Bevat aantekeningen bij de stof en de colleges en werkgroepen bij het vak uit 2014-2015

Week 1

Collegeaantekeningen

Patiëntbespreking 5

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

Uit het neurologisch onderzoek bleek het volgende:

• Patiënt is helder, heeft normale spraak en taal

• Hersenzenuwfuncties zijn normaal

• Armen werken normaal

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

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

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

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

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

Hoorcollege 5

Bouwstenen van het zenuwstelsel: neuronen

Membraanpotentiaal

Elke cel heeft een rustmembraanpotentiaal. Dit betekent dat er een verschil is in de lading tussen de binnenkant en de buitenkant van de cel, waarbij de binnenkant negatief geladen is t.o.v. de buitenkant. Meestal gaat het om een potentiaal van ongeveer -70 mV, maar dit verschilt. Bij zenuwcellen is het membraanpotentiaal over het algemeen -70 mV.

De membraanpotentiaal komt tot stand doordat de concentratie van bepaalde ionen binnen en buiten de cel niet gelijk zijn. Zo is de concentratie K⁺ in de cel veel hoger dan buiten de cel. Voor Na⁺ geldt het tegenovergestelde. De concentratie hiervan buiten de cel is juist hoger dan binnen de cel. De totale concentratie binnen de cel is echter wel neutraal. Dit is ook zo buiten de cel. Naast dit concentratieverschil van verschillende ionen zijn voor het tot stand komen van een membraanpotentiaal ook ionkanalen nodig, die uitsluitend doorlaatbaar zijn voor één soort ion. Ionen kunnen namelijk niet door de lipofiele dubbellaag van het celmembraan heen, omdat ionen een lading hebben.

Om het rustmembraanpotentiaal te kunnen verklaren kijken we eerste naar de kaliumionen. Dit doen we aan de hand van een voorbeeld waarbij de concentratie binnen en buiten de cel als volgt zijn:

Extracellulaire ruimte: 5 mM K⁺

5 mM X^-

Intracellulaire ruimte: 150 mM K⁺

150 mM X^-

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

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

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

Extracellulaire ruimte: 150 mM Na⁺

150 mM X^-

Intracellulaire ruimte: 15 mM Na⁺

15 mM X^-

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

Membraanpotentiaal (Vm)

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

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

Factoren die de ligging van de membraanpotentiaal beïnvloeden zijn dus:

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

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

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

Toepassing ionconcentratieverschillen en membraanpotentiaal.

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

• Tegen een concentratiegradiënt in stoffen opnemen.

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

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

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

Bio-elektrische signalen

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

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

Een actiepotentiaal ontstaat door verandering in permeabiliteit van K⁺- en Na⁺-ionen. Wanneer de lokale potentiaal de prikkeldrempel (-55mV) overschrijdt, gaan de spanningsafhankelijk Na⁺-kanaaltjes open. De natrium-permeabiliteit neemt hierdoor toe. Na⁺ zal de cel instromen, waardoor de natriumconcentratie in de cel snel toeneemt. Hierdoor depolariseert het membraan en komt de membraanpotentiaal dicht bij de natriumevenwichtspotentiaal te liggen, dus erg positief. Na enige tijd sluiten de natriumkanaaltjes weer (inactivatie) en neemt de K⁺-permeabiliteit toe, zodat de intracellulaire ruimte weer negatiever wordt en de potentiaal weer afneemt tot rustwaarde. Vervolgens zullen de normale concentraties hersteld worden door de natriumkalium-ATP-ase. De grafiek in afbeelding 2 geeft het verloop van een actiepotentiaal weer.

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

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

Tijdens de refractaire periode zijn de Na⁺-kanalen nog geïnactiveerd, doordat de h-poort traag opent. Het ontstaan van een actiepotentiaal is tijdens de refractaire periode onmogelijk.

Hoorcollege 6

Signaalvoortgeleiding

Passief en actief

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

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

Kabelmodel

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

Met de lengteconstante (λ) kan aangegeven worden hoe snel een potentiaal in amplitude afneemt. De lengteconstante geeft de afstand aan waarna het signaal tot 37% van de originele hoogte is afgenomen. λ is normaal één tot twee mm en is te berekenen met een formule: zie afbeelding 3

Zowel een verkleining van membraanweerstand (r_m) als vergroting van intracellulaire weerstand (r_i) is ongunstig voor de signaalvoortgeleiding. Hierdoor zal het signaal sneller in kracht afnemen.

Zie afbeelding 4

Bij actieve voortgeleiding in niet-gemyeliniseerde vezels ontstaan stroomkringetjes (zie figuur 2a), die onderling steeds een volgende stroomkring activeren, waardoor de potentiaal stand houdt en niet uitdooft. Er wordt constant een nieuwe actiepotentiaal veroorzaakt in een omliggend segment van het axon. Bij een kleinere intracellulaire weerstand gaat de voortgeleiding sneller, evenals bij een hogere membraanweerstand.

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

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

Overdracht signalen tussen neuronen

Signaaloverdracht kan plaatsvinden tussen zintuig en neuron, tussen neuron en neuron, tussen neuron en spier of tussen neuron en klier. De contactplaats tussen een neuron en de doelcel wordt een synaps genoemd. Hieronder valt de pre-synaps (deel van de neuron), de synapsspleet en de post-synaps (deel van de doelcel). Neurotransmitters komen vrij uit de pre-synaps en grijpen aan op receptoren op de post-synaps. Hierdoor wordt via verschillende stappen uiteindelijk depolarisatie of hyperpolarisatie opgewekt, afhankelijk van of de neurontransmitter exciterend of inhiberend is. Er zijn twee soorten synapsen: een elektrische en een chemische synaps.

Elektrische synaps

Een elektrische synaps is een gap junction, een bepaalde verbinding tussen twee cellen. Cellen zijn bij gap junctions direct met elkaar verbonden via intercellulaire niet-selectieve kanalen, die het cytoplasma van beide cellen verbinden. Hierdoor is zeer snelle signaaloverdracht mogelijk (<<1 ms). Deze overdracht is in twee richtingen mogelijk vanwege een symmetrische situatie; de overdracht is dus bi-directioneel. Het kanaal is niet alleen doorlaatbaar voor ionen, maar ook voor metabolieten. Door de gap junctions wordt dus ook directe communicatie op metabool niveau mogelijk gemaakt. Hoewel een overdracht naar twee kanten kan verlopen, kan een cel een voorkeursrichting hebben. Elektrische synapsen zijn belangrijk voor het hart en komen minder voor in het brein.

Chemische synaps

Bij chemische synapsen wordt een actiepotentiaal in de pre-synaps omgezet naar een chemisch signaal (afgifte van een neurotransmitter). In tegenstelling tot gap junctions, kunnen signalen maar één kant op. Het doorgeven van een signaal in een chemische synaps gaat als volgt:

Neurotransmittermoleculen zitten in blaasjes.

Een actiepotentiaal komt aan in het presynaptische uiteinde.

Door depolarisatie gaan spanningsafhankelijke Ca²⁺ kanalen open. Hierdoor stromen calciumionen het presynaptische uiteinde binnen. De intracellulaire calciumconcentratie stijgt, waardoor de blaasjes zullen fuseren met het presynaptische membraan. Zo wordt de neurotransmitter afgegeven in de synapsspleet.

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

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

• Metabotrope receptoren. Deze receptoren zetten een ionkanaal ergens anders in de cel open. Ze zijn G-eiwit gekoppeld en hebben een langzame post-synaptische reactie (seconde tot uren).

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

Postsynaptische ionkanalen die chemische gestuurd worden, kunnen exciterend of inhiberend werken. Een chemisch signaal wordt weer omgezet in een elektrisch signaal.

Neurotransmitters

Een neurotransmitter werkt remmend of stimulerend.

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

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

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

Wanneer de prikkeldrempel wordt overschreden, gaat de ‘output’ via het axon verder. De uitkomst van de integratie kan een actiepotentiaal veroorzaken of dooft uit.

Zie afbeelding 5

Zelfstudie 8 / Practicum 2

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

Zie afbeelding 6

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

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

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

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

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

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

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

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

Zie afbeelding 7

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

De hersenen kunnen worden onderverdeeld in de vier kwabben. In de onderstaande afbeelding zijn voor een horizontale doorsnede, een lateraal aanzicht en een mediaal aanzicht de locaties van deze hersenkwabben aangegeven.

Zie afbeelding 8

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

Zie afbeelding 9

Wanneer men de zachte hersenvliezen verwijdert kan het gyri- en sulcipatroon van de hersenen goed worden bestudeerd. Er bestaat een grote variatie in dit patroon. Toch kan een aantal belangrijke gyri (windingen) en sulci (groeven) herkend worden. Deze belangrijke gyri en sulci staan weergeven in de afbeelding 10.

Er zijn drie grote gebieden in de associatiecortex:

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

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

• de prefrontale associatiecortex in de frontaalkwab.

Zie afbeelding 10

calcarine fissure = sulcus calcarinus

cingulate gyrus = gyrus cinguli

parieto-occipital fissure = sulcus parieto-occipitalis

uncus hippocampal gyrus = gyrus parahippocampalis, uncus

Zelfstudie 10

Samenvatting InterActive Physiology, te zien in studielandschap:

Anatomy review

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

De ruimte tussen twee Schwann-cellen heet de insnoering van Ranvier. Deze 'lege' plaatsen maken signaalgeleiding sneller.

Membrane potential

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

Wanneer een positief geladen ion de cel verlaat, wordt de cel negatiever (en de extracellulaire ruimte positiever). Dit creëert een elektrische potentiaal, ofwel voltage, over het celmembraan (membraanpotentiaal). Plus en min trekken elkaar aan, dus positieve ionen worden dan de cel ingetrokken. De elektrische kracht is hierbij dus het tegenovergestelde van de diffusiekracht.

Het membraanpotentiaal van een gewone cel (geen neuron) is -90 mV. Met 150 mM K⁺ in de cel en 5 mM K⁺ erbuiten, is dit het evenwichtspotentiaal (equilibrium potential) voor kalium.

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

Action potential

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

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

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

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

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

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

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

Tijdens de absolute refractaire periode zijn veel natriumkanalen geïnactiveerd en is er geen actiepotentiaal mogelijk, hoe hoog het voltage ook is.

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

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

Zelfstudie 11

Samenvattingen uit InterActive Physiology

Ionchannels

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

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

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

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

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

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

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

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

Norepinephrine (NE) werkt volgens dit principe:

NE bindt aan een receptor. De receptor is verbonden met een G-eiwit. Het G-eiwit verruilt GDP voor GTP en wordt actief. Het G-eiwit bindt aan een ander eiwit, waardoor dat eiwit second messengers gaat maken. De second messengers activeren een intracellulair enzym. Dit enzym fosforyleert K⁺ kanalen, die daardoor dicht gaan. Door de gesloten kaliumkanaaltjes wordt de cel steeds positiever en depolariseert.

Bij de indirecte methode is de neurotransmitter de first messenger. De indirecte weg duurt langer: het heeft een langere opstartperiode nodig, werkt lang en is langzaam te remmen.

Neurotransmitters die alleen via de indirecte weg werken zijn catecholamines, zoals NE, epiphrine en dopamine. Neurotransmitters die direct en indirect werken zijn acetylcholine, glutamaat, GABA en serotonine. De snelheid van de reactie van deze neurotransmitters is afhankelijk van het kanaal waaraan ze binden.

Synaptic transmission

Synaptische transmissie is het hele proces van uitstoten van neurotransmitters door de presynaptische cel, diffusie van de neurotransmitter over de synapsspleet tot aan de binding van de neurotransmitter aan een receptor op het postsynaptische membraan. Synaptische transmissie eindigt wanneer de neurotransmitter loskomt van de receptor en wordt verwijderd uit de synapsspleet.

Het somatische motorsysteem is het efferente deel van het perifere zenuwstelsel dat skeletspieren innerveert.

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

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

Wanneer een neurotransmitter loslaat van zijn receptor wordt hij:

• of teruggepompt in het presynaptische uiteinde

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

In ieder geval wordt de neurotransmitter na loslaten opnieuw ingepakt in blaasjes in het presynaptische membraan.

Het mechanisme waarmee een neurotransmitter wordt teruggepompt naar het uiteinde van de synaps is voor elke neurotransmitter specifiek en kan dus selectief worden beïnvloed met medicijnen of drugs.

Wat er op het postsynaptische membraan gebeurt hangt af van:

• welke neurotransmitter er is gebruikt.

• welke specifieke receptor er voorkomt op de cel.

Receptoren acetylcholine (cholinerge receptoren)

Norepinephrine receptoren (adrenergische receptoren) werken indirect. De  en receptorenwerken beide in centrale zenuwstelsel in het sympathische zenuwstelsel

Motorneuronen van het somatische zenuwstelsel laten acetylcholine vrij als neurotransmitter, ze zijn cholinerg. Glutamaat is de meest gebruikelijke en meest potente prikkelende neurotransmitter in het centraal zenuwstelsel. Glutamaat werkt direct en produceert snelle EPSP's. De grootste remmende neurotransmitters zijn GABA en glycine.

Snelle signalering is van belang voor sensorisch-motorische coördinatie, communicatie en andere hogere functies.

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

The neuromuscular junction

De plaats waar motorneuronen een spiercel stimuleren heet de neuromuscular junction. Skeletspieren worden elektrisch van elkaar gescheiden door het endomysium. Om een spier samen te laten trekken, moet elke cel gestimuleerd worden door een motorneuron.

Wanneer de actiepotentiaal aankomt bij het axonuiteinde verandert het voltage op het membraan, waardoor de spanningsafhankelijke calciumkanalen zich openen. Calciumkanalen stromen de axon terminal binnen. De calciumionen zorgen ervoor dat de synaptische blaasjes fuseren met het membraan van het axonuiteinde. De neurotransmitter acetylcholine, dat in de blaasjes zit, komt vrij (door exocytose) in de synapsspleet. Calciumionen worden uit het axonuiteinde weggepompt.

Acetylcholine bindt inmiddels aan receptorplaatsen op chemisch gestuurde ionkanalen op de motorische eindplaat. Dit veroorzaakt een influx van natriumionen en een kleine efflux van kaliumionen wanneer de kanalen opengaan. De ionen uitwisseling veroorzaakt een lokale depolarisatie van de motorische eindplaat.

Na een korte periode diffundeert het acetylcholine weg van de receptor en dan sluit het ionkanaal zich weer. Acetylcholine wordt afgebroken door het enzym acetylcholinesterase.

Door depolarisatie van de motorische eindplaat begint een actiepotentiaal, dat langs de T tubules (inhammen van het sarcolemma) en de sarcolemma (het celmembraan van spiercellen) in alle richtingen wordt geleid.

De actiepotentiaal heeft als gevolg dat calciumionen vanuit de terminal cisternae in het cytosol komen. Deze calciumionen ontlokken hier uiteindelijk een contractie van de spiercel.

Synaptic potential and cellular integration

Synaptische potentialen zijn de inkomende signalen naar het neuron. Wanneer een neuron depolariseert tot de prikkeldrempel, wordt een actiepotentiaal gemaakt.

Actiepotentialen zijn alles-of-niets gebeurtenissen. Een actiepotentiaal heeft door het axon heen dezelfde amplitude en duur. Omdat een actiepotentiaal altijd hetzelfde is, is het een 'handtekening' van de cel.

Synaptische potentialen zijn kleiner dan actiepotentialen. EPSP's depolariseren neuronen. IPSP's hyperpolariseren neuronen.

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

In sommige neuronen zorgt de snelle vuring van actiepotentialen voor een grotere concentratie calciumionen in het uiteinde van het axon, waardoor er intensievere postsynaptische potentialen of wel potentiaties ontstaan.

Signalering op een axoaxonische synaps verlaagt de concentratie calciumionen in het presynaptisch uiteinde. Dit heet presynaptische inhibitie. Een presynaptische inhibitie verlaagt de amplitude van het signaal.

Patiëntcollege 5

Focale uitval

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

Lichtprikkels worden in je ogen opgevangen door de retina (netvlies). Het contralaterale deel van het gezichtsveld wordt met mediale deel van de nervus opticus gevangen. In de tractus opticus is een kruising bij het chiasma opticum. Vanaf daar lopen de zenuwen naar de visuele cortex, die zich in de occipitaal kwab bevindt. Wanneer zich een probleem bevindt in het chiasma opticum is zowel het linker als het rechter gezichtsveld aangetast. Wanneer het probleem zich in de tractus opticus bevindt is alleen het linker- of rechtergezichtsveld aangetast. Bij een quadrant anopsie is een kwart van het linker of rechter gezichtsveld aangetast. Het probleem bevindt zich dan meer in richting van de visuele cortex. Het licht dat van links je ogen binnenkomt, wordt verwerkt in je rechterhersenhelft en andersom. Het licht dat van boven je ogen binnenvalt, komt via banen onder in je hersenen bij de visuele cortex aan en andersom.

Bij een monoculair gezichtsveld defect is er een defect aan één oog. Dit is te testen door de hand op één oog te leggen.
Bij een heteronieme hemianopsie is er uitval van het laterale gezichtsveld van beide ogen.
Een mogelijke oorzaak van een hemianopsie is een hypofyseadenoom. De hypofyse ligt namelijk onder het chiasma opticum.

Er zijn twee taalgebieden, namelijk het gebied van Broca en het gebied van Wernicke. Het gebied van Broca is betrokken bij het spreken, dus de woordvinding. Het gebied van Wernicke is betrokken bij verstaan, dus bij woordbegrip. Met het begrip afasie wordt een taalstoornis bedoeld. De taalgebieden liggen vaak in de linkerhemisfeer. Er kunnen zich twee soorten problemen voordoen. Deze problemen zijn:

• motorische dysfasie : er is een probleem met de taaloutput. Patiënten hebben een woordvindstoornis. Zij spreken niet vloeiend, maar in telegramstijl. Zij gebruiken parafasieën (zeggen woorden net niet goed). Ook hebben zij moeite met schrijven. Dit wordt ook wel agrafie genoemd. Zij hebben wel een goed woordbegrip en zijn zich ook bewust van hun stoornis.

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

Een dysarthrie is een spraakstoornis, dus de patiënt heeft moeite met uitspraak. Oorzaken hiervoor zijn te vinden op verschillende plaatsen:

• pseudobulbair, bij stoornis in de piramidebaan

• bulbair, bij spierzwakte

• cerebellair (dronkemansspraak)

• extrapyramidaal (bijv. Parkinson)

Andere benamingen voor de piramidebaan zijn de tractus corticobulbaris en tractus corticospinalis (bij extremiteiten).

Infarcten: aan het type uitval kun je afleiden welk bloedvat is aangedaan. Op de scan is een hypodensiteit te zien.

Patiënt

Vrouw van 62 jaar. Zij is altijd gezond geweest. In de herfst van 2011 is zij ziek geworden. De patiënt rookt niet, drinkt één glas alcohol per dag en heeft een gezond eetpatroon. Wel heeft zij vaak last van migraine (2x in de week). Hierbij is mevrouw vaak misselijk. Het uit zich als hoofdpijnaanvallen (bonkend) aan de rechterkant van het hoofd. In oktober 2011 heeft zij plotseling last van een andere soort hoofdpijn op dezelfde plek. Deze hoofdpijn blijft langer aanhouden. De omgeving merkte een verandering aan mevrouw in haar functioneren. Zij vonden haar apatisch. Later (half juni) krijgt zij ook last van haar linkerlichaamshelft. Haar linkervoet sleept bij het lopen, zij heeft minder kracht in de linkerarm en kan het linkergezichtsveld niet meer goed waarnemen. Ook hangt haar mondhoek scheef. De omgeving heeft vervolgens 112 gebeld, waarop mevrouw naar het ziekenhuis werd gebracht.

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

Hoorcollege 7

Skeletspieren en contractie

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

Skeletspieren

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

Gladde spieren

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

Hartspier

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

Skeletspieren

Functies

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

Karakteristieken

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

Opbouw

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

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

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

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

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

Zie afbeelding 11 & 12

Spieractiviteit

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

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

Bij een spier in rust is er sprake van enige spontane fusie van blaasjes. Dit veroorzaakt Miniatuur Eind Plaat Potentialen (MEPP). Een MEPP is dus een zeer kleine post-synaptische potentiaal, die wordt veroorzaakt door de fusie van één blaasjes met neurontransmitter met het pre-synaptisch membraan van een inactief motorneuron. Dit leidt niet tot een spieractiepotentiaal.

Een EPP zou je dus kunnen beschouwen als een optelsom van veel MEPP’s. Doordat er heel veel blaasjes met het pre-synaptische membraan fuseren, ontstaat er wel een actiepotentiaal in de spier.

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

Kruisbrugcyclus

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

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

• Myosine bindt aan actine.

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

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

• ATP bindt aan het myosinekopje die vervolgens loslaat van actine

En dan begint de cyclus weer opnieuw.

Spierstimulatie

Hoe meer een spier gestimuleerd wordt, hoe groter de contractie. De periode van contractie duurt langer dan de stimulus. Er zijn snelle (bijv. oogspieren) en langzame (bijv. kuitspier) skeletspieren.

Graduele contractie van skeletspieren wordt mogelijk gemaakt door regulatie via de motorneuronen. Deze regulatie maakt gebruik van de stimulatie-frequentie en de stimulatiesterkte.

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

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

Mechanische eigenschappen

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

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

Contracties

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

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

Hoorcollege 8

Farmaca ter beïnvloeding van het perifere zenuwstelsel

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

Geneesmiddelen die aangrijpen op het perifere zenuwstelsel worden neurofarmaca genoemd.

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

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

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

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

Bouw en transmissie perifeer zenuwstelsel

Een somatisch neuron gaat vanuit het ruggenmerg naar een doelorgaan, bijvoorbeeld een skeletspier.

Het autonome zenuwstelsel werkt met pre- en postganglionaire neuronen voordat het signaal bij de skeletspier aankomt. Het preganglionair neuron ontspringt uit het ruggenmerg en is gemyeliniseerd. In een autonoom ganglion wordt het signaal overgedragen aan een ongemyeliniseerd postganglionair neuron. In het sympathisch zenuwstelsel ligt het autonome ganglion dichter bij de wervelkolom. De neurontransmitter die gebruikt wordt voor de overgang zenuw naar doelorgaan is noradrenaline. De receptor die het noradrenaline ontvangt is de adrenoreceptor. In het parasympathisch zenuwstelsel is het autonome ganglion dichtbij of op het doelorgaan. De neurotransmitter die gebruikt wordt voor de overgang zenuw naar doelorgaan is acetylcholine. De receptor die acetylcholine opvangt is een musculaire ofwel nicotinereceptor. 75% van de organen wordt parasympathisch geïnnerveerd door de nervus vagus.

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

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

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

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

De bijnier is ook onderdeel van het sympathische zenuwstelsel. De bijnier maakt adrenaline en geeft dit af aan de bloedbaan. Dit adrenaline komt via adrenoreceptoren bij het doelorgaan aan.

Noradrenaline is dezelfde stof als adrenaline. Adrenaline wordt afgegeven aan het bloed en wordt daardoor door het lichaam verspreid. Het heeft een langere werking en heeft een affiniteit voor meerdere receptoren. Adrenaline kan alle receptoren wel stimuleren. Noradrenaline is adrenaline voor het centrale zenuwstelsel. Noradrenaline heeft weinig effect op _ receptoren. Het bijniermerg ondersteund door de productie van adrenaline het sympatische zenuwstelsel.

Bij inspanning stimuleert het sympathische zenuwstelsel het hart. _-adrenoreceptoren zitten op de pacemakercellen en op hartspiercellen. Op de pacemakercellen zorgen ze ervoor dat de hartslagfrequentie en de voortgeleiding omhoog gaan. Op de hartspiercellen zorgen ze ervoor dat het hart sneller samentrekt. De cardiac output wordt in totaal groter.

Chronotroop: iets wat tijd en snelheid beïnvloed.

Dromotroop: de voortplantingssnelheid van een prikkelingstoestand in het hart.

Inotroop: iets van invloed op de hartspier.

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

Bij een hartslagverhoging, neemt de parasympathische innervatie af. Bij een nog hogere innervatie werkt haast alleen het sympathische zenuwstelsel.

Tijdens inspanning worden alleen de organen die je nodig hebt goed doorbloed, zoals skeletspieren, hart en huid. De organen die je minder nodig hebt, worden ook minder doorbloed. Denk daarbij aan je darmen.

Er is bijna geen parasympathische innervatie van de bloedvaten. Dit betekent dat de neurotransmitter die gebruikt wordt (nor)adrenaline is. (Nor)adrenaline kan op gladde spiercellen in de bloedvaten binden aan _-receptoren en aan _-receptoren. Wanneer _-receptoren worden geactiveerd, treedt er relaxatie van de spiercellen op. De vaten worden wijder (vasodilatie). Skeletspieren hebben meer _-receptoren voor betere doorbloeding. Als _-receptoren worden geactiveerd, vernauwt het bloedvat (vasoconstrictie).), doordat de spiercellen contraheren. De nieren en het maag-darmkanaal hebben meer _-receptoren. De meeste perifere vaten hebben ook meer _-receptoren, omdat dit een hogere bloeddruk en voortgeleiding veroorzaakt.

Bij inspanning moet er meer bloed naar de skeletspieren, de longen, de hersenen en het hart vervoerd worden. Dit kan tot stand komen doordat de meeste perifere vaten veel meer α1-receptoren dan β2-receptoren bevatten. Door innervatie van het sympathische zenuwstelsel zal vasoconstrictie van de bloedvaten optreden. Hierdoor gaat de bloeddruk omhoog. Het arteriële vaatbed in skeletspieren, longen, hersenen en het hart hebben juist meer β2-receptoren dan α1-receptoren. Door de innervatie van het sympathische zenuwstelsel zal vasodilatatie optreden. Doordat de rest van de vaten in het lichaam contraheren, maar de arteriën rond deze organen niet, zal de doorbloeding hier sterk toenemen.

De luchtwegen worden wijder en nauwer gemaakt door middel van innervatie op de gladde spiercellen. Het sympathische zenuwstelsel stimuleert via (nor)adrenaline _-receptoren. Hierdoor verwijden de bronchiën (bronchodilatatie) en stroomt de lucht goed de longen in en uit. Er is dan sprake van relaxatie van de gladde spiercellen. Het parasympathische zenuwstelsel stimuleert via acetylcholine muscarine₃-receptoren. Hierdoor contraheren de spiercellen en maken de kliercellen meer secreet. Parasympathische prikkeling heeft dus bronchoconstrictie en slijmvorming tot gevolg. De bronchiën worden parasympathisch geïnnerveerd als er iets in komt wat er niet thuishoort.

Aangrijpingspunten neurofarmaca

Farmaca kunnen op alle processen in een presynaps aangrijpen, zoals synthese, opslag, afgifte, receptorbinding, (her)opname en afbraak. Farmaca grijpen over het algemeen aan op subtypen van receptoren. Ze hebben een bepaalde affiniteit, selectiviteit en effectiviteit voor/op die receptor. Door binding aan receptoren kunnen ze bepaalde processen beïnvloeden (denk aan bètablokkers). Er zijn farmaca die de effecten van een neurotransmitter nabootsen. Deze farmaca eindigen op -mimetica. Daarentegen zijn er ook farmaca die de effecten van neurotransmitters blokkeren. Deze farmaca eindigen op -lytica. Farmaca kunnen direct of indirect aangrijpen. Een indirecte werking van een farmaca is de remming van eiwitsynthese.

Een blokker is een direct sympatholytica. Een blokker wordt gebruikt voor angina pectoris, hypertensie, aritmieën en plankenkoorts. Het blokkeert direct de -receptoren op doelcellen en voorkomt sympathische activering van het hart. Dit geeft als bijwerkingen bradycardie of een AV-blok, doorbloedingsstoornissen en bronchospasmen bij astma.

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

Zelfstudie 12

Samenvattingen uit InterActive Physiology

Anatomy review

Skeletspieren zorgen voor beweging. Bindweefsel zorgt voor steun, binding, transport en voorraad.

In het menselijk lichaam zijn er drie soorten contractiele cellen te onderscheiden:

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

Zie afbeelding 13

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

• Dun filament = actine

• Dik filament = myosine

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

Sliding filament theory

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

Dik filament

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

Dun filament

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

6-step sliding filament theory:

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

2. Myosine bindt aan actine.

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

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

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

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

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

Contraction of the whole muscle

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

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

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

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

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

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

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

• Gradatie van spierrekking: via kracht-lengte relatie

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

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

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

Werkgroep 1

Informatietransport door neuronen

Zie afbeelding 14 (afbeelding van een neuron)

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

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

Bij depolarisatie wordt de potentiaal meer positief en bij hyperpolarisatie wordt de potentiaal meer negatief dan het rustpotentiaal.

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

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

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

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

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

Deze refractaire periode wordt veroorzaakt door het proces van activatie, inactivatie en herstel van inactivatie.

Zie afbeelding 15

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

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

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

Ook bestaan er nog microgliacellen, die dienen als macrofagen. Ependymcellen zijn de epitheelcellen in de hersenkamers en het centrale kanaal van het ruggenmerg.

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

De formule voor de lengteconstante is:

= (r_m/r_i)

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

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

Vodcast somatosensibele systeem

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

Subsystemen:

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

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

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

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

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

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

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

C4 = clavicula

C6 = duim

C7 = wijsvinger & middelvinger

C8 = pink

Th4 = tepelgebied

Th10 = navelgebied

L5 = grote teen

S1 = laterale voet rand

Vodcast motorisch systeem

Dit kent een hiërarchische en parallelle organisatie. De cerebrale cortex stuurt alles aan.De motorneuronen in ruggenmerg en hersenstam zorgen uiteindelijk voor het doorsturen van de informatie naar de doelorganen, waardoor er spiercontractie kan plaatsvinden.

In de ventrale hoorn liggen de motorneuronen. Hier zijn twee plekken voor aan te wijzen. Ventromediaal liggen de motorneuronen die de axiale spieren (bijv. rompspieren) aansturen. Dorsolateraal liggen de motorneuronen die de distale spieren (bijv. vingerspieren) aansturen.

Op ruggenmergniveau verlopen de reflexen. Dit proces is te beschrijven aan de hand van de volgende 6 stappen.

1. Reflexhamer slaan

2. Pees rekt uit

3. Spierspoeltje merkt rekking op

4. Informatie naar ruggenmerg

5. Directe overschakeling op motorneuron, geeft spiercontractie

6. Remmend interneuron remt antagonist

Reflexen staan onder controle cortex via corticospinale banen = supraspinale controlereflexen

Aansturing motorneuronen

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

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

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

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

De cortex heeft een remmende invloed op de spierrekkingsreflex.

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

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

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

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

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

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

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

Interactief College 1

Een ruggenmergsegment bestaat uit:

• ruggenmerg

  • dorsale hoorn, hier komt sensibele informatie binnen.

  • ventrale hoorn, hier worden motorneuronen aangestuurd.

• spinale zenuw

  • radix ventralis, deze gaat richting spier

  • radix dorsalis, deze komt van zintuigreceptoren

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

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

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

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

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

De baansystemen verlopen in de witte stof van het ruggenmerg.

Er zijn opstijgende en dalende baansystemen.

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

Een deel van de vezels kruist niet en vormt de ventrale corticospinale baan. Deze vezels eindigen bilateraal en innerveren de rompspieren.

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

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

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

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

C4: clavicula

C6: duim

C8: pink

Th4: tepelgebied

Th10: navelgebied

L5: grote teen

S1: laterale voetrand

Rekreflexen:

Bicepsreflex: C5, C6

Tricepsreflex: C7, C8

Kniepeesreflex (KPR): L2-L4

Achillespeesreflex: S1

Laesies en Reflexen

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

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

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

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

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

Zie afbeelding 16

Een syringomyelie is een holte precies centraal in het ruggenmerg die zich kan uitbreiden over verschillende segmenten. Zolang de holte maar in het centrum van de vlinderfiguur zit, is er geen uitval van motoriek of gnostische sensibiliteit, maar wel bilaterale uitval van vitale sensibiliteit.

Bij een laesie in het ruggenmerg:

• perifeer: uitval op niveau van laesie op dezelfde lichaamszijde.

• in laterale corticospinale baan: uitval motoriek (centrale verlamming).

• gnostische sensibiliteit: op en onder niveau van laesie, beide ipsilateraal.

• vitale sensibiliteit: uitval op niveau ipsilateraal, contralateraal onder niveau van laesie.

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

Zelfstudie 13

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

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

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

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

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

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

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

Week 4 en 5 – Colleges

Hoorcollege 10

Motorische stoornissen zonder parese

De functionele neuroanatomie van het bewegingsapparaat is onder te verdelen in:

• De vestibulaire kernen. Bij problemen in deze kernen ga je naar de KNO-arts of oogarts.

• Het ondersteunende systeem. Dit systeem moet geen pijn doen. Als er wel pijn is in het ondersteunende systeem, ga je naar de fysiotherapeut.

• Hersenen, ruggenmerg en zenuw-spierovergang. Hier gaat het college over.

Hersenen

In de hersenen zorgt de frontale cortex vooral voor de beweging.

De basale kernen kunnen aangedaan zijn. Dit kan tremors en Parkinson tot gevolg hebben.

Cerebellaire laesies (dus in de kleine hersenen) kunnen een post-infectueuze (bij kinderen) oorzaak hebben of door alcohol en intoxicaties veroorzaakt worden. Cerebellaire stoornissen kunnen daarnaast ook door verdrukking veroorzaakt worden. Verder zijn er nog primair degeneratieve (erfelijke) factoren die tot cerebellaire stoornissen kunnen leiden.

Ruggenmerg

Laesies in het ruggenmerg leiden tot paresen (uitval) van lichaamsdelen. Wanneer de corticospinale vezels niet meer werken, treedt er vaak hyperplasticiteit op.

Zenuw-spier overgang

Bij aantastingen van de zenuw-spierovergangen kan myokymie ontstaan. Myokymie is een voorspelbare, golvende beweging van spiercontracties. Daarentegen kunnen er ook fasciculaties ontstaan, wat ook spiertrekkinkjes zijn. Fasciculaties zijn in tegenstelling tot myokymie onvoorspelbaar, fijner en minder massaal. Ze zijn het gevolg van een aandoening van een motorisch perifeer neuron. Er is geen onderscheid te maken tussen goedaardige en kwaadaardige fasciculaties.

Alle aandoeningen die bij laesies van het bewegingsapparaat kunnen voorkomen, zijn positief (er komt ‘’iets bij’’), met uitzondering van de parese bij het ruggenmerg.

Bewegingsstoornissen zijn onder te verdelen in twee typen:

• Hyperkinesie – Te veel beweging. Dit is te verdelen in niet-schokkerig en schokkerig. Onder de niet-schokkerige bewegingsstoornis vallen dystonie en tremor. Onder de schokkerige bewegingsstoornis vallen myoclonus, chorea en tics.

• Hypokinesie – Te weinig beweging, zoals bij de ziekte van Parkinson. Parkinsonisme kan ook komen door bepaalde medicijnen. Kenmerkend voor de ziekte van Parkinson is hypokinesie en rigiditeit. Soms is er sprake van hyperkinesie, als medicatie moeilijk te reguleren is. De prevalentie van Parkinson is hoog: 1%.

Types bewegingsstoornissen

Aan de hand van een reeks filmpjes zagen we in het college de onderstaande types bewegingsstoornissen.

Tremors:

Stel, iemand heeft aan één zijde moeite met een vinger naar zijn neus brengen, doordat zijn hand erg trilt. Deze bewegingsstoornis noemt men een intentietremor. Een intentietremor ontstaat door een cerebellaire stoornis ipsilateraal. Hoe dichter de vinger het doel haalt, hoe meer de vinger en hand trillen.

Stel, men probeert zijn handen stil te houden in een bepaalde houding, maar dit lukt niet door de trilling. Deze vorm wordt ook wel houdingstremor genoemd. Een combinatie van houdingstremoren en bewegingstremoren heten essentiële tremoren.³Deze zijn familiair.

Stel, iemand heeft zijn arm langs zijn lichaam in rust naar beneden hangen, maar met één hand slaat hij voortdurend tegen zijn been. Dit is een rusttremor. Bij een rusttremor treedt er geen spierspanning op. De beweging die de handen maken lijkt op geldtellen en behoort tot de ziekte van Parkinson. In beweging verdwijnt de tremor vaak.

Stel, een man probeert met zijn handen te gebaren, waardoor ze als het ware ‘wapperen’. De bewegingen die hij maakt zijn ongecoördineerd. Dit is een Parkinsontremor.

Trillende handen kunnen ook horen bij een intentietremor, houdingstremor of rusttremor.

In het geval van negatieve myotoniën, zullen de handen bij uitgestrekte armen steeds naar beneden ‘klappen’, omdat de spierspanning even wegvalt. Dit heet een flapping tremor ofwel asterixis en duidt op metabole stoornissen (van de lever/nieren).

Stel, een man met een loopstoornis maakt kleine pasjes en kan moeilijk draaien. Deze atactische gang wordt veroorzaakt door een evenwichtsstoornis in het cerebellum.

Chorea:

Chorea is te herkennen aan onwillekeurige, doelloze bewegingen. Chorea past bij de ziekte van Huntington, ook wel ‘’Chorea van Huntington’’ genoemd. Chorea lijkt op een tic. Het verschil tussen de twee is dat een tic uit te stellen is en chorea niet.

Een voorbeeld van chorea, is een vrouw die op een stoel zit maar ze maakt steeds onwillekeurige mondbewegingen en buigt ook steeds ongecoördineerd haar hoofd naar achteren. Hier is sprake van hyperkinesie, passend bij de ziekte van Huntington.

Iemand beweegt regelmatig spontaan met zijn armen of benen, en probeert deze beweging normaal te laten lijken door pseudodoelgerichte handelingen. Dit past ook bij de ziekte van Huntington.

Iemand met een eenzijdige bewegingsstoornis vertoont choreaverschijnselen. De oorzaak hiervan is een unilaterale laesie, door bijvoorbeeld een infarct.

Een vrouw beweegt eenzijdig veel met haar arm. Deze extreme bewegingen (explosief chorea) wijzen op hemiballisme. Dit wordt veroorzaakt door een laesie in de basale kernen. Een hemiballisme wordt veroorzaakt door een contralateraal infarct. De bewegingen zijn schoppend, druk en snel.

Een kind dat ogenschijnlijk danst, vertoont choreaverschijnselen. Deze vorm wordt ook wel Sydenham-chorea genoemd en wordt veroorzaakt door een streptokokken-infectie in de keel, die vervolgens de globus pallidus aantast.

Dystonie:

Iemand loopt met zijn bovenlichaam en hoofd ernstig naar achteren gebogen en vertoont veel beweging. Deze vorm wordt wel segmentale dystonie genoemd en wordt autosomaal, dominant overgeërfd.

Bij iemand met een gegeneraliseerde dystonie hebben alle lichaamsdelen een bepaalde contractiestand. Deze mensen zijn cognitief gezond.

Dystonie wordt veel veroorzaakt door niet-neurologische stoornissen.

Acathisie (motorische onrust) kan een bijwerking zijn van neuroleptica. Acathisie kan zich uiten in onrustige, onbedwingbare beweging van de benen. De neuroleptica geven verder extrapiramidale bijwerkingen.

Hoorcollege 11 + 12

Hersenen en psychiatrie

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

• Significant psychisch lijden

• Significant disfunctioneren

• Lichamelijke klachten

Bij psychiatrische stoornissen zijn er problemen met de cognitie. Dit omvat processen als leren, plannen en denken in het algemeen.

Er zijn twee hersenspecialismen: neurologie (de manier waarop hersenen het lichamelijke functies aansturen) en psychiatrie (de manier waarop hersenen psychische functies aansturen). Onder psychische functies vallen: waarnemen, denken, willen en voelen (emotie). Deze functies kunnen ontregeld raken wanneer er iets mis is in de hersenen. Een voorbeeld hiervan is de ernstige hersenziekte schizofrenie.

Schizofrenie

Mensen met schizofrenie vertonen zowel positieve als negatieve symptomen:

• Positieve symptomen:

• Waarnemen (hallucinaties)

• Denken (wanen)

• Negatieve symptomen:

• Willen (apathie)

• Voelen (gevoelsarmoede)

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

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

• Input – Waarnemingen uit je omgeving

• Relevantie – Doet de waarneming er wat toe? Is het relevant? (Schizofrenie: iets is al snel relevant)

• Pos./neg. – Is het positief of negatief? (Schizofrenie: iets heeft vaak negatieve betekenis)

• Hanteerbaar – Kan ik er wat mee, kan ik het oplossen? (Schizofrenie: angst)

• Output – Gestoord gedrag bij schizofrenie, doordat er een verkeerde betekenis is gegeven aan wat er gebeurt

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

Regulatie van systemen

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

Neurotransmittersystemen

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

Serotonine:

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

2. Regulatie van ‘gevaar’ en ‘onmacht’

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

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

Dopamine:

1. Mimiek en gebaar, lust

Te weinig dopamine bij mensen met de ziekte van Parkinson

2. Interpersoonlijk emotioneel contact

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

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

Noradrenaline:

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

Door verstoring ontstaan concentratiestoornissen

2. Gerichtheid op interpersoonlijke actie

Gebrek aan noradrenaline kan leiden tot depressie

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

Stoornissen

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

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

Behandeling

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

1. Fysische methoden:

- ECT (electro-convulsieve therapie)

- TMS (transcraniële magnetische stimulatie)

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

2. Medicijnen:

- Beïnvloeden van noradrenaline-, serotonine- en dopaminesysteem

3. Psychotherapie:

- Bewuste controle van instinctieve betekenisverlening

- Gerichte blootstelling

Hoorcollege 13

Centraal zenuwstelsel en farmacologie

Bouw en functie

Het centrale zenuwstelsel (hersenen en ruggenmerg) bestaat uit verschillende soorten cellen: neuronen (15%) en gliacellen (85%). Deze vormen complexe circuits met elkaar. In de hersenen bevindt zich de bloed-hersenbarrière (BHB), die gevormd wordt door tight junctions tussen de endotheelcellen van de bloedvaten en asterocyten aan de hersenkant. De bloed-hersenbarrière voorkomt dat er stoffen in de hersenen komen die daar niet horen. Lipofiele stoffen kunnen door de BHB heen. Andere stoffen die de hersenen nodig hebben, maar niet door de BHB kunnen, bereiken de hersenen via transporters.

Functies

De hersenstam zorgt voor de regulatie van zeer basale homeostasemechanismen, zoals slaap en bloeddruk. Daarnaast wordt het emotioneel en seksueel gedrag geregeld door het limbische systeem. Het abstract en concreet denken van een mens vindt plaats in de cortex.

Neurotransmitters in de hersenen

In het centraal zenuwstelsel communiceren neuronen via neurotransmitters en neuropeptiden. In het CZS zijn er meer types neurotransmitters dan in het perifere zenuwstelsel. Er zijn snelle of langzame, exciterende of inhiberende neurotransmitters. Neurotransmitters werken via ionkanalen of G-eiwit-gekoppelde kanalen. Neurotransmitters zijn in te delen in aminozuren en monoaminen. De meest voorkomende en belangrijkste neurotransmitters zijn de aminozuren glutamaat (50%, exciterend) en GABA (30%, inhiberend). Deze zorgen samen voor het basale functioneren.

Monoaminen zijn veel minder aanwezig en werken ook langzamer. Hun rol is het aansturen van de werking van de aminozuren. Monoaminen doen aan neuromodulatie. Neuromodulatie is beïnvloeding van de prikkelbaarheid van zenuwcellen door stoffen die buiten de synaps worden gevormd.

Functie monoaminen

De projectiebanen van het noradrenalinesysteem hebben hun kernen liggen in de hersenstam en het mesencephalon. Van daaruit gaan lange banen naar de cortex, het striatum en de thalamus.

De centrale monoaminen serotonine, dopamine en noradrenaline spelen de volgende functionele rol:

• Serotonine: impulsiviteit, eetlust, angst.

• Dopamine: cognitie, motoriek, plezier, euforie.

• Noradrenaline: concentratie, attentie en energie.

Stemming wordt bepaald door serotonine en noradrenaline. Door genen, omgeving of drugs kan een chemische onbalans ontstaan. Door de onbalans in monoaminen komen er minder receptoren op het celmembraan (downregulatie). Dit leidt tot een afwijkend functioneren. Wanneer het serotonine- en noradrenalinesysteem niet goed meer functioneren, kan depressie ontstaan. Wanneer het serotonine- en dopaminesysteem niet goed functioneren, kan dit verslaving en schizofrenie tot gevolg hebben. Verstoring van het dopaminesysteem kan leiden tot de ziekte van Parkinson. Het specifieke mechanisme hierachter is nog niet bekend.

Behandeling van symptomen van deze ziektebeelden gebeurt door middel van psychofarmaca, die zorgen voor het opheffen van de onbalans. De psychofarmaca zijn antidepressiva, antipsychotica, anxiolytica en stimulantia. Omdat we de pathologie van de meeste aandoeningen nog niet weten, zijn er geen selectieve psychofarmaca.

Psychofarmaca

Psychofarmaca zijn geneesmiddelen die inwerken op het psychisch welbevinden en die worden toegepast om psychische problemen te stabiliseren en/of te verbeteren.

Werking

Psychofarmaca veranderen de neurotransmissie in het centraal zenuwstelsel. Hierdoor wordt de chemische onbalans hersteld. Dit kan bijvoorbeeld door het stimuleren van de opname of afbraak van neurotransmitters.

Eigenschappen

Psychofarmaca kunnen symptomatisch en/of preventief werken. Ze hebben veel bijwerkingen, zowel centraal als perifeer door de beperkte selectiviteit. Voor deze bijwerkingen slikt men vaak ook weer medicijnen. Een chronische behandeling van psychofarmaca is noodzakelijk, omdat het vier tot zes weken duurt voordat het effect zichtbaar wordt. In deze periode vindt up- en downregulatie van receptoren plaats, omdat het receptorsysteem zich aanpast aan de langdurige agonist.

Antidepressiva

Antidepressiva worden voorgeschreven bij pathologische depressie (affectieve stoornis, stemmingsstoornis). Het gaat om patiënten die problemen hebben met hun stemming: neerslachtigheid en/of somberheid. Bij een unipolaire depressie treden alleen bovenstaande symptomen op. In het geval van een bipolaire stoornis ben je manisch depressief. Dan zijn er vlagen van depressie en vlagen van extreme overmoedigheid en opgewektheid.

Ontstaan en voorkomen depressie

Er zijn genetische en niet-genetische factoren die meespelen bij het ontstaan van depressie. Er zijn ook omgevingsfactoren die een belangrijke rol spelen. Depressie komt in het algemeen vaker voor bij vrouwen dan bij mannen. De pathofysiologie is onbekend. Er zijn wel veel hypotheses.

Depressie en antidepressiva

De behandeling met antidepressiva is gericht op het verminderen van depressieve symptomen. Daarnaast worden ze ook gebruikt bij paniekstoornissen, agorafobie (pleinvrees), obsessieve compulsieve stoornis (OCD), boulimia nervosa en zenuwpijn (neuropathieën). In Nederland gebruikte in 2004 ongeveer 1 op de 20 mensen antidepressiva, wat neerkomt op bijna 800.000 mensen. Vooral tussen de 20 en 60 jaar gebruiken mensen antidepressiva. Van die 800.000 mensen is 2/3 vrouw.

Soorten antidepressiva

Alle antidepressiva zorgen voor een verhoging van de beschikbaarheid van noradrenaline (NA) en/of serotonine (5-HT) in de hersenen. Deze werking is pas na weken tot maanden merkbaar. Er zijn verschillende klassen antidepressiva:

• MAO I-remmer: monoamine-oxidase remmer:

Ze remmen de afbraak in de presynaps waardoor de 5-HT of NA weer in vesicels kan en hergebruikt kan worden. Hierdoor krijg je meer intracellulair noradrenaline en serotonine. MAO I-remmers zijn oude middelen met veel en zeer gevaarlijke bijwerkingen.

• TCA : tricyclische antidepressiva: per toeval ontdekt in de jaren '50.

Zorgt voor niet-selectieve remming van heropname van NA en 5-HT, waardoor er meer NA en 5-HT in synapsspleet blijft. Elke TCA heeft zijn eigen affiniteit voor NA of 5-HT.

• SSRI: selectieve serotonine heropname remmer: rond de jaren '80 op de markt gekomen.

Zorgt voor selectieve remming van heropname van 5-HT. Bijvoorbeeld Prozac.

• SNRI: serotonine-noradrenaline heropname remmer : dit behoort tot de 3^e generatie antidepressiva. Deze zorgt voor selectieve remming van heropname van serotonine én noradrenaline.

Bijwerkingen

Antidepressiva zijn niet ideaal, omdat ze niet sterk werken. Bij 60-70% van de gebruikers werkt het medicijn therapeutisch. Daarnaast is er een placebo-effect van 50%. Antidepressiva hebben klassieke bijwerkingen, doordat ze veel aangrijpingspunten hebben. TCA’s kunnen als perifere bijwerking ook alfa₁-, M- en H₁-receptoren blokkeren. H₁receptoren hebben kalmering, gewichtstoename en duizeligheid als effect. Bij een overdosis TCA's komen hartritmestoornissen, hartstilstand en zelfs dood voor. Een ander nadeel is dat het therapeutisch effect pas na 2-5 weken optreedt.

De meerderheid van de mensen krijgt SSRI’s voorgeschreven (paroxetine, Seroxat). SSRI's zijn niet cardiotoxisch en hebben geen perifere bijwerkingen. Ze hebben andere bijwerkingen, zoals gewichtstoename, seksuele dysfunctie en suïcidale gedachten. Daarnaast remmen ze CYP's, waardoor ze veel interacties hebben met andere medicijnen.

De bijwerkingen van MAO-I zijn dodelijk.

Tegenwoordig zijn er nieuwere atypische antidepressiva (derde generatie). Het voordeel van deze is dat ze sneller werken, veiliger zijn (minder klassieke bijwerkingen) en effectief zijn in niet-responsieve patiënten. Ze hebben verschillende aangrijpingspunten op neurotransmissie. Het meest voorgeschreven antidepressiva is een derde generatie medicijn, genaamd Paroxetine (Seroxat®)

Antipsychotica

Antipsychotica is een middel tegen psychoses. Een psychose is geen ziektebeeld, maar een syndroom (met een aantal symptomen). Het kan een onderdeel zijn van een ziektebeeld, zoals schizofrenie. Schizofrenie is het meest voorkomende psychotisch ziektebeeld en kent zowel positieve, negatieve als cognitieve symptomen. De etiologie wijst uit dat genetische en niet-genetische factoren een rol spelen in het ontstaan van schizofrenie. De pathofysiologie is onbekend, maar er zijn wel veel hypotheses, waaronder de dopaminetheorie van schizofrenie.

Werking antipsychotica

De werking van antipsychotica berust op blokkade van dopamine D₂-receptoren. Op grond hiervan meent men dat een psychose het gevolg is van een verhoogde dopamineactiviteit in een specifiek baansysteem in de hersenen.

Er zijn vier dopamine-baansystemen (zie figuur 1):

• Nigrostratiaal dopaminesysteem: loopt van substantia nigra naar striatum en verzorgt motorische output. Wanneer dit systeem wordt geblokkeerd, treden er extrapiramidale bijwerkingen op. Denk aan acute dystonie, Parkinsonisme en tardieve dyskinesie.

• Mesolimbisch dopaminesysteem: loopt van het mesencephalon naar het limbische systeem. Dit systeem regelt euforie en ‘’salience’’. Met salience wordt bedoeld hoe je reageert op omgevingsprikkels. Hyperactiviteit van dit systeem leidt tot de positieve symptomen van schizofrenie. Blokkade van dit systeem heeft vermindert de activiteit en heeft een anti-psychotisch effect.

• Mesocorticaal dopaminesysteem: loopt van mesencephalon naar cortex. Dit systeem regelt emotie en cognitie en is onderactief (hypoactiviteit) bij de negatieve symptomen van schizofrenie.

• Tubero-infundibulair dopaminesysteem: loopt van hypothalamus naar hypofyse.

Dit systeem remt de prolactine-afgifte.

Soorten antipsychotica

Antipsychotica werken als antagonisten op de dopaminereceptoren en worden onderverdeeld in twee klassen: de klassieke, typische antipsychotica (1^e generatie) en de atypische antipsychotica (2^e generatie). De twee klassen hebben allebei een gunstig effect op de positieve psychotische symptomen en blokkeren de D₂-receptoren in de hersenen.

Er is ook een aantal verschillen tussen de klassen. Zo hebben de atypische antipsychotica ook een therapeutisch effect op de negatieve en cognitieve symptomen. Bovendien hebben atypische antipsychotica minder extrapiramidale bijwerkingen. Ook zijn ze effectiever bij therapieresistente patiënten. Atypische antipsychotica hebben als vervelende bijwerking gewichtstoename.

De atypische antipsychotica hebben veel aangrijpingspunten, in tegenstelling tot de klassieke antipsychotica.

Hoe atypische antipsychotica werken, is nog onduidelijk.

Zelfstudie 20

Dopaminesystemen in de hersenen

De drie belangrijkste dopaminerge systemen in het centrale zenuwstelsel zijn¹:

• De substantia nigra (pars compacta). Deze cellen hebben hun zenuwuiteinden vooral in het caudatus-putamencomplex. In dit complex is dopamine een belangrijke neurotransmitter.

• Het ventraal tegmentaalgebied. Deze cellen hebben hun zenuwuiteinden in het centrale striatum en de frontale cortex. Dopamine beïnvloedt hier ook de afgifte van glutamaat uit de corticostriatale zenuwuiteinden en werkt dus als een neuromodulator (stoffen die de afgifte van andere stoffen beïnvloeden).

• De hypothalamus. De cellen hier hebben hun zenuwuiteinden in de hypofyse. Waarschijnlijk werkt dopamine in dit systeem als neurohormoon, want het remt de afgifte van groeihormoon en prolactine uit de adenohypofyse. Een neurohormoon is een stof die vanuit een zenuwcel aan de bloedbaan wordt afgegeven en ergens anders in het lichaam cellen beïnvloedt.

Dopamine is een voorloper van noradrenaline. In de synthese van dopamine is de omzetting van L-tyrosine naar L-dopa (levodopa) de snelheidsbepalende stap. Dopamine wordt afgebroken door het enzym monoamino-oxidase (MAO) tot DOPAC enerzijds en anderzijds door catechol-O-methyl-transferase (COMT) tot 3-MT. Beide afbraakproducten worden door MAO en COMT omgezet tot homovanillezuur (HVA). COMT werkt buiten de cel. MAO werkt in de cel. MAO heeft twee vormen: A en B. Dopamine heeft voor beide ongeveer dezelfde affiniteit en wordt door beide subtypen afgebroken.

Dopamine wordt door middel van transportmechanismen opgenomen in presynaptische zenuweinden, zodat het neuron het weer kan hergebruiken.

Dopamine kan zich binden aan twee metabotrope receptoren:

• Dopamine-D₁. Stimulering van de receptor leidt tot verhoging van cyclisch AMP. Ze kunnen gebruik maken van fosfolipase C als second messenger. Deze receptoren bevinden zich alleen postsynaptisch. Tot de dopamine-D₁-familie horen ook D₁- en D₅-receptoren.

• Dopamine -D₂. Stimulering van de receptor leidt tot een verhoging van adenylcyclase of tot conformatieverandering van een ionkanaal. Deze receptoren bevinden zich zowel pre- als postsynaptisch. Tot de dopamine-D₂ familie horen ook D₃- en D₄-receptoren

Schizofrenie

Bij schizofrenie werkt het mesolimbische systeem overactief (hyperactief). Dit systeem veroorzaakt daardoor positieve symptomen. Aan de andere kant is het mesocorticale systeem onderactief (hypoactief), waardoor negatieve symptomen ontstaan.

Medicijnen tegen schizofrenie zijn antipsychotica. Hierbij kan onderscheid gemaakt worden tussen de klassieke (typische) antipsychotica en de nieuwere, atypische antipsychotica. Beide groepen farmaca hebben een antagonistische werking op de D₂-receptoren. De atypische antipsychotica grijpen daarnaast ook aan op de histamine 1 en 5-HT (serotonine) receptoren. Bovendien werken de atypische antipsychotica beter tegen negatieve symptomen. Dit komt doordat de atypische antipsychotica partiële agonisten zijn. In gebieden met veel dopamine (zoals het hyperactieve mesolimbische systeem) zal nu de werking van dopamine verminderen. Maar in gebieden met weinig dopamine (zoals het hypoactieve mesocorticale systeem) zal de werking van dopamine juist versterkt worden.

Ook is de werking van atypische antipsychotica bij resistente patiënten groter dan bij klassieke antipsychotica. De klassieke antipsychotica hebben extrapiramidale bijwerkingen. De atypische antipsychotica hebben dat minder. Extrapiramidale bijwerkingen ontstaan doordat niet alleen in het mesolimbische systeem de dopaminereceptoren worden geblokkeerd, maar ook de andere dopaminesystemen. De blokkade van dopaminereceptoren in het stratium en de substantia nigra veroorzaken extrapiramidale bijwerkingen. Extrapiramidale symptomen zijn:

• Dyskinesie: onvrijwillige, abnormale bewegingen voornamelijk in hoofd-, hals- en schoudergebied.

• Symptomen als bij de ziekte van Parkinson (Parkinsonisme)

• Acathisie: motorische onrust

Op basis van de relatieve receptoraffiniteit zijn de belangrijkste perifere bijwerkingen:

• blokkade perifere _receptor: geen constrictie vaten.

• blokkade muscarinereceptoren: hartslagfrequentie en voortgeleiding gaan niet meer omlaag, geen bronchoconstrictie en slijmvorming.

• blokkade histamine 1-receptor: minder actiepotentialen in neuron.

Ziekte van Parkinson

De ziekte van Parkinson ontstaat doordat de dopaminerge cellen in de substantia nigra afsterven. Doordat er minder dopamine gemaakt wordt, ontstaat er een onbalans tussen het exciterende acetylcholine en het inhiberende dopamine. Om de balans tussen de twee neurotransmitters te herstellen, kun je de concentratie dopamine laten stijgen, of de concentratie acetylcholine laten dalen door middel van medicijnen.

Anti-Parkinson middelen zijn:

• Dopaminereceptoragonisten.

• Remmers van mono-amino-oxidase-B (MAO-B). Een voorbeeld van een MAO-B remmer is selegiline. Dit medicijn zorgt ervoor dat de aminen (zoals dopamine) in het centrale zenuwstelsel vertraagd worden afgebroken doordat MAO-B wordt geremd.

• Remmers van de catecholamine-O-methyl-transferase (COMT)

• Anticholinergica. De dominantie van de cholinerge activiteit wordt teruggedrongen door antagonisten op de muscarinereceptoren in het centrale zenuwstelsel. De disbalans tussen ACh en dopamine wordt zo hersteld.

• Amantadine.

• Levodopa. Levodopa is een precursor van dopamine en kan de bloedhersenbarrière passeren. De omzetting van levodopa in dopamine kan in de hersenen plaatsvinden dor het enzym dopa-decarboxylase. Er komt meer dopamine beschikbaar wanneer mensen levodopa slikken.

Een acute bijwerking van levodopa is misselijkheid en braken. Dit komt omdat levodopa ook buiten de bloedhersenbarrière al wordt omgezet in dopamine. Dit dopamine is niet nodig en veroorzaakt braken en misselijkheid. Orale inname van domperidon bestrijdt deze bijwerking. Domperidon kan niet door de BHB en remt de decarboxylering en COMT-geïnduceerde afbraak van levodopa in het bloed. Daardoor komt er meer levodopa bij de hersenen en wordt er minder in de periferie omgezet. Bij langdurige behandeling met levodopa kunnen motorische bijwerkingen ontstaan. Dopaminereceptoragonisten worden dan vaak als aanvullende therapie ingezet. De dopamineagonisten stimuleren dan de D₂-receptor, met soms de D₁-receptor erbij.

De anticholinergica (zoals biperideen) kunnen ook muscarinereceptoren in het perifere zenuwstelsel blokkeren. Dit kan bijwerkingen als droge mond, accomodatiestoornissen, obstipatie en tachycardie veroorzaken.

Werkcollege 1 / Antwoorden Zelfstudie 21: Schizofrenie

Symptomatologie

Mensen met schizofrenie hebben last van positieve en negatieve symptomen. De term ‘’positief symptoom’’ is bedacht omdat je als het ware "er iets bij krijgt". Tot de positieve symptomen horen bijvoorbeeld wanen en hallucinaties. Bij hallucinaties zie je dingen die er in werkelijkheid niet zijn (je krijgt ze ‘’erbij’’). Hallucinaties kunnen op alle zintuigen betrekking hebben, dus niet alleen op zien. Hallucinaties bij schizofrenen zijn vaak het horen van negatieve stemmen.

Bij wanen bedenkt een persoon dingen die er niet zijn. Wanen hebben uitsluitend betrekking tot het denken. Wanen zijn bijvoorbeeld complottheorieën, achtervolgingen, andermans gedachten kunnen lezen of paranormale gaven. Een waanwaarneming is een overlapping van hallucinaties en wanen. Een betrekkingswaan is een waan waarbij een schizofreen alles op zichzelf trekt, bijvoorbeeld op de radio of op de televisie speciale boodschappen horen die alleen voor die persoon zelf bedoeld zijn.

Een psychose is een episode waarbij iemand niet goed het verschil weet tussen fantasie en werkelijkheid. Dit is een tijdelijk positief symptoom.

Negatieve symptomen heten zo omdat er ‘’iets weg is’’, wat er wel hoort te zijn. Voorbeelden van negatieve symptomen zijn:

• gevoelsarmoede

• verwardheid

• apathie: passiviteit

• spraakarmoede

• verstoord dag- en nachtritme

• vlak affect: het niet tonen en ervaren van emoties

Katatoon gedrag hoort bij schizofrenie of een depressie. Wasachtige flexibiliteit is een symptoom van katatoon gedrag en wordt gekenmerkt doordat iemand een bepaalde houding aanneemt. De bepaalde houding kan heel lang duren, soms duurt het zolang dat er spierschade optreedt. Wanneer iemand met schizofrenie in zo'n houding zit, is de persoon bij bewustzijn, eet en drinkt die persoon slecht en praat niet (mutisme) of praat alleen andere mensen na. Andere mensen zijn bij katatoon gedrag juist heel onrustig. Katatonie is dus het best samen te vatten als bizar motorisch gedrag.

Mensen met schizofrenie hebben ook vaak een slechte concentratie, leerproblemen en geheugenproblemen.

Mensen met schizofrenie vinden de positieve symptomen vaak erger dan de negatieve symptomen. Iemand met schizofrenie blijft negatieve symptomen houden tussen de psychosen door. Schizofrenie kent meerdere subtypen:

• paranoïde type: hierbij staan wanen en hallucinaties op de voorgrond.

• gedesorganiseerd type: chaotisch, vaak onverzorgd uiterlijk.

• katatoon type: vertoont katatoon gedrag.

• ongedifferentieerd type: vertoont van alle types wel een beetje gedrag.

Epidemiologie

De kans dat je schizofrenie krijgt gedurende je leven is 1%. In grote steden is de kans groter dat je schizofrenie krijgt. Ook tweede generatie allochtonen hebben een vergrote kans op schizofrenie. In het algemeen kun je zeggen dat mannen meer kans hebben op schizofrenie. Mannen krijgen symptomen vaak voor hun dertigste jaar. Vrouwen krijgen symptomen over het algemeen pas na hun dertigste jaar. Vrouwen met schizofrenie zijn over het algemeen minder teruggetrokken dan mannen met schizofrenie.

Erfelijkheid

Uit onderzoek is gebleken dat iemand 10% kans heeft om schizofrenie te krijgen als zijn vader schizofrenie heeft. Uit tweelingstudies blijkt dat wanneer een eeneiige tweelingbroer of -zus schizofrenie heeft, de kans 45% is dat de ander ook schizofrenie krijgt. Schizofrenie is deels erfelijk, maar voor een deel ook niet. Als bij tweelingen de kans 45% is om schizofrenie te krijgen, moet er nog een factor van 55% ergens anders vandaan komen, bijvoorbeeld:

• omgeving

• opvoeding

• vrienden

• drugs: cannabis vergroot de kans op het krijgen van schizofrenie

• stress (in jeugd)

• traumatische gebeurtenis

Anatomische hersenafwijkingen

Als je de hersenen van iemand met schizofrenie vergelijkt met een brein van iemand zonder schizofrenie, zie je dat het hersenvolume van iemand met schizofrenie ongeveer 40 mL kleiner is dan het brein van iemand zonder schizofrenie. Ook de prefrontale cortex en de temporale cortex (met name de hippocampus) zijn afwijkend. De prefrontale cortex zorgt normaal voor de cognitieve, emotionele functies en voor sociaal gedrag. De hippocampus heeft als taak het regelen van leren en geheugen. (vooral het kortetermijngeheugen). Hoe het brein eruitziet, hangt ook af van de leeftijd van de persoon.

Pathogenese

Bij schizofrenie is vooral de dopaminetransmissie gestoord. Het mesolimbische circuit (dat zorgt voor emotie) is overactief en zorgt voor de positieve symptomen. Het mesocorticale gebied is juist onderactief en zorgt voor de negatieve symptomen.

Medicatie

De meeste antipsychotica binden zich aan de D₂-dopamine receptoren. Het remmen van het dopaminesysteem met deze medicijnen geeft extrapiramidale bijwerkingen, zoals trillen, stijfheid, seksuele dysfunctie, meer eetlust (leidt tot gewichtstoename) en dufheid. Door het remmen van het dopaminesysteem zullen de positieve symptomen afnemen, maar zullen de negatieve symptomen ook juist erger worden.. In de hersenen is het nigrostriatale systeem het belangrijkste dopaminerge systeem. Een voorbeeld van en klassieke antipsychotica is haloperidol. Bijwerkingen hiervan zijn een bewegingsstoornis en hyperprolactinemie. Dit leidt weer tot erectieproblemen en borstvorming. Atypische antipsychotica zijn onder andere het zeer effectieve clozapine (dit levert echter het gevaarlijke agranulocytose op) en olazapine. Dit laatste medicijn zorgt gemiddeld voor een gewichtstoename vaan 25 kilogram.

Practicum 4 / Zelfstudie 22

Coronale (frontale doorsneden):

Cerebrale vascularisatiestoornissen zijn een belangrijke oorzaak van laesies in de capsula interna. Lucunaire infarcten (0,5-1,5 cm) kunnen alleen motorische syndromen dan wel alleen sensorische veroorzaken. Grotere laesies geven uitgebreidere (uitvals)verschijnselen, omdat in de capsula interna veel verbindingen zijn samengepakt. De banen die door de capsula interna lopen zijn:

• Corticothalamische banen en thalamocorticale banen. Bij laesies in deze banen passen sensorische en motorische uitvalen cognitieve functies. Denk hierbij aan de corticale projectie van de basale kernen en het cerebellum, die via de thalamus verloopt.

• Corticopontine banen en pontocerebellaire banen. Laesies in deze banen geven als verschijnsel cerebellaire dysfunctie. Het cerebellum is belangrijk voor planning en timing van bewegingen.

• Corticobulbaire banen en corticospinale banen. Laesies geven motorische uitval, vooral in het gezicht.

De capsula interna bestaat grofweg uit drie delen: de crus posterius wordt van bloed voorzien door de a. choroidea anterior. De a. cerebri media en de a. cerebri anterior voorzien de crus anterior van bloed. De genu wordt door de a. carotis interna voorzien van bloed.

Slikken, kauwen en foneren blijven vaak gespaard bij een hemiplegie (halfzijdige verlamming), omdat de cortex deze structuren bilateraal aanstuurt. Als er dan één hersenhelft is aangedaan, kan de andere hersenhelft de functie dus nog overnemen.

Het verschil tussen een centrale en perifere facialis parese is goed te zien. Bij een centrale facialis parese, zal slechts de mondhoek afgezakt zijn. Bij een perifere facialis parese is een gehele lichaamshelft verlamd.Een patiënt kan dan bijvoorbeeldde ogen niet dichtdoen. Bij een perifere facialis parese kan een patiënt ook niet goed meer fronsen. Bij een centrale facialis parese is dit nog wel mogelijk, aangezien de niet-aangedane hemisfeer het fronsen nog over kan nemen.

De ziekte van Parkinson kenmerkt zich door bewegingsarmoede (hypokinesie). Dit komt doordat de substantia nigra wordt afgebroken, hierdoor wordt de directe weg geblokkeerd. Ook de terugkoppeling van bewegingen valt weg.

De ziekte van Huntington staat juist bekend om zijn bewegingsovermaat (hyperkinesie). Bij de ziekte van Huntington sterven de neuronen in de basale kernen versneld af. Het striatum valt hierbij uit, waardoor de indirecte weg wordt geblokkeerd en de terugkoppeling van bewegingen wegvalt.

De verschillende ‘’pathways’’ die van belang zijn bij de ziekte van Parkinson en Huntington zijn in de onderstaande afbeelding weergegeven.

Zelfstudie 23

Symptomatologie

Stemmingsstoornissen vallen uiteen in unipolaire en bipolaire stoornissen. Unipolaire stoornis geeft depressie. Een bipolaire stoornis is een depressie afgewisseld met episodes van manie (extreme uitgelatenheid). Van beide categorieën bestaan subtypen:

• unipolaire stoornis:

  • seizoensgebonden depressie. Lichttherapie helpt.

  • melancholische depressie/psychotische depressie

  • postpartum: depressie na de bevalling

  • dysthyme stoornis: depressieve stoornis gedurende twee jaar

  • atypische depressie

• bipolaire stoornis:

  • "klassieke" bipolaire stoornis I : depressie en manie

  • bipolaire stoornis II : depressie met hypomanie

  • cyclothymie: frequent optredende perioden van depressieve en hypomane verschijnselen.

Er zit een verschil tussen normaal ‘’down’’ zijn en depressie. Bij een depressie is de inhoud en tijdsduur niet in verhouding tot een bepaalde gebeurtenis of situatie. Bovendien is er vaak geen goede oorzaak voor de depressie aan te wijzen.

De symptomen van een melancholische/vitale vorm van depressie zijn:

• anhedonie: verminderde interesse of verminderd vermogen om plezier te beleven.

• ontbreken van reactiviteit van stemming: de stemming klaart niet op in reactie op een positieve gebeurtenis.

• anders dan verdriet. De stemming is somber en gevoelloos.

• gewichtsverlies (door eetlustvermindering)

• vroeg wakker worden

• dagschommelingen

• agitaties: prikkelbaar, traag in bewegingen of juist onrustig

In tegenstelling tot de melancholische/vitale vorm van depressie, heeft een atypische depressie als kenmerken dat er wel reactiviteit van stemming is. Ook zijn de slaap, eetlust en het gewicht toegenomen, de patiënt is moe en overgevoelig voor afwijzingen.

Een hypomanische en een manische episode hebben een aantal overeenkomsten:

• opgeblazen gevoel van eigenwaarde of grootheidsideeën

• mindere slaapbehoefte

• verhoogde afleidbaarheid

• toename in doelgerichte activiteiten

• zich overmatig bezighouden met aangename activiteiten

Bij een hypomanie kan iemand normaal functioneren. Het is een lichte vorm van manie. Als iemand een hypomanie heeft, is dit wel vaak een opstapje tot een échte manie.

Tussen een manische en depressieve episode zijn er verschillen:

Epidemiologie

Een bipolaire stoornis komt bij 1,3% van de bevolking voor. De stoornis komt vooral voor in de leeftijdscategorie van 15 tot 25 jaar. Een unipolaire stoornis komt veel vaker voor, namelijk 15%. Een unipolaire stoornis komt vooral voor tussen het 15^e en 35^e levensjaar. Depressies komen twee keer zo veel voor bij vrouwen als bij mannen. Voor bipolaire stoornissen is de verdeling ongeveer gelijk. Het beloop van bipolaire stoornissen I en II zijn ongunstig, want er is een grote kans op herhaling.

Erfelijkheid

De invloed van genetica is voor bipolaire stoornissen sterker dan voor unipolaire stoornissen. Onderzoek bij families en tweelingen toonde aan dat 85% van de bipolaire stoornissen erfelijk is. Een unipolaire stoornis ontstaat vooral door de omgevingsfactoren, bijvoorbeeld het overlijden van een naaste. Na een ernstige gebeurtenis is de kans op een unipolaire stoornis zes keer zo groot. Ook chronische stressvolle situaties, bij bepaalde persoonlijkheidsstoornissen (afhankelijke persoonlijkheidsstoornis, borderline) of een moeilijke jeugd kunnen zorgen voor een verhoogd risico op unipolaire stoornissen.

Pathogenese

Wanneer je "slechte" genen hebt, is er een verminderde of verkorte activiteit van serotonine en kun je een depressie krijgen.

Ook stress en stress-hormonen spelen een rol bij het ontstaan van een depressie. Mensen meten een depressie hebben een verhoogd cortisongehalte. Cortison is een stresshormoon.

De hypofyse-as (HPA-as) regelt de stressreactie via de hypofyse of de hypothalamus. Wanneer dit systeem verstoord is, werkt de negatieve feedback niet goed en kun je een depressie krijgen.

Neurotransmissie

De cellichamen van het serotoninesysteem liggen in de raphekernen in de pons. Ook liggen de cellichamen in de medulla oblongata. Neuronen met de neurotransmitter serotonine regelen:

• de eetlust, in samenwerking met de hypothalamus

• impulsiviteit en angst in het limbische systeem

• obsessies in samenwerking met de basale kernen

De cellichamen van het noradrenerge systeem bevinden zich in de hersenstam (lobus coeruleus). Noradrenaline regelt:

• stress, aandacht en remming. Deze baan is gericht naar de frontale cortex.

• energiehuishouding, vermoeidheid en emoties. Dit doet het noradrenerge systeem in samenwerking met het limbische systeem.

Medicatie

Antidepressiva hebben effect op de neurotransmitters noradrenaline, serotonine en dopamine. Lithium en anti-epileptica worden zowel als medicatie voor neurologische aandoeningen als voor bipolaire stoornissen gebruikt. Het anti-epileptica is een onderhoudstherapie. Anti-epileptica werken verdovend en prikkeldrempelverlagend. Lithium heeft als ernstige, blijvende bijwerkingen neurologische schade en nierbeschadiging (bij langdurig gebruik).

Elektroconvulsieve therapie (shocktherapie) wordt gebruikt als niet-medicamenteuze interventie op het niveau van de hersenen.

Zelfstudie 24

Serotonerge cellen liggen vooral in groepen in de middenhersenen, zoals de raphekernen. Vanuit daar lopen axonen naar grote delen van het extrapiramidale en mesolimbische systeem, de cortex en het ruggenmerg. Serotonine ontstaat uit het aminozuur L-tryptofaan. Eerst wordt dit aminozuur omgezet tot L-5-hydroxytryptofaan en daarna in 5-hydroxytryptofaan (5-HT = serotonine). De werking van serotonine en ook die van noradrenaline stopt op twee manieren:

• omzetting, voor serotonine vooral door MAO-A.

• heropname in het presynaptische uiteinde via een heropnamesysteem.

Serotonine kan zich aan ionotrope en aan metabotrope receptoren binden. Er worden zeven verschillende serotoninereceptoren onderscheiden, 5-HT₁ tot en met 5-HT₇.

Zie voor de werking van noradrenaline de colleges van week 3.

Stoornissen in het noradrenerge en serotonerge systeem worden in verband gebracht met stemmingsstoornissen. Depressieve symptomen ontstaan door een disbalans tussen serotonine en noradrenaline in het monoaminesysteem. De beschikbare medicijnen voor depressieve stemmingen zijn de antidepressiva die de heropname van monoamines remmen (TCA's en SSRI's) en de monoamine-oxidaseremmers (MAO).

TCA's hebben als aangrijpingspunt de receptoren en transportmechanismen van neurotransmitters die voor de heropname zorgen. TCA's blokkeren de receptor van de ene soort neurotransmitter, waardoor die neurotransmitter niet kan binden. Het signaal van die neurotransmitter wordt niet doorgegeven. Het blokkeert ook de transportmechanismen van een andere soort neurotransmitter, zodat die neurotransmitter niet meer heropgenomen kan worden. De neurotransmitter blijft langer in de synapsspleet en kan dus meer actiepotentialen veroorzaken in de doelcel. Doordat de receptor van een soort neurotransmitter wordt geremd en van een andere neurotransmitter de heropname wordt geremd, kan de onbalans worden opgelost.

De bijwerkingen van TCA's zijn sedatie (lager bewustzijn), agitatie (onrust en zenuwachtigheid) en hypotensie. De bijwerkingen treden op door de blokkering van receptoren.

Cimetidine is een antihistaminicum, dat de plasmaconcentraties van TCA's verhoogt en daarmee de anticholinerge bijwerking verergert. Een antihistaminicum blokkeert de histaminereceptoren. Een TCA heeft ook een antihistaminische werking. De TCA en cimetidine gaan competitie aan om een bindingsplek op de histaminereceptor. Er is dus sprake van een inducerende reactie. De concentratie in het plasma voor TCA's stijgt.

SSRI's zijn selectieve serotonineremmers. SSRI's remmen specifiek de heropname van serotonine, waardoor er meer serotonine in de synapsspleet blijft. Dit serotonine heeft langer de tijd om te binden aan een receptor. Hierdoor komt er een groter signaal aan in de postsynaptische cel. SSRI's hebben daarnaast minder bijwerkingen dan TCA's.

SSRI's zijn krachtige remmers van CYP-iso-enzymen. Wanneer een patiënt fluvoxamine (een SSRI) en propanolol (een β-blokker) moet slikken, kan het hart abnormaal langzaam gaan werken (bradycardie). De SSRI remt het CYP-iso-enzym, waardoor de β-blokker niet genoeg wordt afgebroken. Dit leidt tot een overdosis van de β-blokker.

Ten slotte kunnen ook MAO_A-remmers dienen als antidepressiva. MAO_A-remmers remmen MAO_A, dat in het centrale zenuwstelsel noradrenaline, dopamine en serotonine inactiveert. Doordat dit afbraakenzym wordt geremd, blijft er meer neurotransmitter in de synapsspleet, wat leidt tot een sterker signaal.

Interactief College 3

Farmacologie en farmacotherapie van het zenuwstelsel

Verhoging centrale dopaminerge activiteit: Parkinsonmiddelen

Parkinson is een neurologisch ziektebeeld dat zich kenmerkt door degeneratie van neuronen in de substantia nigra. De symptomen zijn in het algemeen van motorische aard. Het is een ouderdomsziekte, de meeste patiënten zijn ouder dan 70 jaar. De ziekte is degeneratief, omdat in de loop van de tijd er meer degeneratie van neuronen in het centrale zenuwstelsel plaatsvindt. Klassieke motorische symptomen zijn (ook wel trias Parkinson genoemd):

• Beven (rust-tremor). Openbaring van de ziekte van Parkinson begint met beven van de hand

• Spierstijfheid (rigiditeit). Dit leidt tot een voorovergebogen houding.

• Bewegingsarmoede/traagheid (hypo-/bradykinesie)

Niet elke Parkinsonpatiënt vertoont alle motorische symptomen. Er zijn ook andere symptomen, waaruit verschillende types zijn af te leiden: het TD-type (klassieke beeld: tremor, voorovergebogen houding, bewegingstraagheid, langzame verslechtering) en het PIDG-type (balans- en loopstoornissen, depressie, dementie, snelle progressie).

Naast alle motorische verschijnselen zijn er ook psychiatrische verschijnselen.

Bij Parkinson is er een geleidelijk verlies van dopaminecellen in de substantia nigra (dopaminerge deficiëntie in basale ganglia). Dit is de pathofysiologie van de motorische symptomen. Pas bij een degeneratie van ongeveer 80% krijgt een patiënt symptomen. Bij de controle, bewegingen en spiertonus zijn ook de basale ganglia betrokken (extrapiramidaal systeem). Het extrapiramidale systeem beïnvloedt namelijk de motorische output. Dopamine en acetylcholine zijn hierbij betrokken. Parkinson valt onder de ziektes die kunnen ontstaan bij afwijkingen hierin. Er is sprake van een onbalans tussen de dopamine en acetylcholineconcentratie. De dopamineconcentratie is verminderd, waardoor de acetylcholineconcentratie relatief verhoogd is. Parkinsonmiddelen zorgen voor verhoging van centrale dopaminerge activiteit of/en remming van de centrale cholinerge activiteit. In principe moeten deze middelen alleen werken in de basale ganglia.

Dopamine wordt gemaakt met hulp van tyrosine, dat door tyrosine hydroxylase (TH) wordt omgezet in L-dopa. L-dopa wordt omgezet door dopa-decarboxylase in dopamine. Dopamine wordt in de synapsspleet afgebroken door COMT, of wordt opnieuw opgenomen en in het neuron afgebroken door MAO_B.

Als je de hoeveelheid dopamine wilt verhogen, kun je twee dingen veranderen:

• meer dopamine maken dat kan werken in het overgebleven neuron, door:

  • heropname remmen: dopamine-transporters remmen

  • minder snelle dopamineafbraak: COMT-remmer of MAO_B-remmer

  • meer tyrosine in de cel: tyrosine toedienen. Dit heeft geen zin, omdat TH een maximale capaciteit heeft. TH is de snelheidsbepalende stap.

  • L-dopa toedienen (precursor dopamine): levodopa

  • agonist op de receptor: dopamineagonist

• acetylcholinesysteem remmen:

  • antagonist op (m-)receptor

  • toediening van esterase dat acetylcholine afbreekt

Levodopa

Levodopa is tegenwoordig het meest effectieve middel voor behandeling van motorische symptomen van Parkinson. Het heeft echter ook ernstigste perifere en centrale bijwerkingen. Levodopa wordt ingenomen als pil, komt in het maag-darm stelsel, wordt gemetaboliseerd, waarna de metabolieten zich verdelen via het bloed.

Absorptie

De absorptie van levodopa is relatief snel. Dit is vreemd, want het is een polaire stof. Levodopa is echter een stof die lijkt op aminozuren en kan dus via aminozuurtransporters toch gemakkelijk door de celmembranen heen. Door de transporters overwint levodopa het digestieve systeem en de bloed-hersenbarrière. 35% van de Levodopa komt uiteindelijk in de circulatie.

Metabolisme

Voordat levodopa in het systeem komt, wordt er al veel afgebroken (sterke pre-systemische eliminatie). De enterocyten en hepatocyten zetten namelijk al 80% van de levodopa om in dopamine en 3-OMT voor levodopa de hersenen bereikt. Na de lever is er nauwelijks biologische beschikbaarheid, waardoor men eigenlijk hoge doseringen zou moeten slikken. Dit zou echter leiden tot veel perifere bijwerkingen. Om dit te voorkomen kan men een perifere decarboxylaseremmer slikken die de CYP’s remmen. De decarboxylaseremmer komt niet door de bloed-hersenbarrière heen, waardoor de biologische beschikbaarheid voor de hersenen wordt verhoogd (81-98%). Soms wordt dit ook gecombineerd met een COMT-remmer. Meest gebruikt is de levodopa-carbidopa. Toch zal een deel nog omgezet worden in het perifere zenuwstelsel, met bijwerkingen als misselijkheid en braken als gevolg (dopamine werkt op het braakcentrum). Het area postrema (braakcentrum) voorkomt toxiciteit. Om deze perifere bijwerkingen te voorkomen, kun je een perifere antagonist voor de dopaminereceptor geven.

Centrale bijwerkingen zijn hallucinaties en psychoses. Dit komt doordat dopamine ook een rol speelt in het mesolimbische systeem dat door de extra dopamine hyperactief wordt. Daarnaast speelt dopamine ook een rol in het mesocorticale systeem, dat ook overactief wordt. De bijwerkingen van een overactief mesocorticaal systeem zijn beïnvloeding van cognitieve en emotionele processen.

Chronische bijwerkingen kunnen zijn: ernstige, irreversibele motorische complicaties (bijv. dyskinesieën of on-off syndroom). Daarom wordt het advies gegeven om behandeling met levodopa zo laat mogelijk te starten, waarmee je de motorische complicaties kunt uitstellen.

In de beginfase van Parkinson worden vaak dopamineagonisten en/of MAO_B-remmers voorgeschreven. Deze worden soms ook later ingezet om de werking van levodopa te versterken. Dopamineagonisten activeren de postsynaptische dopamine receptoren (D₂). Ze zijn minder effectief, maar hebben ook minder risico op motorische complicaties. Ze worden ingezet als mono- of combinatietherapie.

MAO_B-remmers remmen de werking van het enzym MAO_B, waardoor er minder afbraak van dopamine plaatsvindt. Deze remmers worden ingezet als mono- of combinatietherapie. Deze remmers kunnen interactie aangaan met SSRI en TCA.

Remming centrale cholinerge activiteit: Anticholinergica

Anticholinergica worden vooral voorgeschreven bij therapieresistente patiënten. Ze grijpen aan op de muscarinereceptoren. Ze zorgen voor een vermindering van de hyperactiviteit van de cholinerge neuronen. Ze zijn vooral effectief bij tremors en minder bij rigiditeit. Het nadeel van deze middelen zijn de anticholinerge bijwerkingen.

Anticholinerge bijwerkingen kunnen leiden tot versterking van cognitieve stoornissen (centrale bijwerking) en perifere bijwerkingen als droge mond, wazig zien, urineretentie, obstipatie en tachycardie. Dit komt doordat muscarinereceptoren zich ook in het parasympathische stelsel bevinden. Wanneer in dit stelsel blokkade optreedt, leidt dit tot blokkade van parasympathische effecten.

Anticholinergica worden ook wel gebruikt om extrapiramidale bijwerkingen tegen te gaan bij gebruik van antipsychotica.

Anxiolytica

Angststoornissen zijn de meest prevalente aandoeningen in de wereld. Angststoornissen vertonen vaak co-morbiditeit met andere ziekten. Iedereen is wel eens bang, daarom spreken we pas van een angststoornis (pathologische angst) wanneer de angst niet in proportie staat met de gebeurtenis. Er zijn vijf subtypen angststoornissen:

• gegeneraliseerde angststoornis (GAS)

• fobie (enkelvoudig, sociaal)

• obsessief-compulsieve stoornis (OCS, ook bekend als OCD)

• post-traumatisch stress stoornis (PTSS)

• paniekstoornis

De pathofysiologie van angststoornissen is niet opgehelderd. Er bestaan verschillende theorieën waarin de stoffen noradrenaline, dopamine, serotonine, GABA, neuropeptiden en HPA-as een rol spelen. Er zijn vier klassen anxiolytica te onderscheiden:

• benzodiazepinen, werken direct

• buspiron, is een partiële serotonine (5-HT) 1A-agonist

• β-blokkers, doordat de stof angstsymptomen blokkeert, wordt het angstgevoel minder. Ze worden ook vaak gegeven bij patiënten met co-morbiditeit.

• antidepressiva

De keuze voor een specifiek medicament hangt af van de ernst van de aandoening, de klinische symptomen, co-morbiditeit, bijwerkingen en co-medicatie.

Benzodiazepinen

Dit zijn de oudste middelen en zijn per toeval ontdekt in de jaren '60. Het medicijn versterkt de inhibitie op het centrale zenuwstelsel, doordat het ‘t effect van gebonden GABA als een volle agonist versterkt. Benzodiazepine versterkt daarmee de GABA-transmissie via het GABA_A-receptor complex. GABA_A is een ionotrope receptor, die bij binding van GABA opengaat en chloride-ionen de cel in laat stromen en zo dus voor een hyperpolarisatie zorgt. GABA is de meest voorkomende neurotransmitter. Benzodiazepine werkt acuut en heeft verschillende effecten:

• het vermindert angst, het is dus een anxiolyticum

• het vermindert slapeloosheid, het is een hypnoticum

• het helpt tegen nervositeit en is dus een sedativum

• het helpt tegen epilepsie en is dus een anti-epilepticum

• verlaging tonus skeletspieren

• anti-convulsief

• rustgevend

Als bijwerkingen hebben benzodiazepinen:

• negatieve invloed op alertheid, concentratievermogen en motorische vaardigheid (zoals autorijden).

• risico op afhankelijkheids-, rebound- en ontwenningsverschijnselen. Een reboundverschijnsel treedt op wanneer er acuut gestopt wordt met het medicijn. De symptomen komen dan versterkt terug. De dosis moet dus stapsgewijs afgebouwd worden.

Zelfstudie 25

Wanneer een elektrische puls aankomt in een axonuiteinde, gaan de calciumkanaaltjes hier open, waardoor calciumionen de cel binnenstromen. Hierdoor bewegen blaasjes met neurotransmitter naar het celmembraan. De blaasjes versmelten met het membraan en geven hun inhoud af aan de extracellulaire vloeistof in de synapsspleet. GABA is een inhiberende neurotransmitter en bindt zich aan receptoren, zowel pre- als postsynaptisch. De werking van de GABA stopt, wanneer hij wordt afgebroken door een enzym. De neurotransmitter kan dan heropgenomen worden door de presynaptische cel. GABA veroorzaakt een reactie in de receptor. Er zijn twee soorten receptoren:

• ionotrope receptor: grote receptor bestaande uit verschillende eiwitten. De receptor is gebonden aan een ionkanaal. Wanneer GABA bindt, gaat het chloridekanaal open en stromen er chloride-ionen de cel in, wat een hyperpolarisatie veroorzaakt. GABA heeft de ionotrope receptor GABA_B

• metabotrope receptor: kleine receptor bestaande uit één eiwit. Dit eiwit is gekoppeld aan G-eiwitten (transducers). De G-eiwitten zijn gekoppeld aan de primaire effectoren. De primaire effectoren zijn gebonden aan de second messengers, die via binding met andere eiwitten een secundaire reactie veroorzaken. GABA heeft metabotrope receptoren GABA_A en GABA_C. GABA_A heeft bindingsplaatsen voor GABA, benzodiazepinen en barbituraten. De laatste twee geven een versterkend effect van gebonden GABA. Benzodiazepine versterkt de werking van GABA door de frequentie te verhogen waarmee het chloridekanaal opengaat. De metabolieten van benzodiazepinen zijn ook actief. Barbituraten helpen GABA door het chloridekanaal langer open te houden.

GABA is de afkorting van het aminozuur Y-amino-boterzuur. GABA is een afbraakproduct van glutamaat. Het is de belangrijkste remmende neurotransmitter en is verspreid over het gehele zenuwstelsel. GABA veroorzaakt een hyperpolarisatie in de doelcel, waardoor de prikkelbaarheid van die cel verlaagd wordt.

Benzodiazepinen werken anxiolytisch in lage doseringen. Benzodiazepinen lossen het eigenlijke probleem niet op, maar werken symptomatisch.

Ook helpen benzodiazepinen epilepsieaanvallen te voorkomen, omdat ze de depolarisatie op cellen tegenwerken. Benzodiazepinen zijn dus ook anti-epileptica.

Elk medicijn heeft bijwerkingen, benzodiazepinen dus ook. Hier volgen de belangrijkste bijwerkingen:

• persoonlijkheidsveranderingen in de vorm van ongeïnteresseerd en vervlakking. Ook reageren patiënten die benzodiazepinen nemen niet adequaat, waardoor bezigheden die snel en doelgericht handelen, achterwege moeten worden gelaten (zoals autorijden).

• afhankelijkheidspotentieel. Dit komt niet vaak voor en is niet zo duidelijk als bij andere stoffen met verslavingspotentieel, want het effect van benzodiazepinen houden lang aan. Symptomen ontwikkelen zich daardoor traag.

Patiëntbesprekingen 2014-2015

De definitie van een psychose is als volgt: een verstoorde realiteit. Een psychose kan zich uiten in hallucinaties, wanen en in een formele denkstoornis. Hallucinaties zijn het hebben van zintuiglijke waarnemingen waarvoor er geen externe prikkels bestaan. Wanen zijn niet te corrigeren overtuigingen van een persoon, die bewezen niet waar zijn. Een formele denkstoornis houdt in dat iemand verstoord is in het denken; er zit geen logica meer in, iemand praat van de hak op de tak of praat bijvoorbeeld heel snel.

In een psychose kun je het vermogen verliezen tot abstract denken. In dit soort situaties neem je bijvoorbeeld spreekwoorden als ‘’de kat uit de boom kijken’’ letterlijk. Psychose is op zich geen ziekte, het is een symptoom.

Schizofrenie: er moeten minimaal een halfjaar klachten zijn. De patiënt moet minimaal één maand psychotisch zijn.

Manie: een patiënt slaapt weinig maar heeft ook niet meer nodig, heeft veel gedachtes, praat veel, heeft veel energie en grootheidswaanzin.

Patiëntbespreking deel 1

Psychose

Man, sinds 15 weken opgenomen op de afdeling psychiatrie in het UMC.
De man durfde niet meer in het openbaar te zijn, waaronder met het openbaar vervoer reizen.

Verder had hij moeite met het vullen van de dag en legde hij weinig contacten. Hij had geen zelfstandigheid, lef en durfde niet veel. Kortom: hij voelde zich onzeker.

Voorheen was hij vrolijk, vaak ondoordacht bezig, dus tilde hij er eigenlijk te licht aan.

Hij kreeg een angst waarbij hij dacht dat hij er financieel slecht voor stond, maar zelfs berekeningen die lieten zien dat het wel meeviel, konden hem niet geruststellen.

Als werk vervoerde hij ouderen en gehandicapten in een Connexxionbusje, maar op een gegeven moment ontstond er een angst om met die busjes te rijden. Daarom moest de patiënt stoppen met zijn werk.

De patiënt sloot zich af van de rest van de wereld met de gedachte dat anderen hem toch niet begrepen. Bovendien was hij niet geïnteresseerd in andermans leven.

Hij had weinig levenslust, geen humor, ging met tegenzin naar iemand toe, had altijd het idee dat het bij een ander beter was en hij kon zich niet tot dingen aanzetten.

Verder had hij geen slaapproblemen en kon zich wel concentreren op dingen zoals de krant lezen. Hij deed dat niet, omdat het hem niet interesseerde. ’s Ochtends had hij de meeste levenslust van de dag.

De man was eerst acht keer naar de psycholoog geweest en vervolgens via de huisarts naar een psychiater doorverwezen. Dat is inmiddels twee jaar geleden.

Hij kreeg twee keer per week een gesprek met de psychiater en benzodiazepine als medicijn. De patiënt bleef echter afgesloten en in de depressie, ondanks de behandeling. Nu is hij 15 weken opgenomen en gaat het beter met hem. Hij krijgt twee keer per week een ECT-behandeling. Dit werkt goed zonder negatieve bijwerkingen. Zijn inlevingsvermogen en interesse zijn teruggekomen. Bovendien heeft hij een beter zelfbeeld gekregen.

Zijn broer zag ook de vrolijke kanten van het leven niet meer en zijn moeder was opgenomen (70 jaar) omdat ze anderen uitschold. De patiënt kon wel een erfelijkheidsfactor herkennen.

Een ECT-behandeling is zeer efficiënt bij een bipolaire stoornis, maar wordt laat toegepast, omdat er veel gedoe bij komt kijken.

Een ernstige depressie kan overgaan in psychoses. Dit wordt psychotische depressie (melancholische depressie) genoemd. Een psychotische depressie is moeilijk te onderscheiden van schizofrenie. Het verschil tussen een psychotische depressie en schizofrenie is de relatie van de stemmingsklachten tot de psychotische kenmerken. Wanneer een patiënt een normale stemming heeft en dan een episode psychotisch is, is het waarschijnlijker dat het schizofrenie is. Bij een psychotische depressie is de stemming niet normaal en zijn daarbij psychotische episoden. Als medicatie tegen een psychotische depressie kan een antipsychoticum gegeven worden dat soms ook een anti-depressief effect heeft.

Behandeling depressieve stoornis:

• eerste keus

  • lichte tot matige depressie: gesprekstherapie

  • serotonineheropnameremmer.

• tweede keus:

  • uitgebreide depressie: tricyclische antidepressiva (TCA). TCA's hebben veel bijwerkingen

• derde keus: medicatie met lithium. Lithium versterkt het oorspronkelijke medicijn

• vierde keus: MAO-remmers: remmen afbraak serotonine. Nadeel: veel bijwerkingen. De patiënt moet een speciaal dieet houden en de bloeddruk kan hoger dan 300 worden.

• vijfde keus: elektroshocktherapie (ECT). Deze therapie werkt het best tegen episodes en als onderhoudsmedicatie, maar is veel gedoe. Er zijn geen bijwerkingen van medicijnen. Na ongeveer drie weken is het resultaat te merken door de omgeving. Bij een depressie ziet de omgeving sneller resultaat dan de patiënt.

Na één depressie krijgen mensen een stempel depressieve stoornis, omdat de kans op nog een depressie groot is. In bepaalde families komen meer manische depressies voor. Het is voor ongeveer 70% erfelijk. Een depressieve stoornis is voor 40% erfelijk. De erfelijkheid van depressies is geen klassieke overerving.

Patiëntbespreking deel 2, uit 2013-2014

Stemmingsstoornissen

Een 19-jarige patiënt is één week geleden opgenomen. Hij werkte als stukadoor. Voor zijn opname in Utrecht was hij opgenomen in het RIAGG. Hij had last van psychoses, waarbij hij slechte dingen hoorde in zijn hoofd, die niet van hem waren (akoestische hallucinaties). Hij zag ook schaduwen/vuurachtige dingen (visuele hallucinaties). Hij geloofde dat het vanuit zijn islamitische geloof ‘’jinn’’ waren, deze hoor je binnen het geloof niet te zien. De patiënt gebruikte cannabis en alcohol om rustiger te worden. De gemiddelde patiënt in de kliniek gebruikt cannabis.

Omgang met iemand die wanen ziet
Een waan is voor de patiënt 100% realistisch, dus hem ervan overtuigen dat het niet zo is heeft geen zin. Er helemaal in meegaan is ook geen goede oplossing, omdat een waan een onderliggende angst met zich meebrengt. Deze angst wil je niet gaan voeden. Het beste kun je je eigen mening steeds opnieuw voorleggen en de waan zoveel mogelijk uitvragen.

Een psychose is een symptoom, of een cluster van symptomen, maar geen ziekte!

Een ziekte kan wel een psychose veroorzaken. Delier = hersenontregeling op basis van onderliggend lijden. Mensen zien visuele hallucinaties. Bij schizofrenie passen voornamelijk akoestische hallucinaties. Andere oorzaken van een psychose kunnen hyperthyroïdie (te hard werkende schildklier), drugs, post partumpsychose en een temporaalkwabepilepsie zijn.

Schizofrenie:

• knik in de ontwikkeling

• positieve en negatieve symptomen

• vaker bij jongens dan bij meisjes

• op jongvolwassen leeftijd komt deze ziekte naar boven

• langer dan zes maanden

Werkgroep 5

Paniekstoornis

Een paniekaanval is een begrensde periode van intense angst of gevoel van onbehagen, waarbij ten minste vier van de volgende symptomen ontstaan die binnen tien minuten een maximum bereiken:

• cardiopulmonale symptomen:

  1. pijn of onaangenaam gevoel op de borst

  2. gevoel van ademnood of verstikken

  3. naar adem snakken

  4. hartkloppingen, bonzend hart of versnelde hartactie

• autonome symptomen:

  1. transpireren

  2. opvliegers of koude rillingen

• gastro-intestinale symptomen:
  1. misselijkheid
  2. buikklachten

• neurologische symptomen:

  1. trillen of beven

  2. paresthesieën (verdoofd gevoel of tintelende sensaties)

  3. gevoel van duizeligheid, onvastheid, licht in het hoofd, flauwte

• psychiatrische symptomen

  1. derealisatie (gevoel van onwerkelijkheid) of depersonalisatie (gevoel los van zichzelf te staan)

  2. angst om de zelfbeheersing te verliezen

  3. angst om dood te gaan.

Angst roept ook angst op: mensen met een paniekstoornis zijn voortdurend bang om een paniekaanval te krijgen.

Agorafobia is straatvrees. Dit is een angst om een vertrouwde en veilige omgeving te verlaten. Mensen die dit hebben vermijden plaatsen of situaties waar vluchten onmogelijk is, of hulp niet verkregen kan worden (bij een aanval). Daarnaast kun je bezorgd zijn over de consequenties van de opgetreden paniekaanval en er kan een gedragsverandering optreden. Als dit alles langer dan een maand aanhoudt kan je spreken van een paniekstoornis.

Bij de behandeling van een paniekstoornis zijn SSRI's de eerste keus. TCA's kunnen ook gebruikt worden, maar SSRI's zijn veiliger.

Obsessieve Compulsieve Stoornis (OCS)

OCS staat voor obsessieve compulsieve stoornis. Dit is een psychische aandoening die in het DSM-IV wordt gecategoriseerd als angststoornis. Vroeger werd OCD ‘’dwangneurose’’ genoemd. Een persoon met OCS heeft compulsies (dwanghandelingen) en obsessies (dwanggedachten). Verdere kenmerken zijn dat de patiënt de dwanghandelingen ziet als overdreven of onredelijk en probeert de patiënt deze te onderdrukken. Dit lukt echter niet.

Er zijn twee vormen:

- Subtype met smetvrees/schoonmaken (vaker bij vrouwen, vanaf 20 jr);

- Subtype met symmetrie/ordening (vaker bij mannen, vanaf 15 jr).

Mensen met OCS hebben last van terugkerende dwangen.

De persoon is zich ervan bewust dat de obsessieve gedachten, impulsen of voorstelling onnodig zijn. De dwanghandelingen bestaan uit herhaald gedrag, dat uitgevoerd worden volgens strikte regels. Het gedrag en de handelingen zijn gericht op het voorkomen van een gevreesde situatie. De persoon is bang dat er iets vreselijk fout zal gaan als de handelingen niet goed uitgevoerd worden. Op een bepaald punt tijdens de aandoening ziet de persoon in dat de obsessies of compulsies overdreven en onnodig zijn. De obsessies of compulsies veroorzaken spanning, kosten veel tijd (vaak meer dan een uur per dag) of doen ernstig inbreuk op de dagelijkse bezigheden, het werk (of studie) of sociale activiteiten en relaties.

Voor de behandeling zijn er over het algemeen twee mogelijkheden: een medicamenteuze behandeling en een psychotherapeutische behandeling. Een combinatie van deze twee behandelingen is het beste. Onder psychotherapeutische behandeling vallen o.a. verschillende gedragstherapieën. Bij obsessief compulsieve stoornis (OCS) wordt als medicamenteuze behandeling voornamelijk gebruik gemaakt van SSRI’s. Door deze medicatie nemen de dwanggedachten, dwanghandelingen, angsten en eventueel aanwezige depressieve klachten af.

Een hersenbehandeling die niet berust op medicatie of psychotherapie is deep brain stimulation. Dit is het laatste redmiddel voor OCS-patiënten, voor als ze verder nergens op reageren. Bij 1/3 van de behandelde patiënten helpt deep brain stimulation.

Sociale fobie

Bij een sociale fobie is er sprake van een intense irrationele angst of schaamte voor een mogelijke kritische beoordeling door anderen. Denk hierbij bijvoorbeeld aan spreken in het openbaar. In een dergelijke situatie hebben de patiënten last van trillen, transpireren, hartkloppingen en blozen.

Het DMS-IV geeft de volgende criteria voor een sociale fobie:

• Een duidelijke en aanhoudende angst voor één of meer sociale omstandigheden, waarin de persoon te maken heeft met onbekende personen of mogelijke kritiek. De persoon is bang zich op een vernederende manier te gedragen.

• De persoon is zich ervan bewust dat de angst overdreven is.

• De persoon probeert de gevreesde situatie te vermijden of neemt deel met intense angst of spanning.

• De angst belemmert de patiënt in ernstige mate in de dagelijkse handelingen, tijdens het beroepsmatig functioneren, tijdens sociale activiteiten of in het aangaan van relaties met anderen.

De behandeling start altijd met voorlichting; dit is bij sommige patiënten voldoende om de angstklachten te laten uitdoven. Ook kan gestart worden met cognitieve gedragstherapie of een antidepressivum. SSRI’s zijn de meest gebruikte medicatie bij sociale fobie.

Werkcollege 2: Epilepsie/Zelfstudie 27

Opdracht A Classificatie aanvalsvormen van epilepsie

Epileptische aanvallen zijn klinische uitingen van overmatige activiteit van de hersenen. Er bestaan vele aanvalsvormen. Ze worden onderverdeeld op basis van aanvalsbegin en bewustzijnsverlies.

Aanvalsbegin

Er wordt een onderscheid gemaakt tussen partiële (focale) en gegeneraliseerde insulten. Partiële insulten hebben een plaatselijk begin (focaal), dus in één specifiek deel van een hersenhelft. Dit kan worden aangetoond via klinische of elektro-encefalografische aanknopingspunten. De abnormale ontlading begint partieel in de hersenen maar kan zich uitbreiden ook naar de andere hersenhelft. Een partiële aanval kan op die manier overgaan in een gegeneraliseerde aanval. Dit wordt een secundair gegeneraliseerde aanval. Bij primaire gegeneraliseerde aanvallen is het begin niet duidelijk. Op een eeg-registratie zijn gelijktijdig beiderzijds pathologische ontladingen in de hersenen te zien. De aanvallen ontstaan waarschijnlijk in centrale gebieden in de hersenen.

Bewustzijnsverlies

De onderverdeling van partiële aanvallen is gebaseerd op het wel of niet gedaald zijn van het bewustzijn en op het wel of niet optreden van secundaire generalisatie. Bij een simpele/eenvoudige partiële/focale aanval is er geen bewustzijnsverlies. Bij een complexe aanval is dat wel het geval. Op basis van deze gegevens kunnen de partiële aanvallen dus worden onderverdeeld in de volgende drie groepen:

1. Eenvoudige (simpele) partiële aanval: focale neurologische prikkelingsverschijnselen bij een helder bewustzijn. De aanvallen kunnen bestaan uit een verstijving of schokken in één duim, arm, been of helft van een gelaat, of prikkelingen in de tong.

2. Complexe partiële aanval: focale prikkelingsverschijnselen met een verlaagd bewustzijn. De patiënt lijkt afwezig en reageert traag of niet op zijn omgeving. Hij staart voor zich uit en verricht daarbij automatische handelingen. Automatismen kunnen smakken, kauwen, wrijven langs de neus of in de handen, kloppen, draaien op de stoel of heen en weer lopen zijn. Een complexe partiële aanval wordt vaak door een aura voorafgegaan. Een aura betekent dat een patiënt rare dingen ziet of ruikt. De patiënt ziet bijvoorbeeld lichtflitsen in het rechteroog.

3. Secundair gegeneraliseerde aanval: een eenvoudig partiële of complex partiële aanval gaat over in een gegeneraliseerd tonisch-clonisch insult. Die overgang kan zo snel gaan, dat het soms gemist wordt. Daarentegen kan het zich ook heel langzaam uitbreiden. Na een focale of secundair gegeneraliseerde aanval kunnen enige uren focale uitvalsverschijnselen, zoals afasie of hemiparese (Todd parese) blijven bestaan.

Patiënten kunnen zoals al eerder verteld werd, soms aanvallen voelen aankomen door aura's. Aura's kunnen een warm opstijgend gevoel uit de maag, het ruiken van een vreemde geur (verbrand rubber), of bijzondere visuele sensaties (kleuren, vervorming van omgeving) zijn. Ook kan de wereld er vreemd door uit gaan zien (derealisatie) of juist heel bekend (déjà-vu-sensatie). De aura's zijn eenvoudige partiële aanvallen.

Primair gegeneraliseerde aanvallen, waarbij het bewustzijn altijd verloren is, kunnen ook onderverdeeld worden in:

• Gegeneraliseerd tonisch-clonisch insult: zonder voorbode verstijven de armen en benen, wat soms gepaard kan gaan met een kreet door verkramping van de thoraxspieren en het diafragma. De armen zijn vaak geabduceerd en half gebogen voor de borst. De benen zijn gebogen. De ogen blijven open. Hierna volgt extensie van armen en benen met vaak gebalde vuisten. Deze tonische fase (de verstijvingsfase) gaat na seconden over in een clonische fase (de schokfase). De clonische fase kenmerkt zich door een serie heftige, meestal symmetrische bewegingen, regelmatige schokken van armen en benen, die geleidelijk aan uitdoven. De patiënt kan op zijn tong bijten of de plas laten lopen. De patiënt is gedurende de aanval buiten bewustzijn. De aanval duurt zo'n twee tot drie minuten. Na de posticale fase ademt de patiënt weer en verslapt hij. Daarna komt hij geleidelijk weer bij. Na een aanval zijn patiënten moe, gedesoriënteerd, onrustig en tegendraads. Ook klagen veel patiënten na een aanval over hoofdpijn en spierpijn. Bij gegeneraliseerde tonische aanvallen verstijft het lichaam ook (armen en/of benen), maar volgen er geen schokken (clonische fase).

• Typische absences: seconden durende aanvalletjes die abrupt beginnen en eindigen. Deze aanvallen komen vooral bij kinderen voor. De patiënt staart voor zich uit en reageert niet. Na de aanval gaat de patiënt verder waar hij mee bezig was en kan zich de aanval niet herinneren. Knipperen met de ogen en het trillen van een mondhoek kan ook voorkomen bij typische absences. Op het eeg worden erg regelmatige (3 per seconde) piekgolfcomplexen gevonden. Atypische absences beginnen geleidelijker en duren langer. Atypische absences gaan vaak gepaard met kortdurende hypotonie of hypertonie van armen en benen en autonome verschijnselen. Het eeg toont 2,5 golfpiekcomplexen per seconden en onregelmatigere golfpiekcomplexen.

• Myoklonieën: kortdurende spierschokken in de ledenmaten, meestal in de armen en schouders bij een helder bewustzijn. Ze kunnen gegeneraliseerd voorkomen, maar ook per segment of ledemaat. De aanvallen kunnen geïsoleerd of in korte series optreden. Om in slaap te komen, maakt het lichaam fysiologische myoklonieën. Epileptische myoklonieën ontstaan vanuit de cerebrale.

• Atone aanvallen: plotseling tonusverlies, waardoor de patiënt ter aarde stort. Aanvallen komen voor bij het syndroom van Lennox-Gastaut. Het onderscheid tussen een tonische aanval, waarbij een heel korte tonische fase opgevolgd wordt door een kortdurend verlies van tonus is lastig.

Opdracht B Classificatie van de epileptische syndromen

Deze classificatie berust op de aanvalsverschijnselen, beginleeftijd, neurologische uitvalsverschijnselen, aanvullend onderzoek en erfelijkheidsonderzoek. De classificatie is belangrijk voor het bepalen van de prognose, het kiezen van de behandeling en het vaststellen van de oorzaak.

Lokalisatie gebonden epilepsiesyndromen

Idiopathisch: welomschreven epileptisch syndroom waarvoor bij aanvullend onderzoek, geen oorzaak aantoonbaar is.

• Benigne kinderepilepsie met centrotemporale pieken: deze vorm van epilepsie komt voor bij kinderen van de leeftijd 1-14 jaar met een piek bij kinderen van de leeftijd 7-10 jaar. De aanvallen zijn eenvoudige partiële aanvallen die vaak in het gelaat zijn gelokaliseerd, zoals kortdurende schokjes in het gelaat, niet kunnen praten, tintelingen rond de tong en kwijlen. De eeg toont frequent pieken boven de temporale gebieden. Deze vorm van epilepsie behoeft normaalgesproken geen behandeling met anti-epileptica en gaat bij vrijwel alle kinderen vanzelf weer over.

• Syndroom van Panayiotopoulos: komt voor bij kinderen van 1-14 jaar. De aanvalletjes bestaan uit plotseling opkomende autonome verschijnselen vooral braken met daarbij bleek zien en een deviatie van de ogen. De aanvalletjes kunnen gepaard gaan met een bewustzijnsdaling.

Onder symptomatisch lokalisatie gebonden epilepsiesyndromen vallen alle vormen van epilepsie die ontstaan zijn na een aangeboren of verworven hersenletsel. De anamnese geeft aanknopingspunten voor een focaal begin van de aanvallen en de voorgeschiedenis of het aanvullende onderzoek toont een onderliggende hersenafwijking of aandoening als oorzaak van de epilepsie. Omdat de recidiefkans groot is, moeten deze patiënten al na hun eerste aanval worden ingesteld op medicijnen.  

Bij cryptogeen lokalisatie gebonden vormen van epilepsie is er sprake van een focale vorm van epilepsie, waarbij met de huidige technieken geen onderliggende structurele laesie kan worden aangetoond. De beslissing om wel of niet te behandelen hangt af van de leeftijd van de patiënt en de ernst en frequentie van de aanvallen.

Gegeneraliseerde epilepsiesyndromen

Ook hier wordt onderscheid gemaakt tussen een idiopathische en een symptomatisch vorm. Onder de idiopathische vorm vallen:

• absences op kinderleeftijd

• tonisch-clonische aanvallen

Onder de sympathische vorm vallen:

• Het Westsyndroom ontstaat rond de leeftijd van zes maanden. De baby krijgt aanvallen (spierschokken), waarbij de baby in elkaar krimpt met flexie van armen en benen (salaamkrampen) of juist overstrekt. Deze tonische aanvallen komen in series en duren seconden. Tijdens de aanvallen huilt het kind. Het eeg toont hypsaritmie; een chaotisch hoog-piekend patroon. De ontwikkeling van het kind stagneert. De oorzaak, zoals perinatale asfyxie, cerebrale ontwikkelingsstoornissen of tubereuze sclerose, wordt vaak gevonden. De prognose is slecht. De aanvallen zijn niet goed te onderdrukken en een deel van de kinderen blijft de achterstand houden.

• Aangeboren stofwisselingsziekte

Niet-classificeerbare syndromen

Op grond van anamnese en onderzoek is onduidelijk of het een gegeneraliseerde of locatie gebonden epilepsie is. In dit geval wordt iets een niet-classificeerbaar syndroom genoemd.

Overige vormen

• febriele convulsie: tonisch-clonische aanval bij het oplopen van de temperatuur. 4% van de kinderen krijgt zo’n febriele convulsie. Vaak komt dit bij koorts voor. Zo’n aanval wordt dan een koortsstuip genoemd.. Het eeg laat geen specifieke epilepsie zien. Ongeveer een derde van de kinderen krijgt dit recidiverend. Behandeling is temperatuursverhoging te voorkomen (paracetamol) en het geven van rectiole met diazepam bij een insult. Alleen bij vaak voorkomende insulten wordt onderhoudstherapie voorgeschreven of wordt bij koorts diazepam rectaal gegeven. 3% van de kinderen die febriele convulsie hebben doorgemaakt, ontwikkelt uiteindelijk epilepsie.

• generalized epilepsy with febrile seizures plus: familiaire epilepsie met febriele convulsies en absences, myoklonieën of partiële aanvallen. De afwijking is een erfelijke afwijking van de natriumkanalen van neuronen. In één familie kunnen verschillende soorten epilepsie voorkomen.

• acute symptomatische aanvallen: insulten die binnen één week na een acute aandoening voorkomen. De acute aandoening kan hypoglycemie, hypocalciëmie, trauma capitis, herseninfarct, hersenbloeding, subarachnoïdale bloeding of encephalitis zijn. Tijdens de behandeling wordt naar de onderliggende oorzaak gezocht en wordt soms een anti-epilepticum gegeven. Bij alleen acute aanvallen spreekt men niet van epilepsie. Bij epilepsie heeft de patiënt twee of meer niet-acute symptomatische epileptische aanvallen gehad. Wanneer er niet duidelijk is of er nog een aanval zal volgen, ten gevolgen van een pathologische oorzaak, noemen we het een geïsoleerd insult. Bij 5% wordt de oorzaak in de vorm van een tumor cerebri of arterioveneuze malformatie gevonden. Patiënten waarbij de oorzaak niet gevonden wordt, hebben een recidiefkans van 40% binnen twee jaar.

Opdracht C Niet-epileptische aanvallen: syncope en psychogene aanvallen

Een syncope (flauwvallen) is het verlies van bewustzijn door een tekort aan doorbloeding van de hersenen. De patiënt kan bleek zien, transpireren, zijn bewustzijn verliezen en soms tonische en/of clonische verschijnselen hebben. Deze verschijnselen duren maximaal 10 seconden, terwijl ze bij epilepsie tot wel 1 minuut kunnen duren. Bovendien komt bij tonisch-clonische verschijnselen bij syncope een tongbeet haast nooit voor.

Psychogene aanvallen zijn moeilijk van epileptische aanvallen te onderscheiden. De aanvallen kunnen gepaard gaan met bewustzijnsverlies, schokken, incontinentie of tongbeet. Het patroon van de aanvallen en het beloop kunnen een aantal aanwijzingen geven voor de diagnose. Soms is gecombineerde eeg-videoregistratie en langdurige observatie nodig. Sommige mensen met epilepsie hebben ook psychogene aanvallen. Het onderscheid tussen deze twee is op die manier vanzelfsprekend erg moeilijk te maken.