Deze samenvatting is gebaseerd op het studiejaar 2013-2014.

Thema I: 2^e motorneuron 26/05/14 – 30/05/14

Samenvatting verplichte stof

Essential Neuroscience, H1: Overview of the Central Nervous System

Neurowetenschap is een combinatie van neuroanatomie, neurologie, neuropathologie, neuropharmacologie, gedragsstudies en cel biologie. Een aantal belangrijke termen die gebruikt worden, zijn:

• Mediaal/lateraal = richting het mediane vlak/van het mediane vlak af
• Anterior/posterior van boven het brein gezien = richting de voorkant van het brein/richting de achterkant van het brein
• Anterior/posterior of ventraal/dorsaal vanuit het mesencephalon gezien en daaronder = richting de buikzijde van het lichaam/richting de rugzijde van het lichaam
• Rostraal/caudaal boven het mesencephalon = richting de voorkant van het brein/richting de achterkant van het brein
• Rostraal/caudaal vanuit het mesencephalon gezien en daaronder = richting de cerebrale cortex/richting het sacrale eind van de wervelkolom
• Ventraal/dorsaal boven het mesencephalon = richting de bovenkant van het brein/richting de onderkant van het brein
• Superior/inferior ten opzichte van het mesencephalon = richting de bovenkant van het brein/richting de onderkant van het brein
• CZS (Engels: CNS) = het centrale zenuwstelsel, dus brein en ruggenmerg. De meninges zijn de drie lagen die het CZS beschermen. De ventrikels zijn holtes gevuld met vocht.
• PZS (Engels: PNS) = het perifere zenuwstelsel, de spinale en craniale zenuwen buiten het CZS.
• Ipsilateraal/contralateraal = een punt aan dezelfde kant/een punt aan de andere kant
• Commissura = een bundel vezels die de hersenhelften verbindt
• Chiasma (Engels: decussation) = een kruising van commissura
• Neuron = het functionele deel van het zenuwstelsel. Heeft dendrieten waarmee signalen worden opgevangen en een axon waarmee signalen worden uitgezonden.
• Ganglion/zenuwknoop in het CZS = een groep neuronen met vergelijkbaar uiterlijk, informatiebron, target en functie.
• Tract = een bundel axonen met hetzelfde doelgebied, dat uit één nucleus vertrekt.
• Witte massa/stof = delen van het CZS die gemyeliniseerd zijn (axonen).
• Grijze massa/stof = delen van het CZS die ongemyeliniseerd zijn (vooral nuclei van neuronen).
• Het autonome zenuwstelsel innerveert vooral glad spierweefsel en klieren.
• Het somatische zenuwstelsel innerveert vooral dwarsgestreept spierweefsel en huidsensoren.

Het ruggenmerg is een dunne structuur die vanaf het brein afdaalt. Het is in vijf delen verdeeld met acht cervicale, twaalf thoracale, vijf lumbale, vijf sacrale spinaalzenuwen en één coccygeale spinaalzenuw. Het cervicale en lumbale ruggenmerg verdikt, vanwege de grote hoeveelheid weefsel die aangestuurd dient te worden (voornamelijk de extremiteiten).

Het brein bestaat uit een stam, cerebellum en cerebrale hemisferen. De hersenstam bestaat achtereenvolgens uit een medulla, pons en mesencephalon. Het cerebellum ligt dorsaal van de pons en zit met drie vezelgroepen als verbindingssteel (pedunculus) aan de breinstam vast; De cerebrale hemisferen bevatten de cerebrale cortex, corpus callosum, diencephalon, basale ganglia, limbische structuur en capsula interna. Bij de meeste motorische en sensorische functies bestuurt de linkerkant van het brein de rechterkant van het lichaam en andersom. Op het laterale oppervlak van het brein bevindein zich de frontale, pariëtale, temporale en een deel van de occipitale kwab. Deze worden door de sulci onderscheiden. Sulci vormen de begrenzingen van de uitstulpingen die gyri heten. De cerebrale cortex bevat cellen aan de buitenkant (in de grijze stof) en zenuwvezels aan de binnenkant (in de witte stof). Deze zenuwvezels lopen door verschillende gebieden van de cortex en verbinden zo de kwabben met elkaar.

Hersenkwabben

De frontale kwab is de grootste kwab. Het heeft als posterieure grens de centrale sulcus en reikt tot de frontale punt van het brein. In het mediane vlak strekt het uit tot het corpus callosum. Het posterieure deel van de frontale kwab is de precentrale gyrus. Hier worden de motorische signalen afgegeven. Er is sprake van een somatotrope indeling, wat inhoudt dat bepaalde gebieden uit de gyrus horen bij verschillende delen van het lichaam. Er is dus een anatomische kaart te tekenen op de gyrus. de projectie van het lichaamsschema wordt homonculus genoemd. Dit is wel disproportioneel, doordat sommige kleinere lichaamsdelen complexer zijn dan andere, grotere lichaamsdelen. Het deel dat dicht bij de laterale sulcus (sulcus van Sylviane) ligt, innerveert het hoofd en het gezicht. Dorsaal en mediaal liggen de neuronen die de extremiteiten innerveren. Van anterior naar posterior bevinden zich de superieure, middelste en inferieure frontale gyrus. Bij de inferieure frontale gyrus ligt ook het frontale oogveld, waarmee willekeurige oogbewegingen worden gecontroleerd. In de inferieure frontale gyrus ligt het spraakcentrum van Broca, waarmee spraak geproduceerd wordt. Ver rostraal in de inferieure frontale gyrus ligt ook de prefrontale cortex, waar intellect en emotionele gebeurtenissen worden verwerkt. Diep in de sulcus van Sylviane ligt de insula, achter de temporaliskwab. Deze heeft meerdere functies, waaronder het ontvangen en verwerken van smaak en pijn.

De pariëtale kwab regelt de somatosensorische functies. De kwab ligt posterieur van de centrale sulcus en strekt uit tot de occipitale kwab. Tussen de centrale sulcus en de postcentrale sulcus ligt de postcentrale gyrus. Hier wordt de informatie van de periferie in opgenomen. Zoals gezegd ontvangt de ene helft van het brein informatie van de andere kant van het lichaam. De rest van de pariëtale kwab wordt door de interpariëtele sulcus opgedeeld in een superieur en een inferieur deel. Superior van de laterale sulcus liggen de supramarginale en angulare gyri, die auditieve en visuele signalen verwerken. Ventraal hiervan ligt het gebied van Wernicke, waar het begrip van taal wordt geregeld.

De occipitaalkwab ligt voor het grootste deel mediaal, maar voor een deel ook lateraal op de cortex. Hij is het beste te zien op een midsagittale doorsnede. Inferior en superior van de calvarine sulcus zit de primaire visuele cortex. De ventrale grens is een grote vezelbundel die de twee hemisferen verbindt (het corpus callosum). Mediaal van het corpus callosum ligt een dunne membraandraad die de laterale ventrikels scheidt (het septum pellucidum).

De temporaalkwab ligt inferieur van de laterale sulcus en is voornamelijk belangrijk voor de auditieve verwerking. Deze kwab bestaat uit een superieure, mediale en inferieure gyrus. Uit de hippocampus, die diep in deze kwab ligt, ontspringt de fornix. De fornix is een groot vezelsysteem dat inferieur van het corpus callosum en superieur van de thalamus loopt. Het geeft informatie van de hippocampus aan het septale gebied en de hypothalamus. Onder de fornix ligt het diëncephalon. De parahippocampale gyrus verlengt zich mediaal in de uncus. Diep in deze gyrus en uncus liggen de hippocampische formatie en amygdala.

De thalamus is een grote structuur die de informatie voor verschillende hersendelen integreert. De hypothalamus is kleiner en ligt ventraal en anterieur van de thalamus. De hypothalamus regelt de viscerale functies zoals temperatuur en het endocriene systeem. Ventraal is hij verbonden met de hypofyse.

Structuren van de voorhersenen

In de hemisferen liggen holtes die we ventrikels noemen. Deze zijn gevuld met liquor (hersenvocht). Liquor wordt in speciale epitheelcellen uit de choroïde plexus gevormd, welke in het dak van de ventrikels ligt. Liquor heeft een geleidende en beschermende functie. Beide laterale ventrikels zijn groot. Hun voorhoorn ligt in de frontale kwab en hun achterhoorn in de occipitaalkwab. Het corpus van het interventriculaire ventrikel loopt tot de achterhoorn en verbindt het geheel met de inferieure hoorn. De inferieure hoorn eindigt bij de amygdala. Het derde ventrikel ligt in het diëncephalon, dat ventraal ligt van de thalamus en dorsaal van de hypothalamus. Via het interventriculaire foramen heeft het contact met de laterale ventrikels. Posterior is het verbonden met het cerebrale aquaduct, waardoor liquor via het vierde ventrikel naar de subarachnoïdale ruimte kan stromen.

De basale ganglia zijn belangrijk voor motorprocessen. De belangrijkste onderdelen zijn de nucleus caudatus, het putamen en de globus pallidus. Ook de subthalmische nucleus en substantia nigra horen bij de basale ganglia. De nucleus caudatus ligt dichtbij de voorhoorn van het laterale ventrikel. Het verlengt caudaal langs het corpus en de inferieure hoorn. De staart ligt bij de thalamus.

Het putamen is het grootste deel van de basale ganglia en ligt lateraal/anterieur in het voorbrein. Het grenst lateraal aan de externe capsules en mediaal aan de globus pallidus. De externe capsules zijn deel van het corticofugale vezelsysteem dat de informatie van de cerebrale cortex naar het voorbrein, hersenstam en ruggenmerg brengt en weer terug.

Het diëncephalon bestaat uit de dorsale thalamus en de ventrale hypothalamus. De mediale grens is het derde ventrikel en de laterale grens de interne capsule. Anterior van het diëncephalon liggen de commissura anterior en lamina terminalis. Posterior ligt de commissura posterior.

Limbische structuren zijn belangrijk bij emotioneel gedrag, geheugen en hormonen. De hippocampus en amygdala uit de temporaalkwab horen bij dit systeem. Uit de hippocampus komt de fornix en uit de amygdala de stria terminalis. Deze loopt samen met de nucleus caudatus naar de hypothalamus.

Cerebellum en hersenstam

Het cerebellum is belangrijk voor het coördineren van motorische processen. Drie paar cerebelle penduncles verbinden dit cerebellum aan de hersenstam. Het cerebellum kent twee hemisferen met daartussen het vermis. De hemisferen hebben een anterieure, grote posterieure en kleine flocculonodulaire kwab. De kwabben krijgen elk van een ander gebied van het CNS en de periferie signalen.

Dorsaal op de hersenstam liggen twee paar uitstulpingen. Het bovenste paar doet de visuele functies en het onderste paar de auditieve. Het dorsale deel van de pons en medulla vormt de bodem van het vierde ventrikel. Dit ventrikel komt in de obex uit in het centrale kanaal. Het deel van de medulla met het ventrikel heet de open medulla en het deel met het centrale kanaal de gesloten medulla. Op het dorsale oppervlak van de medulla zitten uitstulpingen die de sensorische neuronen van de medulla bevatten. Ter hoogte van het mesencephalon loopt een grote zenuwbundel (crus cerebri) van de cerebrale hemisferen naar de hersenstam en het ruggenmerg.

De dorsale helft van het pons heet het termentum en de ventrale helft de basilaire pons. Een rostrale/caudale uitstulping heet de pyramide. De axonen hierin zijn dezelfde als die van de interne capsule en cerebrale peduncles. De piramide geleidt alle corticale signalen die naar het ruggenmerg gaan en weer terug. Via de pyramidale decussatie in het corticospinale kanaal komt de piramide contralateraal van de lagere medulla te liggen. De pyramide wordt door een dunne sulcus gescheiden van een andere uitstulping (de oliva). Dit speelt een belangrijke rol voor de verbinding tussen het ruggenmerg en de hersenstam naar cerebellum.

Essential Neuroscience, H3: Meninges and Cerebrospinal Fluid

Het CNS wordt beschermd door de schedel, de wervelkolom en de hersenvliezen. Er zijn drie hersenvliezen: dura mater, arachnoid mater en pia mater. Ze bestaan uit fibroblasten en collageen. Het arachonoïd en de pia heten de leptomeninges (dunne vliezen).

De dura is de buitenste laag en bestaat uit een periostlaag en een vlies. De periosteale laag zit aan de binnenkant van de schedel vast en is goed gevasculariseerd. Alleen in pathologische omstandigheden komt er vocht tussen de periostlaag en de schedel. Septa (bladvormige uitstulpingen) uit de dura maken gescheiden compartimenten in de craniale holte. Een van die septa, het falx cerebri, scheidt de twee cerebrale hemisferen. Een ander, het tentorium cerebelli, ligt tussen de occipitaalkwab en het cerebellum. Het falx cerebellum scheidt de cerebellare hemisferen. Het anterieure deel van de dura wordt gevasculariseerd door de arteria meningealis anterior, het posterieure deel van de vertebrale en occipitale arteriën. Bij hoofdbeschadiging kan een vat beschadigen en een hematoom ontstaan. Het arachnoïd ligt tussen dura en pia. Deze structuur zit los om het brein heen. Tussen de pia en het arachnoïd zit de subarachnoïdale ruimte, die gevuld is met liquor. Draadjes bindweefsel (arachnoïde trebeculae) verbinden het arachnoïd met de pia en zorgen dat het brein met de vliezen omgeven blijft. Het arachnoïd is op sommige plaatsen vergroot. De grootste van deze subarachnoïdale cisternen zit tussen het cerebellum en de medulla en heet de cisterna magna. Via arachnoïdale villi stroomt de liquor naar de venen in de dura. Dit gebeurt door drukverschil en werkt maar in één richting.

De pia is het binnenste hersenvlies en projecteert in de fissurae en sulci. Dit vlies bestaat uit dunne bloedvatplexus. Als een bloedvat het hersenweefsel doorgaat, gaat er ook een deel pia en arachnoïd mee, waardoor een perivasculaire ruimte ontstaat. Waarschijnlijk kan zo de liquor het brein in.

Caudaal van L1 en dus rostraal van L2 eindigt het ruggenmerg in de conus medullaris. Hieruit komt een dun laagje ependymcellen en astrocyten van de pia. Dit laagje heet de filum terminale internum. Het laagje loopt door tot S2, waar het in het durale filum terminale externum overgaat. Om het ruggenmerg zitten drie vergelijkbare membranen: spinale dura, arachnoïd en pia mater. Spinale dura bevat geen periost, waardoor de epidurale ruimte gebruikt kan worden bij puncties.

De spinale dura begint bij de dura bij het foramen magnum en eindigt bij S2. Het spinale arachnoïd is via trabeculae aan de spinale dura verbonden. Zo wordt het deel onder L2 waar alleen zenuwwortels zich bevinden omringd (cauda equina). De spinale pia mater is dikker dan de craniale. Via de getande ligamenten zit het vast aan het spinale arachnoïd. Van L2 tot S2 loopt de lumbale cisterne. Het lumbale arachnoïd is breed met daarin de filum terminale internum en cauda equina. Omdat hier weinig neurale structuren liggen, worden hier (tussen L3 en L4 bij volwassenen, L4-L5 bij kinderen) de liquorpuncties gedaan.

Hersenventrikels

Er zijn vier holtes in het brein: twee laterale ventrikels, het derde en het vierde ventrikel. De laterale ventrikels lopen mee met de hemisferen en hebben een anterieure hoorn in de frontale kwab, een corpus in de pariëtaalkwab, een posterieure hoorn in de occipitaalkwab en een inferieure hoorn in de temporaalkwab. De laterale ventrikels staan in verbinding met het derde ventrikel via het foramen van Monro. Het derde ventrikel is het mediane oppervlak van de thalamus en hypothalamus. Het bevindt zich in het midden van het diëncephalon. Via een kort kanaal (het cerebrale aquaduct) staat het derde ventrikel in verbinding met het vierde ventrikel. Dit ligt posterieur van de pons en ventraal van het cerebellum, waar het met zijn dak in projecteert. Via de foramina van Luschka lateraal en het foramen van Magendie mediaal staat het vierde ventrikel in verbinding met de subarachnoïdale ruimte. Caudaal van het vierde ventrikel begint het centrale kanaal dat naar het ruggenmerg loopt.

De plexus chorioides produceert liquor en zit in de ventrikels. In de laterale ventrikels bevindt het zich aan de mediale zijde van de inferieure hoorn tot de interventriculaire foramina. In het derde en vierde ventrikel zit de plexus in het dak. De plexus heeft endotheel, membraan van de pia en choroïdaal epitheel. Tussen de aparte cellen zitten tight junctions.

Liquor

Om liquor te produceren, moet er bloed door de endotheelcellen van de plexus chorioides stromen. Grote moleculen kunnen hier niet doorheen en voor ionen is actief transport nodig. Liquor beweegt pulsatiel. Vanuit de laterale ventrikels komt het in het derde ventrikel bij meer liquor. Via het aquaduct komt het in het vierde ventrikel, waar nog meer wordt gesecreteerd. Liquor komt vervolgens in de cisterna magna en zo via arachnoïdale villi in de durale venen. Via de cisterna magna gaat het ook naar het ruggenmerg. Liquor heeft vier functies. Hersenen en ruggenmerg kunnen erop drijven, het biedt bescherming, het voert metabolieten (afvalstoffen) af en biedt een ionisch stabiele omgeving. Het grootste verschil tussen liquor en bloed is dat liquor veel minder eiwit bevat. Ook verschillen de ionconcentraties. Liquor is kleurloos maar kan door ziektes verkleuren.

Dat grote moleculen niet in de ruimtes van het CNS kunnen, heet de bloed-hersenbarrière. Deze wordt gevormd door endotheelcellen, astrocyten en capillaire basaalmembranen. Hierdoor komen afwijkende substanties uit het bloed niet in de hersenen terecht. Bij medicatie is deze barrière een probleem. Tussen liquor en bloed zit de bloed-liquorbarrière. Door de tight junctions in de epitheelcellen van de plexus chorioides kunnen er ook geen grote moleculen in het liquor komen. Een aantal structuren van het CNS, zoals de neurohypofyse, hebben geen barrière.

Ziektes

Een infectie van de hersenvliezen (meningitis) kan levensbedreigend zijn. Symptomen zijn hoofdpijn, koorts, braken en overgevoeligheid voor licht. De liquordruk neemt hierbij toe. Bacteriële oorzaken worden met antibiotica opgelost, maar voor virale ontstekingen is geen medicatie. Tumoren in de hersenvliezen heten meningioma’s en groeien langzaam. Ze worden behandeld met een operatie of radiotherapie. Door hoofdletsel kan een arterie kapot gaan, waardoor er bloed tussen de dura en schedel kan komen. Dit heet een epiduraal hematoom. Tussen de dura en arachnoïd heet dit een subduraal hematoom. Door het scheuren van een arterie kan er ook een subarachnoïdaal hematoom (tussen arachnoïd en pia) ontstaan. Dilatatie van de ventrikels (hydrocephalus) ontstaat door verstoringen in de liquorcirculatie. Door de toegenomen druk worden hersenstructuren verdrukt en kunnen motorfuncties uitvallen. Het totale volume van de craniale holte kan door verschillende oorzaken toenemen. Zo kan het breinvolume geheel zijn toegenomen door cerebraal oedeem, een deel van de hersenen door een bloeding of tumor, de hoeveelheid liquor kan zijn toegenomen en zo ook de hoeveelheid bloed.

Essential Neuroscience, H4: Blood Supply of the Central Nervous System

Het CNS is metabolisch erg actief, er moet dus veel bloed naar het brein. Bij een kleine verstoring van de bloedtoevoer kan er al serieuze schade optreden. Als breinschade dreigt, verlies je snel het bewustzijn. De bloedtoevoer van het brein gaat via de interne carotis en de vertebrale arterie.

De interne carotis ontspringt aan beide kanten uit de carotis communis ter hoogte van de schildklier. Ventraal van de nervus opticus komt het de dura binnen. De arteria ophthalmicus gaat door het optische foramen  en geeft de renina en craniale dura bloed. De posterior communicatie arterie ontspringt bij het optische chiasma en geeft bloed aan onder andere de hypofyse. Hier ontspringt ook de anterior choroïde arterie, die de choroïde plexus bloed geeft. Lateral van het optische chiasme verdeelt de carotis interna zich in een anterior en mediale cerebrale arterie.

De anterior cerebrale arterie geeft bloed aan de mediale delen van de cerebrale hemisferen, waaronder delen van de frontalis en de pariëtalis. Ook de precentrale en postcentrale gyrus krijgen bloed van deze arterie. Hierdoor zijn aandoeningen van deze arterie ook somatotoop. De anterior communicatie arterie verbindt de twee anterior cerebrale arteriën.

De mediale cerebrale arterie vasculariseert het laterale deel van het cerebrum waaronder delen van de temporale, frontale, pariëtale en occipitale kwab. Uit deze arterie ontspringen de lenticulostriate takken (nucleus caudatus), orbitofrontale arteriën, (pre)centrale takken, pariëtale takken, angulaire arterie en de temporale arterie.

De twee vertebrale arteriën komen uit de arteriae subclaviae. Deze gaan door het transverse foramen in C6 en gaan via de wervels omhoog. Via het foramen magnum komen ze in het cranium. Uit de vertebrale arteriën ontspringen de anterior en posterior spinale arterie en de posterior inferior cerebellaire arterie. De vertebrale arteriën komen samen in de basilaire arterie, die pons, medulla, cerebellum en mesencephalon voorziet van bloed. Ook het labyrint in het oor krijgt hiervan bloed. De cirkel van Willis is een cerebrale arteriële cirkel om het optische chiasme en het infundibulum. Dit is een anastomose van de interne carotis en de basilaire arterie. De cerebrale arteriën worden door de anterior communicatie arterie verbonden, de carotis door de posterior communicatie arterie, zodat een cirkel ontstaat. De cirkel is vaak niet duidelijk aanwezig, omdat de bloedstroom niet altijd even eerlijk verdeeld is. De dura krijgt vooral bloed van de middelste meningeale arterie, afkomstig uit de interne carotis.

Venen van het brein

Het veneuze afvoer gaat via durale sinussen. Deze komen uit in de rechter en linker jugularis interna. De belangrijkste sinussen zijn de superior en inferior sagittale (boven en onder het falx), sinus confluens (verzamelplaats van de sagittale sinussen) de transversale (verbindt de confluens en de sinus confluens), de caverneuze (aan beide kanten van het os sphenoïd) en de sphenoparientale (onder het os sphenoïd, komt uit in de caverneuze sinus). De cerebrale venen zijn verdeeld in de superficiale cerebrale venen en de diepe cerebrale venen. De superficiale zijn de mediale cerebrale vene, anastomotische vene van Trolard en anastomotisch vene van Labbé. De diepe zijn de grote cerebrale vene van Galen, de basale vene van Rosenthaal en de interne cerebrale vene. De vene van Galen wordt gevormd door de twee interne cerebrale venen die bij het corpus callosum samenkomen.

Vascularisatie van het ruggenmerg

De arteriën van het ruggen merg zijn de posterior spinale arterie (mediaal en dorsaal), anterior spinaal arterie (ventraal) en de spinale medullaire en radiculaire arteriën, die het thoracale lumbale en sacrale deel van bloed voorzien. De afvoer van het ruggenmerg gaat ventraal via de anteromediane spinale vene in de middenlijn en twee anterolaterale spinale venen naast de ventrale wortels. Dorsaal zit de posterolaterale spinale vene in de middenlijn en twee posterolaterale spinale benen naast de dorsale wortels. De anterior venen worden door de anterior spinale medullaire en radiculaire arteriën gedraineerd, de posterior venen door de posterior medullaire en radiculaire arteriën.

Neurologie, H1: Motoriek

Activiteit van dwarsgestreepte en gladde spieren en klieren wordt gereguleerd in het centrale zenuwstelsel, door motorische, efferente neuronen. De motorneuronen in de voorhoorn van het ruggenmerg en in de motorische kernen in de hersenstam innerveren de dwarsgestreepte spieren. Deze worden ook wel perifere motorische neuronen genoemd, ook al liggen de nuclei van deze neuronen in het centrale zenuwstelsel (ruggenmerg of hersenstam). Ze worden voornamelijk aangestuurd door de centrale motorische neuronen. Hiervan liggen de nuclei in de primaire motorische schors. De axonen van deze centrale motorische neuronen vormen de piramidebanen. Verder hebben het cerebellum en de basale kernen een belangrijke functie bij het uitvoeren en initiëren van bewegingen. Aandoeningen in één van deze systemen geven zeer verschillende symptomen en kunnen bij klinisch onderzoek vaak goed worden onderscheiden van elkaar.

Perifere motorische neuronen

Een motorische eenheid wordt gevormd door een motorneuron, zijn motorische eindplaat en de spiervezels waar deze invloed op uitoefent. Wanneer een axon van een motorneuron het ruggenmerg uittreedt, gaat het eerst door de voorhoorn naar buiten. Daar komt het samen met de achterhoorn in de spinale zenuw. Via een plexus gaat het verder in de perifere zenuw, en gaat dan door naar de spier. Symptomen van beschadigingen (laesies) van perifere motorische neuronen zijn afhankelijk van de lokalisatie van de laesie. Zie tabel 1.1 voor een overzicht van verschillende soorten motorische stoornissen.

Als voorhoorncellen, en dus motorneuronen uitvallen, worden spiervezels niet meer geïnnerveerd. Het gevolg hiervan is gedeeltelijke of volledige verlamming (resp. parese en paralyse) en spieratrofie. Bij aandoeningen van de voorhoorncellen is de sensibiliteit natuurlijk onveranderd. Een voorbeeld van zo’n aandoening is poliomyelitis anterior acuta (“polio”).

Wortel- of plexuslaesies resulteren in krachtverlies en soms ook atrofie van de spieren die worden geïnnerveerd door het aangedane ruggenmergsegment. Vaak is ook de dorsale wortel aangedaan, wat zorgt voor pijn in het betreffende dermatoom. Wortellaesies worden vaak veroorzaakt door een hernia nuclei pulposi, plexuslaesies kunnen veroorzaakt worden door onder andere trauma’s, ontstekingen en maligne ingroei.

Als een enkele geïsoleerde perifere zenuw is aangedaan, wordt dat mononeuropathie genoemd. Als meerdere geïsoleerde perifere zenuwen zijn aangedaan heet dat multipele mononeuropathie. Als perifere zenuwen diffuus zijn aangedaan wordt dat polyneuropathie genoemd.

Centrale motorische neuronen

De perifere motorneuronen worden aangestuurd door de centrale motorneuronen. Deze zijn gelegen in de primaire motorische schors en vormen het piramidebaansysteem. Net als bij perifere motorneuronaandoeningen is parese het belangrijkste symptoom van een stoornis. De primaire motorische cortex is de oorsprong van de motorische banen die naar de dwarsgestreepte spieren lopen. Deze cortex heeft een sterke somatotopische indeling. Alle banen komen samen en lopen richting het ruggenmerg. Dit is een doorlopende baan, maar deze heeft verschillende namen, afhankelijk van waar hij loopt. Vanaf de cortex gekeken zijn dit achtereenvolgens de corona radiata, de capsula interna, de pedunculus cerebri, de fibrae pontis en de pyramis medullae oblongatae. Een deel van de vezels kruist in de hersenstam, een deel kruist op de overgang van de medulla oblongata en het ruggenmerg. Deze kruisingen worden ook wel piramidebanen genoemd.

Belangrijk is om te weten of een parese zijn oorzaak heeft in een perifeer motorneuron, een neuromusculaire overgang of een spier (perifere parese), of dat het probleem zit in een centraal motorneuron (centrale parese). Bij een perifere parese is er ergens in de reflexboog een probleem. De reflex zal dus verminderd of geheel afwezig zijn. Bij een centrale parese is echter de reflexboog nog intact. Bovendien is er geen controle meer vanuit de hersenen, en dus zal de reflex versterkt zijn. Ditzelfde geldt voor de spiertonus; die zal verhoogd zijn bij een centraal probleem, en verzwakt bij een perifeer probleem. Zie voor nog meer verschillen tabel 1.5 op pagina 26.

Als er een laesie ontstaat in de cortex, bijvoorbeeld door een infarct of een bloeding, kan er uitval en verlamming optreden. In de motorische cortex zijn vooral de handen en de mond ruim gerepresenteerd. Als er een infarct is van de arteria cerebri media, de bloedvoorziening van een groot deel van de cortex, zijn mond en arm dus het sterkst aangedaan. Zo’n uitval is halfzijdig en wordt een hemiparese genoemd. De banen van de armen, benen en het gezicht zijn gekruist. Dat betekent dat uitval aan een de ene kant uiting zal krijgen aan de andere kant, de contralaterale zijde. Dit geldt overigens niet voor de innervatie van het oog, de keel en de romp. Deze structuren zijn tweezijdig geïnnerveerd, waardoor dergelijk letsel minder snel tot (halfzijdige) uitval zal leiden. Bij een laesie van het ruggenmerg is er vaak sprake van dubbelzijdige parese, omdat dan vaak de gehele centrale zenuwbaan is aangedaan.

Om de bewegingen fatsoenlijk te controleren moet er sprake zijn van somatosensibele feedback. Het cerebellum zorgt voor beheersing van de beweging, de basale kernen zorgen voor het opstarten en eindigen van de beweging en het limbische systeem zorgt ervoor dat de motoriek afgestemd wordt op bewegingen en emoties. Als er dus een aandoening in het cerebellum is, uit zich dat door middel van schokkerige en ongecoördineerde motoriek. Ook kan het zich uiten in de spraak: met verschillen in volume en stemhoogte, en slechte articulatie.

Neurologie, H9: Neurologisch onderzoek

Observatie is vaak voldoende om het bewustzijn en hogere cerebrale functies te beoordelen. Indicaties voor uitgebreider onderzoek worden bepaald door klachten, zowel van de patiënt zelf als van anderen. Een lichte daling van bewustzijn blijkt tijdens het gesprek en door oriëntatie in tijd, plaats en persoon. Bij de spraak moet worden gelet op de klank van de stem, de intonatie en de articulatie. Soms is het nuttig bepaalde woorden of zinnen te laten zeggen. Patiënten met laesies in de rechter hemisfeer zijn vaak niet in staat hun emoties uit te drukken in de klank en hebben hierdoor een monotone spraak.

Meningeale prikkeling veroorzaakt meestal hevige pijn en reflectoire weerstand tegen rek van de vliezen: nekstijfheid. Bij nekstijfheid is de patiënt niet in staat de kin op de borst te brengen. In plaats hiervan worden de benen soms reflectoir gebogen. Draaien van het hoofd is wel mogelijk. Nekstijfheid gaat vaak samen met een verminderd bewustzijn. Meningeale prikkeling die niet berust op een meningitis wordt een meningisme genoemd. Het inspecteren van de schedel en het gelaat is met name geïndiceerd na een trauma. Bij een fractuur van de schedelbasis kan er bloed uit het oor of de neus komen. Bij vocht uit het oor of de neus (liquorroe) is er een scheur in de dura mater met een verhoogde kans op meningitis. De schedelomvang is met name van belang bij het onderzoek van kinderen en zuigelingen.

De verschillende hersenzenuwen kunnen op specifieke manieren worden onderzocht:

1. N. Olfactorius: enkel op basis van anamnese (geur en smaak zijn aangedaan)
2. N. Opticus:
   • Gezichtsscherpte: met behulp van een letterkaart, en bij ernstige visusdaling met behulp van licht en beweging
   • Gezichtsvelden: voor beide ogen apart moet worden aangegeven of en waar beweging kan worden waargenomen
   • Knipperreflex controleren
3. N. Oculomotorius, IV N. Trochlearis en VI N. Abducens:
   • Inspectie van de stand van de ogen en oogleden in rust en in beweging
   • Inspectie van de grootte en vorm van de pupillen
4. N. Trochlearis: zie III
5. N. Trigeminus:
   • Sensibiliteit: inspectie van de drie hoofdtakken
   • Corneareflex
   • Reflex van de m. masseter (kauwspier)
6. N. Abducens: zie III
7. N. Facialis: door inspectie van de aangezichtsmusculatuur
8. N. Vestibulocochlearis:
   • Inspectie van gehoor en het verstaan van spraak
   • Op basis van anamnese eventuele duizeligheid uitsluiten
9. N. Glossopharyngeus: inspectie van farynx en larynx d.m.v. de stem en het slikken.
10. N. Vagus: inspectie van het slikken, en het uitvallen van parasympatische functies.
11. N. Accesorius: inspectie van de m. sternocleidomastoïdeus en de m. trapezius.
12. N. Hypoglossus: inspectie van de tongmusculatuur.

Een verlamming van de rug- en buikspieren komt tot uiting bij het overeind komen na bukken of liggen. Een verlamming van de nekextensoren leidt tot een kin op de borst en niet in staat zijn het hoofd overeind te houden. Een verlamming van de intercostale spieren uit zich in ademhalingsproblemen. De wervelkolom moet zowel in rust als in beweging geïnspecteerd worden. Bij inspectie van de spieren wordt gelet op atrofie en onwillekeurige abnormale bewegingen. Dit vindt plaats in rust. De tonus van de spier wordt bepaald door passieve beweging, waarbij sprake kan zijn van een normale tonus, hypertonie of hypotonie. Er zijn drie vormen van hypertonie:

• Spasticiteit: weerstand tegen de passieve beweging, die opeens afneemt bij volhouden van de poging
• Rigiditeit: weerstand tegen de passieve beweging, die over het hele traject gelijk is of wordt gekenmerkt door ritmische variatie: het tandradfenomeen.
• Paratonie: toenemende weerstand tegen de passieve beweging, die lijkt op actief verzet.

Spierkracht wordt onderzocht door het uitvoeren van verschillende bewegingen tegen een weerstand in. Voor een betrouwbaar resultaat zijn een goede instructie en aanmoediging van groot belang. De spierkracht krijgt een score van 1 tot 5 op de MRC-schaal:

1. Minimale contractie, maar geen beweging
2. Beweging enkel loodrecht op de zwaartekracht
3. Beweging die zwaartekracht overwint
4. Beweging tegen zwaartekracht en weerstand in
5. Normale kracht

Ataxie wordt veroorzaakt door cerebellaire afwijkingen en uit zich in een gebrek aan coördinatie. De patiënt heeft moeite met het lopen over een denkbeeldige rechte streep en kan de ledematen niet gecoördineerd bewegen. Dit laatste uit zich tijdens de hiel-knieproef en de top-neusproef, waarbij dysmetrie en een intentietremor optreden. Bij sensorische ataxie worden de afwijkingen groter bij het sluiten van de ogen.

Sensibiliteit wordt onderzocht op aanwijzingen van de patiënt. Het door de patiënt aangegeven gebied waarin het gevoel verminderd is, wordt getracht te omgrenzen. Spierrekkingsreflexen kunnen in iedere skeletspier worden opgewekt, door een kortdurende rek. Dit wordt waargenomen door receptoren in de spier zelf: spierspoelen. De respons op rek bestaat uit een kortdurende contractie van de spier. Bij veel spieren kan deze respons het best worden opgeroepen door een tik te geven op de pees. Bij zeer levendige reflexen kan een repeterende contractie ontstaan: een clonus. Een clonus wijst bijna altijd op een piramidebaanstoornis. De belangrijkste reflexen staan in tabel 9.3 op pagina 164. De voetzoolreflex is ook een van de belangrijkste reflexen, omdat een afwijking vrijwel zeker wordt veroorzaakt door een functiestoornis in de tractus corticospinalis en dus op een centrale motorische stoornis. Met een scherp voorwerp wordt over de zool van de voet gestreken, waarbij er een flexie van de enkel, knie en heup optreedt. Als er een extensie beweging optreedt is dit een pathologische reactie: de reflex van Babinski. Als een patiënt een sensorische ataxie heeft, kan deze met gesloten ogen niet blijven staan. In zo’n geval is de proef van Romberg positief. Een vestibulaire stoornis veroorzaakt een valneiging naar een kant. Bij een comateuze patiënt moet worden gelet op vitale functies. Als dit is gecontroleerd, komen pas andere zaken aan bod. Hierbij wordt gelet op tekenen van geweld, tongbeet, alcoholgeur, nekstijfheid, pupilgrootte en de lichtreflex, de corneareflex, spontane oogbewegingen en de tonus van extremiteiten.

Neurologie, H16: Aandoeningen van wortels en ruggenmerg

Een lumbale hernia nuclei pulposi kan ontstaan door degeneratie van tussenwervelschijven in de lumbale wervelkolom en veroorzaakt een uitstralende pijn in het been. Klachten komen met name voor bij personen tussen 25-50 jaar en vaker bij mannen dan bij vrouwen. De pijn straalt uit naar één been en gaat samen of is voorafgegaan aan lage rugpijn. De pijn is radiculair, gelokaliseerd in één dermatoom en neemt toe bij drukverhoging. De pijn is heftig, scherp en stekend. Soms is er gerefereerde pijn in de bilstreek, liezen, heupen en dijen door prikkeling van sympathische vezels in de gecomprimeerde wortel. Bij een grote mediane hernia kan de pijn ook in beide benen voorkomen.

Lichamelijk onderzoek geeft vaak een lumbale lordose met fixatie van de wervelkolom bij vooroverbuigen en scoliose. Dit komt door een onwillekeurig aangenomen houding waardoor de pijn afneemt: een antalgische houding. Bij een laterale hernia buigt de patiënt naar het normale been, bij een mediane hernia naar het aangedane been. Op basis van het dermatoom waarin de pijn uitstraalt, het patroon van spierzwakte, veranderingen in reflexen en het gebied met verminderde sensibiliteit kan worden vastgesteld welke wortel bekneld is. Paresen zijn gering, doordat de meeste spieren door meerdere wortels geïnnerveerd worden.

De kans dat iemand tussen de 25-50 jaar radiculaire pijn heeft in één been, veroorzaakt door iets anders dan een hernia nuclei pulposi is zo klein dat aanvullend onderzoek vaak niet nodig is. Anders kan er een MRI gemaakt worden, zowel om de wortels te kunnen beoordelen als andere oorzaken te kunnen opsporen. Nadeel van de MRI is dat er afwijkingen kunnen worden gezien die niet aan de klachten kunnen worden gerelateerd. Afwijkingen van het bot kunnen beter met een CT-scan worden beoordeeld. Liquoronderzoek is geïndiceerd als er bij het beeldvormend onderzoek geen afwijkingen worden gevonden.

Degeneratie van tussenwervelschijven leidt tot speleten in de anullus met scheurtjes en uitstulping van het materiaal uit de nucleus pulposus tot gevolg. Onder een hernia nuclei pulposi valt iedere symptomatische uitstulping van de discus buiten de normale begrenzing hiervan. In de lumbale wervelkolom vindt dit vooral naar achteren en posterolateraal op, doordat de anullus hier het zwakst is aangelegd. Hernia’s leiden enkel tot klinische manifestatie als de wortel gecomprimeerd wordt tussen de hernia en de wervelboog of de hernia en het ligamentum flavum. Lumbale hernia’s treffen met name L4/5 of L5/S1. Als de compressie chronisch of intermitterend optreedt, kunnen secundaire ontstekingsreacties tot fixatie van de wortel leiden. 

Regressie van de hernia is de belangrijkste voorwaarde voor het verdwijnen van de klachten. Hiervoor moet de rug gedurende een paar weken zo min mogelijk belast worden. Slechts een kwart van de patiënten houdt langdurig last van klachten. Adequate pijnstilling is van groot belang. Daarnaast worden vaak benzodiazepinen voorgeschreven als spierrelaxatiemiddelen, maar deze hebben vooral een sedatief effect. Manipulatie van wervels (chiropraxie) kan bij sommige patiënten de pijn verlichten. Een operatie is enkel geïndiceerd bij:

• Een cauda equina syndroom
• Snelle toename van uitvalsverschijnselen
• Uitblijven van voldoende effect van de conservatieve behandeling

Hoe groter de hernia en hoe kleiner het kanaal ter hoogte van de hernia, hoe kleiner de kans op spontaan herstel en hoe groter de kans op succes van een operatieve behandeling.

Syndroom van de lumbale wervelkanaalstenose

Bij het syndroom van lumbale wervelkanaalstenose gaat het om vernauwingen van het spinale kanaal of van de laterale recessus. Dit komt met name voor tussen 55-70 jaar. Centraal staat een uitstralende pijn die verdwijnt bij vooroverbuigen. Een kleine groep patiënten heeft ook pijn in de benen in rust. Bij rechtop staan blijft de pijn aanwezig en kan bij verder lordoseren van de lumbale wervelkolom nog toenemen. Er kan ook sprake zijn van progressieve moeheid in de benen met krachtsverlies, maar zonder pijn. Ochtendstijfheid en startpijn komen vaak voor. De pijn wordt niet geprovoceerd door drukverhoging. De stenose van het wervelkanaal kan goed worden opgespoord op zowel een MRI als een CT. Als dit niets oplevert, moet het onderzoek worden uitgebreid naar de thoracale wervelkolom T9-12.

De belangrijkste oorzaak van een wervelkanaalstenose is een combinatie van een congenitaal nauw wervelkanaal in combinatie met degeneratieve afwijkingen. De klachten ontstaan door compressie van de lumbale epidurale venen en de cauda equina. Door retroflexie neemt deze compressie toe, maar door anteflexie wordt het spinale kanaal vergroot en neemt de compressie af. Een vernauwing van de laterale recessus kan door hypertrofie van de processus articulair superior leiden tot neurogene claudicatio. Dit komt meestal voor op niveau L4-5. Neurogene claudicatio heeft een langzaam progressie beloop, waardoor patiënten baat kunnen hebben bij een chirurgische behandeling. Bij de operatie wordt een halve of hele wervelboog op één of meer niveaus verwijderd, waarbij de recessus lateralis naar dorsaal ruimer wordt en de cauda equina en uittredende wortels gedecomprimeerd worden. Indicatie voor zo’n operatie is veel hinder bij lichaamsbeweging en sociaal isolement.

Cervicale hernia nuclei pulposi

Bij een cervicale hernia nuclei pulposi ontstaat uitstralende pijn in één arm met een segmentale lokalisatie en tintelingen. Meestal is de pijn in de arm voorafgegaan door of gepaard met pijn in de nek. De radiculaire pijn wordt erger bij drukverhoging, retroflexie en ipsilaterale flexie. De getroffen wortel kan worden gevonden op grond van klinische verschijnselen:

• C6: pijn in de flexie-zijde van de bovenarm, met tintelingen in de duim
• C7: pijn in de extensie-zijde van de bovenarm, met tintelingen in de wijs- en middelvinger
• C8: pijn in de extensie-zijde van de bovenarm, met tintelingen in de pink en ringvinger

Aanvullend onderzoek, meestal een MRI, is enkel geïndiceerd bij twijfel over de klinische diagnose of overweging van een operatieve behandeling. De belangrijkste oorzaak van een cervicale radiculopathie is een discusprolaps, vrijwel altijd aan laterale zijde. Door de relatief kleine anatomische afstanden comprimeert een cervicale discusprolaps met name de wortel die op het niveau van de discus uittreedt. De meest aangedane wortel is C7, gevolgd door eerst C6 en dan C8. Over het algemeen is de prognose goed: zonder specifieke behandeling is na vier tot zes weken de pijn minder of volledig weg. Behandeling is in eerste instantie dan ook rust en analgetica. Bij blijvende pijn kan operatie geïndiceerd zijn.

Cervicale spondylotische myelopathie

Spondylose is een artrotische verandering van de wervelkolom. Spondylose in de cervicale wervelkolom leidt zelden tot klachten, maar kan ontwikkelen tot cervicale spondylotische myelopathie en leiden tot een radiculopathie. Veelvoorkomende beginklachten zijn tintelingen in de armen en loopstoornissen. Deze eerste symptomen kunnen worden geluxeerd door een trauma met hyperextensie (retroflexie) van de nek. Sensibiliteitsuitval is vaak beperkt tot verlies van vibratiezin aan de enkels en geringe gnostische sensibiliteitsstoornis aan de vingertoppen. Bij ernstige spondylotische myelopathie kan het looppatroon spastische worden met een verhoogde tonus van de beenspieren. In zeldzame gevallen is er een imperatieve mictiedrang. Door compressie van de piramidebanen zijn de reflexen aan de benen symmetrisch levendig met pathologische voetzoolreflexen. Benige vernauwingen en eventuele discusprolapsen in het wervelkanaal kunnen te zien zijn op een MRI.

Door continue of intermitterende compressie ontstaat mechanische en soms ook ischemische schade aan het myelum. Het spontane beloop is wisselend. Onbehandeld verbetert een derde in de loop van de tijd enigszins, maar een derde verslechtert. Bij patiënten met een progressie is een neurochirurgische decompressie geïndiceerd. Meestal wordt in zo’n geval een laminectomie uitgevoerd om het wervelkanaal te verwijden.

Myelopathie door een cervicale hernia nuclei pulposi

Deze aandoening komt met name voor bij patiënten tussen de 30-40 jaar en ontstaat vrijwel altijd spontaan. De belangrijkste symptomen zijn krachtsverlies van de benen en sfincterstoornissen. Daarbij is er meestal een spastische paraparese of een partiële discushernia. Behandeling is altijd een anterieure discectomie.

Spondylodiscitis en spinale epiduraal abces

Beide aandoeningen zijn relatief zeldzaam en hebben een klinisch divers beeld. Hevige rugpijn staat centraal, vaak in combinatie met koorts, algehele malaise en hoofdpijn. Vaak is er een verhoogde bezinking en soms leukocytose. Bij progressie kunnen uitvalsverschijnselen ontstaan van het myelum of de cauda equina. De prognose is afhankelijk van de ernst van de neurologische uitval en wanneer er gestart wordt met een behandeling.

Neurologie, H18: Aandoeningen van perifere zenuwen, plexi en motorische eindplaten

Bij acute polyneuropathie ontstaat de maximale uitval binnen 4 weken. De meeste polyneuropathieën hebben echter een geleidelijk ontstaan, wat betekent dat de maximale uitval ontstaat in een periode langer dan 4 weken.

Syndroom van Guillain-Barré

Deze acute demyeliniserende polyneuropathie wordt veroorzaakt door een ontregelde immuunrespons na een bacteriële of virale infectie. Klinische kenmerken zijn snel progressieve, ernstige verlammingen van de spieren van armen en benen in combinatie met gevoelsstoornissen en verlaagde tot afwezige spierrekkingsreflexen.

De ziekte begint met tintelingen of dove plekken in de tenen of vingertoppen, die zich uitbreiden in de onderarmen en –benen. Binnen enkele dagen ontstaat spierzwakte. De ziekte kan asymmetrisch verlopen, maar eindigt vrijwel altijd symmetrisch. Een deel van de patiënten krijgt last van malaise en spierpijn, voorafgaand aan de sensorische en motorische verschijnselen. 70% krijgt last van zwakte van de gelaatsspieren, waarbij 50% ook last krijgt van slikklachten en dysartrie. Vaak worden de ademhalingsspieren zo ernstig aangetast, dat beademing noodzakelijk is.

Binnen vier weken na het begin wordt een plateaufase bereikt die weken tot maanden kan voortduren. Deze fase wordt gevolgd door een spontaan herstel. De diagnose wordt met name gesteld op basis van klinische criteria. Het eiwitgehalte is meestal verhoogd in de liquor. Bij twijfel over de diagnose kan een elektromyografisch onderzoek uitgevoerd worden. Het syndroom is een immuun-gemedieerde inflammatoire aandoening aan de perifere zenuwen. Meestal is de aanleiding een infectie een bovenste luchtweginfectie of een gastro-enteritis.

De patiënt moet met spoed in het ziekenhuis worden opgenomen na vaststelling van de diagnose. Vanwege een hoge kans op diepe veneuze trombose moet tromboseprofylaxe worden gegeven. Daarnaast moeten veel patiënten geïntubeerd en beademd worden wegens slikgevaar en ademhalingsproblemen. De standaardbehandeling is verder intraveneuze toediening van immunoglobulinen. Ondanks de behandeling is er een mortaliteit van 3-10%, door complicaties.

Acute polyneuropathie door vasculitis

Vasculitis in de vasa nervorum (vaten van de zenuwen) komt meestal voor bij gegeneraliseerde vasculitis. Er is een ontsteking van de wand van epineurale arteriolen met necrose en trombosering van het bloedvat wat leidt tot infarcering van de zenuw. Acute axondegeneratie leidt in uren tot dagen tot neuropathie met zwakte, gevoelsstoornissen, pijn en paresthesieën. Bij progressie van de axondegeneratie ontstaat het beeld van een symmetrische sensomotorische polyneuropathie. Soms ontbreken de verschijnselen van gegeneraliseerde vasculitis. In zo’n geval kan een vasculitis enkel bevestigd worden door een biopsie van de nervus suralis.

Neuropathie bij de ziekte van Lyme

Borrelia burgdorferi wordt overgebracht door een tekenbeet en leidt tot de ziekte van Lyme. De ziekte verloopt in verschillende stadia. Het neurologische beeld bestaat uit lymfocytaire meningoradiculitis met hevige pijn en sensibiliteitsstoornissen. Uitval van hersenzenuwen, met name de nervus fascialis, komt vaak voor.

Hereditaire drukneuropathie

Door een verhoogde gevoeligheid van de zenuwen voor druk en rek is er een grotere kans op ontstaan van drukneuropathieën. Met name de n. ulnaris en n. peroneus zijn vaak aangedaan. Uitlokkende momenten zijn hurken, met de knieën over elkaar zitten of steunen met ellebogen. De uitval herstelt spontaan in dagen tot weken. De aandoening is autosomaal dominant erfelijk, maar binnen aangedane families wisselt de expressie sterk. De behandeling bestaat uit adviezen om druk en tractie te vermijden.

Polyneuropathie door metabole of endocriene ontregeling

Aandoeningen van verschillende organen kunnen via verstoring van het milieu interieur leiden tot disfunctie van perifere neuronen met lange axonen. De meest voorkomende oorzaken zijn diabetes mellitus, nierinsufficiëntie en hypothyreoïdie.

Plexusneuropathie
Plexusneuropathie wordt gekenmerkt door een combinatie van perifere motorische uitval met sensibele stoornissen en eventueel afwezigheid van reflexen. Bovendien is er vaak sprake van pijn. De prognose hangt of van de oorzaak. Er zijn dan ook verschillende vormen:

• traumatisch plexus-brachialis-neuropathie: meestal door verkeersongevallen veroorzaakte pijn, zwakte en gevoelsstoornissen in de arm. Na enkele weken ontstaat atrofie van de gedenerveerde spieren.
• plexus-brachialis-neuritis: in enkele uren of dagen komt een zeer hevige pijn op, stekend van karakter in de schouder met uitstraling naar de nek, rug en arm. De pijn wordt erger bij abductie en exorotatie van de schouder. De pijn vermindert na verloop van dagen tot weken, waarna zwakte wordt opgemerkt en atrofie zichtbaar wordt. Een recidiverende vorm komt voor als autosomaal dominant overervende ziekte.
• diabetische amyotrofie: bij niet goed ingestelde diabetici kan de ontregeling leiden tot letsel aan de plexus lumbosacralis. In korte tijd ontstaat hevige pijn in de heup of op de dij met uitstraling in één been. Daarnaast is er sprake van zwakte en atrofie van proximale spieren van ditzelfde been. Ook kunnen stoornissen in sensibiliteit optreden.

Mononeuropathie
Bij uitval van één perifere of hersenzenuw is er enkel uitval in het gebied dat door die specifieke zenuw geïnnerveerd wordt. De aard van de uitval kan sterk wisselen, net als de klachten. De meest voorkomende oorzaken van neuropathie zijn compressie, trauma en ischemie. Veel voorkomende mononeuropathieën zijn:

• Carpaletunnelsyndroom: compressie van de nervus medianus in de carpale tunnel tussen de kleine handwortelbeentjes en het ligamentum carpi transversum leidt tot een doof gevoel, tintelingen en pijn in de handpalm en volaire zijde van de eerste vier vingers. De pijn straalt vaak uit naar de elleboog. Als de compressie blijft bestaan, nemen de klachten toe en ontstaat ook zwakte van de m. abductor pollices brevis en de m. opponens pollices. Behandeling bestaat uit een gipsspalkje waarmee de hand ’s nachts in lichte extensiestand wordt gehouden of lokale injecties met steroïden. Indien dit niet hebt kan het ligamentum transversum chirurgisch worden gekliefd.
• Nervus-ulnariscompressie bij elleboog: door druk op de zenuw, meestal iatrogeen tijdens een operatie onder algehele anesthesie of door leunen op een hard ondervlak, ontstaan gevoelsstoornissen aan de ulnaire zijde van de hand. ’s Nachts hebben patiënten vaak last van pijn in de onderarm en tintelingen in de pink. Bij latere progressie ontstaan zwakte en atrofie van de intrinsieke handspieren.
• Nervus-radialis-compressie: de nervus radialis kan beschadigd worden bij fracturen van de humerusschacht. Verder is uitval zeldzaam. Klachten zijn onvermogen van extensie van de hand of vingers.
• Meralgia paraesthetica: uitval van de n. cutaneus femoralis kan optreden door compressie bij het ligamentum inguinale door vetzucht, graviditeit of snelle vermagering. Er is sprake van een wisselend aanwezig vervelend gevoel bij aanraken van het betreffende huidgebied
• Nervus-peroneus-neuropathie: door passage achter de kop van de fibula langs is de n. peroneus hier erg gevoelig voor druk. Net onder het fibulakopje splitst de n. peroneus communis zich in twee hoofdtakken. Uitval van de superfiscialis leidt tot zwakte van de mm. peronei en hierdoor tot verminderde eversie en uitgebreide stoornissen van gevoel. Uitval van de profundus leidt tot verminderde flexie van de voet en tenen en een klein gebied van gevoelsverlies tussen de 1^e en 2^e teen.

Myasthenia gravis

Bij myasthenia is er sprake van een abnormale vermoeibaarheid en zwakte van spieren. Dit wordt veroorzaakt door een stoornis van neuromusculaire transmissie. Bij myasthenia gravis wordt deze stoornis in neuromusculaire transmissie veroorzaakt door een blokkade door autoantilichamen uit de IgG-klasse. Deze autoantilichamen zijn gericht tegen eiwitbestanddelen van de acetylcholinereceptor. Door verschillen in mate van blokkade per spier en het herstelvermogen van de neuromusculaire overgang is er een sterk wisselende spierzwakte in plaats en tijd.

De eerste verschijnselen zijn meestal oogklachten: dubbelzien of ptosis. Een andere vroege klacht is moeite met spreken, wat komt door bulbaire dysartrie. Door slikstoornissen is er een verhoogde kans op aspiratiepneumonie. Het gelaat kan vlakker worden met minder vertoning van uitdrukking. De ziekte komt zelden als eerste voor in armen o benen.

Myasthenia is een klinische diagnose, maar moet worden bevestigd door aanvullend onderzoek. Dit bestaat uit een neurofysiologisch onderzoek, gevolgd door aantoning van IgG-antilichamen tegen de acetylcholinereceptor in het serum.

Collegeaantekeningen

HC-01: Geschiedenis neurowetenschappen (26-05-2014)

Vroeger maakte men gaten in de schedel. Dit gebeurde waarschijnlijk bij mensen die epileptische aanvallen hadden, veroorzaakt door een hersenbloeding. Een epiduraal hematoom is een bloeding waarbij het bloed buiten de dura zit. De dura is een hersenvlies; een taai vlies om het brein heen. Als het bloed buiten de dura zit, kan dit verwijderd worden via een gat in de schedel. Als het onder de dura zit, dan kan het niet zo behandeld worden, aangezien er dan een grote kans is op het ontstaan van infecties. Priapisme is een pijnlijke, niet aflatende erectie. Het erectie mechanisme zit op verschillende plekken in het ruggenmerg.

Vroeger dacht men heel anders over het brein dan nu. De oude Grieken zorgden voor een ommekeer in het denkbeeld over het brein. Hippocrates is de eerste die heeft gezegd dat de ziel in het brein zit, en niet in het hart. De Egyptenaren dachten altijd dat de ziel in het hart zat. De Grieken en Egyptenaren hadden beide veel invloed op de medische kennis, waardoor er lang een discussie was waar de ziel zat. Galenus zei: ‘als je wilt weten hoe het lichaam in elkaar zit, dan moet je het uit elkaar halen’. Hij is de eerste die een theorie ontwikkeld heeft over wat het hart doet. Verder heeft hij gezegd dat het intellect in het brein zit. Galenus heeft een anatomisch boek gemaakt, wat voor 1500 jaar is gebruikt. Pas na 1500 jaar kwam men erachter dat het niet klopte en dat het niet compleet was. Hij heeft namelijk de anatomie van een varken gebruikt en die anatomie is anders dan die van de mens. Vesalius gebruikt lichamen van opgehangen mensen om de anatomie te ontdekken. Hiervan maakte hij tekeningen, waarvan uiteindelijk een anatomische atlas gemaakt wordt (De humanis corporis fabrica). Deze anatomie kwam overeen met de werkelijke anatomie.

Willis is de eerste persoon die een neuroanatomische atlas maakte. Hij zegt dat het geheugen en de vrije wil in het paracrien van het brein moet zitten. Verder zegt hij dat elk deel van het brein een specifieke functie heeft: functionele lokalisatie. Descartes was een filosoof, maar hij dacht na over hoe het brein zou moeten functioneren. Hij is de eerste die de reflex theorie heeft genoemd. Bell en Magendie ontdekken dat de dorsale wortels van het ruggenmerg sensorisch zijn en dat de ventrale wortels motorisch zijn. Broca is de eerste geweest die een beschrijving heeft gegeven van een functioneel gebied in de cortex: het centrum van de spraak. Dit centrum noemde hij naar zichzelf: Centrum van Broca. Toen hij een hersengebied naar zichzelf had genoemd, wilde iedereen ineens zijn eigen gebied hebben. Heel veel mensen zijn toen onderzoek gaan doen.

Korbinian Brodmann heeft ontdekt dat het brein bestaat uit 6 lagen. Deze lagen zijn niet overal even dik. Elk functioneel gebied in het brein is anders geordend. Dit verklaart de verschillen tussen de diktes van de lagen. Vorm en functie van het brein gaan dus samen. Hij heeft 46 gebiedjes beschreven, maar op dit moment heeft men er al 150 gevonden in de cortex.
Loewi ontdekt dat een boodschap van de nervus vagus kan oplossen in een vloeistof. Dit was het eerste onderzoek waarbij neurotransmitters (acetylcholine) een rol speelden.
Alle doorbraken die betrekking hebben op de corticale functionele lokalisatie, zijn gemaakt in het menselijke brein. Uiteindelijk werden de CT-scan en de MRI-scan bedacht. Met deze methodes kan het brein in beeld gebracht worden. Met een MRI-scan kan de functionele lokalisatie in beeld worden gebracht. De nieuwste ontwikkeling is de fMRI waarbij er gekeken wordt naar de verschillende zuurstofgehaltes van het brein.

HC-02: Macroscopische neuroanatomie – 1 (26-05-2014)

Een actiepotentiaal komt aan bij het neuron, daar gaat het via het axon naar de synaps. Bij de synaps gaat het actiepotentiaal naar het volgende neuron. Een neuron bestaat uit een dendriet (afferente vezel), een axon (efferente vezel) en een soma. Er zijn heel veel verschillende soorten neuronen. Er zijn voornamelijk veel verschillen wat betreft de axonen. Er is variëteit in vorm (multipolair, bipolair en pseudounipolair) en in grootte. In het centrale zenuwstelsel zijn ongeveer 10^11 neuronen en elk neuron heeft ongeveer 10^4 synapsen. 
Een neuron heeft een prikkelbaar membraan. Wanneer het membraanpotentiaal de drempelwaarde bereikt, zal er een actiepotentiaal ontstaan. Hierbij is het zo dat een dik axon zorgt voor een heel hoge geleidingssnelheid.

Het axon wordt geïsoleerd door de myeline schede. Dit is een vettige isolatie. Hierdoor ontstaat de saltatoire conductie: het actiepotentiaal springt namelijk over de delen van de myeline schede heen, naar de knopen van Ranvier. Hierdoor kan het actiepotentiaal zich verplaatsen met ongeveer 100 meter per seconde. De Knopen van Ranvier zijn de vrije stukken tussen de myeline schedes. Ter hoogte van de knopen van Ranvier treedt het actiepotentiaal op. Op de plekken van de knopen van Ranvier is het axon niet onbedekt: er zitten wel oligodendroglia cellen omheen of Schwanncellen. De myeline schede zorgt dus voor een hogere geleidingssnelheid. De myeline schede wordt in het centraal zenuwstelsel gemaakt door oligodendroglia cellen en in het perifeer zenuwstelsel door Schwanncellen.

Het actiepotentiaal is unitair: over het gehele axon van één zenuwcel is het actiepotentiaal overal even groot. Het postsynaptisch membraan potentiaal (PSP) is ook afhankelijk van de hoeveelheid neurotransmitter en de soort neurotransmitter. Het PSP zal dus niet overal even groot zijn. Een PSP kan excitatoir (EPSP) zijn of inhibitoir (IPSP). Hoe verder we komen van plaats van oorsprong, hoe kleiner het PSP wordt. Er zijn heel veel PSP’s nodig om een actiepotentiaal te veroorzaken, want één PSP is te klein om de drempelwaarde te bereiken.

De plaats van de synaps is hierbij heel belangrijk, want hoe verder de synaps zit van de axonheuvel waar het actiepotentiaal wordt gestart, hoe kleiner de invloed zal zijn. Er zijn dus heel veel factoren die de functie van een neuron bepalen, zoals de grootte/diameter van de dendriet, de locatie van de synaps en het type neurotransmitter. In het centrale zenuwstelsel bevinden zich naast neuronen ook andere cellen: astrocyten, oligodendrocyten, Schwanncellen, microglia en ependymale cellen. Tussen de neuronen en het bloed zit de bloed-hersenbarrière. Deze barrière wordt gevormd door de astrocyten. De astrocyten bedekken de capillairen helemaal. De oligodendrocyten maken de myeline schede in het centraal zenuwstelsel. Eén oligodendrocyt is gekoppeld met een meerdere neuronen. De Schwanncellen maken de myelineschede in het PZS. Eén Schwanncel bedient één myelineschede van één axon. Ze doen ook nog iets anders: ongemyeliniseerde axonen wonen ook in de Schwanncellen. Meerdere ongemyeliniseerde axonen lopen door één Schwanncel heen: dit noemt men een Remak bundel. Microglia zijn de macrofagen/mononucleaire fagocyten van het zenuwstelsel. De ependymale cellen vormen de binnen- en buitenkant van het brein. Het is dus het epitheel van het brein.

Hersenen
Afferente of sensorische sensoren zorgen ervoor dat informatie naar het brein toe gaat. Efferente of motorische sensoren sturen informatie naar de effectoren (spieren of klieren) toe.

Het centrale zenuwstelsel (CNS) bestaat uit het brein en het ruggenmerg. Het perifere zenuwstelsel (PNS) bestaat uit de craniale zenuwen, de spinale zenuwen en de ganglia (een groep zenuwcellen). Het CNS is somatisch en bestaat uit motorische en sensorische vezels. Het PNS is autonoom en bestaat uit sympathische, parasympatische en enterische vezels. Het CZS bestaat uit een aantal delen. Het cerebrum (de grote hersenen) bestaat uit twee hemisferen. De enige plek waar ze verbonden zijn is via de hersenbalk. De linker en rechter hemisfeer moeten namelijk met elkaar kunnen communiceren. Het diencephalon koppelt de grote hersenen aan de rest van het brein. De hersenstam bestaat uit het mesencephalon, de medulla oblongata en uit de pons. Het cerebellum zit achter de pons. De medulla oblongata betekent het verlengde merg: het is het verlengde van het ruggenmerg. De hersenen bestaan uit sulci (de inhammen) en gyri (de uitsteeksels). Het brein is verdeeld in lobben, die zijn vernoemd naar de botten waar ze zitten. Er is een lobus frontalis, lobus pariëtalis, lobus occipitalis en een lobus temporalis. Er zijn twee belangrijk sulci: de sulcus centralis en de sulcus lateralis. De sulcus centralis is de grens tussen de lobus frontalis en lobus pariëtalis & tussen de gyrus precentralis en de gyrus postcentralis. Vanuit de gyrus precentralis vertrekken alle motor commando’s naar de gladde spierweefsels; de primaire somatomotorische cortex. Alle tactiele informatie uit het lichaam komt binnen in het gyrus postcentralis; het is de primaire somatosensorische cortex. De sulcus centralis loopt door tot heel diep in de cortex. De sulcus lateralis vormt de grens tussen de lobus temporalis en de frontale en pariëtale lobus. Op een MRI moet je zoeken naar de sulcus frontalis superior. Hierbij ligt de gyrus precentralis en daarachter ligt de sulcus centralis.

Het brein heeft de consistentie van pindakaas en moet dus beschermd worden. Om deze reden zit het brein verpakt in een watermantel. Om het brein zitten drie vliezen: de dura mater, het arachnoïdea en de pia mater. Het arachnoïdea betekent spinnenweb; dit komt doordat er veel vaten in zitten. Het parachymeninx is het harde vlies: de dura mater. Het leptomeninx zijn de zachtere delen: het arachnoïdea en de pia mater. Rondom de vliezen zitten ruimtes. Buiten de dura mater zit de epidurale ruimte (dit is virtueel, want het vlies is verkleefd met het periosteum). Tussen de dura mater en het arachnoïdea is de subdurale ruimte (virtueel, want de vliezen zijn met elkaar gekleefd). Onder het arachnoïdea is de subarachnoïdale ruimte (werkelijke ruimte). Dit is de ruimte die is gevuld met liquor cerebrospinalis (hersenvocht). De dura mater zit vast aan het periosteum en dus volgt het de contouren van de schedel. Het pia mater volgt de contouren van het brein. Bij een epiduraal hematoom is er sprake van een arteriële bloeding en bij een subduraal hematoom is er sprake van een veneuze bloeding. Om het ruggenmerg zitten dezelfde vliezen, maar er is een verschil. Het dura mater is namelijk niet verkleefd met het periosteum. Aan de buitenkant zit vetweefsel, waarin veneuze sinussen zitten. De verbinding tussen de dura mater en de pia mater is het ligamentum denticulata.

De vliezen zorgen er in de hersenen voor dat er compartimenten zijn. Deze compartimenten zijn de linker en rechter hemisfeer. Het dura bestaat uit twee lagen en de diepere laag zakt naar beneden en komt weer naar boven. Een dura duplicatuur is een plek waar een dubbele dura is. In die dura bevinden zich veneuze sinussen: de veneuze collectoren van het bloed. De vaten die over het brein lopen, lopen door de subarachnoïdale ruimte. Er zijn twee dura duplicaturen: het falx cerebri en het tentorium cerebelli. Tussen de linker en rechter hemisfeer ligt de falx cerebri. Falx betekent sikkel en het heeft ook de vorm hiervan. Het tentorium cerebelli zit aan de linker- en rechterkant en het ligt tussen het cerebrum en het cerebellum. Het is een soort tent en vormt de bodem van de rechter hemisfeer.

De sinus sagittalis superior loopt aan de bovenkant van het brein. De sinus sagittalis inferior ligt onder de sinus sagittalis superior. Vervolgens gaan de sinussen schuin lopen en naar beneden draaien: de sinus transversus. Hierna maakt de sinus een S-bocht: de sinus sigmoïdeus. Deze sinus komt uit in de vena jugularis, waarna het bloed de schedel verlaat.
De sinus cavernosus bestaat uit allerlei kleine met elkaar verbonden veneuze gebiedjes. Het bloed stroomt er heel langzaam, waardoor bacteriën daar heel makkelijk een abces kunnen veroorzaken. Er komt ook bloed in via de venen in de neus. Neusinfecties moeten dus heel agressief behandeld worden, voordat het in sinus cavernosus komt. Buiten het brein is overal de subarachnoïdale ruimte. Daar zit net genoeg water in om te voorkomen dat het brein in de normale situatie wordt beschadigd door de schedel. Bij een hersenschudding biedt dit water niet genoeg bescherming. De subarachnoïdale holte is soms erg groot, hierdoor kan er op die plaats een punctie gedaan worden.

HC-03: Macroscopische neuroanatomie – 2 (26-05-2014)

Het brein is ontstaan als een buis, waarin holtes zitten (de neurale buis). Deze holtes blijven altijd bestaan en zijn ventrikels geworden. Het stuk dat zich naar achteren toe ontwikkeld heeft, de lobus temporalis, gaat zich vouwen zodat het onder en naast het brein komt te zitten. De vorm van de ventrikels representeert de ontwikkelingsgeschiedenis van het brein. Er zijn twee laterale ventrikels: een linker en een rechter ventrikel. Ze staan in verbinding met het volgende ventrikel. De laterale ventrikels zitten in de grote hersenen, die weer vastzitten aan het diencephalon. Het derde ventrikel is dus een diencephalon ventrikel. Gemonteerd op het diencephalon zitten o.a. de epifyse en de hypofyse. De middenhersenen (het mesencephalon) heeft ook een heel smal ventrikel, genaamd het aquaduct van Sylvius. In de ruithersenen (het rhombencephalon) zit het vierde ventrikel. Het zijn de ruithersenen, vanwege de vorm van het vierde ventrikel: een ruit van achteren bekeken. Driedimensionaal is het een piramide. Het centrale kanaal is het deel van het ventrikel dat zich bevindt in het ruggenmerg. Het is een buis gevuld met hersenvocht. Het laterale ventrikel wordt nog gesplitst in een anterior hoorn, inferior hoorn, posterior hoorn en het corpus. Ter hoogte van de foramina van Monroe staan de laterale ventrikels in verbinding met het derde ventrikel.

De ventrikels zijn gevuld met liquor cerebrospinalis. Vocht kan er niet het hele leven blijven zitten en dus moet het afgevoerd en aangemaakt worden. In het plexus choroïdeus bevindt zich een soort filtratie apparaatje/ultra filtraat van het plasma. Er zitten een heleboel vaatjes in. Dit woont eigenlijk op drie plaatsen: in het dak van het derde ventrikel, waar het verdwijnt naar het laterale ventrikel, en in het achterste dak van het vierde ventrikel, waar het verdwijnt naar de bloemkorfjes van Bochdalek. Er wordt ook liquor geproduceerd buiten het brein, in de subarachnoïdale ruimte, door de bloemkorfjes van Bochdalek. Deze liggen buiten het dak van het vierde ventrikel. De plexus is steeds de grens tussen binnenwereld en buitenwereld (tussen de ventriculaire holte en de subarachnoïdale ruimte). De totale ruimte die men heeft voor liquor is ongeveer 150 ml. Dit wordt vier keer per dag ververst, oftewel: per dag wordt er 600 ml gevormd. Dit moet dus afgevoerd worden. Als dit niet wordt afgevoerd, ontstaat er een waterhoofd. Het gat in het dak van het vierde ventrikel is het apertura mediana = het foramen van Magendie. De vloeistof komt dan uit in het cisterna magna, maar daar kan de vloeistof niet blijven. De liquor kan via de granulationae arachnoïdea korreltjes naar de veneuze sinussen gaan. De vloeistof gaat dus van de subarachnoïdale ruimte naar de veneuze sinussen. Als deze afvoer verstopt zit, dan blijft de liquor in de hersenen achter.

Bloedvoorziening
Het brein wordt van bloed voorzien en er gaat heel veel bloed naar het brein toe: ongeveer 20% van de totale bloedsomloop. De arteria carotis interna en de arteria vertebralis voorzien het brein van bloed. Van beide arteriën zit er links één en rechts één. De arteriën wonen in de subarachnoïdale ruimte. De carotis komt via het rotsbeen en daar zit een kanaaltje dat naar voren loopt: het part petrosum (carotis gaat naar mediaal). Vervolgens gaat het via het part cavernosa (door de sinus cavernosus), waarna het de arterie bij het brein aankomt. De carotis sifon betekent ‘zwanenhals’, vanwege de vorm. De arteria carotis interna kan in bepaalde doorsnede van het brein meerdere keren worden aangetroffen. De carotis vormt een aantal takken. Er komt een tak van achteren: de arteria basilaris (gevormd door de twee arteriae vertebrales). Deze vormt een cirkel van vaten rondom de hypofyse: de cirkel van Willis. Deze cirkel zorgt ervoor dat wanneer één bloedvat is afgesloten, het bloed toch nog overal in de hersenen kan komen. Het is een systeem waarbij de linker en de rechter carotis met elkaar verbonden zijn en waarbij de beide carotiden zijn verbonden met de vertebraal arteriën.

De cirkel van Willis bevindt zich boven de sinus cavernosus. De arteria basilaris gaat zich vertakken in een linker en rechter arteria cerebri posterior en anterior. Er zijn drie arteriae cerebri: anterior, posterior en media. De arteria cerebri media is de voortzetting van de arteria carotis interna, wanneer de a. cerebri anterior en posterior zijn afgesplitst. De arteriae communicans zijn kleine verbindingen tussen de vaten. De a. communicans anterior verbindt de linker en rechter a. cerebri anterior. De a. communicans posterior verbindt de a. cerebri posterior en a. carotis interna. Er wordt altijd een hele cirkel van Willis gevonden, maar de verhoudingen van de vaten is soms anders. De a. cerebri anterior blijft voornamelijk zitten aan de mediale kant van het brein. De a. cerebri media voorziet het laterale deel van de lobus frontalis, pariëtalis, occipitalis en temporalis. Dit vat draait om het brein heen. De a. cerebri posterior voorziet de mediale oppervlakte van de lobus occipitalis en het inferior oppervlakte van de lobus temporalis. Het ruggenmerg wordt voornamelijk van bloed voorzien door carotiden.

HC-04: Macroscopische neuroanatomie – 3 (27-05-2014)

Het brein bestaat uit grijze stof (buitenkant) en witte stof (binnenkant). De witte stof is wit, omdat daar gemyeliniseerde axonen in liggen. De grijze stof is grijs, omdat daar geen myeline in zit en er voornamelijk aggregaten van neuronen in liggen. De witte stof bestaat ook uit axonen en neuronen. In de grijze stof kunnen meerdere delen worden onderscheiden. De cortex is de oppervlakkige laag van het brein. Hieronder ligt de lamina (letterlijk: ‘een laag’). Verder liggen er nuclei en ganglia. Een ganglion is een klont neuronen. In de witte stof liggen tracti (banen), fascia, zenuwen, pedunculi en capsules.

Het ruggenmerg is anders geconstrueerd dan de grote hersenen. In de grote hersenen is de grijze stof aan de buitenkant en de witte stof aan de binnenkant. In het ruggenmerg ligt de grijze stof als een vlinderfiguur aan de binnenkant, met daaromheen witte stof. Het ruggenmerg zelf is niet gesegmenteerd, maar de spinale zenuwen zijn wel gesegmenteerd. Elk segment bedient een plak van het lichaam en één spinale zenuw hoort bij één bepaald schijfje lichaam. Er zijn 8 cervicale spinale zenuwen, 12 thoracale spinale zenuwen, 5 lumbale spinale zenuwen en 2 sacrale spinale zenuwen. Hoe zwaarder een plakje lichaam is, hoe meer neuronen er nodig zijn om dit plakje lichaam te besturen. Dit leidt tot verdikkingen in het ruggenmerg. Dit noemt men cervicale en lumbale intumescentie. Dit zijn de plekken waar de extremiteiten beginnen. Het ruggenmerg is kleiner dan de wervelkolom, waardoor er in een deel van de wervelkolom geen ruggenmerg zit. Wel loopt er nog het filum terminale: het einddraadje van het ruggenmerg. Dit bestaat uit bindweefsel en het is dus geen zenuw. In alle spinale zenuwen zit een verdikking, een ganglion, waarin neuronen zitten. De neuronen van het achterste gedeelte van de spinale zenuw liggen in het spinale ganglion. Als men geboren wordt, dan vult het ruggenmerg min of meer de wervelkolom. Als men ouder wordt, dan komt het ruggenmerg in de wervelkolom omhoog: ascensus medullae. Dit komt doordat de wervelkolom nog sterk groeit en het ruggenmerg niet. De zenuwen die van onder uit het ruggenmerg treden, die zullen steeds meer worden uitgerekt, omdat hun uittrede plaats steeds verder weg komt te liggen. Bij L2 eindigt het ruggenmerg in het wervelkolom. Hieronder is het veilig om een hersenvocht punctie te doen. De ruimte onder L2 noemt men het cisterna lumbalis. De cauda equina zijn de spinale wortels: het is een zenuwbundel in de vorm van een paardenstaart.

Het ruggenmerg bestaat uit een voorhoorn en een achterhoorn. De voorwortel is motorisch en efferent. De achterhoorn is sensorisch en afferent. In de voorhoorn wonen de motorneuronen. De neuronen wonen in centrale zenuwstelsel. Het axon gaat naar de periferie en daar staat deze in verbinding met de spieren. In de achterwortel wonen de pseudounipolaire neuronen. Deze heeft twee uitlopers, waarvan één naar de periferie gaat en één via de achterwortel naar het CZS. De eerste staat in de periferie in contact met een sensor. De neuronen bevinden zich in de spinale ganglia: een ganglion in de periferie. De achterwortel bevat primaire sensibele neuronen. De voorhoorn is daardoor motorisch en de achterhoorn is daardoor sensibel. De pseudounipolaire neuronen hebben een gemyeliniseerde dendriet. Het actiepotentiaal gaat daardoor direct over naar het axon. Alle perifere sensoren hebben pseudo-unipolaire neuronen, behalve de visuele sensoren en de reuksensoren.

Het ruggenmerg bestaat uit verschillende lagen. Het kan verdeeld worden in drie stukken: de achterhoorn (zone I-IV), de voorhoorn (zone VII-X) en het intermediaire grijs (zone V-VI). Informatie komt binnen via achterhoorn, waarna het via het intermediaire grijs gaat. Daar bedenkt het intermediaire grijs wat er moet gebeuren en de informatie wordt doorgegeven aan de voorhoorn. De voorhoorn bestaat uit twee gebieden: een lateraal en een mediaal gebied met motorneuronen. Dit noemt men motorkolommen (de laterale/mediale motorkolom). De mediale motorkolom verzorgt de axiale romp musculatuur en de musculatuur van proximale delen van de extremiteiten. De laterale motorkolom innerveert voornamelijk het meest distale gedeelte van de extremiteiten. De laterale en mediale motorkolom worden allebei heel anders aangestuurd, doordat ze een totaal andere motoriek innerveren.

Als de spinale zenuw naar buiten komt, dan splitst hij zich meteen in twee takken: de ramus dorsalis en de ramus ventralis. Dit komt doordat de vroegere somiet zich ook al had gesplitst in een dorsaal en ventraal stuk. De ramus dorsalis is verantwoordelijk voor de rugspieren en de innervatie van huid van rug. De ramus ventralis gaat de rest van de spieren innerveren. Alle extremiteitspieren worden dus geïnnerveerd via de ventralis.

In het lichaam bevinden zich meerdere plexi. Deze plexi zijn als het ware een ‘rangeerterrein’, waar de zenuwen herschikt worden. Ze bestaan uit perifere zenuwen. De plexus brachialis is de plexus waarin vezels zitten die de arm innerveren. De plexus lumbosacralis bevindt zich in het onderste deel van de rug en hierin zitten vezels die de beenspieren innerveren. Een spinale zenuw bevat altijd motorische en sensibele vezels die uit één segment van het ruggenmerg tevoorschijn komen. In een perifere zenuw zitten alleen motorische of alleen sensibele vezels, die afkomstig zijn uit verschillende segmenten. Vezels uit één segment komen ook in verschillende perifere zenuwen terecht.

Het centrale zenuwstelsel bestaat uit het cerebrum, het diencephalon, de hersenstam en het cerebellum. Er zijn twaalf hersenzenuwen in het brein gelegen. De n. olfactorius (n. I) [reuk], de n. opticus (n. II) [zicht], de n. oculomotorius (n. III) [oog beweging], de n. trochlearis (n. IV) [oog beweging], de n. trigeminus (n. V) [gevoel in het gezicht en kauwen], de n. abducens (n. VI) [oog beweging], de n. facialis (n. VII) [gezichtsbeweging, smaak], de n. vestibulocochlearis (n. VIII) [evenwicht, gehoor], de n. glossopharyngeus (n. IX) [slikken en smaak], de n. vagus (n. X) [autonoom parasympatisch, slikken], de n. accesorius (n. XI) [slikken en nek musculatuur] en de n. hypoglossus (n. XII) [tong spieren]. De n. trigeminus bestaat uit drie takken: de n. ophthalmicus (V1), de n. maxillaris (V2) en de n. mandibularis (V3).

Het corpus callosum (de hersenbalk) is de verbinding tussen de linkse en rechtse hemisfeer. Een verbinding tussen links en rechts noemt men ook wel een commissuur. Onder het corpus callosum hangt een doorschijnend vlies: het septum pellucidum. Dit is in feite de mediale wand van de laterale ventrikel. Het corpus callosum is het dak van het laterale ventrikel. Onderaan het septum pellucidum hangt een vezelbundel (een bundel axonen): de fornix. De fornix gaat het diencephalon in en daar verdwijnt het in het weefsel. Het eindigt in de corpora mammillaria. Het fornix is verbinding tussen hypocampus en het corpus mammillaria. Het fornix is de plaats waar het geheugen gemaakt wordt. Achter de fornix zit het foramen van Monroe. Voor de fornix bevindt zich de commissura anterior (commissuur van de lobus temporalis). Er is ook een commissura posterior, die zich onder de epifyse bevindt. De commissura posterior heeft niets met de grote hersenen te maken; het is een commissuur van de heuveltjes. Het chiasma opticum is geen commissuur, want het is geen verbinding van gelijke delen. Het is een uitwisseling van de linker en de rechter nervus vagus.

In het derde ventrikel zit een ‘rare’ uitsparing: de massa intermedia. Dit is wat zich door de ventrikel heen links en rechts aanraakt. De epifyse is de glandula pinealis. Het infundibulum is het hypofyse steeltje. Het diencephalon bestaat voor het grootste gedeelte uit de thalamus: een kern gedeelte. Alle verbindingen die omhoog naar de cortex gaan, moeten synapteren in de thalamus. Hierdoor heeft de thalamus een ‘secretaresse functie’. Onder de thalamus ligt de hypothalamus. Vanuit de hypothalamus wordt de hypofyse aangestuurd. Boven de thalamus ligt de epithalamus. Daarboven ligt de epifyse. De epifyse is een hormoonklier. Het dak van het derde ventrikel is het tela choroïdea. Verder ligt er ook het foramen van Monroe. De columna fornices zijn de kolommen van de fornix.

Door het mesencephalon loopt het aquaduct. Het dak van het aquaduct heeft vier bobbels. Daarom noemt men dit dak de lamina quadrigemina (de vier bobbel plaat). Er zijn twee bovenste bobbels: de colliculus superior. Deze zijn onderdeel van het visueel systeem. De twee onderste bobbels zijn de colliculus inferior. Die zijn onderdeel van het auditief systeem.

De pons maakt onderdeel uit van het rhombencephalon. Het pons is een ‘lesstation’ tussen de cortex en het cerebellum. Vezels van de cortex synapteren in de pons. Het cerebellum is wezenlijk anders dan het cerebrum. De schors van het cerebellum is continue over de middellijn. Het cerebellum regelt de hele motoriek en het zegt de cortex hoe het bepaalde dingen moet doen. De structuur in het cerebellum noemt men de levensboom: de arbor vitae. Op de plek waar het cerebellum de hersenstam raakt, liggen de tela choroïdea.

De limbische lob van de grote hersenen bestaat uit meerdere gyri. De gyrus cinguli draait vanuit het corpus callosum naar achteren. Hierna komt de gyrus dentatus, die onderdeel is van de hippocampus. De gyrus parahippocampalis ligt naast de hippocampus. Het laatste onderdeel is de uncus, die de mediale zijde van de temporaalkwab vormt. Het sulcus calcarinus is een hele diepe gleuf in de lobus occipitalis. Rondom de sulcus calcarinus bevindt zich de primaire visuele schors. Voor het grootste deel ligt deze op het mediale oppervlak en voor een klein deel op de laterale oppervlakte.

De primaire motorcortex ligt in de precentrale gyrus, voor de sulcus centralis. De primaire sensorische cortex ligt bij de postcentrale gyrus, achter de sulcus centralis. De primaire auditieve cortex ligt bij de superior temporale gyrus. De primaire visuele cortex ligt rond de fissura calcarinus. Het spraakcentrum van Broca ligt bij de inferior frontale gyrus en het spraakcentrum van Wernicke ligt bij de superior temporale gyrus. In het spraakcentrum van Broca bevindt zich de motoriek van de spraak en in het spraakcentrum van Wernicke leert men spraak begrijpen. Deze twee centra zijn gelateraliseerd. Dit betekent dat wanneer een centrum aan de ene kant kapot gaan, dat dan het hele systeem kapot gaat.

Het laterale ventrikel heeft een C-vorm en steekt met zijn punt naar achteren. Het foramen van Monroe bevindt zich onder en achter de fornix. De bodem van het derde ventrikel is het chiasma opticum.

HC-05: Macroscopische neuroanatomie – 4 (27-05-2014)

Het derde ventrikel staat ter hoogte van het foramen van Monroe in verbinding met de laterale ventrikels. Naast de fornix zit de plexus choroïdeus. Deze plexus vormt altijd een grens tussen buiten en binnen. Als we door het plexus choroïdeus heengaan, dan komen we aan het piale oppervlakte van het brein. Doordat de fornix naast de plexus choroïdeus zit, is het een vezelbundel die langs de buitenkant van het brein loopt. Het derde ventrikel ligt in het diencephalon.

De commissura posterior ligt op de grens van diencephalon en mesencephalon. In de mediale oppervlakte van de occipitaalkwab, ligt een deel waar een extra laag witte stof in de schors te zien is. Dit noemt men het wandje van Genuardi. Dit stuk is de primaire visuele schors, ook wel de gestreepte schors genoemd. De basale ganglia vormen één functioneel circuit dat te maken heeft met de regeling van de motoriek. Er zijn een aantal basale ganglia. In het telencephalon liggen de nucleus caudatus, het putamen en het globus pallidus. In het diencephalon ligt de nucleus subthalamicus. In het mesencephalon ligt de substantia nigra (deze heeft te maken met de ziekte van Parkinson). De basale ganglia vormen een deel van het subcorticale motorcircuit. Het corticofugale systeem bestaat uit vezels die de cortex ‘ontvluchten’. Door het putamen en de nucleus caudatus loopt een corticofugale vezel heen, waardoor ze zijn benoemd als twee aparte delen. In feite is het één functioneel deel. In de laterale wand van het laterale ventrikel zit het nucleus caudatus. De nucleus caudatus maakt een lange slinger naar achteren toe. Onder de nucleus caudatus ligt de globus pallidus (de bleke kern). Het putamen ligt steeds op een zelfde lijn met de nucleus caudatus en de globus pallidus is mediaal van het putamen gelegen. De nucleus subthalamicus en de substantia nigra liggen heel dicht bij elkaar. Het striatum bestaat uit de nucleus caudatus en het putamen. Dit is één en dezelfde kern, met een vezelbundel die ze scheidt: een functionele eenheid. De nucleus lentiforme bestaat uit het putamen en het globus pallidus. Dit is een morfologische eenheid. Het corpus striatum bestaat uit het nucleus caudatus, het putamen en het globus pallidus. Dit is een klinische eenheid bij de ziekte van Huntington. De thalamus is het grootste gedeelte van het diencephalon. De commissura anterior ligt onder het putamen en onder het globus pallidus dat doorloopt van links naar rechts. De thalamus ligt in de laterale wand van het derde ventrikel. Het thalamus complex heeft twee naar achter stekende dingen: de knievormige lichaampjes.

Het corticofugale vezel systeem. Dit zijn vezels die komen van alle corticale gebieden naar de lagere gebieden. De meeste gaan naar de pons en daarna naar het cerebellum. Een klein deel gaat naar het ruggenmerg: via de piramidebaan. Het gedeelte van de vezels in het cerebellum zelf, waar ze verzamelen voor ze de basale ganglia ingaan, noemt men de corona radiata. Het capsula interna zijn de corticofugale vezels als ze zijn samen gekomen. Als ze aan de voorkant van het mesencephalon komen, zijn het de pedunculus cerebri. De vezels gaan de pons binnen en daar worden het de fibrae pontis. Daarna verdwijnen er een heleboel en een klein gedeelte komt aan het caudale deel van de pons weer tevoorschijn als de tractus pyramidalis. Al deze namen benoemen in feite hetzelfde vezelsysteem, het verschil is steeds de plek waar ze zijn. Ten opzichte van het capsula interna, ligt de lentiforme nucleus lateraal; mediaal liggen de nucleus caudatus, de thalamus en de nucleus subthalamicus; dorsaal ligt de substantia nigra.

In de diepte van de fissura lateralis ligt een heel oud stukje cortex, dit noemt men de insula. De insula is geïsoleerd geraakt, doordat de neocortex zich ontwikkeld heeft en groter is geworden, waardoor deze is gaan uitpuilen over de alocortex. Deze uitpuilende stukken worden deksels genoemd: frontale (in lobus frontalis) en temporale (in lobus temporalis) operculum. In het corticofugale vezelsysteem, liggen de vezels gerangschikt naar de lobus waar ze vandaan komen. Zo liggen vezels uit de frontale cortex aan de voorkant van het vezelsysteem. Verder zitten de vezels uit de achterkant van het brein aan de achterkant. In het knietje van de capsula interna zitten de motorvezels.

De hippocampus is schors en het ligt in de diepte van de lobus temporalis; het is een opgerold worstje van schors dat naar binnen geschoven is. Het grenst deels aan de laterale ventrikel en deels aan de buitenwereld. Wat men er van de buitenkant van ziet, is het gyrus dentatus. De fornix zit vast aan de hippocampus en daaraan zit weer het plexus choroïdeus. De amygdala is de amandel kern, die ook deel is van het limbisch systeem.

HC-06: Neurofysiologie (27-05-2014)

Neuronen kunnen op verschillende manieren geclassificeerd worden. Neuronen kunnen op basis van polariteit, de vorm van het dendriet, de functie en op basis van de neurotransmitter die het neuron afscheidt. Glutamaat, GABA en acetylcholine zijn de neurotransmitters die voorkomen in de grotere systemen. GABA is een inhiberende neurotransmitter. Serotonine, norepinefrine, dopamine en histamine zijn de neurotransmitters die voorkomen in de kleinere systemen. Serotonine zorgt voor emotie en norepinefrine voor attentie. Neurotransmitters komen vrij bij een grote influx van calciumionen in een synaps.

Elke cel in het lichaam heeft een rustmembraanpotentiaal. Dit rustmembraanpotentiaal ligt rond de -65 mV. In de cel heerst dus een negatief-geladen klimaat. In het celmembraan van een cel zijn verschillende ionkanalen en pompen gelokaliseerd. Deze ionkanalen kunnen verschillend geactiveerd worden. De belangrijkste ionkanalen en pompen die aanwezig zijn in het celmembraan zijn natrium, kalium, chloride en calcium kanalen en pompen. Natrium en kalium kanalen zijn erg lek. De natrium/kalium-pomp is een voorbeeld van actief transport; deze pomp kost ATP. Deze natrium/kalium-pomp pompt 3 Natrium de cel uit en 2 Kalium de cel in. Hierdoor zorgt deze pomp dus voor een concentratie en elektrisch gradiënt van een cel. De natrium/kalium-pomp bevindt zich bij een gemyeliniseerd axon alleen bij de knopen van Ranvier. Een disfunctie in een natrium-kanaal is terug te vinden bij epilepsie. Bij een epileptische-aanval zijn de natrium-kanalen te lang open. In een cel bevinden zich voornamelijk kalium-ionen. Natrium-, chloride-, en calciumionen bevinden zich voornamelijk buiten de cel.

Wanneer er geen netto ionen-stroom plaatsvindt, is er sprake van een evenwichtspotentiaal (Ek). Bij een evenwichtspotentiaal is de concentratiegradiënt gelijk aan de elektrische gradiënt. Een evenwichtspotentiaal voor een ion wordt aangeduid met de Nernst. De Nernst voor Kalium ligt rond de -80 mV., Natrium voor 62 mV., calcium bij 132 mV. en chloride bij -32mV. Het rustmembraanpotentiaal van een cel is -65 mV. dit betekend dus dat natrium en calcium graag uit de cel willen en kalium graag in de cel wilt blijven. Maar doordat het celmembraan permeabel is voor de kalium-ionen verplaatst kalium zich toch uit de cel. Wanneer er buiten de cel een lage kalium-concentratie is, is er sprake van een hypokaliaemie. Deze hypokaliaemie ziet men terug als de hyperpolarisatie van een actiepotentiaal. Wanneer er buiten de cel juist een hoge concentratie van kalium is, is er sprake van een hyperkaliaemie. Deze hyperkaliaemie is terug te vinden als de depolarisatie.

Een actiepotentiaal is een unitair signaal. Dit bekend dat een actiepotentiaal van een neuron altijd dezelfde grote heeft en deze actiepotentiaal niet uitdooft. De grote en de snelheid van een actiepotentiaal is afhankelijk van de diameter van een axon, en of er wel/niet sprake is van een myelineschede. Bij een grote diameter zal er een sneller actiepotentiaal ontstaan dan bij een kleine diameter. Wanneer er sprake is van een myelineschede zal er ook een sneller actiepotentiaal ontstaan. Dit komt doordat er bij een gemyeliniseerd axon een sprongsgewijze actiepotentiaal ontstaat. Een actiepotentiaal ontstaat pas wanneer er een bepaalde drempelwaarde is bereikt. In de depolarisatie-fase van een actiepotentiaal staan de Natrium-kanalen open en stroomt natrium de cel in. Dit maakt de cel positiever. Vervolgens inactiveren de natrium-kanalen en de kalium-kanalen openen zich. Kalium verplaatst zich vervolgens uit de cel; de cel wordt minder positief geladen. Deze fase noemt men de repolarisatiefase.

 
Wanneer de natrium-kanalen geïnactiveerd zijn op open staan, kan er geen nieuwe actiepotentiaal ontstaan. Dit noemt men de absolute refractaire periode. Bij een hyperpolarisatie kan er echter wel een actiepotentiaal ontstaan, alleen is de drempelwaarde verhoogd. Dit noemt men een relatieve refractaire periode. Een synaps bevindt zich altijd tussen 2 verschillende neuronen. Een synaps bestaat uit een presynaptisch membraan, een synapsspleet en een postsynaptisch membraan. Een synaps kan zich bevinden tussen een axon en een dendriet in, tussen een axon en het cellichaam in of tussen twee axonen in. Er zijn twee verschillende categorieën synapsen; de elektrische en chemische synaps. Een voorbeeld van een elektrische synaps is een gapjunction.

HC-07: Basis 2^e motorneuron (28-05-2014)

De eerste motorneuronen bevinden zich in de motorcortex van het brein. De tweede motorneuronen bevinden zich in het ruggenmerg. De eerste motorneuronen staat in contact met het tweede motorneuronen.

Elke skeletspier bestaat uit spiervezels. Deze spiervezels zijn multicellulair en ze lopen altijd van het begin tot het eind van de spier. Als er ergens een spier is die buigt, dan moet er ook een spier zijn die strekt. Dit noemt men agonisten en antagonisten. Andere koppels zijn flexoren-extensoren, adductoren-abductoren en endorotatoren-exorotatoren. Elke spiervezel staat in contact met precies één axon. Dit axon komt uit een á-motorneuron. Dit á-motorneuron is het onderste of het tweede motorneuron en het is gelokaliseerd in de ventrale hoorn van het ruggenmerg. De synaps tussen á-motorneuronen en spiervezels is heel groot en gespecialiseerd. De synaps heeft een motorische eindplaat (mep), een myoneuronale junction en een neuromusculaire junction. Er zal altijd een actiepotentiaal beginnen in de spiercel als er een actiepotentiaal via het axon bij de synaps komt. Dit betekent dat de spiervezel altijd zal reageren. Per spiervezel is er één motorische eindplaat. Een twitch is een korte contractie van de spiervezel en is het resultaat van een actiepotentiaal in een spiervezel. De twitch is altijd langer dan de actiepotentiaal zelf. Terwijl de twitch bezig is, kan er dus nog een actiepotentiaal gegenereerd worden. Als er een 2e actiepotentiaal gegenereerd wordt, dan zal er nog een twitch zijn. Deze tweede twitch zal groter zijn dan de vorige. De spierlengte wordt dus gecontroleerd door de frequentie van de actiepotentialen.

Eén á-motorneuron kan meerdere spiervezels innerveren. Dit vormt een motor unit. Een motorunit kan tussen de één en honderden spiervezels bevatten. Hoe kleiner de motorunit is, hoe nauwkeuriger de controle is over die spier. Eén motorunit bevat spiervezels die zijn gelegen binnen één spier. Alle motorneuronen die met één spier te maken hebben, vormen een motorneuron pool. De grootte van een motorneuron is proportioneel met de grootte van een motorunit. Een motorneuron dat een veel spiervezels aanstuurt, zal veel groter zijn dan een motorneuron dat een klein aantal spiervezels aanstuurt. Hoe kleiner een motorneuron is, hoe minder energie er nodig is om het motorneuron te activeren. Dit betekent dat als er enkele actiepotentialen komen met een lage frequentie, dan zullen alleen de kleine motorneuronen geactiveerd worden.

Recruitment: het aanzetten van de motorunit. De trein van actiepotentialen is de drive, of de hoeveelheid actiepotentialen. Als de drive verhoogd wordt, zal er een verkorting optreden van de spier. Dit komt doordat ook de steeds grotere motorunits geactiveerd worden. Hierbij is er een probleem, want er is alleen positieve controle en geen feedback. Om deze reden is er lokale controle nodig. Dit wordt gedaan door de reksensor. De reksensor in de spieren is een spierspoeltje. Dit is heel klein spoeltje en het loopt parallel aan de spiervezels. Er kan geen biologische sensor gemaakt worden die evenveel wordt gerekt als de spier. Het spierspoeltje moet eigenlijk de hele tijd dezelfde lengte hebben. Om deze reden is het spierspoeltje vastgemaakt aan een spiervezel. De functie van deze spiervezel is het constant houden van de lengte van het spierspoeltje. Het spierspoeltje moet juist de externe rek waarnemen. De spiervezel met het spierspoeltje noemt men de intrafusale spiervezel. De spierspindel bestaat uit de reksensor en de intrafusale spiervezel. Extrafusale spiervezels zijn de gewone spiervezels met een á-motorneuron. De intrafusale spiervezels worden geïnnerveerd door ã-motorneuronen. Deze motorneuronen zijn veel kleiner dan de á-motorneuronen. De ã-motorneuronen houden de reksensor op een constante lengte. De motorneuronpool bestaat hier uit á- en ã-motorneuronen. Als het spierspoeltje wordt opgerekt door een externe factor, dan zullen er een aantal dingen gebeuren. Er staat een neuron in verbinding met een sensor in de periferie. Deze staan altijd in verbinding met behulp van een neuron die woont in een spinaal ganglion. Dus het is een spinaal ganglion dat gekoppeld is met het spierspoeltje. Dit neuron staat alleen in verbinding met het á-motorneuron en niet met het ã-motorneuron. Bij rek van spierspoeltje zullen alle á-neuronen even geactiveerd worden. Hierdoor wordt de spier weer korter, net als het spierspoeltje. Dit zorgt voor een verminderde activatie van het neuron en dus wordt het á-motorneuron minder geactiveerd. Er is dus rechtstreekse terugkoppeling. Het ã-motorneuron wordt niet geactiveerd, want anders zou het spierspoeltje nog meer opgerekt worden (feed forward). De lengte van de spier wordt hiermee gecontroleerd en op een constante lengte gehouden. Dit noemt men de myotatische reflex of de gamma loop. Dit reflex is monosynaptisch en de agonist contraheert.

Plotselinge contractie van een agonist vereist relaxatie van de antagonist. Het reflex is dus complexer dan hierboven beschreven. De andere spier (de antagonist) moet namelijk ook geïnhibeerd worden. Dit gebeurt door een inhibitoir interneuron. Als de reksensor geactiveerd wordt, zal het á-neuron geactiveerd worden. Hierdoor wordt het inhibitoir interneuron geactiveerd, wat leidt tot relaxatie van de antagonist.

Een ander type reksensoren zijn te vinden in de spierpees. Daar zitten de Golgi pees lichaampjes. Deze reksensor staat in serie met de spiervezels. Hierbij hoort ook een spinaal ganglionair neuron. Dit reflex is het tegenovergestelde van het myotatische reflex: het inverse myotatische reflex. Dit reflex verlaagt de drive van alle motorneuronen in de pool door een inhibitoir interneuron. De spier wordt langer, waardoor de sensor niet meer gerekt is en de inhibitie verlaagt. Dit is in feite bescherming tegen het kapot trekken van de pees. Met dit reflex kan de spanning/tonus in de spier gecontroleerd worden. Het excitatoir neuron gaat de antagonistische motorneuron pool activeren. Dit reflex is bisynaptisch en de agonist relaxeert.

De pijnreflex is complexer, aangezien er meerdere spieren aangestuurd moeten worden. Het reflex is gelokaliseerd in de dermis en de epidermis. De reflex is multisegmentaal en bilateraal (aan twee zijden). Deze receptoren reageren op een aantal factoren: mechanische, thermale, chemische en polymodale. Het is een multisynaptisch reflex. Het activeert een circuit dat een geheel ledemaat beweegt. Een excitatoir interneuron wordt geactiveerd, waarna een inhibitoir neuron wordt geactiveerd zodat een spier ontspant. Tegelijkertijd zorgt een excitatoir interneuron ervoor dat een excitatoir interneuron gedeactiveerd wordt. Bij de andere spier wordt de inhibitoire gedeactiveerd en de excitatoire geactiveerd. Andere ledematen moeten namelijk ook iets gaan doen: ipsilaterale flexie en contralaterale extensie. Er is extensie aan de ene kant en flexie aan de andere kant.

Consequenties: één lokaal neuron kan de flexie in één been controleren en tegelijkertijd extensie in het andere been. Dit is een consequentie van de samenkomst van reflex circuits. In het intermediaire grijs van het ruggenmerg zitten neuronen die er bij activatie voor zorgen dat het ene been zich strekt en het andere been zich buigt. Dit betekent dat als het alleen maar via de lage neuronen gereguleerd zou worden, dat er dan heel veel corticale neuronen nodig zijn. Als er gebruik wordt gemaakt van de lokale circuits dan zijn er maar twee corticale neuronen nodig. Het is efficiënter en makkelijker te coördineren. Een oscillator is een circuitje waartegen alleen ‘doe maar’ gezegd hoeft te worden. De tonische input is alleen maar nodig om te zorgen voor een om & om output. Een oscillator kan bovenop de bovenste twee corticale neuronen gezet worden. Met één corticale neuron kan de oscillator geactiveerd worden, zodat er bilaterale coördinatie is tussen de ledematen. Dit is de centrale patroon generator: ritmische bewegingen veroorzaken door het intermediaire grijs te activeren. De centrale patroon generator is voornamelijk voor ritmische en repetitieve bewegingen, zoals lopen en zwemmen. Voor het overgrote deel is er controle via de spinale interneuronen en niet via de á-motorneuronen. Directe supraspinale controle is er slechts voor complexe bewegingen (distale extremiteiten). De meeste supraspinale controle is indirect, dus via interneuronen.

HC-08: Kliniek 2^e motorneuron – 1 (28-05-2014)

Het perifeer zenuwstelsel heeft een sensibel en een motorisch deel. Via sensorische banen komt informatie bij het centrale zenuwstelsel en vervolgens gaat het via motorische banen weer weg. De wortel, de perifere zenuwen, brengen informatie binnen. Door het basale zenuwstelsel ontstaat het gevoel van tast en van pijn. In de spieren zitten spierspindels (de reksensoren), die informatie doorgeven naar het centraal zenuwstelsel. De informatie over het uitrekken van spieren wordt rechtstreeks gecommuniceerd met het tweede motorneuron en hieruit volgt het peesreflex. Reflexen gaan niet via de hersenen.

Systemen van interneuronen in het ruggenmerg regelen de spiertonus. Hier hoeft men niet bij na te denken. Als er schade ontstaat aan een perifeer motorneuron, dan kunnen er meerdere dingen misgaan. De schade kan optreden aan het cellichaam zelf. Hier is sprake van bij polio. De schade kan ook optreden ter hoogte van de plexus of ter hoogte van de spinale zenuw. Ten slotte kan er sprake zijn van schade aan de perifere zenuwen. Wat er bij alle beschadigingen gebeurt, is dat er geen output meer komt vanuit het perifere motorneuron naar de spier. Dit resulteert in krachtvermindering, waaruit paralyse/verlamming ontstaat. Verder zijn er slappe, lage of geen peesreflexen en er is spieratrofie. De perifere motorneuronen hebben een trofische functie naar de spier en deze functie zal ook uitvallen, waardoor de atrofie ontstaat.

Schade aan de radix wordt in de meeste gevallen veroorzaakt door een lumbale hernia: de hernia nuclei pulposi. De tussenwervelschijven bestaan uit een kern (nucleus pulposus) en een ring (anullus fibrosus). Als de nucleus pulposus gaat uitpuilen, dan komt deze een wortel tegen die uit de durale zak komt. De wortel zal verdrukt worden, wat gepaard gaat met pijn. Door druk op de motorische zenuwbanen, kan er een parese (krachtverlies) ontstaan. De vierde lumbale wortel zal zorgen voor de quadriceps femoris: de spier waarmee de beenspier recht wordt gemaakt. De vijfde lumbale wortel omvat de voetheffers. De eerste sacrale wortel is voor het buigen van de voet. Dit zijn de wortels die het meest voorkomend een verlamming krijgen door een hernia.

Een hernia nuclei pulposi bij discus L4-L5 lateraal pakt de vijfde lumbale wortel; dus de vijfde lumbale wortel wordt hier verdrukt. Parese kan optreden bij schade aan een tweede motorneuron.

Schade aan de plexus brachialis komt heel vaak voor. Deze plexus is een heel ingewikkelde structuur. De plexus is als en rangeerstation: een station waar allerlei sporen bij elkaar komen en ze uiteindelijk weer uit elkaar gaan. Hierbij zijn er geen sporen, maar zenuwen. De plexus brachialis bestaat uit een superior, een midden en een inferior deel. De bovenste plexus kan overrekt worden wanneer het hoofd helemaal naar één kant gaat. Dit gebeurt soms bij een bevalling. De bovenste plexus zijn banen die afkomstig zijn uit de wortels C4, C5 en C6 (voornamelijk C4 en C5). De zenuwbanen die komen uit de bovenste delen van de plexus, die zijn betrokken bij het opheffen (abductie) van de bovenarm en het buigen van de ellenboog. De onderste plexus is voor de handspier en deze plexus heeft voornamelijk zenuwbanen uit C8 en Th1. Bij een laesie van deze plexus, zal er atrofie zijn in het gebied van de onderste plexus: dus in de hand. Deze beschadigingen kunnen voorkomen in allerlei combinaties en gradaties. Er kan ook sprake zijn van een volledige plexus laesie.

HC-09: Kliniek 2^e motorneuron – 2 (28-05-2014)

Perifere zenuwen:

* n. musculocutaneus: deze is afkomstig uit een meerdere wortels. Deze zenuw zorgt voor de musculus biceps. Laesies aan deze zenuw zijn zeldzaam. Het kan wel gebeuren bij bijvoorbeeld een fractuur van de humerus. De bicepspees reflex komt uit de wortel C6.

* n. medianus. Er zijn vaak laesies aan deze zenuw en hij komt uit een breed gebied (C6-Th1). Deze zenuw zorgt voor de flexoren, dus aan ventrale kant van het lichaam. Ook zorgt hij voor een spiertje in de duim: de musculus opponens pollices. Met deze spier kan de duim omhoog gezet worden (oppositie). De nervus medianus loopt onder een peesstructuur in de handpalm door: het retinaculum flexore (het dak van de flexoren). Op deze plaats kan de zenuw verdrukt worden, wat leidt tot het Carpaletunnelsyndroom. Ook kan er een parese zijn van de musculus opponens pollices. Deze parese is heel vervelend, want dan kan iemand niets meer schrijven en vastpakken.

* n. radialis. Deze zenuw komt uit C5-Th1. Deze zenuw zorgt voor de extensoren, de spieren aan de dorsale zijde van de bovenarm. Verder zorgt hij voor de musculus triceps. Als er een laesie is aan deze zenuw, dan zullen de extensoren en musculus triceps niet meer goed werken. De laesie zit meestal heel hoog in de arm (proximaal aan het lichaam). Vaak is de laesie het gevolg van een fractuur van de humerus. Als de laesie heel laag zit, dan is het mogelijk dat de triceps het nog doet (de nervus triceps is nog in tact) maar dat de extensoren van de hand niet meer werken. De tricepspeesreflex komt uit C7.

* n. ulnaris. Deze zenuw komt uit C8-Th1. Deze bedient de musculus adductor pollices en de interossi flexoren. Deze laatste spieren zorgen ervoor dat iemand de vingers kan spreiden (de dorsale flexoren) en weer kan sluiten (de palmaire flexoren). Bij een laesie kan dit dus niet meer. De musculus adductor pollices zorgt voor het spreiden en het sluiten van de duim. Er kan een laesie optreden bij een elleboog fractuur.

Zenuwen in de plexus lumbalis, oftewel de onderste zenuw plexus:

* nervus femoralis. Deze zenuw bestuurt de m. quadriceps femoris en het kniepeesreflex. De zenuw komt voornamelijk uit L4.

* Nervus ischiadicus. Deze zenuw loopt aan de achterkant van het been. Laesies aan deze zenuw zijn extreem zeldzaam. De zenuw splitst ter hoogte van de knie in de nervus peroneus en de nervus tibialis.

* De nervus peroneus gaat zorgen voor de spieren aan de voorkant van het onderbeen: de voetheffers. De nervus peroneus krijgt voornamelijk vezels uit L5.

* De nervus tibialis zorgt voor de kuitspieren/voetbuigers (de spieren waarmee men op de tenen loopt) en voor de achillespees reflex. Deze zenuw krijgt voornamelijk vezels uit S1.

Een perifere plexus bestaat ook uit sensibele vezels (dendrieten). De motorische vezels zijn de axonen. De dendrieten brengen het signaal naar het cellichaam toe (afferent) en de motorische vezels voeren ze van het cellichaam af (efferent).

HC-10: Research Lakke (28-05-2014)

Bij baby's zijn de meeste verbindingen tussen de verschillende hersenstructuren al aangelegd. Deze hersenstructuren bestaan uit verschillende zenuwbundels die verschillende hersengebieden met elkaar laat verbinden. Na de geboorte ontwikkelen er nog verschillende zenuwstructuren in de hersenen. Om en nabij het tweede levensjaar is het maximum qua aantal onderlinge zenuwverbindingen tussen verschillende hersencellen bereikt.

Wanneer er gepraat wordt over het netwerk van het brein, wordt er gebruikt gemaakt van een connectionistische model. Dit houdt in dat er heel veel verschillende neuronen met elkaar in verbinding staan. In het menselijk brein bevindt zich namelijk een netwerk van ongeveer 8x10^10 samenwerkende neuronen. Elk neuron heeft vervolgens weer 10^4 synapsen. Er is dus sprake van een complex model. Bij verschillende activiteiten, of door verschillende omstandigheden (ziekten) kunnen de verbindingen tussen de neuronen zwakker of sterker worden. Dit fenomeen wordt plasticiteit genoemd.

In het brein is er sprake van een localistische representatie en een gedistribueerde representatie. De localistische representatie houdt in dat er verschillende gebieden/structuren van het brein een eigen functie vervullen. Zo zijn er namelijk spraakcentra, bewegingscentra, etc. De gedistribueerde representatie houdt in dat er niet altijd sprake is van een gebied, wanneer men namelijk nadenkt zijn er verschillen afzonderlijke gebieden actief.

Een typisch neuron bestaat uit een soma, dendriet en een axon. Een dendriet brengt informatie naar de soma toe (afferent) en een axon voert deze informatie vervolgens af (efferent).

Drie hoofdnetwerken

Men maakt hoofdzakelijk onderscheid tussen drie verschillende netwerken: het regulaire netwerk, small-world netwerk en het random netwerk. De gemiddelde padlengte is bij de small-world en een random-netwerk laag, maar bij het regulaire netwerk juist hoog. De clustering coëfficiënt is bij het regulaire netwerk en het small-world netwerk hoog, maar bij het random-netwerk laag. In een baby is het netwerk van het brein meer regulair. Het brein van een (gezond) volwassene is een small-world netwerk. Naar mate men ouder wordt, verandert dit small-world netwerk weer geleidelijk tot een regulair netwerk. Dit proces kan versneld worden door verschillende ziekten, bijvoorbeeld Alzheimer en dementie.

Het brein kan ook onderverdeeld worden naar structuren; functionele en structurele netwerken. Bij structurele netwerken kijkt men naar de anatomische verbindingen tussen verschillende hersengebieden, hier maken chirurgen gebruik van. Bij functionele netwerken wordt er gekeken naar verschillen actieve gebieden. Functionele netwerken worden vooral gebruikt door onderzoekers. Deze functionele netwerken kunnen aan de hand van MRI, EEG en fMRI zichtbaar worden gemaakt.

Kortom; het menselijk brein is een complex netwerk. Dit netwerk kan op verschillende manieren bekeken worden. Ook kan het brein in verschillende schalen onderverdeeld worden. Bij een microschaal wordt er gekeken naar enkele neuronen en synapsen. Bij een mesoschaal worden er anatomische cellen in kaart gebracht. Tot slot wordt op macroschaal het hele brein als geheel beschouwd en onderzocht.