindere mate geremd/gestimuleerd worden. Voor de informatie uit de olijfkernen (oliva inferior) geldt hetzelfde. Die projecteren ook op de Purkinje-cel en direct op de outputkern. De input van de olijfcellen gaat ook via de cerebellaire kernen naar de Purkinje-cellen. De olijfcellen krijgen informatie van spieren, gewrichten en van wat het cerebellum met het signaal gaat doen. De olijfkern is belangrijk voor het aanleren van nieuwe handelingen. De olijfcellen vergelijken de informatie van wat de cel moet doen en dat wat de cel ook daadwerkelijk doet. Wanneer dit niet overeenkomt gaat de olijfcel vuren, waardoor de output van de Purkinje-cel kan worden veranderd. De onderste laag is de granulaire laag. Deze laag bevat granulaire cellen die veel Purkinje-cellen tegelijk kunnen activeren.

Cerebellaire stoornis

Het gevolg van een cerebellaire stoornis is een bewegingsstoornis en coördinatiestoornis. Bij een hemisfeerlaesie kunnen de gevolgen als volgt zijn:

• Ataxie - Ongecoördineerd (dronken-achtig) gedrag in de ledematen.

• Dysmetrie - Uitmeten van bewegingen is moeilijk.

• Intentietremor - Trilling tijdens beweging om een bepaald punt te bereiken. Dit kan worden waargenomen bij de vinger-neusproef. Hoe dichter de vinger van deze persoon bij de neus komt, hoe meer de vinger gaat trillen. Dit wordt veroorzaakt doordat de beweging constant opnieuw wordt uitgemeten en aangepast.

• Dysdiadochokinesie - Je kunt niet snel alternerende bewegingen maken.

Een vermislaesie leidt tot:

• Rompataxie – Problemen met de coördinatie van de rompspieren.

• Atactisch gangspoor – Wijdbeens en wiebelend lopen. Niet meer op een rechte lijn kunnen lopen. Lijkt op het looppatroon van iemand die dronken is.

Basale kernen

Er zijn vijf kernen die tot de basale kernen worden gerekend: de nucleus caudatus, putamen, globus pallidus, nucleus subthalamicus en substantia nigra (in mesencephalon). De verbinding tussen de nucleus caudatus en putamen wordt ook wel de capsula interna genoemd. De nucleus caudatus, het putamen en de globus pallidus vormen samen het corpus striatum en zij heben allemaal dezelfde oorsprong, namelijk de cerebrale hemisfeer.

Circuit van basale kernen

De vijf kernen zijn onderling met elkaar verbonden in een circuit. Informatie vanuit de cortex gaat naar de basale kernen en vanuit daar gaat de informatie naar de thalamus. In het circuit van de basale kernen is een directe en indirecte zijweg te onderscheiden. De directe weg zorgt voor de planning en programmering van de bewegingen die je wilt gaan maken. De cortex stimuleert het corpus striatum, dat vervolgens de globus pallidus inhibeert (wordt tonisch actief). De globus pallidus oefent normaal een inhiberende werking uit op de thalamus, maar wanneer de globus pallidus zelf wordt geïnhibeerd, wordt de thalamus dus juist gestimuleerd. Deze weg zorgt voor de activatie van de motorische programma’s die je wilt gaan maken. Alle motorische vezels lopen namelijk door de thalamus.

De indirecte weg remt bewegingen die niet in de programmering voorkomen. De cortex stimuleert het corpus striatum, dat vervolgens het externe gedeelte van de globus pallidus inhibeert. Deze remt de nucleus subthalamicus. Door de dubbele remming wordt de subthalamicus gestimuleerd, waardoor de interne globus pallidus wordt gestimuleerd. Deze gaat vuren en inhibeert de thalamus. Hierdoor worden bewegingen geremd.

De zijweg via de substantia nigra exciteert de directe weg en inhibeert de indirecte weg. Aangezien de indirecte weg inhibeert, is er sprake van dysinhibitie. De weg via de substantia nigra heeft zo een faciliterende invloed.

Ziektes van basale kernen

Ziektes van basale kernen resulteren in bewegingsarmoede (hypokinesie, activerende weg vervalt) of juist bewegingsovermaat (hyperkinesie, inhiberende weg vervalt). Een bekende hypokinetische ziekte is de ziekte van Parkinson. Er is sprake van moeite met planning van beweging, door degeneratie in de substantia nigra. De excitatie van de directe weg valt weg. Dit uit zich in bewegingsarmoede. Patiënten met de ziekte van Parkinson schuifelen en weten niet welk motorisch programma's ze gaan kiezen. Ze bewegen de armen niet bij het lopen en hebben een uitdrukkingsloos gezicht. De ziekte van Parkinson gaat vaak gepaard met depressie.

Een andere ziekte is de ziekte van Huntington. Bij patiënten met deze ziekte verdwijnt het corpus striatum, waardoor er veel onwillekeurige bewegingen optreden. Er is namelijk geen remming meer van de bewegingen, die niet in het programma zitten. Dit leidt dus tot een bewegingsovermaat. Ook treedt vaak dementie op.

Verschil cerebellum en basale kernen

Het cerebellum krijgt alleen informatie uit de primaire motorische cortex, de premotor cortex en de primaire sensibele cortex (associatieve gebieden). De basale kernen krijgen informatie uit alle cortexgebieden en zijn dus betrokken bij de motoriek, denkprocessen en emotioneel gedrag.

PD: Wat zijn bepaalde cerebellaire coördinatiestoornissen?

Het cerebellum speelt een rol bij de coördinatie van individuele spieren, zodanig dat er een vloeiende beweging ontstaat, die doelgericht en efficiënt kan plaatsvinden. Dit doet het cerebellum door de tonus van de spieren te reguleren, agonisten, antagonisten en ondersteunende spieren te coördineren en de houding en gang te controleren. Om bewegingen goed uit te kunnen voeren, zijn een helder bewustzijn, psychische gezondheid, afwezigheid van pijn en stijfheid, normale kracht en diep gevoel en een normale functie van het cerebellum van belang. Bij een cerebellair syndroom is er sprake van uitval die ontstaat door een aandoening van de kleine hersenen (cerebellum).

Bij een cerebellaire stoornis kunnen de volgende symptomen worden waargenomen:

• Draaiduizeligheid (vertigo)

• Verlies van stuur bij bewegen ofwel het verlies van balans

Kenmerken bij onderzoek zijn:

• Ataxie: ontbreken van een geordende beweging

• Moeite met spreken (dysarthrie): Mensen met deze aandoening praten langzaam en onregelmatig.

• Nystagmus: dit is het heen en weer bewegen van de ogen bij het vooruit kijken

• Hypotonie: verlies van spiertonus

Kenmerken van ataxie bij neurologisch onderzoek

• Hypermetrie: het doorschieten van een beweging bij ogen open én ogen dicht

• Intentietremor: tremor (trillen) bij het naderen van het doel

• Dysdiadochokinese: snel alternerende beweging maken met lukt niet.

• Romp ataxie: niet los kunnen zitten

• Gang ataxie: breed gangspoor, onregelmatige paslengte, dronkenmansgang, gestoorde koorddansersgang

Oorzaken cerebellair syndroom

Wanneer er acuut klachten ontstaan is er sprake van een bloeding of infarct. Het snel ontstaan van een cerebellair is gevaarlijk, omdat er een grote kans is op hydrocephalus en/of inklemming. Het is dus van groot belang om iemand dan onmiddellijk door te verwijzen, zodat er snel operatief ingegrepen kan worden.

Bij het subacuut ontstaan van een cerebellair syndroom zijn er meerdere oorzaken mogelijk. Bij kinderen ontstaat het vaak na een infectie (para-infectieus). Bij volwassenen kan de oorzaak para-neoplastisch zijn, waarbij er een tumor ergens in je lichaam zit en de antilichamen die daar tegen aangemaakt worden het cerebellum aanvallen. Verder kunnen een auto-immuun ziekte zoals multipele sclerose, een maligniteit in het cerebellum zelf of een metabole stoornis of intoxicatie, zoals alcoholinname of een bepaald geneesmiddel ook de oorzaak zijn. Bij het langzaam progressief ontstaan van een cerebellair syndroom ligt de oorzaak vaak in iets erfelijks of een degeneratieve stoornis/ziekte.

Laesies van het cerebellum

Een laesie in de hemisfeer en de pedunculus van het cerebellum zorgen voor hypotonie en ataxie ipsilateraal. Een laesie in de vermis veroorzaakt ataxie van de romp en gang. Bij een diffuse laesie is alles verstoord. Belangrijk om te weten is dat cerebellaire symptomen en kenmerken meestal niet allemaal aanwezig zijn. Ook hoeven de symptomen niet op een cerebellair syndroom te wijzen. Zo kunnen vertigo en nystagmus ook ontstaan door een laesie van het evenwichtsorgaan, bijvoorbeeld bij de ziekte van Menière of bij neuritis vestibularis. Wanneer de proef van Romberg alleen gestoord is bij gesloten ogen, dan zit de laesie in de achterstrengen en niet in het cerebellum.

Zelfstudie: Wat is de farmacologie van neurotransmittersystemen (neurofarmaca)?

Op bladzijde 64 van het blokboek is een schema te zien van het autonome zenuwstelsel. Hierin zijn twee synapsen getekend, namelijk synaps A en B. De neurotransmitter die een rol speelt bij de overdracht van het signaal bij synaps A is acetylcholine en deze werkt op de nicotine receptor. De neurotransmitter bij synaps B is noradrenaline en deze werkt op de β₁ – adrenoreceptor van het hart.

Atropine

Atropine is een direct parasympathicolyticum dat een aantal effecten kan tegengaan van acetylcholine-esteraseremmers. Atropine is een M₂ – receptor antagonist, die de parasympathische effecten op de organen waar deze receptoren zich op bevinden remt. In het geval van de casus die beschreven staat in het blokboek, remt het de effecten van een overdosering met acetylcholine-esteraseremmer. Er zijn 3 vergiftigingsverschijnselen waargenomen in de casus, namelijk benauwdheid, verlaagde hartslag en pijnlijke spierspasmen in de rug van de patiënt. De spierspasmen kunnen niet opgeheven worden door atropine, omdat deze spasmen veroorzaakt worden door een overmatige stimulering van de nicotine receptoren in de skeletspieren. Deze receptor wordt niet geremd door atropine, dus zal dit verschijnsel na toediening van atropine ook niet verdwijnen.

Propranolol

Propranolol is een niet selectieve bèta-blokker die zowel de β₁- als de β₂-receptoren blokkeert. Door deze blokkade wordt de sympathische stimulatie van het hart geblokkeerd. Kortademigheid is een bijwerking van propranolol, doordat de β₂- receptoren op de bronchiën ook door dit medicijn geblokkeerd worden en dit zorgt voor bronchoconstrictie. Somberheid kan ook een bijwerking van propranolol zijn, omdat propranolol een lipofiele bètablokker is die de bloedhersenbarrière kan passeren. In de hersenen kan propranolol de noradrenerge systemen blokkeren, waardoor patiënten last kunnen krijgen van somberheid.

Angina pectoris

Voor de behandeling van ernstige angina pectoris verdienen de bèta-blokkers zonder intrinsieke sympathicomimetische activiteit (ISA) de voorkeur. Dit omdat bèta-blokkers met een ISA een partieel agonistisch effect hebben. Ze stimuleren de β-receptoren enigszins, waardoor het effect van de bètablokker zelf minder wordt. De vermindering van de hartfrequentie en het hartminuutvolume bij bètablokkers met ISA is hierdoor minder dan bij bètablokkers zonder ISA.

Cholinomimetica

Een acetylcholine-esterase remmer is een voorbeeld van een cholinemimeticum. Het verhoogt de concentratie van acetylcholine op de receptoren in de cholinerge synapsen en zorgt er zo voor dat er een versterkte stimulering van de nicotine receptoren op de motorische eindplaat plaatsvindt. Dit heeft een versterkte spiercontractie tot gevolg.

Spierrelaxantia

Een depolariserende spierverslapper is een agonist die zich bindt aan de receptor en daardoor eenmalig een actiepotentiaal in het aangrenzende membraan veroorzaakt. Daarna blijft de agonist gebonden en blijft het eindplaatmembranen depolariseren zonder dat er een actiepotentiaal ontstaat. Een niet-depolariserende spierverslapper is een antagonist die de acetylcholinereceptoren bezet houdt. Doordat door beide farmaca acetylcholine niet kan binden aan de nicotinereceptor, ontspant de spier uiteindelijk. 

Zelfstudie: Wat zijn de basisbeginselen van de kwantitatieve farmacodynamiek?

De grootte van het effect van een agonist is afhankelijk van de concentratie, de affiniteit tussen de agonist en de receptor en het maximale effect van de agonist. Hoe hoger de concentratie van de agonist, hoe groter de hoeveelheid die aan de receptoren bindt en hoe groter het effect. Met het begrip affiniteit wordt de aantrekkingskracht tussen het farmacon en zijn specifieke receptor aangeduid. Hoe groter de affiniteit, hoe groter het effect. Het maximale effect is het effect dat een farmacon tot stand brengt, wanneer alle mogelijke receptoren bezet zijn door het farmacon.

De intrinsieke werking is het vermogen van het farmaxon om na binding een biologisch effect te veroorzaken. Hoe groter de affiniteit en hoe groter de intrinsieke werking, des te groter is de biologische werking van het farmacon. Agonisten moeten zowel een grote affiniteit als een grote intrinsieke werking hebben. Antagonisten moeten een grote affiniteit hebben, zodat ze goed binden met de receptor, maar moeten juist geen intrinsieke wering hebben. Het doel van een antagonist is namelijk het blokkeren van de receptor voor de agonist en niet het veroorzaken van een effect. In figuur 1 in het blokboek is te zien dat farmacon A de hoogste affiniteit heeft, omdat er bij een kleine concentratie al veel binding plaatsvindt.

De affiniteit van het farmacon voor een bepaalde receptor wordt weergegeven in een zogenoemde concentratie – bindingscurve. De relatie tussen de concentratie van het farmacon en het effect dat wordt veroorzaakt, kan grafisch worden weergegeven in een concentratie-werkingscurve (CWC).

De effectiviteit ofwel efficacy van een geneesmiddel geeft de maximale respons die een farmacon kan veroorzaken na binding aan de receptor.  De werkingssterkte ofwel potency van een geneesmiddel is de concentratie van een farmacon die nodig is om een relevante respons of een relevant effect te veroorzaken. De werkingssterkte van een geneesmiddel wordt bepaald aan de hand van de EC₅₀-waarde. Een farmacon met een lage EC₅₀-waarde heeft een grote werkingssterkte.

Farmacon d, a en b zijn de volle agonisten, omdat deze een werking van 100% hebben.

Met de α wordt de intrinsieke activiteit van een farmacon aangegeven. Het heeft een waarde tussen 0 en 1. Wanneer het maximale effect van een geneesmiddel hetzelfde is als de neurontransmitter is α 1 en wordt het geneesmiddel een volle agonist genoemd. Wanneer de α groter is dan 0, maar kleiner dan 1 is er sprake van een partiële agonist. Dit kan bepaald worden door te kijken naar de Emax in de CWC. Een antagonist veroorzaakt geen effect, en heeft dus een intrinsieke activiteit α met een waarde 0. In figuur 2 is de intrinsieke activiteit van farmacon C 0,50.

Wanneer er meerdere CWC’s van verschillende geneesmiddelen, die op eenzelfde receptor aangrijpen, zijn weergegeven, kan uit de grafiek worden bepaald welk geneesmiddel de grootste affiniteit heeft. Een lagere affiniteit geeft namelijk een verschuiving van de CWC naar rechts. Pas bij een hogere concentratie van het farmacon zal het geneesmiddel zich binden aan de receptor. Farmacon d heeft in figuur 2 in het blokboek de hoogste werkingssterkte, omdat dit farmacon de laagste EC50 heeft. Farmacon C heeft de laagste effectiviteit, dit is te zien aan de lage E-max van dit farmacon.

De stelling dat farmacon d potenter is dan farmacon b (figuur 2) is juist, d heeft een hogere werkingssterkte en een lage EC50. De stelling dat farmacon d effectiever is dan farmacon b is onjuist, omdat ze uiteindelijk allebei een maximaal effect van 100% bereiken. Antagonisten kunnen in twee klassen worden ingedeeld. De eerste klasse omvat de competitieve antagonisten. Deze antagonisten binden aan dezelfde receptor als de endogene neurontransmitter. Door toenemende concentraties van de agonist kan hun effect volledig worden overwonnen. Competitief antagonisme kan dus volledig worden opgeheven door het toevoegen van een agonist. De andere klasse is de niet-competitieve antagonisten. Wanneer een competitieve agonist wordt toegevoegd zal de CWC van de aanwezige agonist naar rechts verschuiven. Deze kunnen niet volledig worden overwonnen door een toenemende concentratie van een agonist. Wanneer deze antagonist wordt toegevoegd, zal het maximale effect van een agonist afnemen.

Een partiële agonist kan zich manifesteren als een partieel antagonist. De partiële agonist zal een competitie aangaan met de volle agonist. Hierdoor is er een lagere biologische respons, dan wanneer alle receptoren door de volle agonist zouden worden bezet. Er is sprake van functioneel antagonisme als er twee agonisten zijn die beiden verschillende receptoren hebben, maar hun receptoren hebben wel hetzelfde doelorgaan. De agonisten hebben een tegengestelde werking en verminderen dus elkaars effect.

Zelfstudie:  Wat zijn bepaalde kenmerken van het cerebrocerebellum?

Het cerebellum bestaat uit drie functionele delen: het cerebrocerebellum, het spinocerebellum en het vestibulocerebellum. In de onderstaande tabellen staan per onderdeel van het cerebellum de functie, de input en de output weergeven.

Practicum: Waar liggen ruggenmerg en hersenstam in wervelkanaal en schedel?

Ruggenmerg, vaten en vliezen

Het ruggenmerg wordt van bloed voorzien door de a. spinalis posterior (er zijn twee takken van deze arterie) en de a. spinalis anterior. De a. spinalis posterior verzorgt het achterste gebied van het ruggenmerg in de vorm van een driehoek. De a. spinalis anterior verzorgt het voorste elaterale deel van het ruggenmerg van bloed.

Liquorpuncties worden onder het ruggenmerg genomen om beschadigingen aan het ruggenmerg

te voorkomen. Onder het ruggenmerg liggen wortels die wel kunnen wijken voor de naald. De punctie wordt tussen wervels L3-L5 genomen. Op dit niveau is er namelijk geen ruggenmerg meer. De zenuwen lopen los door dit deel van het lichaam heen. Bij een liquorpunctie kan hierdoor gemakkelijk langs de zenuwen geprikt worden. De kans op beschadiging is klein.

Hersenzenuwen

De twaalf paar hersenzenuwen ontspringen aan de hersenen en verlaten de schedel door een aantal foramina. N.I ontspringt het verst naar voren uit de hersenen en N. XII helemaal achteraan op de grens van de hersenen en het ruggenmerg. De twaalf hersenzenuwen zijn al in eerdere zelfstudie genoemd.

Het visuele systeem

De nervus opticus komt via de canalis opticus de schedelholte binnen. De nasale vezels kruisen in het chiasma opticum. Het deel van de vezels dat niet kruist, komt uit de temporale retina. Deze gedeeltelijke kruising heeft tot gevolg dat de rechter tractus opticus informatie bevat over het linker gezichtsveld. Dit betekent automatisch dat de linker tractus opticus informatie bevat over de rechterkant van het gezichtsveld.

De anatomische lokalisatie van een laesie geeft aanwijzingen voor een bepaald ziekteproces. Een laesie van het chiasma opticum kan wijzen op een hypofysetumor, op laesies van de radiatio optica of de primaire visuele cortex of op vascularisatiestoornissen. De hypofyse en het chiasma opticum liggen dicht bij elkaar. Een tumor van de hypofyse kan dus snel problemen in het chiasma opticum veroorzaken.

De visuele cortex in de occipitaalkwab wordt gevasculariseerd door de a. cerebri posterior. Bij vasculaire laesies kan een patiënt vaak wel centraal zien (‘’macular sparing’’). Dit komt waarschijnlijk door de relatief goede collaterale voorziening tussen de stroomgebieden van de a. cerebri media en de a. cerebri posterior. Uitval van (delen van) het visuele systeem benoem je naar de uitval van (delen van) het gezichtsveld. Het chiasma opticum loopt boven het Turkse zadel met de hypofyse.

Hersenstam en hersenzenuwen

N. IV, VI, XI en XII bevatten alleen motorische informatie en ontspringen mediaal aan de hersenstam. Aan de hersenstam ontspringt één zenuw die alleen sensorische informatie bevat, dit is de nervus vestibulocochlearis en deze ontspringt lateraal aan de hersenstam. Gemengde zenuwen ontspringen lateraal aan de hersenstam. De volgende hersenzenuwen bevatten parasympatische vezels: nervus oculomotorius (III), nervus facialis (VII), nervus glossopharyngeus (IX) en de nervus vagus (X).

De medulla, pons en het mesencephalon worden van bloed voorzien door AICA, PICA, de arteria cerebelli superior (SCA), de arteria basilaris, de arteria cerebri posterior en de arteria vertebralis. De functie van de nervus hypoglossus (XII) wordt bij neurologisch onderzoek getest door de patiënt de tong uit te laten steken en la-la-la te laten zeggen. Bij een eenzijdige uitval van deze zenuw kunnen de volgende uitvalsverschijnselen gezien worden: slikproblemen, spraakstoornis (dysarthrie), tong steekt uit naar de kant van de laesie. Deze laesie is bij een hersenstam laesie gelokaliseerd in de medulla oblongata.

Het afferente deel van de reflexboog van de pharynxreflex of kokhalsreflex verloopt via nervus IX en het efferente deel van deze reflex loopt via nervus X. De uitvalsverschijnselen die bij uitval van deze zenuwen gevonden kunnen worden zijn: dysfonie, slikstoornissen, dysarthrie, geen kokhalsreflex en heesheid.

Bij een perifere facialis parese is er sprake van een halfzijdige facialis parese en bij een centrale facialis parese hangt alleen de mondhoek af. Dit komt door de bilaterale innervatie van het bovenste deel van het gezicht. Bij uitval van de nervus oculomotorius worden de volgende uitvalsverschijnselen gevonden: ptosis en een stijve, vergrootte pupil.

Cerebellum

Het cerebellum bestaat uit twee hemisferen, met daartussenin de vermis. De diepste groeve om de midsagittale doorsnede is de fissura prima. Deze verdeelt het cerebellum in een lobus posterior en een lobus anterior. De tonsilla zijn twee amandelachtige structuren onder in het cerebellum. Als er een hoge druk heerst in je hoofd, zullen de tonsilla het gemakkelijkst in het achterhoofdsgat schieten en daar druk uitoefenen op de hersenstam. Dit kan in erge gevallen leiden tot coma.

Een tumor uitgaande van de Schwanncellen rond de nervus VIII, ook wel een brughoektumor genoemd, heeft niet alleen gevolgen voor de nervus VIII zelf, maar in een later stadium ook voor de nervus V en VII. Dit leidt tot doofheid, geen gevoel in het ipsilaterale deel van het gezicht, cerebellaire problemen, nystagmus en evenwichtsstoornis.

Zelfstudie & WG: Wat bepaalt de selectiviteit van neurofarmaca?

Luchtwegen en neurofarmaca

Zowel het sympathische als het parasympatische zenuwstelsel oefenen invloed uit op de luchtwegen. Dit uit zich in het veranderen van de doorgankelijkheid van de bronchiën door de bronchiën te verwijden of vernauwen. Het parasympatische deel zorgt voor bronchoconstrictie, door contractie van de gladde spiercellen. Tevens worden de kliercellen gestimuleerd tot bronchiale slijmvorming, zodat uiteindelijk het parasympatische stelsel zorgt voor toename van de ademweerstand. Dit gebeurt bij rust of irritatie (wanneer er iets in je longen is gekomen, bijv. zaagsel). De receptoren die hierbij betrokken zijn, zijn de M₃-receptoren, waaraan acetylcholine bindt.

Het sympathische deel zorgt voor bronchodilatatie, door relaxatie van de gladde spiercellen. Op deze manier kan er meer lucht in de longen komen, waardoor er een betere gasuitwisseling is. De receptoren die hierbij betrokken zijn, zijn de β₂-receptoren, waar noradrenaline aan bindt. Het sympathische stelsel wordt actief bij inspanning, wanneer er vanzelfsprekend meer lucht nodig is.

Stel: een 35-jarige patiënt wordt voor zijn chronische astma behandeld met salbutamol en inhalatiecorticosteroïden.

Salbutamol is een bèta-sympathicomimetica. Dit farmacon grijpt aan op de β₂-adrenerge receptoren, waardoor relaxatie van glad spierweefsel optreedt (dus verwijding van bronchiën) en verwijding van arteriële vaten.

Salbutamol heeft een bepaalde mate van specificiteit voor β₂-receptoren, door de hoge affiniteit voor deze receptoren en de lage affiniteit voor de andere subtypen β- adrenerge receptoren. Selectiviteit wil zeggen: de relatie tussen de affiniteit van een stof voor een specifieke receptor en zijn affiniteit voor andere subtypes van deze receptor. In dit geval zijn de subtypes: β₁-, β₂- en β₃-receptoren. Wanneer er sprake is van een overdosering van salbutamol, wordt de selectiviteit minder. Het farmacon grijpt dan ook aan op de andere receptoren. Bij langdurig gebruik van salbutamol neemt de gevoeligheid van de bètareceptoren af of neemt het aantal receptoren af. Bij langdurig gebruik kan bijvoorbeeld de longfunctie afnemen. Daarom is het beter salbutamol incidenteel te gebruiken. Als salbutamol langdurig ingenomen moet worden, zijn beschermende middelen noodzakelijk. Als dit niet gebeurt, kan de patiënt last krijgen van vasodilatatie, hypotensie, een beklemmend gevoel op de borst, hoofdpijn en tremors.

Stel: de patiënt komt terug met de klacht van regelmatige benauwdheidsaanvallen. Je besluit om salbutamol te vervangen door salmeterol.

Salmeterol is een β₂-sympathicomimetica met langdurige werking (ong. 12 uur). Salmeterol heeft dezelfde dezelfde receptor en dezelfde ‘’active site’’ en heeft dus dezelfde werking als salbutamol, maar heeft een langere werkingsduur. De langere werking van salmeterol is te danken aan zijn lange lipofiele zijketens, die kunnen binden. De werking van salbutamol start wel sneller, maar duurt minder lang dan die van salmeterol. Salbutamol wordt daarom vaak gebruikt om astma-aanvallen te couperen en salmeterol als onderhoudstherapie om aanvallen te voorkomen.

Salmeterol kan dus worden voorgeschreven bij patiënten met astma bronchiale die ondanks bovenstaande medicatie alsnog klachten van benauwdheid hebben. Het is een mogelijk alternatief voor doseringsverhoging van de inhalatiecorticosteroïden. Het kan zijn dat de patiënt een resistentie ontwikkeld heeft tegen salbutamol, waardoor salbutamol niet meer goed werkt.

Salmeterol kan beter niet gebruikt worden in combinatie met β-blokkers (dit zijn antagonisten). β-blokkers maken de werking van bronchodilantatia ongedaan, want β-blokkers gaan de activering van receptoren tegen. Niet-selectieve β-blokkers zullen dan ook niet alleen aan de β₁, maar ook aan de β_2- en β₃-receptoren gaan zitten. Hierdoor kan salmeterol niet binden aan ‘’zijn’’ β₂-receptor, waardoor stimulatie van de β₂-receptor wordt verhinderd en het farmacon niet werkzaam kan zijn.

Om astma-aanvallen tegen te gaan of te voorkomen, kan ook gebruik gemaakt worden van parasympaticolytica, zoals ipratropium. Dit farmacon remt de werking van acetylcholine door de muscarinereceptoren te blokkeren. Ipratropium grijpt vooral aan op de M₃-receptoren. Remming van deze receptoren leidt in de luchtwegen tot relaxatie en bronchusverwijding.

Mogelijke bijwerkingen van deze middelen, zijn: droge mond, tachycardie, concentratiestoornissen en verwardheid. Dit komt door het feit dat ipratropium niet alleen in de bronchiën, maar ook in de bloedbaan terecht komt. Wanneer M₃-receptoren in de mond geactiveerd worden, maken ze veel en dun speeksel. Als ipratropium de receptoren blokkeert, kan acetylcholine niet goed hechten. Er wordt minder speeksel gemaakt en de patiënt krijgt een droge mond.

Muscarinereceptoren in het hart zorgen ervoor dat de hartslagfrequentie en de bloeddruk dalen. Een niet-selectief ipratropium blokkeert ook de M₂-receptoren van het hart. Acetylcholine kan ook hier niet meer goed binden, wat resulteert in een hoge bloeddruk en een hoge hartslagfrequentie (tachycardie). Wanneer ook de muscarinereceptoren in de hersenen geblokkeerd worden, ontstaan verwardheid en concentratiestoornissen.

Neurofarmaca en hartwerking

Het hartminuutvolume (HMV) wordt sterk bepaald door de werking van het sympathische en het parasympatische zenuwstelsel. Het HMV wordt autonoom beïnvloed door contractie van hartspiercellen en de hartslagfrequentie.

Het parasympatische stelsel grijpt aan op de pacemakercellen in het hart. De receptoren die hierbij betrokken zijn, zijn de M₂-receptoren, waar acetylcholine aan bindt. De effecten hiervan zijn verlaging van de hartslagfrequentie en voortgeleiding. Het hart heeft een intrinsieke waarde van ver boven de 100. Door de werking van het parasympatische zenuwstelsel wordt dit echter naar beneden gebracht tot ongeveer 80 in rust.

Het sympathische deel grijpt aan op de pacemakercellen en de hartspiercellen. Op beide cellen zitten β₁-receptoren, waar noradrenaline aan bindt. Het effect op de pacemakercellen is verhoging van de hartfrequentie en voortgeleiding en het effect op de hartspiercellen is verhoging van de contractiekracht. Het sympathische deel zal meer gaan werking als je in een actieve staat bent.

Stel: een man met stabiele angina pectoris komt bij de arts. Hij wordt al behandeld met een β-blokker en heeft nu klachten van benauwdheid en een lage bloeddruk.

Een β-blokker is een antagonist van de β -adrenoreceptoren. Door bètablokkers kunnen de bèta-adrenoreceptoren minder gevoelig worden voor prikkels. Het effect op de verschillende subtypen is:

• Β₁- receptoren. Wanneer deze receptoren geprikkeld worden, gaan het hartminuutvolume en de contractiekracht omhoog. Een β-blokker blokkeert deze receptoren, waardoor de receptoren minder gevoelig worden voor noradrenaline. Dit veroorzaakt een lager hartminuutvolume en een lagere contractiekracht.

• Β₂-receptoren verwijden de bronchiën en bloedvaten bij prikkeling. β-blokkers voorkomen dit.

De β-blokkers kunnen ook de β₂-receptoren van de bronchiën blokkeren, waardoor verwijding van de bronchiën wordt tegengegaan. Hierdoor kan benauwdheid optreden, zoals in het geval van de patiënt. Daarnaast zorgen β-blokkers er in het hart voor dat de hartslag en de slagkracht omlaag gaat. In de vaten zorgen zij voor vaatverwijding. Dit uit zich in een lagere bloeddruk. Als de patiënt naast stabiele angina pectoris ook astma bronchiale heeft, kan men beter geen propranolol voorschrijven. Deze β-blokker is niet selectief en kan ook aangrijpen op de β₂-receptoren in de bronchiën, waardoor deze vernauwd zullen blijven en de astma alleen maar zal verergeren. Het beste voor deze patiënt is dus om een β-blokker voor te schrijven die alleen op de β₁-receptoren van het hart werken. Vervolgens kan er een astmamedicijn voorgeschreven worden dat alleen op de β₂-receptoren werkt.

Wanneer men propranolol voorschrijft aan iemand met levercirrose, kan dit ernstige gevolgen hebben. Propranolol wordt namelijk gemetaboliseerd in de lever. Wanneer de lever door cirrose niet functioneert, zal propranolol niet (goed) worden afgebroken, waardoor de biologische beschikbaarheid (F) toeneemt. Je krijgt zo het effect van overdosering. Om dit te voorkomen kun je een β-blokker voorschrijven die niet in de lever wordt gemetaboliseerd of simpelweg de dosering verlagen.

Stel dat meneer ook het antidepressivum paroxetine gebruikt, dan kun je het beste atenolol voorschrijven. Paroxetine remt namelijk de CYP2D6-enzymen en atenolol wordt niet afgebroken door deze enzymen. Wanneer er een medicijn wordt voorgeschreven, dat wel wordt afgebroken door de CYP2D6-enzymen zou in combinatie met paroxetine de biologische beschikbaarheid toenemen.

Propranolol (en atenolol in veel mindere mate) kan leiden tot stemmingsveranderingen en slaapstoornissen bij patiënten. Dit komt omdat propranolol een lipofiele stof is en lipofiele stoffen de bloedhersenbarrière beter kunnen passeren dan hydrofiele stoffen. Deze stoffen kunnen in de hersenen nu ook invloed uitoefenen op allerlei processen, wat tot bovenstaande problemen kan leiden.

Dwarsgestreepte spieren en neurofarmaca

De dwarsgestreepte spieren staan onder invloed van het motorische zenuwstelsel. Na het optreden van een actiepotentiaal in een neuron, wordt in de presynaptische membraan (door calciuminflux) acetylcholine geëxocyteerd. Dit bindt vervolgens aan de postsynaptische nicotinereceptoren, waardoor het postsynaptische membraan depolariseert en er een EPP (eind plaat potentiaal) ontstaat (als er genoeg blaasjes met ACh zijn afgegeven). Het EPP verplaatst zich over het sarcolemma en gaat langs de T-tubuli de spiercel in. Hierdoor zullen de terminal cisternae calciumionen afgeven in de cel. Deze ionen binden vervolgens aan troponine, dat er voor zorgt dat het tropomyosine zich verplaatst van de bindingsplaatsen voor myosine op het actine. Bij binding van myosine aan actine kan de spier contraheren.

Stel: een vrouw komt bij de arts met klachten van spierzwakte, vooral in de nek en het gezicht. De diagnose wordt gesteld: Myasthenia Gravis (MG). De vrouw krijgt immunosuppressiva en pyridostigmine voorgeschreven.

Bij MG-patiënten is er sprake van aantasting van de acetylcholinereceptoren door het immuunsysteem. Pyridostigmine is een acetylcholine-esterase remmer. Dit esterase zorgt normaal gesproken voor de afbraak van acetylcholine in de synapsspleet. Wanneer dit wordt geremd, zal er meer acetylcholine (langer) in de synapsspleet aanwezig zijn, waardoor het effect wordt vergroot. Zo kan er een grotere spierkracht worden ontwikkeld bij patiënten met MG, die minder gevoelig voor ACh zijn.

De resorptie van pyridostigmine is slecht, omdat het een zout is. Bij dissociatie komen ionen vrij die hydrofiel zijn en de lipofiele membranen niet kunnen passeren. F=3-9%, wat wil zeggen dat 3 tot 9% van het farmacon onveranderd in het bloed terecht komt, nadat het de darmen en lever gepasseerd is. Ondanks de slechte resorptie, kiest men meestal toch voor een tabletvorm, vanwege het gebruiksgemak. Het regelmatig toedienen van injecties of infusen zou veel complexer zijn en bovendien niet prettig voor de patiënt.

Pyridostigmine kan de werking van het parasympathische stelsel beïnvloeden, omdat acetylcholine ook werkt op de muscarinereceptoren in dat systeem. Wanneer de werking van acetylcholine versterkt wordt door pyridostigmine, wordt het parasympathisch zenuwstelsel sterker gestimuleerd. Het gevolg hiervan is een versterkte speekselproductie, pupilvernauwing, slijmproductie in bronchiën, vernauwing van bronchiën en vertraging van de hartslag (bradycardie).

Wanneer er sprake is van overdosering van pyridostigmine, kan men langzaam atropine gaan injecteren. Dit is een parasympathicolyticum, dat dus de werking van het parasympathisch zenuwstelsel remt. Atropine werkt alleen op de muscarinereceptoren, waardoor bijwerkingen worden onderdrukt. De skeletspieren hebben nicotinereceptoren, hierop zal dus geen effect optreden.

Farmacodynamiek

Stel: bij een patiënt is zes maanden geleden een niercelcarcinoom gediagnosticeerd. Hij komt nu bij de arts met als klacht pijn in de botten, wat blijkt te wijzen op uitzaaiingen van de kanker. De arts kiest voor symptomatische pijnbestrijding door een narcotisch analgeticum voor te schrijven. Hij heeft de keus uit meperidine, morfine en buprenorfine.

Narcotische analgetica zijn bedwelmende pijnstillers, die ook wel opioïden worden genoemd. Deze geneesmiddelen grijpen aan op opioïdereceptoren in het centrale zenuwstelsel, waar ze ervoor zorgen dat een pijnprikkel niet meer bewust gevoeld wordt. De pijnprikkels worden dus nog wel vanaf de perifere zenuwen naar de hersenen vervoerd, maar in de hersenen wordt de pijn niet omgezet tot een bewust gevoel.

Morfine en meperidine zijn agonisten en buprenorfine is een partiële agonist. Morfine heeft het grootste maximale effect (E_max) en dus de grootste intrinsieke activiteit (α). Buprenorfine heeft de grootste affiniteit, omdat deze bij een lage concentratie al een analgetisch effect veroorzaakt (heeft de laagste EC₅₀).

Een partiële agonist kan zich manifesteren als een antagonist. Wanneer een partiële agonist eenzelfde receptor bezit, waar ook een volle agonist op aangrijpt, zal het netto-effect kleiner zijn. Dit komt omdat de werking van een partiële agonist lager is dan de werking van een volle agonist.

Wanneer men aan een patiënt met een niercelcarcinoom morfine voorschrijft, bestaat de kans dat er overdosering optreedt. Normaalgesproken worden farmaca uitgescheiden door de nieren, maar wanneer de nieren niet goed meer functioneren (door bijvoorbeeld een carcinoom), kan dit proces niet goed meer plaatsvinden. Er zal een grotere hoeveelheid van het farmacon in het lichaam blijven zitten. Dit kan overdosering opleveren. Bij overdosering van morfine wordt 0,4 mg naloxon toegediend. Dit is een competitieve antagonist zonder eigen werking, zodat alleen het effect van morfine wordt tegengegaan. Naloxon verjaagt als het ware de morfine van de opioïdereceptor. De patiënt krijgt dan ontwenningsverschijnselen. Wanneer alle morfine weg is, kan de patiënt overstappen op buprenofine.

Zelfstudie: Wat is de rol van basale kernen op de motoriek?

De basale kernen bestaan uit vijf kernen, namelijk de nucleus caudatus, het putamen, de globus pallidus, de nucleus subthalamicus en de substantia nigra.

Deze vijf kernen zijn onderling verbonden in een basale kernen circuit. In dit circuit is er een directe route en een indirect route. De directe route loopt vanaf de cortex naar het corpus striatum en dan via de globus pallidus naar de thalamus. De functie van deze route is de activering van het motorprogramma dat je wil gaan gebruiken bij de beweging die gepland staat. De indirecte route loopt vanaf de cortex, naar het corpus striatum, dan naar de externe globus pallidus, dan de nucleus subthalamicus en dan via de interne globus pallidus naar de thalamus. Deze route remt bewegingen die we niet uit willen voeren, het remt de competitieve motorprogramma’s. De substantia nigra heeft een activerende werking op het uitvoeren van een beweging.

Vanaf de sensorische en motorische cortexgebieden wordt informatie naar de premotorische cortex gestuurd. Dit gebeurt direct, maar ook via het cerebrocerebellum en de hersenstam. Via deze wegen wordt een duidelijk motorisch programma opgesteld. Dit motorische programma wordt doorgegeven aan de primaire motorische cortex, waarna de bewegingen uitgevoerd kunnen worden. De primaire motorische cortex stuurt de motorneuronen aan, waarna de beweging kan worden uitgevoerd. De motorneuronen worden direct, maar ook via de nucleus ruber aangestuurd.

Vervolgens wordt tijdens het uitvoeren van de beweging sensorische informatie naar het spinocerebellum over de beweging doorgegeven. Deze kan via de nucleus interpositus en de thalamus weer de primaire motorische cortex beïnvloeden. Op deze manier kan de beweging worden aangepast.

Zelfstudie: Hoe vallen mogelijke problemen met de motoriek en vooral cerebellaire syndromen te herkennen?

Casussen over motorische stoornissen

In deze zelfstudie werden drie verschillende casussen bestudeerd. Er moet worden vastgesteld waar het probleem gelokaliseerd is en wat de precieze oorzaak van het probleem is.

Casus: Proef van Romberg bij patiënt

Bij een patiënt wordt de proef van Romberg uitgevoerd. De patiënt moet met de voeten dicht bij elkaar proberen stil te staan. Dit lukt de patiënt goed. Hij heeft geen valneigingen. Vervolgens wordt aan de patiënt gevraagd hetzelfde te blijven doen, maar nu de ogen te sluiten. Na het sluiten van de ogen heeft de patiënt moeite om het evenwicht te bewaren. Indien een patiënt met de ogen open goed kan blijven staan, maar na sluiten van de ogen dreigt te vallen, is sprake van onvoldoende informatie vanuit de gewrichten (gebrek aan informatie over proprioceptie). Dit gebrek aan informatie wordt bij geopende ogen gecompenseerd door de visuele informatie. Dit zorgt ervoor dat de patiënt met de ogen open nog goed hun evenwicht kunnen bewaren. Bij wegvallen van de visuele informatie ontstaat een coördinatiestoornis. Indien sprake is van een cerebellaire coördinatiestoornis maakt sluiten van de ogen geen verschil. Dan zou de patiënt ook met ogen open zijn evenwicht niet kunnen bewaren.

Casus: Vrouw van 21 jaar heeft moeite met lopen en fijne bewegingen

Een jonge vrouw van 21 heeft vanaf haar 16^e steeds meer moeite met lopen en met het uitvoeren van fijne bewegingen. De patiënte heeft moeite om een doel aan te raken en mist het doel vaak. Daarnaast heeft zij een zwaaiende gang, waarbij ze af en toe dreigt te vallen. Geleidelijk aan wordt ook het spreken moeilijker. De patiënt praat lallend en maakt schietende bewegingen met de ogen. Gezien de ongerichtheid van de bewegingen aan de ogen, aan de spraak en aan de ledematen is sprake van een cerebellaire functiestoornis. Gezien de leeftijd en het langzaam progressieve beloop, is waarschijnlijk sprake van een erfelijke aandoening

Casus: 63-jarige man met cerebellaire coördinatiestoornis

Een 63-jarige man merkt dat hij onzeker is tijdens het lopen en heeft moeite met het vastpakken van een kopje koffie. Daarnaast heeft hij moeite met schrijven. Ook geeft de patiënt aan veel dingen om te gooien, doordat hij de voorwerpen net mispakt. Er is een lallende spraak te horen. Meneer heeft een waggelende gang en is ongericht bij het uitvoeren van bewegingen van de armen. De spierkracht en reflexen zijn verder geheel normaal. De man is sinds kort in behandeling bij een cardioloog. Deze patiënt heeft ook een cerebellaire coördinatiestoornis. De meest waarschijnlijke oorzaak is een intoxicatie ten gevolge van de medicatie voorgeschreven door de cardioloog.

HC: Welke motorische stoornissen komen voor zonder parese?

Het extrapiramidaal syteem

De functie van het extrapiramidaal systeem is het selecteren van het gewenste bewegingspatroon en het onderdrukken van gelijkende bewegingspatronen. Ook reguleert dit systeem het initiëren en stoppen van intentionele bewegingen en onderdrukt het onwillekeurige bewegingen. Het verschil tussen het cerebellum en het extrapiramidaal systeem is dat het cerebellum zorgt voor het vloeiend verlopen van een beweging en het extrapiramidaal systeem zorgt voor het starten en stoppen van de beweging. 

Extrapiramidale syndromen

Hypokinetische syndromen zijn syndromen waarbij iemand last heeft van te weinig bewegingen. Voorbeelden zijn:

• De ziekte van Parkinson

• Medicamenteus parkinsonisme door neuroleptica (geen tremor)

• Vasculair parkinsonisme (geen tremor)

• Multisysteem atrofie (MSA), waarbij sprake is van een autonome dysfunctie

• Progressieve supranucleaire paralyse: deze mensen kunnen niet omhoog kijken, vallen veel en hebben geheugenstoornissen

• Ziekte van Wilson door koperstapeling

Hyperkinetisch syndromen zijn syndromen waarbij mensen onwillekeurige, niet-bedoelde bewegingen maken.

Voorbeelden van dit soort symptomen zijn:

• Chorea van Huntington of ziekte van Huntington

• Dystonie

• Tics

• Essentiele tremor: dit is geen rusttremor maar een houdingstremor

• Myoclonus

• Psychogeen/conversie

Ziekte van Parkinson

In Nederland hebben zo’n 2 tot 3,5 personen per 1000 personen last van de ziekte van Parkinson. De incidentie neemt sterk toe met de leeftijd en is het grootst tussen 70 en 80 jaar. De ziekte begint meestal op 50 à 60 jarige leeftijd.

Patiënten kunnen vaak niet aangeven wanneer de klachten begonnen zijn, deze ziekte heeft dus een sluipend ziektebeloop. Bij het begin van de ziekte horen de volgende symptomen: tremor in rust (meestal unilateraal), stijfheid aan één arm of been, onhandigheid van één hand, pijn in een arm of been.

Bij neurologisch onderzoek worden de volgende aspecten gevonden:

• Bradykinesie (trage bewegingen) en hypokinesie (verminderd bewegingsvermogen)

  • Maskergelaat: iemand heeft weinig mimiek

  • Verminderd oogknipperen

  • Zachte mummelende spraak

  • Hypometrische oogbewegingen

  • Verminderde armzwaai bij lopen

  • Kortere schuifelende passen

• Rusttremor: 4-7 per seconde

• Rigiditeit: het loden pijp fenomeen

• Tandradfenomeen

• Gestoorde houdingsreflexen en balans

• Vaak asymmetrisch of eenzijdig

Iemand met de ziekte van Parkinson kun je herkennen aan een bilaterale tremor en een ernstige loopstoornis met schuifelende gang, freezing en propulsie. Alleen bij diagnostische twijfel kan aanvullend onderzoek een rol spelen, bijvoorbeeld bij het onderscheid tussen de ziekte van Parkinson en medicamenteus parkinsonisme. De diagnostische criteria voor de ziekte van Parkinson zijn bradykinesie plus één van de volgende symptomen: rigiditeit, rusttremor of houdingsinstabiliteit.

De oorzaak van de ziekte van Parkinson is vaak onbekend en soms is er een DNA afwijking te vinden. De ziekte van Parkinson zorgt er in ieder geval voor de er degeneratie van de dopamine-producerende neuronen van de substantia nigra in het mesencephalon plaatsvindt. Pas als 80% van de neuronen verloren zijn gegaan ontstaan de eerste verschijnselen. Verminderde productie van dopamine geeft dopaminetekort in het corpus striatum.

Medicamenteuze behandeling bestaat vaak uit dopamine substitutie door middel van levodopa of dopamine agonisten, om het dopaminetekort op te heffen. Daarnaast worden propranolol en anticholinergica gebruikt tegen de tremor.

De bijwerkingen van levodopa en dopamine agonisten zijn obstipatie, orthostatische hypotensie, dyskinesieën, slapeloosheid, slaapaanvallen, wanen, hallucinaties of psychische ontremming. Anticholinergica hebben een droge mond, wazig zien, blaasretentie en cognitieve achteruitgang als mogelijke bijwerkingen.

Er zijn ook niet medicamenteuze behandelingen en hulpverlening, zoals fysiotherapie, logopedie, ergotherapie, een diëtist, Parkinson verpleegkundigen, een revalidatie arts, een psychiater enz. Psychologische begeleiding is erg belangrijk en een arts moet ook de tijd nemen voor een patiënt met Parkinson, omdat het voor een patiënt met Parkinson ook moeilijk is om te praten en het dus allemaal wat langer kan duren.

De ziekte is ondanks de behandeling geleidelijk progressief en bestaat uit drie fasen die elke ongeveer 5 jaar duren. In de eerste fase reageren patiënten erg goed op de medicatie, deze fase wordt wel de honeymoon fase genoemd. In de tweede fase reageren patiënten minder op de medicatie en hebben veel last van bijwerkingen en on/off perioden. On/off perioden zijn perioden waarin de symptomen sterk afhangen van de serumconcentratie levodopa. Bij een piek is er sprake van choreatische bewegingen en bij een dal is er juist sprake van hypokinesie. In de derde fase krijgt de patiënt te maken met invaliditeit, depressies en dementie (50-80%).

In de laatste fase zijn er een aantal behandelingen mogelijk. Diepe hersenstimulatie werkt voor veel patiënten goed, om de tremor te verminderen. Daarnaast kan er een apomorfine pomp of een duodopa pomp gebruikt worden, kunnen er revalidatiebehandelingen gegeven worden en kan er aandacht besteed worden aan niet motorische symptomen, zoals depressie en dementie.

Ziekte van Huntington

De ziekte van Huntington is een motorische stoornis die ook een aantal kenmerken heeft:

• Chorea: onwillekeurige snelle distale bewegingen

• Loopstoornissen

• Strekken axiale spieren

• Spraak- en slikstoornissen

• Persoonlijkheidsveranderingen

• Progressieve dementie

De ziekte toont zich meestal rond het 35^e tot 44^e levensjaar, maar er is ook een juveniele vorm die zich toont bij patiënten onder de 20 jaar. De ziekteduur is ongeveer twee tot 45 jaar en mensen sterven uiteindelijk meestal aan een pneumonie of suïcide.

De oorzaak is een teveel aan CAG repeats op chromosoom 4, die autosomaal dominant wordt overgeërfd. Door middel van DNA diagnostiek kan er bewijs gevonden worden voor het hebben van de ziekte of om te kijken of je de ziekte zal krijgen. De behandeling is symptomatisch en er moet ook veel aandacht besteed worden aan de begeleiding van familie in verband met presymptomatische DNA diagnostiek.

Andere hyperkinetische syndromen

Essentiële tremor

Deze patiënten hebben last van een actie-tremor, dit is een tremor bij bewegen. De tremor kan overal zitten, van de extremiteiten, naar het hoofd en zelfs op de stembanden. De frequentie is 4-12 Hz en de tremor neemt af na alcohol inname. Het is vaak autosomaal dominant en het is een progressieve aandoening. De behandeling is medicamenteus.

Focale dystonie

Dystonie is een abnormale stand. Focale dystonie komt bij volwassenen voor en de oorzaak is vaak onbekend. Het wordt behandeld met botuline-injecties ofwel Botox. Deze mensen hebben vaak last van schrijfkramp bij schrijven of het bespelen van een instrument, torticollis spasmodica (draaiing van het hoofd), blefarcospasme (dichtknijpen van de ogen) en oromandibulaire dystonie. Oromandibulaire dystonie is het tuiten van de lippen, uitsteken van de tong, grimassen en het openen van de mond en dit komt vaak door neuroleptica bij chronische psychiatrische patiënten.

Myoclonus

Dit zijn kortdurende spierschokken in de ledematen, die gegeneraliseerd, segmentaal of focaal kunnen zijn. De oorzaak kan een aandoening aan de basale kernen, epilepsie, metabole stoornissen of een ruggenmerglaesie zijn.

Tic syndroom

Het bekendste tic syndroom is de ziekte van Gilles de la Tourette. Deze ziekte begint tussen het eerste en 17^e levensjaar en duurt langer dan één jaar. De tics kunnen motorisch (oogknip, grimas), vocaal (snuiven, grommen, kuchen) of cognitief (nare gedachten) zijn. De behandeling is medicamenteus. Kinderen hebben ook vaak tics, maar dit zijn voorbijgaande tics die korter dan één jaar duren.

Notes (Thema: Ontregelingen van psychische functies)

HC: Wat valt onder psychiatrische stoornissen?

Bij een psychiatrische stoornis is er sprake van disfunctioneren door een stoornis in de functie van de hersenen. Er kunnen stoornissen zijn in bijvoorbeeld het denken, concentreren, waarnemen (met de zintuigen), de psychomotoriek, stemming, en/of impulscontrole. Met impulscontrole is het in staat zijn om het eigen gedrag bij te stellen, afhankelijk van reacties op het gedrag. Patiënten met een psychiatrische stoornis hebben algemene symptomen:

• significant lijden onder psychische symptomen;

• lichamelijke symptomen als gevolg van de psychiatrische stoornis;

• disfunctioneren in het dagelijks leven, (te wijten aan de psychische en lichamelijke symptomen. )

Er wordt onderscheid gemaakt in verschillende psychiatrische stoornissen:

• Psychose stoornissen: hierbij komen psychoses voor (zoals bij schizofrenie).

• Stemmingsstoornissen: bijvoorbeeld een depressie, bipolaire stoornis.

• Angststoornissen: zoals sociale fobie of een paniekstoornis.

Het vaststellen van een psychiatrische stoornis gebeurt met behulp van een anamnese en observatie van de patiënt.

Psychotische stoornissen

Bij psychotische stoornissen komen psychoses voor. Een psychose is een ernstige stoornis in het besef van realiteit/de werkelijkheidszin. Er wordt onderscheid gemaakt tussen psychoses van het denken (wanen) en van het waarnemen (hallucinaties). 

• wanen: de patiënt is overtuigd van ideeën die vreemd zijn en niet kloppen met de werkelijkheid.

• hallucinaties: de patiënt neemt dingen zintuiglijk waar zonder een externe prikkel (zoals het horen van stemmen).

Psychoses gaan vaak samen met stoornis in het denken. Patiënten kunnen ook raar gedrag vertonen, zoals catatonie: vreemde bewegingen maken of bewegingsloosheid.

Stemmingsstoornissen

Er is sprake van een stoornis in de stemming.

• Depressie: symptomen zijn onder andere somberheid zonder aanleiding, of niet in verhouding met de aanleiding en negatieve gedachten. Lichamelijke klachten zoals moeheid en lusteloosheid treden op.

• Bipolaire stoornis: episoden van manie (extreme opgewektheid en energie) en depressie wisselen elkaar af.

Angststoornissen

Angst is een normale reactie op een angstopwekkende prikkel en kan zich ook uiten in lichamelijke symptomen, zoals een verhoogde hartslag, zweten en trillen. Men spreekt van pathologische angst wanneer de angst zeer intens en langdurig is. Iemand met een angststoornis vermijdt situaties die mogelijk een angstprikkel kunnen opwekken en kan niet meer goed functioneren in het dagelijks leven door angst. De angstreactie is buitensporig op de angstprikkel/zonder aanwezige prikkel. Verschillende angststoornissen zijn:

• Gegeneraliseerde angststoornis: overmatig piekeren over alles, waardoor de patiënt zich slecht kan concentreren en slecht slaapt.

• Paniekstoornis: de patiënt heeft last van plotselinge paniekaanvallen, zonder echte aanleiding. Vaak krijgt iemand met een paniekstoornis al een paniekaanval uit angst voor een paniekaanval.

• Sociale fobie: angst voor sociale situaties.

• OCD: dwanggedachten: het leven van iemand met een dwangstoornis wordt gedomineerd door gedachten over dingen die kunnen gebeuren als bepaalde dwanghandelingen niet steeds uitgevoerd worden.

• PTST (posttraumatische stress-stoornis): angstklachten die ontstaan zijn na ernstig trauma zoals een verkeersongeluk, seksueel misbruik, verlies van een kind.

• Hypochondrie: buitensporige angst om ziek te worden zonder basis.

Cognitieve functies zijn de hogere functies van hersenen zoals het plannen van werk, zelfbewustzijn en bewustzijn van omgeving. Cognities beïnvloeden emoties en gedrag.

HC: Wat is Schizofrenie?

Symptomen schizofrenie

Iemand met schizofrenie heeft last van psychotische symptomen, negatieve symptomen en cognitief en sociaal disfunctioneren.

Psychoses (zie ook het inleidend college psychiatrie)

Patiënten met psychoses voelen zich vaak eenzaam en geïsoleerd, omdat ze in hun eigen werkelijkheid leven en niemand hen begrijpt. De meeste psychoses wekken angst op en zijn negatief. Het is belangrijk om psychotische patiënten snel te behandelen, omdat ze erg lijden en een gevaar kunnen vormen voor zichzelf of anderen.

Pathofysiologie van psychose: de dopaminetheorie

Tijdens een psychose is er sprake van een verhoogde aanmaak en activiteit van dopamine in het striatum in de hersenen van de patiënt. Genotsmiddelen werken ook in op het dopaminesysteem en kunnen de kans op een psychose vergroten.

NB. Bij Parkinson is er juist sprake van een verlaagde hoeveelheid dopamine in het striatum.

Behandeling van psychose

Het 1e antipsychoticum is per toeval ontdekt. Bij inname worden de dopamine2-receptoren in het striatum geblokkeerd. Er zijn verschillende behandelingsmogelijkheden:

• Antipsychotica: gebaseerd op het blokkeren van dopaminereceptoren. Antipsychotica hebben vaak veel bijwerkingen, zoals gewichtstoename en vermoeidheid. Vaak worden de negatieve symptomen versterkt. Een te hoge dosering kan Parkinsonisme als gevolg hebben.

• Psycho-educatie: uitleg over de psychoses. Psycho-educatie kan helpen de angst die psychoses bij de patiënt veroorzaken te verminderen.

• CBT: cognitieve gedragstherapie.

• TMS: het plaatsen van een elektrische spoel op het hoofd. Een wisselende elektrische stroom wekt een magnetisch veld op, waardoor er een klein stroompje in de hersenen gaat lopen. Hierdoor kan de communicatie tussen bepaalde gebieden worden stilgelegd. TMS wordt vooral gebruikt bij therapieresistente patiënten

Pathofysiologie van auditieve hallucinaties: stemmen horen

Patiënten kunnen psychoses hebben in de vorm van het horen van stemmen. Een oorzaak van de auditieve hallucinaties kan het gebrek van corticale inhibitie zijn. Op een fMRI is het verschil in hersenactiviteit van een patiënt te zien tijdens een hallucinatie en tijdens afwezigheid van een hallucinatie. In de dominante hemisfeer (bij de meeste mensen links) is het gebied van Broca en Wernicke actief bij taalbegrip en woordvinding. Uit fMRI onderzoek blijkt dat tijdens een hallucinatie in de niet-dominante hemisfeer Broca en Wernicke actief zijn. De hersenen ‘produceren’ dus zelf de stemmen (Broca), die de patiënt vervolgens echt waarneemt (Wernicke). Er vindt dus niet genoeg corticale inhibitie van de niet-dominante hemisfeer plaats. Hierdoor is er sprake van een perceptiestoornis en niet een cognitiestoornis.

Trigger van hallucinaties

Kort voordat patiënten de stemmen horen is de (para)hippocampus actief. De (para)hippocampus is wisselend actief in het opslaan van nieuwe belevingen en het ophalen van informatie uit het geheugen. Bij schizofrenie is de inhibitie van het geheugen vaak ook niet in orde. Herinneringen die naar boven komen kunnen hallucinaties triggeren. Deze herinneringen hebben vaak een heftige emotionele inhoud en zijn vooral negatief van aard, omdat bepaalde negatieve emoties sterker zijn dan positieve emoties. Naast de eerdergenoemde behandelingsmogelijkheden heeft afleiding ook een gunstig effect op de hallucinaties.

Cognitieve stoornissen en sociale disfunctie

Schizofrene patiënten hebben vaak last van een vermindering van de cognitieve functies (het IQ kan met 10 punten dalen). Vaak is het werkgeheugen ernstig aangedaan en kunnen patiënten kunnen zich minder lang concentreren.

Pathofysiologie van de cognitieve stoornissen: plasticiteitstheorie

Met de plasticiteit van de hersenen wordt de mogelijkheid van het aanpassen aan nieuwe omstandigheden bedoeld. De plasticiteit is in de jeugd erg groot en wordt minder naarmate het ouder worden. De NMDA-receptor speelt een belangrijke rol bij de grootte van plasticiteit van de hersenen. Bij schizofrenie is de plasticiteit van de hersenen verminderd doordat het NMDA-systeem niet goed werkt. Voor het activeren van de NMDA-receptor en het openen van het NMDA-kanaal (laat calcium door) moeten glutamaat en glycine aan de receptor hechten. Een neuron met een NMDA-receptor is geschakeld op een interneuron dat werkt met de neurotransmitter GABA. GABA zorgt er onder ander voor dat de hersenactiviteit/informatie geïntegreerd wordt. Wanneer de NMDA-receptor niet werkt, is er minder GABA-activiteit, met een gebrekkige cognitie als gevolg. De NMDA-receptor kan ook geblokkeerd worden door ketamine of angel dust (phencyclidine). Er is nog geen effectieve behandeling ontwikkeld tegen de cognitieve stoornissen.

Negatieve symptomen: apathie

Met negatieve symptomen wordt het gebrek aan motivatie om dingen te ondernemen/te beleven bedoeld.

Pathofysiologie theorie van de verhoogde ontstekingsgraad

Bij patiënten met schizofrenie wordt vaak een verhoogde ontstekingsgraad van de hersenen waargenomen. 10% van de hersencellen zijn microgliacellen. Dit zijn de immuuncellen van de hersenen. Microgliacellen zorgen in rust voor de verzorging van neuronen door gunstige omstandigheden voor neuronen te creëren. Hiervoor maken ze neurotrofische factoren aan. Als reactie op alles wat fout kan gaan in de hersenen, zoals een hersenschudding, chronische stress of ziekte, kunnen de microgliacellen geprimed worden. Dit betekent dat de cellen klaargemaakt worden voor activiteit. Hierdoor verandert de functie van de cellen en worden er geen neurotrofische factoren meer aangemaakt. Als de microgliacellen na het primen actief worden, gaan ze neurotoxische factoren zoals proinflammatoire eiwitten en vrije radicalen uitscheiden. De neurotoxische factoren zijn slecht voor de neuronen en hun omgeving. Bij schizofrenie worden veel actieve microgliacellen waargenomen. Het uitscheiden van de proinflammatoire eiwitten verklaart de verhoogde ontstekingsgraad van de hersenen bij schizofrenie.

Een hyperactief immuunsysteem staat in verband met het ontwikkelen van schizofrenie. Uit onderzoek blijkt dat het remmen van het immuunsysteem een gunstig effect heeft op o.a. de cognitie. Aspirines en anti-oxidanten kunnen gebruikt worden bij de behandeling. Als er auto-immuunziektes voorkomen in de familie is er een grotere kans op andere stoornissen zoals schizofrenie. Het blijkt ook dat de hormoonhuishouding invloed heeft op de ontwikkeling van schizofrenie. Het ontwikkelen van schizofrenie is dus afhankelijk van verschillende oorzaken zoals genen, omgeving en drugsgebruik.

Hersenen en psychiatrie

Deze week staat in het teken van psychiatrische stoornissen. Medicatie voor dit soort stoornissen grijpt aan op het neurotransmittersysteem in het CZS. Algemene symptomen van psychiatrische stoornissen zijn:

• Significant psychisch lijden

• Significant disfunctioneren

• Lichamelijke klachten

Bij psychiatrische stoornissen zijn er problemen met de cognitie. Dit omvat processen als leren, plannen en denken in het algemeen. Er zijn twee hersenspecialismen: neurologie (de manier waarop hersenen het lichamelijke functies aansturen) en psychiatrie (de manier waarop hersenen psychische functies aansturen). Onder psychische functies vallen: waarnemen, denken, willen en voelen (emotie). Deze functies kunnen ontregeld raken wanneer er iets mis is in de hersenen. Een voorbeeld hiervan is de ernstige hersenziekte schizofrenie.

Schizofrenie

Mensen met schizofrenie vertonen zowel positieve als negatieve symptomen:

Positieve symptomen:

• Waarnemen (hallucinaties)

• Denken (wanen)

Negatieve symptomen:

• Willen (apathie)

• Voelen (gevoelsarmoede)

Bij schizofrenie treden veranderingen op in de hersenen. Zo is de verhouding tussen de witte en de grijze stof verstoord. Ook hebben sommige delen van de hersenen niet meer de normale dichtheid. Verder zijn de banen in de witte stof anders (bijvoorbeeld verandering in verbindingen tussen neuronen). Tenslotte is het hersenvolume kleiner.

Een psychiater is een arts die zich bezighoudt met de psychische informatieverwerking, ook wel betekenis-verlening genoemd (de betekenis die je toekent aan bepaalde omstandigheden). Betekenis-verlening verloopt in de volgende stappen:

1. Input: waarnemingen uit je omgeving

2. Relevantie: doet de waarneming er wat toe? Is het relevant? (Schizofrenie: iets is al snel relevant)

3. Pos./neg.: is het positief of negatief? (Schizofrenie: iets heeft vaak negatieve betekenis)

4. Hanteerbaar: kan ik er wat mee, kan ik het oplossen? (Schizofrenie: angst)

5. Output: gestoord gedrag bij schizofrenie, doordat er een verkeerde betekenis is gegeven aan wat er gebeurt

Betekenis-verlening vindt plaats op drie niveaus: reflectoir (bijv. terugtrekken bij pijn), instinctief (sociaal niveau; bijv. huiveren bij bloed) en ‘weloverwogen’ (hoogste niveau, besluit wel of niet doen; bijv. ondanks huivering toch hulp verlenen).

Regulatie van systemen

De regulatie van systemen vindt plaats door middel van twee systemen: neurotransmitter-systemen en bepaalde neuronencircuits.

Neurotransmittersystemen

Neurotransmittersystemen reguleren specifieke aspecten van de betekenis-verlening. Dit gebeurt o.a. door het serotonine-, dopamine- en noradrenalinesysteem. Er zijn uiteraard nog meer neurotransmittersystemen, maar hier weten we het meest van. Hieronder een overzicht van deze drie neurotransmittersystemen, die voor dit blok het belangrijkst zijn.

Serotonine:

• Regulatie van slaap, eetlust, seksualiteit, e.d.

• Regulatie van ‘gevaar’ en ‘onmacht’

• Te weinig serotonine leidt tot te snel gevaar zien, onmacht gevoelens, depressie en angst

Serotonine wordt gemaakt in het oudste deel van de hersenen. Van daaruit gaan banen naar het middelste deel van de hersenen en de hersenschors.

Dopamine:

• Mimiek en gebaar, lust

• Te weinig dopamine bij mensen met de ziekte van Parkinson

• Interpersoonlijk emotioneel contact

Bij schizofrenie is er sprake van teveel dopamine; er wordt te veel (onterecht) betekenis gegeven aan contacten

Het dopaminesysteem heeft zijn kern liggen in het primitieve gedeelte. Van daaruit lopen verbindingen uit naar de voorhoofdskwab en het middelste (emotionele) deel. Het dopaminesysteem is belangrijk bij het nemen van besluiten.

Noradrenaline:

• ‘’Arousal’’: aandacht wordt ergens op gevestigd, energie.

• Door verstoring ontstaan concentratiestoornissen

• Gerichtheid op interpersoonlijke actie

Gebrek aan noradrenaline kan leiden tot depressie

De kern ligt in het oudste deel, waarvan takken naar het middendeel en de hersenschors gaan.

Stoornissen

In de psychiatrie spreekt men niet van een ziekte, maar van een stoornis. Wanneer de informatie-verwerking verstoord is, kan een psychiatrische stoornis ontstaan.

Een psychiatrische stoornis kan genetisch bepaald zijn of door een ervaring verkregen zijn.

Behandeling

Behandeling van verstoorde systemen vindt plaats door beïnvloeding van neuronen en regulatiesystemen. Hier zijn drie methoden voor:

1. Fysische methoden:

2. ECT (electro-convulsieve therapie)

3. TMS (transcraniële magnetische stimulatie)

4. DBS (deep brain stimulation): elektroden in limbische systeem stimuleren

2. Medicijnen:
3. Beïnvloeden van noradrenaline-, serotonine- en dopaminesysteem
3. Psychotherapie:

4. Bewuste controle van instinctieve betekenisverlening

5. Gerichte blootstelling

HC: Wat is de farmacologie van het centraal zenuwstelsel?

Bouw en functie

Het centrale zenuwstelsel (hersenen en ruggenmerg) bestaat uit verschillende soorten cellen: neuronen (15%) en gliacellen (85%). Deze vormen complexe circuits met elkaar, waardoor (fijne) regulatie van het functioneren mogelijk is. In de hersenen bevindt zich de bloed-hersenbarrière (BHB), een belangrijk beschermingsmechanisme van de hersenen. De BHB voorkomt dat er schadelijke stoffen uit het bloed in de hersenen terecht kunnen komen. De BHB wordt gevormd door tight junctions tussen de endotheelcellen van de bloedvaten en asterocyten aan de hersenkant. Door deze tight junctions kunnen stoffen uit het bloed de hersenen alleen bereiken via de endotheelcellen. Alleen kleine stoffen (zoals H2O) en lipofiele stoffen kunnen door de BHB heen. Andere (grotere) stoffen kunnen de hersenen bereiken via transporters. De BHB zorgt er dus ook voor dat farmacotherapie minder makkelijk de hersenen kan bereiken. gevormd wordt door tight junctions tussen de endotheelcellen van de bloedvaten en asterocyten aan de hersenkant. De bloed-hersenbarrière is, omdat het voorkomt dat er stoffen in de hersenen komen die daar niet horen. Door de tight junctions tussen de endotheelcellen kunnen stoffen namelijk alleen in de hersenen komen via de endotheelcellen. Lipofiele stoffen kunnen door de BHB heen. Andere stoffen die de hersenen nodig hebben, maar niet door de BHB kunnen, bereiken de hersenen via transporters.

Functies

De functies van de hersenen zijn verdeeld over de verschillende delen van de hersenen. De hersenstam, een deel van de ‘lagere’ delen van de hersenen, zorgt voor de regulatie van zeer basale functies, zoals slaap en bloeddruk. Daarnaast wordt het emotioneel en seksueel gedrag geregeld door het limbische systeem. Hogere functies zoals het abstract en concreet denken van een mens vindt plaats in de ‘hogere’ delen van de hersenen, zoals de cortex.

Neurotransmitters in de hersenen

In het perifere zenuwstelsel is de neurotransmissie vrij eenvoudig, terwijl in het centraal zenuwstelsel de neurotransmissie veel complexer is. In het centraal zenuwstelsel communiceren neuronen via neurotransmitters en neuropeptiden. In het CZS zijn er meer types neurotransmitters dan in het perifere zenuwstelsel. Er zijn snelle of langzame, exciterende of inhiberende neurotransmitters. Neurotransmitters werken via ionkanalen of G-eiwit-gekoppelde kanalen. Neurotransmitters zijn in te delen in:

• Aminozuren (zie de tabel voor verschillende soorten aminozuren): Deze neurotransmitters werken erg snel en vaak via ionotrope receptoren. GABA is de belangrijkste inhiberende neurotransmitter.

• Monoaminen: deze neurotransmitters werken veel langzamer en zijn veel minder aanwezig dan de aminozuren. Monoaminen werken vaak via metabotrope receptoren. Monoaminen werken als modulatoren van de snellere neurotransmitters, en zorgen dus voor het aansturen van de werking van aminozuren.

• Acetylcholine

• Gassen: zoals koolstofmonoxide.

De meest voorkomende en belangrijkste neurotransmitters zijn de aminozuren glutamaat (50%, exciterend) en GABA (30%, inhiberend). Deze zorgen samen voor het basale functioneren. Monoaminen doen aan neuromodulatie. Neuromodulatie is beïnvloeding van de prikkelbaarheid van zenuwcellen door stoffen die buiten de synaps worden gevormd.

Functie monoaminen

De projectiebanen van het noradrenalinesysteem hebben hun kernen liggen in de hersenstam en het mesencephalon. Van daaruit gaan lange banen naar de cortex, het striatum en de thalamus. De cortex, thalamus en het striatum vormen samen de CSTC-loop, welke belangrijk is voor hogere functies, zoals vognitie en attentie. In deze loop zijn snelle neurotransmitters belangrijk voor de neurotransmissie van cortex, naar striatum, naar de thalamus. Via de hierboven genoemde lange banen vanuit het mesencephalon moduleren monoaminen de snelle neurotransmitters.

De verschillende monoaminen moduleren verschillende hersenfuncties. Zo zorgt noradrenaline voor de regulatie van de concentratie, waakzaamheid en energie. Serotonine zorgt voor obsessies, compulsies en geheugen, terwijl dopamine zorgt voor motivatie, plezier en ‘salience’ (de mogelijkheid om op één bepaalde stimulus te focussen). De monoaminen werken samen en zorgen zo weer door middel van verschillende combinaties voor andere bepaalde hersenfuncties, zoals angst. Recreationele drugs kunnen de werking van de monoaminen versterken of verzwakken.

De centrale monoaminen serotonine, dopamine en noradrenaline spelen de volgende functionele rol:

• Serotonine: impulsiviteit, eetlust, angst.

• Dopamine: cognitie, motoriek, plezier, euforie.

• Noradrenaline: concentratie, attentie en energie.

Stemming wordt bepaald door serotonine en noradrenaline. De monoaminen zijn bij een persoon met een normale hersenfunctie in balans. Door genen, omgevingsfactoren of drugs kan er een chemische onbalans ontstaan. Wanneer er een chemische onbalans optreedt, kunnen er hersenstoornissen/hersendisfuncties ontstaan, zoals schizofrenie. Door de onbalans in monoaminen komen er minder receptoren op het celmembraan (downregulatie). Dit leidt tot een afwijkend functioneren. Wanneer het serotonine- en noradrenalinesysteem niet goed meer functioneren, kan depressie ontstaan. Wanneer het serotonine- en dopaminesysteem niet goed functioneren, kan dit verslaving en schizofrenie tot gevolg hebben. Verstoring van het dopaminesysteem kan leiden tot de ziekte van Parkinson. Het specifieke mechanisme hierachter is nog niet bekend.

Psychofarmaca

Medicatie voor het centraal zenuwstelsel

Door met behulp van medicatie de chemische onbalans terug te brengen naar het evenwicht, probeert men de hersenstoornissen te behandelen. De balans wordt hersteld door de neurotransmissie te veranderen. De meeste psychofarmaca zijn ontdekt per toeval, bijvoorbeeld als bijwerking van een ander geneesmiddel. Voordat een medicijn op het CZS kan inwerken moet het dus eerst de bloed-hersen-barrière passeren. Behandeling van symptomen van deze ziektebeelden gebeurt door middel van psychofarmaca, die zorgen voor het opheffen van de onbalans. De psychofarmaca zijn antidepressiva, antipsychotica, anxiolytica en stimulantia. Omdat we de pathologie van de meeste aandoeningen nog niet weten, zijn er geen selectieve psychofarmaca.

Werking

Psychofarmaca veranderen de neurotransmissie in het centraal zenuwstelsel. Hierdoor wordt de chemische onbalans hersteld. Dit kan bijvoorbeeld door het stimuleren van de opname of afbraak van neurotransmitters.

Eigenschappen

Psychofarmaca kunnen symptomatisch en/of preventief werken. Ze hebben veel bijwerkingen, zowel centraal als perifeer, door de beperkte orgaan-specificiteit en receptor-specificiteit. Voor deze bijwerkingen slikt men vaak ook weer medicijnen. Bij psychofarmaca is een langdurige behandeling noodzakelijk, omdat de werking vaak gebaseerd is op up- en downregulatie van receptoren en veranderingen in de signaaltransductie. Een chronische behandeling van psychofarmaca is noodzakelijk, omdat het vier tot zes weken duurt voordat het effect zichtbaar wordt. In deze periode vindt up- en downregulatie van receptoren plaats, omdat het receptorsysteem zich aanpast aan de het geneesmiddel.

Antidepressiva

Antidepressiva worden voorgeschreven bij pathologische depressie (affectieve stoornis, stemmingsstoornis). Het gaat om patiënten die problemen hebben met hun stemming: neerslachtigheid en/of somberheid. Bij een unipolaire depressie treden alleen bovenstaande symptomen op. In het geval van een bipolaire stoornis ben je manisch depressief. Dan zijn er vlagen van depressie en vlagen van extreme overmoedigheid en opgewektheid.

Ontstaan en voorkomen depressie

Er zijn genetische en niet-genetische factoren die meespelen bij het ontstaan van depressie. Er zijn ook omgevingsfactoren die een belangrijke rol spelen. Depressie komt in het algemeen vaker voor bij vrouwen dan bij mannen. De pathofysiologie is onbekend. Er zijn wel veel hypotheses.

Depressie en antidepressiva

De behandeling met antidepressiva is gericht op het verminderen van depressieve symptomen. Daarnaast worden ze ook gebruikt bij paniekstoornissen, agorafobie (pleinvrees), obsessieve compulsieve stoornis (OCD), boulimia nervosa en zenuwpijn (neuropathieën). In Nederland gebruikte in 2004 ongeveer 1 op de 20 mensen antidepressiva, wat neerkomt op bijna 800.000 mensen. Vooral tussen de 20 en 60 jaar gebruiken mensen antidepressiva. Van die 800.000 mensen is 2/3 vrouw.

Soorten antidepressiva

Alle antidepressiva zorgen voor een verhoging van de beschikbaarheid van noradrenaline (NA) en/of serotonine (5-HT) in de hersenen. Deze werking is pas na weken tot maanden merkbaar. Er zijn verschillende klassen antidepressiva:

• MAOA I-remmer: monoamine-oxidaseA remmer. MAOA I-remmers zorgen voor de remming van de afbraak van noradrenaline (NA) en 5-HT na heropname uit de synapsspleet. Hierdoor is er meer intracellulair noradrenaline en serotonine beschikbaar in het neuron. MAO I-remmers zijn oude middelen (ontdekt in de jaren 50) met veel en zeer gevaarlijke bijwerkingen.
• TCA: tricyclische antidepressiva: per toeval ontdekt in de jaren '50. TCA’s zorgen voor een non-selectieve remming van de heropname van NA (noradrenaline) en 5-HT (serotonine), waardoor er meer NA en 5-HT in synapsspleet blijft. Elke TCA heeft zijn eigen affiniteit voor NA of 5-HT.
• SSRI: selectieve serotonine heropname remmer: rond de jaren '80 op de markt gekomen. Zorgt voor selectieve remming van heropname van 5-HT. Bijvoorbeeld Prozac.
• SNRI: serotonine-noradrenaline heropname remmer: dit behoort tot de 3e generatie antidepressiva. Deze zorgt voor selectieve remming van heropname van serotonine én noradrenaline.

Bijwerkingen

Antidepressiva zijn niet ideaal, omdat ze niet sterk werken. Bij 60-70% van de gebruikers werkt het medicijn therapeutisch. Daarnaast is er een placebo-effect van 50%. Antidepressiva hebben klassieke bijwerkingen, doordat ze veel aangrijpingspunten hebben. Een ander nadeel is dat er bij antidepressiva sprake is van de ‘delayed onset’, waardoor het therapeutisch effect pas na 2-5 weken optreedt, en het maximaal therapeutisch effect pas wordt bereikt na 4-6 weken.

Bijwerkingen van TCA’s

TCA’s werken als non-selectieve remmers van de heropname van NA en 5-HT. De inhiberende werking op de heropname geeft ook bijwerkingen. Door de verhoogde beschikbare hoeveelheid NA in de synapsspleet kan tachycardie optreden, en door de verhoogde beschikbare hoeveelheid 5-HT in de synapsspleet kunnen GI-stoornissen en angst optreden. Bij een therapeutische dosis geven TCA’s ook bijwerkingen door blokkade van muscarine-, histamine-, en alfa1-adrenareceptors. Een overdosis kan zeer gevaarlijk zijn.

NB. Als er bij een patiënt veel valincidenten voorkomen kan dit dus veroorzaakt worden door bijwerkingen zoals duizeligheid. Ook is het belangrijk te realiseren dat een overdosis de dood tot gevolg kan hebben, wat erg gevaarlijk is voor patiënten met suïcidale gedachten.

TCA’s kunnen als perifere bijwerking ook alfa1-, M- en H1-receptoren blokkeren. H1-receptoren hebben kalmering, gewichtstoename en duizeligheid tot gevolg. Bij een overdosis TCA's komen hartritmestoornissen, hartstilstand en zelfs dood voor.

Bijwerkingen van SSRI’s

De meerderheid van de mensen krijgt SSRI’s voorgeschreven (paroxetine, Seroxat). SSRI’s hebben een andere selectiviteit dan TCA’s en werken relatief snel. SSRI's zijn niet cardiotoxisch en hebben geen perifere bijwerkingen. Ze hebben andere bijwerkingen, zoals gewichtstoename en seksuele dysfunctie. Daarnaast remmen ze CYP's, waardoor ze veel interacties hebben met andere medicijnen. Hierdoor is er een vergrote kans op bloedingen in het maag-darm stelsel aanwezig wanneer SSRI’s in combinatie met NSAID’s worden gebruikt. Een belangrijk risico is ook het optreden van suïcidale gedachten, vooral bij jongeren. Ondanks dat SSRI’s minder bijwerkingen geven dan TCA’s, zijn TCA’s klinisch effectiever dan SSRI’s. De bijwerkingen van MAO-I kunnen dodelijk zijn.

De nieuwere atypische antidepressiva (derde generatie) werken sneller, zijn veiliger (minder klassieke bijwerkingen) en zijn effectief in niet-responsieve patiënten. Ze hebben verschillende aangrijpingspunten op neurotransmissie. Het meest voorgeschreven antidepressiva is een derde generatie medicijn, genaamd Paroxetine (Seroxat®).

Antipsychotica

Antipsychotica zijn middelen tegen psychoses. Een psychose is geen ziektebeeld, maar een syndroom (met een aantal symptomen). Het kan een onderdeel zijn van een ziektebeeld, zoals schizofrenie. Schizofrenie is het meest voorkomende psychotisch ziektebeeld en kent zowel positieve (psychotische), negatieve als cognitieve symptomen. De etiologie wijst uit dat genetische en niet-genetische factoren een rol spelen in het ontstaan van schizofrenie. De pathofysiologie is onbekend, maar er zijn wel veel hypotheses, waaronder de dopaminetheorie van schizofrenie.

Werking antipsychotica

De werking van antipsychotica berust op blokkade van dopamine D2-receptoren. Op grond hiervan meent men dat een psychose het gevolg is van een verhoogde dopamineactiviteit in een specifiek baansysteem in de hersenen. Er is dus sprake van een verstoorde dopamine neurotransmissie in de hersenen.

Er zijn vier dopamine-baansystemen:

1. Nigrostratiaal dopaminesysteem: loopt van substantia nigra naar striatum en verzorgt motorische output. Wanneer dit systeem wordt geblokkeerd, treden er extrapiramidale bijwerkingen op. Denk aan acute dystonie, Parkinsonisme en tardieve dyskinesie. 

2. Mesolimbisch dopaminesysteem: loopt van het mesencephalon naar het limbische systeem. Dit systeem regelt euforie en ‘’salience’’. Met salience wordt bedoeld hoe je reageert op omgevingsprikkels. Hyperactiviteit van dit systeem leidt tot de positieve symptomen van schizofrenie. Blokkade van dit systeem heeft vermindert de activiteit en heeft een anti-psychotisch effect.

3. Mesocorticaal dopaminesysteem: loopt van mesencephalon naar cortex. Dit systeem regelt emotie en cognitie. Bij schizofrenie is dit systeem hypoactief (verminderd actief), waardoor de negatieve symptomen en cognitieve symptomen optreden. en is onderactief (hypoactiviteit) bij de negatieve symptomen van schizofrenie.

4. Tuberoinfundibulair dopaminesysteem: loopt van hypothalamus naar hypofyse. Dit systeem remt de prolactine-afgifte.

Bij schizofrenie is er dus sprake van een hyperactief mesolimbisch systeem, met positieve symptomen als gevolg, en een hypoactief mesocorticaal systeem, met negatieve en cognitieve symptomen als gevolg.

Soorten antipsychotica en het effect op de dopaminesystemen

Antipsychotica werken als antagonisten op de dopaminereceptoren. Deze antagonisten zorgen ervoor dat het mesolimbisch systeem niet hyperactief is, waardoor de psychotische symptomen verdwijnen. Deze antagonisten hebben echter wel vervelende bijwerkingen. Door het gebruik wordt het al hypoactieve mesocorticale systeem nog minder actief, waardoor er een toename is van de negatieve en cognitieve symptomen. Ook het nigrostratale- en tuberoinfundibulaire systeem, welke in normale toestand verkeerden, worden door de antagonisten hypoactief. De verminderde activiteit van het nigrostriatale systeem zorgt voor extrapiramidale bijwerkingen (EPS), zoals acute dystonie (onvrijwillige repetitieve langzame bewegingen), parkinsonisme en tardieve dyskinesie (treedt in later stadium op: onwillekeurige herhalende bewegingen). De hypoactiviteit van het tuberoinfundibulaire systeem heeft hormonale disfunctie als gevolg, waardoor osteoperose en cardiovasculaire problemen kunnen optreden.

Antipsychotica worden onderverdeeld in twee klassen: de klassieke, typische antipsychotica (1e generatie) en de atypische antipsychotica (2e generatie). De twee klassen hebben allebei een gunstig effect op de positieve psychotische symptomen en blokkeren de D2-receptoren in de hersenen.

Er is ook een aantal verschillen tussen de klassen. Zo hebben de atypische antipsychotica ook een therapeutisch effect op de negatieve en cognitieve symptomen. Bovendien hebben atypische antipsychotica minder extrapiramidale bijwerkingen. Ook zijn ze effectiever bij therapieresistente patiënten. Atypische antipsychotica hebben als vervelende bijwerking gewichtstoename. Atypische antipsychotica hebben meer aangrijpingspunten dan de typische antipsychotica en hebben dus een ander farmacologische profiel. Atypische antipsychotica hebben een hoge affiniteit voor 5-HT2A-receptoren, een snelle dissociatie van D2-receptoren en zijn partiële D2-receptor agonisten. De atypische antipsychotica hebben veel aangrijpingspunten, in tegenstelling tot de klassieke antipsychotica. Hoe atypische antipsychotica werken, is nog onduidelijk.

HC: Wat valt te verstaan onder bewustzijnstoornissen?

Met bewustzijn kunnen twee verschillende dingen bedoeld worden:

1. Wekbaarheid: het bewustzijnsniveau. Bij afwijkingen in de wekbaarheid wordt de patiënt doorverwezen naar de neuroloog.

2. Inhoud van het bewustzijn, als in gedachten, herinneringen en emoties. Bij afwijkingen wordt de patiënt doorverwezen naar een psychiater.

Een patiënt is in coma wanneer de patiënt:

• niet spreekt;

• de ogen niet opent;

• geen opdrachten kan uitvoeren.

De hersenen zijn opgedeeld in verschillende compartimenten door de Falx en het tentorium. Het tentorium verdeelt de hersenen in een supratentorieel compartiment en een infratentorieel-compartiment. Deze compartimenten zijn belangrijk bij het lokaliseren van een laesie. Zie de powerpointdia 9 van het hoorcollege voor een afbeelding waarin de compartimenten zijn aangegeven.

Voor het bewustzijn zijn de volgende systemen nodig:

• ARAS: Ascenderend reticulair activerend systeem bevindt zich in de hersenstam. De ARAS projecteert naar de medulla en naar de thalamus. De medulla oblongata is belangrijk voor de ademhaling en circulatie.

• Cerebrale cortex.

• Vezelverbindingen tussen de ARAS en de cortex, lopend via de thalamus.

Een bloeding rond de ARAS kan dus zorgen voor problemen met het bewustzijn. Een probleem bij de thalamus kan ook zorgen voor een verlaagd bewustzijn, omdat hier o.a. de verbindingen tussen de ARAS en de cortex lopen.

Ongeveer 50% van een systeem is nodig voor een normale wekbaarheid. Dus wanneer ongeveer de helft van een van de systemen is aangedaan kan er een verlaagd bewustzijn optreden. Verplaatsing van hersenweefsel is ook gevaarlijk voor het bewustzijn.

Verschillende oorzaken van een coma:

• Een infratentoriële of supratentoriële laesie kan ontstaan door een bloeding, infarct, infectie/abces of ontsteking. Er kan oedeem en/of verplaatsing optreden.

• Een metabole/diffuse laesie kan ontstaan door hypoxie, ischemie, hypoglycemie en intoxicatie. Er kan oedeem en/of verplaatsing optreden. Diffuse structurele laesies zijn vaak op een CT zichtbaar als contusiehaarden.

Onderzoek van een patiënt in coma: een spoedsituatie

• ABC (airway, breathing, circulation)

• GCS: Glasgow Coma Scale

• Algemeen lichamelijk onderzoek (temperatuur)

• Overig neurologisch onderzoek, zoals meningeale prikkeling. Het is belangrijk om bij een traumapatiënt rekening te houden met een eventueel nekletsel.

De glascow coma scale wordt gebruikt omdat het een betrouwbare methode is die bruikbaar is voor iedereen (ambulance en artsen etc.). De GCS is relevant voor de functie van de hersenen. De schaal bestaat uit; het openen van de ogen (Eyes), motorische reactie (Motor), Verbaal (Verbal).

Men spreekt van een coma wanneer:

• E=1

• M=5

• V=2

Opgeteld geeft 8 of lager.

Bij een comateuze patiënt wordt een heteroanamnese afgenomen, waarbij gevraagd wordt naar onder andere omstandigheden, trauma, acuut of geleidelijke ontstaanswijze, medicatie, voorgeschiedenis en mogelijke intoxicaties.

Neurologisch onderzoek bij de comateuze patiënt

Bij neurologisch onderzoek worden bepaalde hersenstamreflexen van boven naar beneden getest (hersenzenuwen worden van boven naar beneden nagelopen). De hersenstamreflexen hebben namelijk een relatie qua locatie met de hersenstamkernen en het ARAS-systeem, waardoor een mogelijke laesie gelokaliseerd kan worden. Ook worden de spiertonus, motoriek (spontaan of bij prikkeling) en andere reflexen getest. Het is belangrijk om op asymmetrie hierin te letten.

Aanvullend onderzoek bij comateuze patiënt

• Labonderzoek: o.a. glucose, CPR, lever- en nierfuncties.

• CT-hersenen

• Op indicatie: ECG, lumbaal punctie, EEG (elektro-encefalografie: meten van elektrische activiteit in de hersenen)

Bij een coma is het heel belangrijk om snel de oorzaak op te sporen. Als er namelijk een verplaatsing van hersenweefsel optreedt (herniatie), kan er inklemming optreden. Dit is meestal een onomkeerbaar proces en kan overlijden als gevolg hebben.

Inklemming

Als er een ruimte innemend proces (RIP) plaatsvindt in de hersenen, zoals een bloeding, wordt het hersenvolume vergroot. Omdat de schedel niet uit kan zetten zal de intracraniële druk toenemen, waardoor er druk op de andere hersenhelft kan optreden, of een neerwaartse verplaatsing, met druk op de hersenstam als gevolg. Door een verminderde doorbloeding kan ook ischemie van het hersenweefsel optreden. Hierdoor wordt het coma steeds dieper en vallen hersenstamfuncties uit, als eerst de pupilreacties (alarmsymptoom inklemming). Als er niet snel ingegrepen wordt overlijdt de patiënt binnen korte tijd.

Supratentoriele inklemming vindt plaats boven het tentorium:

• Uncaal (transtentorieel)

• Centraal

• Cingulair (subfalciaal)

• Externe herniatie

Infratentoriele inklemming vindt plaats onder het tentorium:

• Opwaards: cerebellair of transtentorieel
• Tonsillair: neerwaards cerebellair

Bij transtentoriele/uncale inklemming wordt het mediale deel van de temporaalkwab door de hiatus tentorii geduwd, waardoor er compressie op de hersenstam wordt veroorzaakt. De nervus oculomotorius ligt in de hiatus. Druk zorgt dan voor ipsilaterale pupilverwijding als vroeg symptoom, waarna totale uitval van de nervus oculomotorius optreedt. De score in de GCS daalt en een contralaterale hemiparese treedt op.

Een CT is heel belangrijk om snel de oorzaak van het coma en het risico op inklemming te bepalen. Bij oedeem kunnen anti-oedeemmaatregelen gebruikt worden. Er moet snel gehandeld worden om hersenschade te beperken en inklemming te voorkomen of te behandelen.

Er zijn een aantal ziektebeelden die sterk lijken op coma:

• Een vegetatieve toestand ontstaat na ongeveer een maand na diffuus hersenletsel zoals bij een trauma. De maximale score op de GCS is 4-4-2. Men spreekt van een minimal conscious state. Er zijn normale vegetatieve functies zoals slaap-waakritme, oogbewegingen en reflexmatige motorische reacties. Er is geen bewuste reactie op de omgeving en geen gewilde motoriek.

• Bij het ‘Locked-In’ syndroom is de patiënt ‘opgesloten in het eigen lichaam’. Het syndroom wordt vrijwel altijd veroorzaakt door een herseninfarct ter hoogte van de pons. Er is sprake van totale verlamming en de patiënt kan niet spreken (anarthrie) door een laesie van de pyramidebanen en een laesie bij n. VII. Oogbewegingen zijn mogelijk, waardoor de patiënt m.b.v. oogbewegingen kan communiceren. De patiënt is helemaal helder en de EEG is normaal.

• Akinetisch mutisme is een motorische stoornis waarbij de patiënt niet kan bewegen en spreken. Er zijn vaak wel oogvolgbewegingen en de patiënt is ook alert. Akinetisch mutisme is reversibel als het veroorzaakt wordt door een hydrocephalus en maar tijdelijk bij een frontaal proces. Het is daarom belangrijk om een CT te maken.

• Narcolepsie is een slaapstoornis, waarbij de patiënt erg slaperig is overdag, en plotseling in slaap kan vallen. De patiënt heeft ook klachten zoals kataplexie (verlies van spiertonus, uitgelokt door emoties), hypnagoge hallucinaties (levensechte dromen tussen slapen en waken) en slaapparalyse. Bij een slaapparalyse is er sprake van een kortdurend verlies van controle van de skeletspieren bij de overgang van slaap en waken. De patiënt is dan kortdurend ‘verlamd’.

• Bij een functioneel coma lijkt de patiënt in coma, terwijl de patiënt niet in coma is. Alle hersenstam reflexen en vitale functies zijn zonder afwijkingen, maar de patiënt reageert niet op prikkels. De voorgeschiedenis is heel belangrijk en om deze diagnose te stellen moeten andere oorzaken worden uitgesloten. Intoxicatie kan een oorzaak zijn.

Zelfstudie: Welke dopaminesystemen zijn te vinden in de hersenen?

De drie belangrijkste dopaminerge systemen in het centrale zenuwstelsel zijn:

1. De substantia nigra (pars compacta). Deze cellen hebben hun zenuwuiteinden vooral in het caudatus-putamencomplex. In dit complex is dopamine een belangrijke neurotransmitter.

2. Het ventraal tegmentaalgebied. Deze cellen hebben hun zenuwuiteinden in het centrale striatum en de frontale cortex. Dopamine beïnvloedt hier ook de afgifte van glutamaat uit de corticostriatale zenuwuiteinden en werkt dus als een neuromodulator (stoffen die de afgifte van andere stoffen beïnvloeden).

3. De hypothalamus. De cellen hier hebben hun zenuwuiteinden in de hypofyse. Waarschijnlijk werkt dopamine in dit systeem als neurohormoon, want het remt de afgifte van groeihormoon en prolactine uit de adenohypofyse. Een neurohormoon is een stof die vanuit een zenuwcel aan de bloedbaan wordt afgegeven en ergens anders in het lichaam cellen beïnvloedt.

Dopamine is een voorloper van noradrenaline. In de synthese van dopamine is de omzetting van L-tyrosine naar L-dopa (levodopa) de snelheidsbepalende stap. Dopamine wordt afgebroken door het enzym monoamino-oxidase (MAO) tot DOPAC enerzijds en anderzijds door catechol-O-methyl-transferase (COMT) tot 3-MT. Beide afbraakproducten worden door MAO en COMT omgezet tot homovanillezuur (HVA). COMT werkt buiten de cel. MAO werkt in de cel. MAO heeft twee vormen: A en B. Dopamine heeft voor beide ongeveer dezelfde affiniteit en wordt door beide subtypen afgebroken. Dopamine wordt door middel van transportmechanismen opgenomen in presynaptische zenuweinden, zodat het neuron het weer kan hergebruiken.

Dopamine kan zich binden aan twee metabotrope receptoren:

• Dopamine-D1. Stimulering van de receptor leidt tot verhoging van cyclisch AMP. Ze kunnen gebruik maken van fosfolipase C als second messenger. Deze receptoren bevinden zich alleen postsynaptisch. Tot de dopamine-D1-familie horen ook D1- en D5-receptoren.

• Dopamine -D2. Stimulering van de receptor leidt tot een verhoging van adenylcyclase of tot conformatieverandering van een ionkanaal. Deze receptoren bevinden zich zowel pre- als postsynaptisch. Tot de dopamine-D2 familie horen ook D3- en D4-receptoren.

Schizofrenie

Bij schizofrenie werkt het mesolimbische systeem overactief (hyperactief). Dit systeem veroorzaakt daardoor positieve symptomen. Aan de andere kant is het mesocorticale systeem onderactief (hypoactief), waardoor negatieve symptomen ontstaan.

Medicijnen tegen schizofrenie zijn antipsychotica. Hierbij kan onderscheid gemaakt worden tussen de klassieke (typische) antipsychotica en de nieuwere, atypische antipsychotica. Beide groepen farmaca hebben een antagonistische werking op de D2-receptoren. De atypische antipsychotica grijpen daarnaast ook aan op de histamine 1 en 5-HT (serotonine) receptoren. Bovendien werken de atypische antipsychotica beter tegen negatieve symptomen. Dit komt doordat de atypische antipsychotica partiële agonisten zijn. In gebieden met veel dopamine (zoals het hyperactieve mesolimbische systeem) zal nu de werking van dopamine verminderen. Maar in gebieden met weinig dopamine (zoals het hypoactieve mesocorticale systeem) zal de werking van dopamine juist versterkt worden.

Ook is de werking van atypische antipsychotica bij resistente patiënten groter dan bij klassieke antipsychotica. De klassieke antipsychotica hebben extrapiramidale bijwerkingen. De atypische antipsychotica hebben dat minder. Extrapiramidale bijwerkingen ontstaan doordat niet alleen in het mesolimbische systeem de dopaminereceptoren worden geblokkeerd, maar ook de andere dopaminesystemen. De blokkade van dopaminereceptoren in het stratium en de substantia nigra veroorzaken extrapiramidale bijwerkingen.

Extrapiramidale symptomen zijn:

• Dyskinesie: onvrijwillige, abnormale bewegingen voornamelijk in hoofd-, hals- en schoudergebied.

• Symptomen als bij de ziekte van Parkinson (Parkinsonisme)

• Acathisie: motorische onrust

Op basis van de relatieve receptoraffiniteit zijn de belangrijkste perifere bijwerkingen:

• blokkade perifere receptor: geen constrictie vaten.

• blokkade muscarinereceptoren: hartslagfrequentie en voortgeleiding gaan niet meer omlaag, geen bronchoconstrictie en slijmvorming.

• blokkade histamine 1-receptor: minder actiepotentialen in neuron.

Ziekte van Parkinson

De ziekte van Parkinson ontstaat doordat de dopaminerge cellen in de substantia nigra afsterven. Doordat er minder dopamine gemaakt wordt, ontstaat er een onbalans tussen het exciterende acetylcholine en het inhiberende dopamine. Om de balans tussen de twee neurotransmitters te herstellen, kun je de concentratie dopamine laten stijgen, of de concentratie acetylcholine laten dalen door middel van medicijnen.

Anti-Parkinson middelen zijn:

• Dopaminereceptoragonisten.

• Remmers van mono-amino-oxidase-B (MAO-B). Een voorbeeld van een MAO-B remmer is selegiline. Dit medicijn zorgt ervoor dat de aminen (zoals dopamine) in het centrale zenuwstelsel vertraagd worden afgebroken doordat MAO-B wordt geremd.

• Remmers van de catecholamine-O-methyl-transferase (COMT)

• Anticholinergica. De dominantie van de cholinerge activiteit wordt teruggedrongen door antagonisten op de muscarinereceptoren in het centrale zenuwstelsel. De disbalans tussen ACh en dopamine wordt zo hersteld.

• Amantadine.

• Levodopa. Levodopa is een precursor van dopamine en kan de bloedhersenbarrière passeren. De omzetting van levodopa in dopamine kan in de hersenen plaatsvinden dor het enzym dopa-decarboxylase. Er komt meer dopamine beschikbaar wanneer mensen levodopa slikken.

Een acute bijwerking van levodopa is misselijkheid en braken. Dit komt omdat levodopa ook buiten de bloedhersenbarrière al wordt omgezet in dopamine. Dit dopamine is niet nodig en veroorzaakt braken en misselijkheid. Orale inname van domperidon bestrijdt deze bijwerking. Domperidon kan niet door de BHB en remt de decarboxylering en COMT-geïnduceerde afbraak van levodopa in het bloed. Daardoor komt er meer levodopa bij de hersenen en wordt er minder in de periferie omgezet. Bij langdurige behandeling met levodopa kunnen motorische bijwerkingen ontstaan. Dopaminereceptoragonisten worden dan vaak als aanvullende therapie ingezet. De dopamineagonisten stimuleren dan de D2-receptor, met soms de D1-receptor erbij.

De anticholinergica (zoals biperideen) kunnen ook muscarinereceptoren in het perifere zenuwstelsel blokkeren. Dit kan bijwerkingen als droge mond, accomodatiestoornissen, obstipatie en tachycardie veroorzaken.

Zelfstudie:  Wat zijn kenmerken van schizofrenie?

Symptomatologie

Mensen met schizofrenie hebben last van positieve en negatieve symptomen. De term ‘’positief symptoom’’ is bedacht omdat je als het ware 'er iets bij krijgt'. Tot de positieve symptomen horen bijvoorbeeld wanen en hallucinaties. Bij hallucinaties zie je dingen die er in werkelijkheid niet zijn (je krijgt ze ‘’erbij’’). Hallucinaties kunnen op alle zintuigen betrekking hebben, dus niet alleen op zien. Hallucinaties bij schizofrenen zijn vaak het horen van negatieve stemmen.

Bij wanen bedenkt een persoon dingen die er niet zijn. Wanen hebben uitsluitend betrekking tot het denken. Wanen zijn bijvoorbeeld complottheorieën, achtervolgingen, andermans gedachten kunnen lezen of paranormale gaven. Een waanwaarneming is een overlapping van hallucinaties en wanen. Een betrekkingswaan is een waan waarbij een schizofreen alles op zichzelf trekt, bijvoorbeeld op de radio of op de televisie speciale boodschappen horen die alleen voor die persoon zelf bedoeld zijn.

Een psychose is een episode waarbij iemand niet goed het verschil weet tussen fantasie en werkelijkheid. Dit is een tijdelijk positief symptoom.

Negatieve symptomen heten zo omdat er ‘’iets weg is’’, wat er wel hoort te zijn. Voorbeelden van negatieve symptomen zijn:

• gevoelsarmoede

• verwardheid

• apathie: passiviteit

• spraakarmoede

• verstoord dag- en nachtritme

• vlak affect: het niet tonen en ervaren van emoties

Katatoon gedrag hoort bij schizofrenie of een depressie. Wasachtige flexibiliteit is een symptoom van katatoon gedrag en wordt gekenmerkt doordat iemand een bepaalde houding aanneemt. De bepaalde houding kan heel lang duren, soms duurt het zolang dat er spierschade optreedt. Wanneer iemand met schizofrenie in zo'n houding zit, is de persoon bij bewustzijn, eet en drinkt die persoon slecht en praat niet (mutisme) of praat alleen andere mensen na. Andere mensen zijn bij katatoon gedrag juist heel onrustig. Katatonie is dus het best samen te vatten als bizar motorisch gedrag. 

Mensen met schizofrenie hebben ook vaak een slechte concentratie, leerproblemen en geheugenproblemen. Mensen met schizofrenie vinden de positieve symptomen vaak erger dan de negatieve symptomen.

Iemand met schizofrenie blijft negatieve symptomen houden tussen de psychosen door. Schizofrenie kent meerdere subtypen:

• paranoïde type: hierbij staan wanen en hallucinaties op de voorgrond.

• gedesorganiseerd type: chaotisch, vaak onverzorgd uiterlijk.

• katatoon type: vertoont katatoon gedrag.

• ongedifferentieerd type: vertoont van alle types wel een beetje gedrag.

Epidemiologie

De kans dat je schizofrenie krijgt gedurende je leven is 1%. In grote steden is de kans groter dat je schizofrenie krijgt. Ook tweede generatie allochtonen hebben een vergrote kans op schizofrenie. In het algemeen kun je zeggen dat mannen meer kans hebben op schizofrenie. Mannen krijgen symptomen vaak voor hun dertigste jaar. Vrouwen krijgen symptomen over het algemeen pas na hun dertigste jaar. Vrouwen met schizofrenie zijn over het algemeen minder teruggetrokken dan mannen met schizofrenie.

Erfelijkheid

Uit onderzoek is gebleken dat iemand 10% kans heeft om schizofrenie te krijgen als zijn vader schizofrenie heeft. Uit tweelingstudies blijkt dat wanneer een eeneiige tweelingbroer of -zus schizofrenie heeft, de kans 45% is dat de ander ook schizofrenie krijgt. Schizofrenie is deels erfelijk, maar voor een deel ook niet. Als bij tweelingen de kans 45% is om schizofrenie te krijgen, moet er nog een factor van 55% ergens anders vandaan komen, bijvoorbeeld:

• omgeving

• opvoeding

• vrienden

• drugs: cannabis vergroot de kans op het krijgen van schizofrenie

• stress (in jeugd)

• traumatische gebeurtenis

Anatomische hersenafwijkingen

Als je de hersenen van iemand met schizofrenie vergelijkt met een brein van iemand zonder schizofrenie, zie je dat het hersenvolume van iemand met schizofrenie ongeveer 40 mL kleiner is dan het brein van iemand zonder schizofrenie. Ook de prefrontale cortex en de temporale cortex (met name de hippocampus) zijn afwijkend. De prefrontale cortex zorgt normaal voor de cognitieve, emotionele functies en voor sociaal gedrag. De hippocampus heeft als taak het regelen van leren en geheugen. (vooral het kortetermijngeheugen). Hoe het brein eruitziet, hangt ook af van de leeftijd van de persoon.

Pathogenese

Bij schizofrenie is vooral de dopaminetransmissie gestoord. Het mesolimbische circuit (dat zorgt voor emotie) is overactief en zorgt voor de positieve symptomen. Het mesocorticale gebied is juist onderactief en zorgt voor de negatieve symptomen.

Medicatie

De meeste antipsychotica binden zich aan de D2-dopamine receptoren. Het remmen van het dopaminesysteem met deze medicijnen geeft extrapiramidale bijwerkingen, zoals trillen, stijfheid, seksuele dysfunctie, meer eetlust (leidt tot gewichtstoename) en dufheid. Door het remmen van het dopaminesysteem zullen de positieve symptomen afnemen, maar zullen de negatieve symptomen ook juist erger worden. In de hersenen is het nigrostriatale systeem het belangrijkste dopaminerge systeem. Een voorbeeld van en klassieke antipsychotica is haloperidol. Bijwerkingen hiervan zijn een bewegingsstoornis en hyperprolactinemie. Dit leidt weer tot erectieproblemen en borstvorming. Atypische antipsychotica zijn onder andere het zeer effectieve clozapine (dit levert echter het gevaarlijke agranulocytose op) en olazapine. Dit laatste medicijn zorgt gemiddeld voor een gewichtstoename vaan 25 kilogram.

Practicum: Hoe verhouden zich basale kernen en het limbisch systeem tot elkaar?

Cerebrale vascularisatiestoornissen zijn een belangrijke oorzaak van laesies in de capsula interna. Lacunaire infarcten (0,5-1,5 cm) kunnen alleen motorische syndromen dan wel alleen sensorische veroorzaken. Grotere laesies geven uitgebreidere (uitvals)verschijnselen, omdat in de capsula interna veel verbindingen zijn samengepakt. De banen die door de capsula interna lopen zijn:

• Corticothalamische banen en thalamocorticale banen. Bij laesies in deze banen past uitval van sensorische en motorische en cognitieve functies. Denk hierbij aan de corticale projectie van de basale kernen en het cerebellum, die via de thalamus verloopt.

• Corticopontine banen en pontocerebellaire banen. Laesies in deze banen geven als verschijnsel cerebellaire dysfunctie. Het cerebellum is belangrijk voor planning en timing van bewegingen.

• Corticobulbaire banen en corticospinale banen. Laesies geven motorische uitval, vooral in het gezicht.

De capsula interna bestaat grofweg uit drie delen: de crus posterius wordt van bloed voorzien door de a. choroidea anterior. De a. cerebri media en de a. cerebri anterior voorzien de crus anterior van bloed. De genu wordt door de a. carotis interna voorzien van bloed.

Slikken, kauwen en foneren blijven vaak gespaard bij een hemiplegie (halfzijdige verlamming), omdat de cortex deze structuren bilateraal aanstuurt. Als er dan één hersenhelft is aangedaan, kan de andere hersenhelft de functie dus nog overnemen.

Het verschil tussen een centrale en perifere facialis parese is goed te zien. Bij een centrale facialis parese, zal slechts de mondhoek afgezakt zijn. Bij een perifere facialis parese is een gehele lichaamshelft verlamd. Een patiënt kan dan bijvoorbeeld de ogen niet dichtdoen. Bij een perifere facialis parese kan een patiënt ook niet goed meer fronsen. Bij een centrale facialis parese is dit nog wel mogelijk, aangezien de niet-aangedane hemisfeer het fronsen nog over kan nemen.

De ziekte van Parkinson kenmerkt zich door bewegingsarmoede (hypokinesie). Dit komt doordat de substantia nigra wordt afgebroken, hierdoor wordt de directe weg geblokkeerd. Ook de terugkoppeling van bewegingen valt weg.

De ziekte van Huntington staat juist bekend om zijn bewegingsovermaat (hyperkinesie). Bij de ziekte van Huntington sterven de neuronen in de basale kernen versneld af. Het striatum valt hierbij uit, waardoor de indirecte weg wordt geblokkeerd en de terugkoppeling van bewegingen wegvalt.

Zelfstudie: Wat valt te verstaan onder stemmingsstoornissen?

Symptomatologie

Stemmingsstoornissen vallen uiteen in unipolaire en bipolaire stoornissen. Unipolaire stoornis geeft depressie. Een bipolaire stoornis is een depressie afgewisseld met episodes van manie (extreme uitgelatenheid). Van beide categorieën bestaan subtypen:

• unipolaire stoornis:

• seizoensgebonden depressie. Lichttherapie helpt.

• melancholische depressie/psychotische depressie

• postpartum: depressie na de bevalling

• dysthyme stoornis: depressieve stoornis gedurende twee jaar

• atypische depressie

• bipolaire stoornis:

• 'klassieke' bipolaire stoornis I : depressie en manie

• bipolaire stoornis II : depressie met hypomanie

• cyclothymie: frequent optredende perioden van depressieve en hypomane verschijnselen.

Er zit een verschil tussen normaal ‘’down’’ zijn en depressie. Bij een depressie is de inhoud en tijdsduur niet in verhouding tot een bepaalde gebeurtenis of situatie. Bovendien is er vaak geen goede oorzaak voor de depressie aan te wijzen.

De symptomen van een melancholische/vitale vorm van depressie zijn:

• anhedonie: verminderde interesse of verminderd vermogen om plezier te beleven.

• ontbreken van reactiviteit van stemming: de stemming klaart niet op in reactie op een positieve gebeurtenis.

• anders dan verdriet. De stemming is somber en gevoelloos.

• gewichtsverlies (door eetlustvermindering)

• vroeg wakker worden

• dagschommelingen

• agitaties: prikkelbaar, traag in bewegingen of juist onrustig

In tegenstelling tot de melancholische/vitale vorm van depressie, heeft een atypische depressie als kenmerken dat er wel reactiviteit van stemming is. Ook zijn de slaap, eetlust en het gewicht toegenomen, de patiënt is moe en overgevoelig voor afwijzingen.

Een hypomanische en een manische episode hebben een aantal overeenkomsten:

• opgeblazen gevoel van eigenwaarde of grootheidsideeën

• vermindere slaapbehoefte

• verhoogde afleidbaarheid

• toename in doelgerichte activiteiten

• zich overmatig bezighouden met aangename activiteiten

Bij een hypomanie kan iemand normaal functioneren. Het is een lichte vorm van manie. Als iemand een hypomanie heeft, is dit wel vaak een opstapje tot een échte manie.

Tussen een manische en depressieve episode zijn er verschillen:

• Manische episode

• Depressieve episode

• Opgeblazen gevoel van eigenwaarde of grootheidswaanzin

• Gevoel van waardeloosheid

• Zich overmatig bezighouden met aangename activiteiten

• Verlies interesse of plezier

• Druk

• Somber, geen energie

• Denken: jagen

• Denken: langzaam

Epidemiologie

Een bipolaire stoornis komt bij 1,3% van de bevolking voor. De stoornis komt vooral voor in de leeftijdscategorie van 15 tot 25 jaar. Een unipolaire stoornis komt veel vaker voor, namelijk 15%. Een unipolaire stoornis komt vooral voor tussen het 15e en 35e levensjaar. Depressies komen twee keer zo veel voor bij vrouwen als bij mannen. Voor bipolaire stoornissen is de verdeling ongeveer gelijk. Het beloop van bipolaire stoornissen I en II zijn ongunstig, want er is een grote kans op herhaling.

Erfelijkheid

De invloed van genetica is voor bipolaire stoornissen sterker dan voor unipolaire stoornissen. Onderzoek bij families en tweelingen toonde aan dat 85% van de bipolaire stoornissen erfelijk is. Een unipolaire stoornis ontstaat vooral door de omgevingsfactoren, bijvoorbeeld het overlijden van een naaste. Na een ernstige gebeurtenis is de kans op een unipolaire stoornis zes keer zo groot. Ook chronische stressvolle situaties, bij bepaalde persoonlijkheidsstoornissen (afhankelijke persoonlijkheidsstoornis, borderline) of een moeilijke jeugd kunnen zorgen voor een verhoogd risico op unipolaire stoornissen.

Pathogenese

Wanneer je 'slechte' genen hebt, is er een verminderde of verkorte activiteit van serotonine en kun je een depressie krijgen. Ook stress en stress-hormonen spelen een rol bij het ontstaan van een depressie. Mensen meten een depressie hebben een verhoogd cortisolgehalte. Cortisol is een stresshormoon. De hypofyse-as (HPA-as) regelt de stressreactie via de hypofyse of de hypothalamus. Wanneer dit systeem verstoord is, werkt de negatieve feedback niet goed en kun je een depressie krijgen.

Neurotransmissie

De cellichamen van het serotoninesysteem liggen in de raphekernen in de pons. Ook liggen de cellichamen in de medulla oblongata. Neuronen met de neurotransmitter serotonine regelen:

• de eetlust, in samenwerking met de hypothalamus

• impulsiviteit en angst in het limbische systeem

• obsessies in samenwerking met de basale kernen

De cellichamen van het noradrenerge systeem bevinden zich in de hersenstam (lobus coeruleus). Noradrenaline regelt:

• stress, aandacht en remming. Deze baan is gericht naar de frontale cortex.

• energiehuishouding, vermoeidheid en emoties. Dit doet het noradrenerge systeem in samenwerking met het limbische systeem.

Medicatie

Antidepressiva hebben effect op de neurotransmitters noradrenaline, serotonine en dopamine. Lithium en anti-epileptica worden zowel als medicatie voor neurologische aandoeningen als voor bipolaire stoornissen gebruikt. Het anti-epileptica is een onderhoudstherapie. Anti-epileptica werken verdovend en prikkeldrempelverlagend. Lithium heeft als ernstige, blijvende bijwerkingen neurologische schade en nierbeschadiging (bij langdurig gebruik). Elektroconvulsieve therapie (shocktherapie) wordt gebruikt als niet-medicamenteuze interventie op het niveau van de hersenen.

Zelfstudie: Wat zijn noradrenaline- en serotonine systemen en middelen
bij stemmingsstoornissen?

Serotonerge cellen liggen vooral in groepen in de middenhersenen, zoals de raphekernen. Vanuit daar lopen axonen naar grote delen van het extrapiramidale en mesolimbische systeem, de cortex en het ruggenmerg. Serotonine ontstaat uit het aminozuur L-tryptofaan. Eerst wordt dit aminozuur omgezet tot L-5-hydroxytryptofaan en daarna in 5-hydroxytryptofaan (5-HT = serotonine). De werking van serotonine en ook die van noradrenaline stopt op twee manieren:

• omzetting, voor serotonine vooral door MAO-A.

• heropname in het presynaptische uiteinde via een heropnamesysteem.

Serotonine kan zich aan ionotrope en aan metabotrope receptoren binden. Er worden zeven verschillende serotoninereceptoren onderscheiden, 5-HT1 tot en met 5-HT7.

Stoornissen in het noradrenerge en serotonerge systeem worden in verband gebracht met stemmingsstoornissen. Depressieve symptomen ontstaan door een disbalans tussen serotonine en noradrenaline in het monoaminesysteem. De beschikbare medicijnen voor depressieve stemmingen zijn de antidepressiva die de heropname van monoamines remmen (TCA's en SSRI's) en de monoamine-oxidaseremmers (MAO).

TCA's hebben als aangrijpingspunt de receptoren en transportmechanismen van neurotransmitters die voor de heropname zorgen. TCA's blokkeren de receptor van de ene soort neurotransmitter, waardoor die neurotransmitter niet kan binden. Het signaal van die neurotransmitter wordt niet doorgegeven. Het blokkeert ook de transportmechanismen van een andere soort neurotransmitter, zodat die neurotransmitter niet meer heropgenomen kan worden. De neurotransmitter blijft langer in de synapsspleet en kan dus meer actiepotentialen veroorzaken in de doelcel. Doordat de receptor van een soort neurotransmitter wordt geremd en van een andere neurotransmitter de heropname wordt geremd, kan de onbalans worden opgelost.

De bijwerkingen van TCA's zijn sedatie (lager bewustzijn), agitatie (onrust en zenuwachtigheid) en hypotensie. De bijwerkingen treden op door de blokkering van receptoren.

Cimetidine is een antihistaminicum, dat de plasmaconcentraties van TCA's  verhoogt en daarmee de anticholinerge bijwerking verergert.  Een antihistaminicum blokkeert de histaminereceptoren. Een TCA heeft ook een antihistaminische werking.1 De TCA en cimetidine gaan competitie aan om een bindingsplek op de histaminereceptor. Er is dus sprake van een inducerende reactie. De concentratie in het plasma voor TCA's stijgt.

SSRI's zijn selectieve serotonineremmers. SSRI's remmen specifiek de heropname van serotonine, waardoor er meer serotonine in de synapsspleet blijft. Dit serotonine heeft langer de tijd om te binden aan een receptor. Hierdoor komt er een groter signaal aan in de postsynaptische cel. SSRI's hebben daarnaast minder bijwerkingen dan TCA's. SSRI's zijn krachtige remmers van CYP-iso-enzymen. Wanneer een patiënt fluvoxamine (een SSRI) en propanolol (een ß-blokker) moet slikken, kan het hart abnormaal langzaam gaan werken (bradycardie). De SSRI remt het CYP-iso-enzym, waardoor de ß-blokker niet genoeg wordt afgebroken. Dit leidt tot een overdosis van de ß-blokker.

Ten slotte kunnen ook MAOA-remmers dienen als antidepressiva. MAOA-remmers remmen MAOA, dat in het centrale zenuwstelsel noradrenaline, dopamine en serotonine inactiveert. Doordat dit afbraakenzym wordt geremd, blijft er meer neurotransmitter in de synapsspleet, wat leidt tot een sterker signaal.

IC: Wat zijn de farmacologie en famacotherapie van het zenuwstelsel?

De ziekte van Parkinson en symptomen

Verhoging centrale dopaminerge activiteit: Parkinsonmiddelen

Parkinson is een neurologisch ziektebeeld dat zich kenmerkt door degeneratie van neuronen in de substantia nigra. De symptomen zijn in het algemeen van motorische aard. Het is een ouderdomsziekte, de meeste patiënten zijn ouder dan 70 jaar. De ziekte is degeneratief, omdat in de loop van de tijd er meer degeneratie van neuronen in het centrale zenuwstelsel plaatsvindt. De aandoening wordt hierdoor steeds ernstiger en is dus progressief.

De kernsymptomen zijn motorisch en er wordt ook wel gesproken van parkinsonisme. Klassieke motorische symptomen zijn (ook wel trias Parkinson genoemd):

• Rust-tremor: Openbaring van de ziekte van Parkinson begint meestal met beven van de hand. De tremor is alleen aanwezig in rust, en verdwijnt dus bij gebruik.

• Spierstijfheid (rigiditeit): ook wel het ‘tandradfenomeen’ genoemd. Bewegingen zijn niet vloeiend. Dit leidt tot een voorovergebogen houding.

• Bewegingsarmoede/traagheid (hypo-/bradykinesie): patiënten met Parkinson bewegen vaak op een vertraagde manier.

• Balans- en houdingsstoornissen: komen vooral in een later stadium van de ziekte voor. Patiënten hebben een voorovergebogen houding en kunnen makkelijk vallen, wat ook vaak valangst veroorzaakt.

De ziekte van Parkinson is een heterogeen ziektebeeld: in de patiëntenpopulatie zijn er verschillen in ‘onset’, symptomen en progressie van de ziekte.

Er wordt onderscheidt gemaakt tussen twee verschillende types.

1. TD-type (tremor-dominant): het ‘klassieke beeld’ begint met een rust-tremor, vaak bij een jongere patiënt. De verslechtering is langzaam.

2. PIGD-type (postural imbalance and gait disorder): er is sprake van houdings-, loop-, en balansstoornissen, vaak bij oudere patiënten. De achteruitgang is snel.

Het TD-type kan in een later stadium overgaan in een PIDG-type ziektebeeld.

Niet elke Parkinsonpatiënt vertoont alle motorische symptomen. Er zijn ook andere symptomen, waaruit verschillende types zijn af te leiden: het TD-type (klassieke beeld: tremor, voorovergebogen houding, bewegingstraagheid, langzame verslechtering) en het PIDG-type (balans- en loopstoornissen, depressie, dementie, snelle progressie).

Naast alle motorische verschijnselen zijn er ook andere symptomen:

• Autonome stoornissen zoals orthostatische hypotensie.

• Psychische stoornissen zoals depressie, cognitieve stoornissen, dementie en psychoses. Psychoses kunnen ook het gevolg zijn van medicatie tegen Parkinson. Als een psychose niet het gevolg is van medicatie is er sprake van een endogene psychose.

Pathofysiologie van de motorische symptomen

Bij Parkinson is er een geleidelijk verlies van dopaminecellen in de substantia nigra, hierdoor ontstaat een dopaminerge deficiëntie in basale ganglia. Pas bij een degeneratie van ongeveer 60%-80% krijgt een patiënt symptomen. De basale ganglia (ook wel het extrapiramidale systeem genoemd) zijn betrokken bij regulatie en modulatie van de bewegingen en spiertonus. Bij de controle, bewegingen en spiertonus zijn de basale ganglia betrokken (ook wel het extrapiramidaal systeem genoemd). Het extrapiramidale systeem beïnvloedt door regulatie en modulatie namelijk de motorische output en is belangrijk voor de activatie van bewuste bewegingen en voor de remming van ongewilde bewegingen. Dopamine en acetylcholine zijn betrokken bij dit systeem. Bij Parkinson is er sprake van een onbalans tussen dopamine en de acetylcholine activiteit. Er is sprake van een onbalans tussen de dopamine en acetylcholineconcentratie. De dopamineconcentratie is verminderd, waardoor de acetylcholineconcentratie ten opzichte van de dopamineconcentratie relatief verhoogd is. Door dopaminedeficiëntie is de regulatie van de bewegingen verstoord. Om de balans te herstellen kunnen middelen worden gebruikt die dus zorgen voor een verhoging van de dopaminerge activiteit van de hersenen (dopaminerge middelen) en/of een remming van de cholinerge activiteit van de hersenen (anticholinergica). Parkinsonmiddelen zorgen dan ook voor verhoging van centrale dopaminerge activiteit of/en remming van de centrale cholinerge activiteit. In principe moeten deze middelen alleen werken in de basale ganglia.

Anticholinergica

Anticholinergica worden vooral voorgeschreven bij therapieresistente patiënten. Anticholinergica zijn muscarine antagonisten en grijpen aan op de muscarine receptoren van het CZS. Anticholinergica hebben een gunstig effect op de (rust)tremor. Een groot nadeel van anticholinergica is dat er als bijwerking cognitieve stoornissen kunnen optreden (centrale bijwerking). Perifere bijwerkingen als droge mond, wazig zien, urineretentie, obstipatie en tachycardie kunnen ook optreden. Dit komt doordat muscarinereceptoren zich ook in het parasympathische stelsel bevinden. Wanneer in dit stelsel blokkade optreedt, leidt dit tot blokkade van parasympathische effecten. Anticholinergica worden ook wel gebruikt om extrapiramidale bijwerkingen tegen te gaan bij gebruik van antipsychotica.

Remming centrale cholinerge activiteit: Anticholinergica

Ze grijpen aan op de muscarinereceptoren. Ze zorgen voor een vermindering van de hyperactiviteit van de cholinerge neuronen. Ze zijn vooral effectief bij tremors en minder bij rigiditeit. Het nadeel van deze middelen zijn de anticholinerge bijwerkingen.

Dopaminerge middelen

Dopamine wordt gemaakt met hulp van tyrosine, dat door tyrosine hydroxylase (TH) wordt omgezet in L-dopa. L-dopa wordt omgezet door dopa-decarboxylase in dopamine, of door COMT omgezet in 3-OMD. Dopamine wordt in de synapsspleet afgebroken door COMT, of wordt opnieuw opgenomen en in het neuron afgebroken door MAOB en COMT. Het doel van dopaminerge middelen is het verhogen van de dopaminerge activiteit in de (nog) aanwezige nigrostriatale projecties. Mogelijke geneesmiddelen om de dopaminerge activiteit te verhogen zijn:

• Dopamine agonisten: agonist voor de dopaminereceptoren op het postsynaptisch membraan.

• MAOB-remmers en COMT-remmers: hierdoor vindt minder (snelle) intracellulaire afbraak van heropgenomen dopamine plaats.

• Levodopa: een precursor van dopamine, wordt intracellulair omgezet in dopamine en zorgt voor een verhoging van de dopamineconcentratie in de cel.

NB. Tyrosine toedienen om zo de hoeveelheid l-dopa in de cel te verhogen heeft geen zin, omdat tyrosine hydroxylase (TH), dat tyrosine in l-dopa omzet, een maximale capaciteit heeft.

Als je de hoeveelheid dopamine wilt verhogen, kun je twee dingen veranderen:

1. meer dopamine maken dat kan werken in het overgebleven neuron, door:

heropname remmen: dopamine-transporters remmen

2. minder snelle dopamineafbraak: COMT-remmer of MAOB-remmer

3. meer tyrosine in de cel: tyrosine toedienen. Dit heeft geen zin, omdat TH een maximale capaciteit heeft. TH is de snelheidsbepalende stap.

4.  L-dopa toedienen (precursor dopamine): levodopa

5. agonist op de receptor: dopamineagonist

6. acetylcholinesysteem remmen:

7. antagonist op (m-)receptor

8. toediening van esterase dat acetylcholine afbreekt

Levodopa

Levodopa is tegenwoordig het meest effectieve middel en snelst werkzame middel voor behandeling van motorische symptomen van Parkinson. Levodopa is een precusor van dopamine en wordt ingenomen als pil. Levodopa komt terecht in het maag-darm stelsel, wordt gemetaboliseerd, waarna de metabolieten zich verdelen via het bloed. Levodopa heeft echter ook ernstigste perifere en centrale bijwerkingen. Na enkele jaren levodopagebruik kunnen ernstige motorische complicaties optreden.

Farmacokinetiek van levodopa

Absorptie

De absorptie van levodopa is relatief snel. Dit is vreemd, want het is een polaire stof. Levodopa is echter een stof die lijkt op aminozuren en kan dus via aminozuur-transporters toch gemakkelijk door de celmembranen heen. Door de transporters kan levodopa de dunne darmwand en de bloed-hersenbarrière passeren. De transporters zijn verzadigbaar, waardoor levodopa niet ingenomen moet worden met eiwitrijke voeding, zoals melkproducten.

Metabolisme

De biologische beschikbaarheid (Flevodopa) is 40-50% en minder dan 1% bereikt dan het CZS. Voordat levodopa in het bloed terechtkomt, wordt er namelijk al veel afgebroken in de darm en lever (sterke pre-systemische eliminatie). Levodopa wordt perifeer door de lever en darm omgezet in 3-OMD door catecholamine-O-methyl-transferase (COMT) en in dopamine door dopa-decarboxylase (DDC). De dopamine kan in het perifere systeem zorgen voor bijwerkingen. 3-OMD en het overige levodopa kan de BHB passeren en zo in de hersenen terecht komen. Als compensatie voor de kleine biologische beschikbaarheid zou men hogere doseringen kunnen slikken, maar dit zou echter leiden tot veel perifere bijwerkingen. Een oplossing is het slikken van een combinatiepreparaat van levodopa met perifere afbraakenzym-remmers. Perifere decarboxylaseremmers zorgen voor een hogere biologische beschikbaarheid van levodopa door de remming van CYP’s. Deze remmer kan de BHB niet passeren, DDC mag in het CZS natuurlijk niet geremd worden, anders kan in de hersenen levodopa niet worden omgezet in dopamine. In combinatie met de perifere decarboxylaseremmer kan een COMT-remmer gebruikt worden. Toch zal een deel nog omgezet worden in het perifere zenuwstelsel, met bijwerkingen als misselijkheid en braken als gevolg (dopamine werkt op het braakcentrum). Het slikken van een combinatiepreparaat zorgt voor een grotere biologische beschikbaarheid van levodopa: Flevodopa is dan 80%-95%. 15%-35% bereikt het CZS.

De enterocyten en hepatocyten zetten namelijk al 80% van de levodopa om in dopamine en 3-OMT voor levodopa de hersenen bereikt. Na de lever is er nauwelijks biologische beschikbaarheid, waardoor men eigenlijk hoge doseringen zou moeten slikken. Dit zou echter leiden tot veel perifere bijwerkingen. Om dit te voorkomen kan men een perifere decarboxylaseremmer slikken die de CYP’s remmen. De decarboxylaseremmer komt niet door de bloed-hersenbarrière heen, waardoor de biologische beschikbaarheid voor de hersenen wordt verhoogd (81-98%). Soms wordt dit ook gecombineerd met een COMT-remmer. Meest gebruikt is de levodopa-carbidopa.

Farmacodynamiek van levodopa en bijwerkingen

Therapeutisch effect: verbeterde motoriek als gevolg van de verhoogde hoeveelheid dopamine in het striatum.

Perifere bijwerkingen: misselijkheid, braken en orthostatische hypotensie.

De area postrema (braakcentrum) bevindt zich in de hersenstam, buiten de BHB. De area postrema speelt een belangrijke rol bij het tot stand komen van braken en voorkomt zo toxiciteit. Levodopa wordt perifeer ook deels omgezet in dopamine, wat in het bloed terecht komt en de area postrema kan triggeren. Hierdoor ontstaat een misselijk gevoel en braken. Om deze perifere bijwerkingen te voorkomen, kun je een perifere antagonist voor de dopaminereceptor geven.

Centrale bijwerkingen zijn hallucinaties, psychoses, verwardheid en nachtmerries. Dit komt doordat dopamine ook een rol speelt in andere dopaminerge systemen, zoals het mesolimbische systeem, dat door de extra dopamine hyperactief wordt. Als het mesolimbische systeem overactief wordt, kunnen psychotische symptomen ontstaan. Daarnaast kan het innemen van levodopa ook ervoor zorgen dat het mesocorticale systeem overactief wordt. De bijwerkingen van een overactief mesocorticaal systeem zijn beïnvloeding van cognitieve en emotionele processen. Wanneer een patiënt erg veel last heeft van centrale bijwerkingen kan de dosering levodopa verlaagd worden. Ook is het beter om geen antipsychotica toe te dienen, vanwege de farmacodynamische interactie tussen levodopa en de meeste antipsychotica (ze werken immers beide in op dopaminerge systemen).

Chronische bijwerkingen die na een aantal jaren levodopa gebruik kunnen optreden zijn:

• Afname van de werkingsduur van levodopa (‘wearing off’);

• Motorische fluctuaties: ook wel het on-off syndroom. Tijdens een ‘on’ periode krijgt de patiënt last van onwillekeurige bewegingen, terwijl de patiënt bij een ‘off’ periode juist helemaal niet meer kan bewegen.

• Dyskinesieën zijn plotselinge, onwillekeurige, spastische bewegingen van bijvoorbeeld het hoofd, armen en benen. Deze bijwerking is irreversibel. Dit betekent dat wanneer een patiënt eenmaal deze bijwerking een keer heeft gehad, de patiënt vanaf dat moment altijd last zal krijgen van dyskinesieën bij het gebruik van levodopa.

Om motorische complicaties uit te stellen, wordt geadviseerd om een behandeling met levodopa zo laat mogelijk te starten.

In de beginfase van Parkinson worden daarom vaak andere dopaminerge Parkinsonmiddelen voorgeschreven, zoals dopamineagonisten en/of MAOB-remmers/COMT-remmers. Door een monotherapie met deze middelen wordt het gebruik van levodopa uitgesteld. Deze worden soms ook later ingezet als aanvullende therapie bij levodopa, wanneer de werkingsduur verminderd is of fluctuaties optreden. Dopamineagonisten activeren de postsynaptische dopaminereceptoren (D2). Ze zijn minder effectief, maar hebben ook minder risico op motorische complicaties. Ze worden ingezet als mono- of combinatietherapie.  

MAOB-remmers remmen de werking van het enzym MAOB, waardoor er minder afbraak van dopamine plaatsvindt. Deze remmers worden ingezet als mono- of combinatietherapie.

Geneesmiddelinteracties

Geneesmiddelinteractie is een wisselwerking tussen een combinatie van geneesmiddelen. Deze interactie kan een veranderde werkzaamheid (therapiefalen, te sterk effect) of een veranderd bijwerkingenprofiel ((meer) bijwerkingen, toxiciteit) als gevolg hebben.

Farmacokinetische interacties

Bij deze geneesmiddelinteracties is er sprake van een wisselwerking op het niveau van processen waaraan het lichaam het geneesmiddel bewerkt. Hieronder vallen de volgende processen: absorptie, distributie, metabolisme en eliminatie. Farmacokinetische interacties hebben een afname of toename van de (normaal aanwezige) plasmaconcentratie als gevolg.

Op het niveau van absorptie kan er bij een interactie een verandering in de absorptiesnelheid of de absolute absorptiehoeveelheid optreden, door de volgende interacties:

• Het veranderen of beschadigen van de darmflora

• Het veranderen van de zuurgraad in het maag-darmkanaal

• Het vormen van onoplosbare complexen

• Het veranderen van de motoriek van het maag-darmkanaal

Op het niveau van het metabolisme kan er bij een geneesmiddelinteractie een verandering in de enzymatische omzetting van geneesmiddelen optreden. Het CYP enzymsysteem kan beïnvloed worden, met enzyminductie of enzymremming als gevolg.

Farmacodynamische interacties

Bij deze geneesmiddelinteracties is er sprake van een wisselwerking op het niveau van het aangrijpingspunt en werkingsmechanisme van het geneesmiddel. Het volgende kan voorkomen:

• Synergisme: versterking van de werking.

Bijvoorbeeld 1+1=2 of 1+1=3

• Antagonisme: vermindering van de werking.

Bijvoorbeeld 1+1=0.5 of 1+1=0

Zie de powerpoint van het IC 3 voor verschillende voorbeeldvragen over geneesmiddelinteracties.

Geneesmiddelinteracties kunnen voorkomen worden door het gebruik van alternatieve geneesmiddelen, een aanpassing van de dosis en toediening van de verschillende geneesmiddelen op verschillende tijdstippen. Het is belangrijk om vooral op te letten voor interacties bij ouderen, geneesmiddelen met geringe therapeutische breedte (in verband met o.a. (ernstige) bijwerkingen) en patiënten met lever- en/of nierinsufficiëntie.

Benzodiazepinen kennisclip

Dit zijn de oudste middelen en zijn per toeval ontdekt in de jaren '60. Het medicijn versterkt de inhibitie op het centrale zenuwstelsel, doordat het het effect van gebonden GABA als een volle agonist versterkt. Benzodiazepine versterkt daarmee de GABA-transmissie via het GABAA-receptor complex. GABAA is een ionotrope receptor, die bij binding van GABA opengaat en chloride-ionen de cel in laat stromen, en zo dus voor een hyperpolarisatie zorgt. GABA is de meest voorkomende neurotransmitter. Benzodiazepine werkt acuut en heeft verschillende effecten:

• het vermindert angst, het is dus een anxiolyticum

• het vermindert slapeloosheid, het is een hypnoticum

• het helpt tegen nervositeit en is dus een sedativum

• het helpt tegen epilepsie en is dus een anti-epilepticum

• verlaging tonus skeletspieren

• anti-convulsief

• rustgevend

Als bijwerkingen hebben benzodiazepinen:

• negatieve invloed op alertheid, concentratievermogen en motorische vaardigheid (zoals autorijden).

• risico op afhankelijkheids-, rebound- en ontwenningsverschijnselen. Een reboundverschijnsel treedt op wanneer er acuut gestopt wordt met het medicijn. De symptomen komen dan versterkt terug. De dosis moet dus stapsgewijs afgebouwd worden.

Anxiolytica

Angststoornissen zijn de meest prevalente aandoeningen in de wereld. Angststoornissen vertonen vaak co-morbiditeit met andere ziekten. Iedereen is wel eens bang, daarom spreken we pas van een angststoornis (pathologische angst) wanneer de angst niet in proportie staat met de gebeurtenis.

Er zijn vijf subtypen angststoornissen:

• gegeneraliseerde angststoornis (GAS)

• fobie (enkelvoudig, sociaal)

• obsessief-compulsieve stoornis (OCS, ook bekend als OCD)

• post-traumatisch stress stoornis (PTSS)

• paniekstoornis

De pathofysiologie van angststoornissen is niet opgehelderd. Er bestaan verschillende theorieën waarin de stoffen noradrenaline, dopamine, serotonine, GABA, neuropeptiden en HPA-as een rol spelen. Er zijn vier klassen anxiolytica te onderscheiden:

1. benzodiazepinen, werken direct

2. buspiron, is een partiële serotonine (5-HT) 1A-agonist

3. bètablokkers, doordat de stof angstsymptomen blokkeert, wordt het angstgevoel minder. Ze worden ook vaak gegeven bij patiënten met co-morbiditeit.

4. antidepressiva

De keuze voor een specifiek medicament hangt af van de ernst van de aandoening, de klinische symptomen, co-morbiditeit, bijwerkingen en co-medicatie.

Zelfstudie: Wat is impulsgeleiding?

Wanneer een elektrische puls aankomt in een axonuiteinde, gaan de calciumkanaaltjes hier open, waardoor calciumionen de cel binnenstromen. Hierdoor bewegen blaasjes met neurotransmitter naar het celmembraan. De blaasjes versmelten met het membraan en geven hun inhoud af aan de extracellulaire vloeistof in de synapsspleet. GABA is een inhiberende neurotransmitter en bindt zich aan receptoren, zowel pre- als postsynaptisch. De werking van de GABA stopt, wanneer hij wordt afgebroken door een enzym. De neurotransmitter kan dan heropgenomen worden door de presynaptische cel. GABA veroorzaakt een reactie in de receptor. Er zijn twee soorten receptoren:

1. ionotrope receptor: grote receptor bestaande uit verschillende eiwitten. De receptor is gebonden aan een ionkanaal. Wanneer GABA bindt, gaat het chloridekanaal open en stromen er chloride-ionen de cel in, wat een hyperpolarisatie veroorzaakt. GABA heeft de ionotrope receptor GABAB

2. metabotrope receptor: kleine receptor bestaande uit één eiwit. Dit eiwit is gekoppeld aan G-eiwitten (transducers). De G-eiwitten zijn gekoppeld aan de primaire effectoren. De primaire effectoren zijn gebonden aan de second messengers, die via binding met andere eiwitten een secundaire reactie veroorzaken. GABA heeft metabotrope receptoren GABAA en GABAC. GABAA heeft bindingsplaatsen voor GABA, benzodiazepinen en barbituraten. De laatste twee geven een versterkend effect van gebonden GABA. Benzodiazepine versterkt de werking van GABA door de frequentie te verhogen waarmee het chloridekanaal opengaat. De metabolieten van benzodiazepinen zijn ook actief. Barbituraten helpen GABA door het chloridekanaal langer open te houden.

GABA is de afkorting van het aminozuur-amino-boterzuur. GABA is een afbraakproduct van glutamaat. Het is de belangrijkste remmende neurotransmitter en is verspreid over het gehele zenuwstelsel. GABA veroorzaakt een hyperpolarisatie in de doelcel, waardoor de prikkelbaarheid van die cel verlaagd wordt.

Benzodiazepinen werken anxiolytisch in lage doseringen. Benzodiazepinen lossen het eigenlijke probleem niet op, maar werken symptomatisch. Ook helpen benzodiazepinen epilepsieaanvallen te voorkomen, omdat ze de depolarisatie op cellen tegenwerken. Benzodiazepinen zijn dus ook anti-epileptica.

Elk medicijn heeft bijwerkingen, benzodiazepinen dus ook. Hier volgen de belangrijkste bijwerkingen:

• persoonlijkheidsveranderingen in de vorm van ongeïnteresseerd en vervlakking. Ook reageren patiënten die benzodiazepinen nemen niet adequaat, waardoor bezigheden die snel en doelgericht handelen, achterwege moeten worden gelaten (zoals autorijden).

• afhankelijkheidspotentieel. Dit komt niet vaak voor en is niet zo duidelijk als bij andere stoffen met verslavingspotentieel, want het effect van benzodiazepinen houden lang aan. Symptomen ontwikkelen zich daardoor traag.

Notes (Thema: Angst- en stemmingsstoornissen)

WC: Hoe kunnen epileptische aanvallen geclassificeerd worden?

Classificatie van aanvallen

Epileptische aanvallen zijn onder te verdelen in gegeneraliseerde aanvallen en focale aanvallen. Bij (primair) gegeneraliseerde aanvallen verliest iemand meteen aan het begin van de aanval zijn bewustzijn. Tijdens de aanval is de persoon niet responsief en vertoont hij/zij tonische (spanning) en daarna clonische (schokken) trekkingen aan beide kanten van het lichaam (symmetrisch). Achteraf is er sprake van amnesie, de persoon heeft geen idee dat de aanval heeft plaatsgevonden. Deze aanvallen komen bij kinderen nog wel eens in een andere vorm voor, namelijk de absence aanvallen.

Focale aanvallen zijn onder te verdelen in elementair en complex partieel. Bij een elementaire focale aanval behoudt iemand zijn bewustzijn en blijft hij responsief. Deze aanvallen worden ook wel aura’s genoemd. Bij een complex partiele focale aanval is een persoon verminderd responsief en vertoont vaak vreemd gedrag. Ook is er vaak sprake van (gedeeltelijke) amnesie na de aanval. Wat erg belangrijk is om te weten is dat aanvallen kunnen evolueren. Zo kan een elementaire aanval complex partieel worden en kan een complex partiele aanval secundair gegeneraliseerd worden.

Classificatie van epilepsiesyndromen

Er zijn vier soorten epilepsiesyndromen te onderscheiden die hieronder kort worden beschreven. Mensen met idiopathisch - gegeneraliseerde epilepsie hebben primair gegeneraliseerde aanvallen. Het is een vorm van epilepsie met tonisch – clonische insulten, die vooral kort na het ontwaken ontstaan. Ook klassieke absence epilepsie en juveniele myoclonus epilepsie horen bij deze categorie. Juveniele myoclonus epilepsie begint al op de kinderleeftijd en kan tot ver in de volwassenheid doorgaan. Er is ook vaak sprake van absence in de kindertijd.

Symptomatisch – focale epilepsie is epilepsie ten gevolge van bijvoorbeeld een CVA, tumor, abces, aanlegstoornis, vaatafwijkingen etc. De epilepsie is dus secundair, het is een gevolg van iets anders. Tot deze categorie behoort ook de Jackson epilepsie waarbij er een spreiding van motorische trekking plaatsvindt. Dit houdt in dat de symptomen bijvoorbeeld in het gezicht beginnen en zich vervolgens verspreiden naar de arm en de hand en dan naar het been. De symptomen spreiden zich dus uit over het lichaam, maar wel altijd aan één kant. Er kan in deze categorie ook sprake zijn van temporale epilepsie waarbij iemand een soort automatische handelingen uitvoert tijdens een aanval.

Symptomatisch – gegeneraliseerde epilepsie wordt ook wel bad brain epilepsie genoemd en deze wordt veroorzaak door een ander syndroom, zoals bijvoorbeeld het syndroom van West of het syndroom van Lennox- Gastaut. Deze mensen hebben vaak ook last van psychomotorische retardatie en ook aangeboren stofwisselingsziekten kunnen de epileptische aanvallen veroorzaken.

Idiopathisch – focale epilepsie wordt ook wel benigne occipitale epilepsie genoemd. De bekendste vorm van deze epilepsie is rolandische epilepsie die bij kinderen voorkomt. Kinderen voelen een prikkelend gevoel op de tong en in de keel en tijdens een aanval gaat een kind erg kwijlen, kan niet goed praten en ook het slikken gaat moeilijk. Tijdens een aanval zijn de kinderen wel bij bewustzijn.

Niet epileptische aanvallen met bewustzijnsverlies

Er zijn ook aanvallen die lijken op epilepsie, maar dit niet zijn.

• Vasovagale syncope: dit is eigenlijk gewoon flauwvallen. Door een stimulering van het parasympatische deel van nervus vagus ontstaat er vaatverwijding in het onderlichaam. Dit veroorzaakt een bloedtekort in de hersenen wat leidt tot het buiten bewustzijn raken. Het gebeurt vaak nadat iemand snel opstaat en de verschijnselen zijn bleek worden, transpireren en uiteindelijk het bewustzijn verliezen.

• Hartritmestoornissen: hierbij wordt het bewustzijnsverlies veroorzaakt door een te lange hartstilstand of een kritische vermindering van cardiac output. Er gaat dan te weinig bloed naar de hersenen, waardoor er te weinig elektrische activiteit in de hersenen plaatsvindt. De verschijnselen zijn tonische trekkingen, cyanose (blauwe huid door zuurstoftekort), lichtstijve pupillen en bewustzijnsverlies. De tonische trekkingen zijn meestal symmetrisch, dus aan beide zijden van het lichaam.

• Hypoglycaemie: hierbij is sprake van een te lage bloedsuikerspiegel, dus een tekort aan glucose. Hierdoor wordt er meer adrenaline afgegeven, wat leidt tot paniekaanvallen, trillen en duizeligheid. Wanneer er langdurig te weinig glucose in de hersenen aanwezig is, neemt de neurotransmitteractiviteit in de hersenen af. De verschijnselen van dit soort aanvallen zijn amnesie, verwarring, duizeligheid, disoriëntatie, bewustzijnsverlies en verlamming.

• Psychogene aanvallen: dit zijn aanvallen zonder epileptische stoornis. Ze zijn een reactie op een emotie. Er is hier geen spraken van directe epileptische symptomen zoals verandering van pupillen, bloeddrukverandering, cyanose, tongbeet of incontinentie.

PD: Wat valt onder angststoornissen?

Inleiding

Een angststoornis is een psychische aandoening met pathologische angst. Angst is een gevoel dat optreedt bij dreigend gevaar. De emotie ontstaat als het welzijn van de persoon direct wordt bedreigd, of wanneer situatie als bedreigend wordt ervaren. Angsten kunnen kortdurend en langdurend zijn. Angst wordt een stoornis als de angst geen reële grond heeft en er sociale problemen ontstaan

Paniekstoornis met agorafobie

Deze stoornis kenmerkt zich door terugkerende onverwachte paniekaanvallen. Na ten minste 1 van de aanvallen was er 1 maand met 1 (of meer) van de volgende aspecten:

• Voortdurende ongerustheid over krijgen van volgende paniekaanval

• Bezorgdheid over consequenties van aanval

• Gedragsverandering in samenhang met aanvallen

Ook is er sprake van agorafobie. De paniekaanvallen zijn niet gevolg van het gebruik van een middel of een somatische aandoening. De aanvallen zijn niet het gevolg van een eerder gediagnosticeerde psychische stoornis.

Paniekstoornis zonder agorafobie

Deze stoornis heeft dezelfde symptomen als een paniekstoornis met agorafobie, met uitzondering van de agorafobie die bij deze stoornis niet aanwezig is.

Agorafobie zonder paniekstoornis in voorgeschiedenis

Deze stoornis kenmerkt zich door de aanwezigheid van agorafobie (pleinvrees of angst voor open ruimtes) in samenhang met angst dat er paniekachtige symptomen zullen ontstaan. er is niet voldaan aan de criteria voor een paniekstoornis. De stoornis is niet het gevolg van middelengebruik of een somatische aandoening.

Specifieke fobie

Dit is angst die overdreven of onredelijk is en uitgelokt wordt door specifieke voorwerpen of situaties, zoals hoogten of slangen. Blootstelling aan de fobische prikkel veroorzaakt een onmiddellijke angstreactie. De betrokkene weet dat de angst overdreven of onredelijk is, maar vermijdt de fobische situatie of doorstaat hem met hevige angst of lijden. De angst en het vermijden belemmeren de persoon in het dagelijks functioneren, werk enz. De fobie wordt niet veroorzaakt door een andere psychische stoornis.

Er zijn een aantal specifieke fobieën te onderscheiden, namelijk:

• Diertype: angst uitgelokt door dieren of insecten

• Natuurtype: angst uitgelokt door object in natuur, zoals storm of water

• Bloed-injectie-verwonding type: angst uitgelokt door zien van bloed of wond of door krijgen van injectie of andere invasieve medische technieken

• Situationeel type: angst uitgelokt door specifieke situatie zoals openbaar vervoer, etc.

• Overig type: angst uitgelokt door andere prikkels.

Sociale fobie

Dit is angst voor 1 of meer situaties waarin men sociaal moet functioneren. Blootstelling aan de gevreesde sociale situatie lokt angst uit, die de vorm kan krijgen van paniekaanval. De betrokkene is zich ervan bewust dat zijn of haar angst overdreven of onredelijk is, maar vermijdt de situatie of doorstaat hem met veel angst. Vermijding, angstige verwachting of lijden in gevreesde sociale situaties belemmeren in significante mate de normale dagelijkse routine, het beroepsmatig functioneren. De fobie is niet het gevolg middelengebruik of een somatische aandoening en is ook niet het gevolg van een eerder gediagnosticeerde psychische stoornis.

Obsessieve compulsieve stoornis

Dit zijn dwanggedachten gedefinieerd door recidiverende en aanhoudende gedachten, impulsen of voorstellingen. De betrokkene probeert de gedachten te negeren, te onderdrukken of te neutraliseren met andere gedachten of handelingen. De betrokkene is zich ervan bewust dat dwangmatige gedachten product zijn van zijn/haar eigen geest. Er kan ook sprake zijn van dwanghandelingen, dit zijn zich herhalende gedragingen of psychische activiteiten die gericht zijn op het voorkomen van gevreesde gebeurtenissen of situaties. De dwanggedachten of dwanghandelingen veroorzaken duidelijk lijden. De stoornis is niet gevolg middelengebruik of een somatische aandoening.

Posttraumatische stressstoornis

Iemand is blootgesteld aan een traumatische ervaring de persoon geconfronteerd is met 1 of meer gebeurtenissen die feitelijke/dreigende dood of ernstige verwonding tot gevolg had. Hierop reageerde de persoon met intense angst, hulpeloosheid of afschuw. De stoornis kenmerkt zich door herbeleving, vaak door dromen, handelen of voelen alsof de gebeurtenis zich herhaalt, psychisch lijden bij situaties die lijken op het trauma en fysiologische reacties wanneer de persoon geconfronteerd wordt met een situatie of een gevoel dat lijkt op de traumatische gebeurtenis of die plaatsvond tijdens de traumatische gebeurtenis.

Personen vermijden prikkels die bij aan het trauma herinneren, zoals plekken, mensen maar ook gedachten. Ze kunnen zich vaak delen van het trauma niet meer herinneren en hebben minder contact met anderen. Ze uiten hun affect beperkt en ze hebben het gevoel dat ze een beperkte toekomst hebben. Ze zijn langere tijd verhoogde prikkelbaar en de stoornis duurt langer dan een maand. De stoornis veroorzaakt significant lijden of beperkingen in het sociale en beroepsmatige leven.

Acute stressstoornis

Bij deze stoornis worden dezelfde symptomen gezien als bij PTSS alleen de duur is korter. De stoornis duurt minimaal 2 dagen en maximaal 4 weken en treedt binnen 4 weken na traumatische gebeurtenis op

Gegeneraliseerde angststoornis

Dit is buitensporige angst en bezorgdheid, gedurende 6 maanden over aantal gebeurtenissen of activiteiten. De bezorgdheid is moeilijk in de hand te houden en veroorzaakt lijden in sociaal en beroepsmatig functioneren.

De angst en bezorgdheid gaan samen met 3 [of meer] van de volgende 6 symptomen:

• rusteloosheid, opgewonden of geïrriteerd zijn

• snel vermoeid zijn

• zich moeilijk kunnen concentreren of zich niets herinneren

• prikkelbaarheid

• spierspanning

• slaapstoornis

de stoornis is niet het gevolg van middelengebruik, een somatische aandoening en komt niet uitsluitend voor tijdens een stemmingsstoornis, psychotische stoornis of ontwikkelingsstoornis.

Angststoornissen door een middel

Deze stoornis kenmerkt zich door opvallende angst, paniekaanvallen, dwanggedachten of dwanghandelingen (criterium A). De stoornis veroorzaakt significant lijden in het dagelijks leven.

Er zijn aanwijzingen uit anamnese, lichamelijk onderzoek of laboratoriumuitslagen voor:

• de symptomen van criterium A ontstaan tijdens of binnen 1 maand na intoxicatie of onthouding van middelen

• Gebruik van middel heeft oorzakelijk verband met de stoornis

De stoornis is niet eerder toe te schrijven aan een angststoornis die niet teweeggebracht is door een middel. Verder komt de stoornis komt niet uitsluitend voor in beloop van delirium.

Angststoornis door NAO (niet aantoonbare oorzaken)

Stoornissen met opvallende angst of fobische vermijding die niet voldoen aan criteria van een specifieke 'angststoornis', 'aanpassingsstoornis met angst' of een 'aanpassingsstoornis met gemengd angstige en depressieve stemming'.

Tot de voorbeelden horen:

• Gemengde angststoornis en depressieve stoornis

• Significante sociaalfobische verschijnselen

• Situaties waarin de stoornis ernstig genoeg is om de diagnose 'Angststoornis' te rechtvaardigen, maar niet aan een specifieke angststoornis gekoppeld kan worden.

Angststoornis door somatische aandoening

Opvallende angst, paniekaanvallen, dwanggedachten of dwanghandelingen overheersen het beeld. De stoornis is het directe gevolg van een somatische aandoening, is niet eerder toe te schrijven aan een andere psychische stoornis en komt niet uitsluitend voor in het beloop van een delirium. De stoornis veroorzaakt lijden in het dagelijks leven

Somatoforme stoornis (definitie)

Een persoon heeft lichamelijke klachten waarvoor geen lichamelijke ziekte gevonden is. De patiënt ervaart reële, niet ingebeelde, lichamelijke klachten. De diagnose somatoforme stoornis kan niet gesteld worden als de lichamelijke klachten verklaard kunnen worden door een andere psychiatrische aandoening, bijvoorbeeld een depressieve stoornis of een angststoornis.

Verschillende soorten somatoforme stoornissen

Somatisatiestoornis

Patiënten met een somatisatiestoornis hebben last van chronisch geestelijk lijden dat zich uit in het hebben van vele lichamelijke symptomen. Patiënten focussen op de lichamelijke symptomen en minder op andere factoren die de klachten kunnen beïnvloeden. De aandoening gaat vaak samen met andere psychische ziektebeelden, zoals klinische depressie, angststoornissen, persoonlijkheidsstoornissen en de paniekstoornis. De diagnose kan worden gesteld als zich een patroon van meerdere medisch onverklaarde klachten voordoet voor de leeftijd van 30

Ongedifferentieerde somatische stoornis

Wie aan een ongedifferentieerde somatische stoornis lijdt, ontwikkelt onbewust lichamelijke klachten waarvoor geen medische reden gevonden kan worden. Een kenmerkende klacht is chronische vermoeidheid, maar ook verlies van eetlust en problemen met het maagdarmkanaal. De diagnose is moeilijk, omdat ook andere aandoeningen tot vergelijkbare symptomen kunnen leiden.

Conversiestoornis

Een conversiestoornis kan zich op verschillende manieren uiten. De oorzaak ligt in acute stress door angst of woede die niet verwerkt wordt. De hersenen schakelen bepaalde lichamelijke functies uit, zodat de patiënt de stress niet meer ervaart. De meest voorkomende conversiestoornissen zijn verlamming van de ledematen, problemen met gezicht of gehoor, algemene vermindering van de zintuiglijke waarneming en verlies van het spraakvermogen. Voor de diagnose gesteld kan worden, moet eerst worden nagegaan of er een somatische oorzaak te vinden is en, zo niet, of de patiënt bewust klachten bedenkt.

Pijnstoornis (psychogene pijn)

Een somatoforme pijnstoornis (psychogene pijn) is een psychische aandoening waarbij de patiënt acuut of chronisch lichamelijk pijn lijdt. Bij onderzoek is echter geen lichamelijke oorzaak te vinden is en ook geen bewijs dat de pijn met opzet wordt nagebootst. De meest voorkomende klachten zijn klachten in rug, hoofd, buik en/of borst.

Hypochondrie

Hypochondrie, of ziektevrees: chronische overmatige angst om een ernstige lichamelijke ziekte te hebben, terwijl hiervan uit onderzoek niets blijkt.

Criteria:

• Angst voor het hebben van een ernstige ziekte op basis van onjuiste interpretatie van lichamelijke symptomen.

• De preoccupatie blijft bestaan ondanks medische evaluatie en geruststelling

• De preoccupatie veroorzaakt klinisch duidelijk lijden of problemen

• De duur van de stoornis is minimaal 6 maanden.

Body dysmorphic disorder of stoornis van lichaamsbeleving

Een stoornis van de lichaamsbeleving (ook BDD naar het Engelse body dysmorphic disorder) is een psychische aandoening die zich kenmerkt door een afwijkend beeld dat men van zijn eigen lichaam heeft. BDD wordt ook wel ingebeelde lelijkheid genoemd.