12. Zenuwstelsel

 

12.1 Algemene functies

 

De algemene functies van het zenuwstelsel zijn:

  • ervoor zorgen dat organen in hun werking goed op elkaar afgestemd zijn zodra het lichaam in actie komt (bijvoorbeeld fietsen, praten);
  • regulatie en coördinatie van de werking van de vegetatieve stelsels (bijvoorbeeld spijsvertering, ademhaling);
  • het bewust kunnen reageren op wat er om je heen gebeurt, door verwerking van de waarnemingen (bijvoorbeeld hard wegrennen bij gevaar);
  • coördinatie van de psychische functies (bijvoorbeeld herinneren, je kunnen beheersen, fantaseren).

 

12.2 Algemene werking

 

De werking van het zenuwstelsel gebeurt in drie stappen:

  • sensorische input: het centrale zenuwstelsel ontvangt impulsen van sensoren die prikkels hebben waargenomen en ze vervolgens omgezet hebben in impulsen;
  • verwerking: de sensorische input wordt naar een specifiek deel van de hersenen gestuurd en daar beoordeeld; de hersenen bepalen vervolgens of er op moet worden gereageerd;
  • motorische output: er gaan impulsen vanuit de hersenen naar de organen (effectoren = spieren en klieren) die de eventuele reactie(s) moeten uitvoeren.

 

12.3 Indelingen

 

De anatomische indeling gebeurt op basis van de bouw en de ligging van het zenuwstelsel. We onderscheiden het centrale zenuwstelsel (CZS) en het perifere zenuwstelsel (PZS).

Het centrale zenuwstelsel:

  • ligt binnen de beschermende botten van de schedel en de wervelkolom;
  • bestaat uit de hersenen (98% van zenuwstelsel) en het ruggenmerg.

De delen van de hersenen zijn: grote hersenen, tussenhersenen, hersenstam en kleine hersenen.

Het perifere zenuwstelsel:

  • ligt grotendeels buiten de schedel en de wervelkolom;
  • verbindt het centraal zenuwstelsel met de organen;
  • bestaat uit de hersenzenuwen, de ruggenmergszenuwen, de grensstreng en de zenuwen van het vegetatieve zenuwstelsel.

De fysiologische indeling gebeurt op basis van de functie van het zenuwstelsel. Drie aspecten hierbij zijn: integratie, hiërarchie en richting van het signaal.

Integratie is het goed op elkaar afgestemd zijn van de organen en gebeurt zowel door het vegetatieve zenuwstelsel als het animale zenuwstelsel.

Het vegetatieve zenuwstelsel:

  • verzorgt de integratie van de vegetatieve stelsels;
  • werkt autonoom (onwillekeurig), buiten de wil om;
  • bestaat uit twee delen met een antagonistische werking: het sympathische zenuwstelsel (actief bij actie van het lichaam) en het parasympathische zenuwstelsel (actief bij rust van het lichaam).

Het animale zenuwstelsel:

  • verzorgt de integratie tussen lichaam en omgeving door middel van communicatie en gedrag;
  • werkt willekeurig, onder invloed van de wil.

Wat betreft functie is er een zekere mate van hiërarchie in het zenuwstelsel. De hersenen zijn de ‘baas’; zij regelen het bewustzijn en laten het lichaam al of niet reageren.

Op basis van de richting van het signaal (de impulsen) onderscheiden we:

  • afferente (aanvoerende) informatie, verloopt via sensibele zenuwbanen in de richting van de grote hersenen;
  • efferente (afvoerende) informatie, verloopt via motorische zenuwbanen in de richting van de periferie;
  • korte zenuwbanen, zijn niet efferent of afferent maar verzorgen schakelingen binnen het CZS.

 

12.4 Zenuwweefsel

 

Zenuwweefsel bestaat uit twee soorten cellen: zenuwcellen en steuncellen.

Zenuwcellen

De zenuwcel (neuron) heeft een relatief groot cellichaam met veel dunne cytoplasmatische celuitlopers, de zenuwvezels.

Er zijn twee typen zenuwvezels:

  • de axon, één − vaak lange − zenuwvezel die impulsen van het cellichaam af vervoert; heeft een omhulling van myeline (myelineschede) die regelmatig onderbroken is (insnoeringen van Ranvier);
  • de dendrieten, meerdere − meestal korte en sterk vertakte − zenuwvezels die impulsen naar het cellichaam toe vervoeren.

De drie soorten zenuwcellen zijn:

  • sensibele zenuwcellen, vervoeren impulsen vanaf de sensoren naar het CZS (afferent);
  • schakelcellen (interneuronen), dragen impulsen over van de ene op de andere zenuwcel;
  • motorische zenuwcellen, vervoeren impulsen vanuit het CZS naar de periferie (efferent).

Neuroglia

Steuncellen (neuroglia) verzorgen, ondersteunen en beschermen het zenuwweefsel en bestaan uit vijf typen gliacellen: astrocyten, oligodendrocyten, microgliocyten, ependymcellen en schwanncellen.

Astrocyten:

  • komen alleen in het CZS voor;
  • zijn ongeveer even groot als zenuwcellen;
  • vormen met celuitlopers verbindingen tussen bloedcapillairen en de zenuwcel;
  • zorgen via deze celuitlopers voor uitwisseling van voedingsstoffen en afvalstoffen;
  • fagocyteren dode en beschadigde zenuwcellen;
  • fungeren mogelijk als stamcellen voor nieuwe zenuwcellen.

Oligodendrocyten:

  • komen alleen in het CZS voor;
  • zijn relatief klein;
  • vormen met ongeveer 50 uitlopers evenzoveel myelineschedes rondom nabijgelegen axonen (myeline is een witgekleurde, vettige stof);
  • beschermen hiermee de axonen.

Microgliocyten:

  • komen alleen in het CZS voor;
  • zijn erg klein;
  • kunnen zich door het zenuwweefsel bewegen;
  • ruimen beschadigde cellen, lichaamsvreemde stoffen en micro-organismen op.

Ependymcellen:

  • komen alleen in het CZS voor;
  • vormen de bekleding van de hersenholtes;
  • zijn epitheelachtige cellen met trilharen;
  • produceren hersenvocht;
  • spelen een rol bij de circulatie van hersenvocht.

Schwanncellen:

  • komen alleen in het PZS voor;
  • vormen myelineschedes rondom axonen;
  • hebben een verzorgende en beschermende functie;
  • spelen een rol bij de impulsgeleiding.

Witte en grijze stof

Witte stof bestaat uit bundels axonen met een myelineschede en is functioneel de geleidingsweg waarlangs impulsgeleiding plaatsvindt. De zenuwen in het PZS en de banen (tractus) in het CZS bestaan uit witte stof.

Grijze stof bestaat uit zenuwcellichamen en dendrieten. Grote delen van het CZS, zenuwknopen (ganglia) en kernen (nuclei) bestaan uit grijze stof.

Membraanpotentiaal, impulsopwekking en impulsoverdracht

Lichaamscellen vertonen een membraanpotentiaal. Dat is een elektrisch spanningsverschil tussen de buiten- en binnenkant van de celmembraan, doordat de binnenkant van de cel negatief geladen is ten opzichte van de buitenkant.

Zenuwcellen in rust hebben een membraanpotentiaal van −70 millivolt (mV); dit is de rustpotentiaal, gehandhaafd door de enzymatische kalium/natrium-pomp en doordat de celmembraan selectief geladen deeltjes doorlaat.

Zenuwcellen zijn gevoelig voor prikkels. Een prikkel veroorzaakt een actiepotentiaal: de rustpotentiaal verandert in een fractie van een seconde van −70 mV naar + 30 mV. Hierdoor ontstaat een stroomstootje; dat is de impuls.

De impuls wekt een nieuwe actiepotentiaal in het volgende stukje celmembraan op. De verplaatsing van de actiepotentiaal over de celmembraan wordt impulsgeleiding genoemd.

De taak van een zenuwcel is het vervoeren en overdragen van impulsen op andere cellen; dat kunnen zenuw-, spier- of kliercellen zijn. De impulsoverdracht gebeurt via de synaps.

De delen van de synaps zijn:

  • cytoplasma van de presynaptische axon met veel synapsblaasjes waarin zich een neurotransmitter (boodschapperstof) bevindt;
  • presynaptische membraan van de axon;
  • synapsspleet tussen beide cellen, waar de neurotransmitter wordt uitgestort;
  • postsynaptische membraan van de ontvangende cel met receptoren voor de neurotransmitter.

Exciterende neurotransmitters veroorzaken bij de ontvangende cel een actiepotentiaal: de impuls wordt voortgeleid (in geval van zenuwcel) of de doelwitcel (klier- of spiercel) wordt in zijn activiteit gestimuleerd.

Inhiberende neurotransmitters verhinderen het ontstaan van een actiepotentiaal bij de ontvangende cel: de impuls wordt niet meer voortgeleid (in geval van een zenuwcel) of de doelwitcel (klier- of spiercel) wordt geremd in zijn activiteit.

 

12.5 Grote hersenen

 

Anatomie

De grote hersenen (cerebrum) bestaan uit twee hemisferen, met daartussen een diepe spleet, de fissura longitudinalis. De delen van een hemisfeer zijn: voorhoofdskwab (lobus frontalis, frontale kwab), wandbeenkwab (lobus parietalis, pariëtale kwab), slaapbeenkwab (lobus temporalis, temporale kwab) en achterhoofdskwab (lobus occipitalis, occipitale kwab).

Karakteristieke groeven (sulci) en windingen (gyri) van het hersenoppervlak zijn:

  • sulcus lateralis, horizontale groeve aan de zijkant, vormt de scheiding tussen slaapbeenkwab enerzijds en de voorhoofds- en wandbeenkwab anderzijds;
  • sulcus centralis, verticale groeve vanaf de sulcus lateralis tot de fissura longitudinalis, vormt de scheiding tussen slaapbeenkwab en wandbeenkwab;
  • gyrus precentralis, de winding vóór de sulcus centralis;
  • gyrus postcentralis, de winding achter de sulcus centralis.

Functioneel zijn de grote hersenen te verdelen in de medulla (merg) binnenin en cortex (schors) aan de buitenkant.

Belangrijke banen van de medulla (witte stof) zijn:

  • associatiebanen, verbindingen binnen een hemisfeer, ze kruisen de mediaanlijn niet;
  • commissuren, verbindingen tussen de twee hemisferen, ze kruisen de mediaanlijn wel; de grootste commissuur is de hersenbalk;
  • afferente banen, vervoeren sensorische informatie via de thalamus naar de gyrus postcentralis;
  • efferente banen, vervoeren motorische informatie via het ruggenmerg naar de spieren; we onderscheiden piramidebanen en extrapiramidale banen.
  • korte opstijgende en afdalende banen, tussen grote en kleine hersenen, en tussen grote hersenen en hersenstam.

Overige structuren in de grote hersenen zijn:

  • zijventrikels, één in elke hemisfeer;
  • basale ganglia, maken deel uit van het piramidale systeem;
  • capsula interna, een breed uitwaaierende band van efferente en afferente banen.

Functie

De motorische schorsgebieden liggen vóór de gyrus precentralis. Ze zorgen voor de willekeurige bewegingen. De primaire motorische schors ligt naast de gyrus precentralis en zet de skeletspieren aan tot eenvoudige bewegingen. De secundaire motorische schors (premotorische schors) ligt vóór de primaire motorische schors en regelt gecompliceerde bewegingen (zoals pianospelen, schrijven). Hier ligt ook het brocacentrum (motorisch spraakcentrum); het stuurt de spieren aan die bij spreken betrokken zijn. Het brocacentrum komt maar in één hemisfeer voor; bij rechtshandigen is dat meestal de linkerhemisfeer.

De sensorische schorsgebieden liggen achter de sulcus centralis en onder de sulcus lateralis. In de primaire sensorische schorsgebieden vindt gewaarwording van de zintuiglijke prikkels plaats. Duidelijk afgegrensde gebieden zijn:

  • primaire sensorische schors, parallel aan de primaire motorische schors, ontvangt sensorische informatie van de huidzintuigen (sensibiliteit) en de propriosensoren (bewegingsgevoel);
  • smaakcortex, vlak boven de sulcus lateralis, ontvangt informatie uit de smaaksensoren;
  • olfactorische cortex, onder de voorhoofdskwab, ontvangt informatie uit de reuksensoren;
  • primaire auditieve schors, onder de sulcus lateralis, ontvangt informatie uit de gehoorzintuigen;
  • primaire visuele schors, in de achterhoofdskwab, ontvangt informatie uit de gezichtszintuigen.

In de secundaire sensorische schorsgebieden vinden bewustwording, verwerking en interpretatie van de primaire sensorische informatie plaats en wordt de informatie geassocieerd met eerder vastgelegde gegevens (geheugen). Duidelijk omgrensde gebieden zijn:

  • secundaire sensorische schors;
  • secundaire auditieve schors;
  • wernickecentrum, vlakbij de auditieve schors, ontvangt informatie van alle sensorische schorsgebieden en speelt een rol bij het interpreteren, herinneren en begrijpen van gesproken en geschreven taal; komt maar in één hemisfeer voor, bij rechtshandigen is dat meestal de linkerhemisfeer;
  • secundaire visuele schors.

De associatieve schorsgebieden zijn minder duidelijk omgrensd. Ze integreren en coördineren tegelijk binnenkomende sensorische informatie en gecompliceerde sensorische en motorische informatiestromen.

Het limbische systeem is betrokken bij het ontstaan en uiten van emoties en stemmingen, bij bewust gedrag, bij onbewust instinctief gedrag en de lichamelijke reacties daarop. Delen zijn: olfactorische schors, thalamus, hypothalamus en dieper gelegen delen van de hersenschors, waaronder de amygdala en de hippocampus. De prefrontale cortex speelt hierbij ook een belangrijke rol, vooral wat betreft sociaal gedrag.

Het geheugen is het vermogen om kennis en ervaringen te onthouden en op te roepen. De geheugenfunctie is in twee fasen verdeeld:

  • kortetermijngeheugen, kortdurende informatieopslag die je snel vergeet als de informatie niet herhaald wordt;
  • langetermijngeheugen, langduriger informatieopslag, die oproepbaar is (herinneren).

Men maakt onderscheidt tussen het sensorische en het motorische geheugen.

Het sensorische geheugen:

  • maakt deel uit van het limbische systeem;
  • legt zintuiglijke informatie vast;
  • onthoudt emotionele ervaringen.

Het motorische geheugen:

  • heeft veel verbindingen met de primaire motorische schors;
  • onthoudt − vaak complexe − bewegingen en bewegingspatronen die je door herhaling geleerd hebt;
  • zorgt ervoor dat je deze bewegingen niet snel afleert.

Het elektro-encefalogram (EEG) registreert de hersenactiviteit in de vorm van ritmische golfpatronen. Enkele standaardritmes zijn:

  • alfaritme (10 Hz), bij iemand die rustig ligt met de ogen gesloten;
  • bètaritme (15 - 30 Hz), bij iemand met open ogen en/of die geconcentreerd ergens mee bezig is;
  • thètaritme (4 - 7 Hz), bij iemand in zijn eerste slaap; de slaap gaat via enkele fases over in het
  • deltaritme (2 Hz), bij iemand in diepe slaap;
  • ritme tijdens de remslaap, lijkt veel op het bètaritme (wakker zijn).

 

12.6 Tussenhersenen

 

De tussenhersenen (diencephalon) liggen tussen de grote hersenen en de hersenstam. Ze bevatten het derde hersenventrikel. Belangrijke delen van de tussenhersenen zijn de thalamus, de hypothalamus en de pijnappelklier.

De thalamus:

  • bestaat uit kernen (grijze stof) die sensorische informatie uit het lichaam ontvangen en selectief doorschakelen naar de grote hersenen;
  • werkt hierdoor als filter zodat de grote hersenen niet overvoerd worden;
  • is schakelstation van impulsen tussen de grote en kleine hersenen;
  • ondersteunt de functie van de kleine hersenen;
  • maakt deel uit van het limbische systeem.

De hypothalamus:

  • bestaat uit een aantal kernen (grijze stof);
  • beïnvloedt de werking van de hypofyse;
  • maakt deel uit van het limbische systeem;
  • reguleert veel vegetatieve functies van het lichaam en speelt daardoor een belangrijke rol bij de handhaving van de homeostase (temperatuurcentrum, dorstcentrum, hongercentrum en biologische klok).

 

12.7 Hersenstam

 

De hersenstam (truncus cerebri) ligt tussen de tussenhersenen en het ruggenmerg en bevat veel banen (witte stof) en een aantal kernen (grijze stof). De delen van de hersenstam zijn: middenhersenen, pons, verlengde merg en reticulaire formatie. De 12 hersenzenuwen ontspringen aan de hersenstam.

De middenhersenen (mesencephlon):

  • liggen tussen pons en tussenhersenen;
  • bevatten de aqueductus mesencephalus, een smal kanaaltje dat derde en vierde ventrikel met elkaar verbindt;
  • bevatten de hersenstelen (pedunculi cerebri), dikke zenuwbundels met motorische en sensibele banen;
  • bevatten kernen met zenuwcellichamen van de hersenzenuwen die van de middenhersenen ontspringen;
  • bevatten schakelcentra (kernen) van het extrapiramidale systeem.

De pons:

  • is het dikke, ventrale middendeel van de hersenstam;
  • bestaat uit veel dwars verlopende zenuwvezels met verbindingen tussen de twee helften van de kleine hersenen;
  • bevat kernen die deel uitmaken van de reticulaire formatie;
  • bevat een grote kern die impulsen uit de hersenschors doorschakelt naar de kleine hersenen.

Het verlengde merg (medulla oblongata):

  • is het caudale deel van de hersenstam en loopt uit in het ruggenmerg;
  • is de uittreeplaats van de meeste hersenzenuwen;
  • bevat de kernen met de zenuwcellichamen van deze hersenzenuwen;
  • bevat banen met zenuwvezels van en naar de andere hersendelen;
  • bevat de decussatio pyramidium, de plaats waar de piramidebanen uit de linker- en rechterhersenhelft elkaar kruisen;
  • bevat de olijfkern (oliva), met schakelcentra voor het gehoor en het evenwicht;
  • bevat centra die een grote rol spelen bij de vegetatieve integratie en regulatie (hartregulatiecentrum, vasomotorische centrum, ademcentrum, temperatuurregulatiecentrum, braakcentrum en hoestcentrum);
  • bevat het kanaaltje dat het vierde ventrikel met het centrale kanaal in het ruggenmerg verbindt.

De reticulaire formatie:

  • is een diffuus netwerk van onderling verbonden neuronen, die samen een functionele eenheid vormen;
  • reguleert het functieniveau van de grote hersenen (de mate van alertheid).

De hersenzenuwen worden met Romeinse cijfers genummerd en met hoofdletter N. aangeduid. Het zijn:

  • I reukzenuw (N. olfactorius), sensibele zenuw, vervoert impulsen van de reuksensoren naar de hersenen;
  • II oogzenuw (N. opticus), sensibele zenuw; vervoert impulsen van het netvlies naar de hersenen; linker en rechter N. opticus kruisen ter hoogte van de hypofyse (chiasma opticum);
  • III N. oculomotorius, motorische zenuw, innerveert ooglidspieren en vier van de zes uitwendige oogspieren, bevat parasympathische motorische vezels voor de inwendige oogspieren van de ooglens en voor de pupil;
  • IV N. trochlearis, motorische oogspierzenuw, innerveert de bovenste schuine oogspier;
  • V drielingzenuw (N. trigeminus), gemengde zenuw:
    • sensibele vezels vervoeren impulsen van het aangezicht, de schedel, de mondholte en de tong naar de hersenen;
    • motorische vezels sturen de kauwspieren aan;
  • VI N. abducens, motorische zenuw, innerveert de buitenste rechte oogspier;
  • VII aangezichtszenuw (N. facialis) gemengde zenuw:
    • sensibele vezels verzorgen smaaksensibiliteit van een deel van de tong;
    • motorische vezels besturen aangezichtsspieren (mimiek);
    • parasympathische motorische innerveren de traanklier, de onderkaak- en de ondertongspeekselklier.
  • VIII N. vestibulocochlearis, sensibele zenuw, vervoert sensorische informatie uit het evenwichtsorgaan en het slakkenhuis naar de hersenen, andere namen zijn: N. statoacusticus en N. octavus (achtste hersenzenuw);
  • IX N. glossopharyngeus, gemengde zenuw:
    • sensibele zenuwvezels vervoeren impulsen van een deel van de tong en van de keelholte;
    • sensibele zenuwvezels komen van de sensoren in de wand van de aortaboog en de halsslagaders (registratie bloeddruk en pH van het bloed);
    • motorische takken besturen de dwarsgestreepte spieren van de keelwand en het strottenhoofd;
    • parasympathische motorische vezels innervatie de onderoorspeekselklier.
  • X N. vagus (zwervende zenuw), gemengde zenuw:
    • parasympathische motorische vezels innerveren het hart en de longen, regelen de peristaltiek en de werking van de spijsverteringsklieren;
    • sensibele vezels verzorgen de sensoriek van strottenhoofd, luchtwegen, longen en spijsverteringskanaal;
    • motorische zenuwvezels sturen de spieren van gehemelte, keelwand en stembanden aan.
  • XI N. accessorius, motorische zenuw, bestuurt spieren in de nek en hals.
  • XII N.hypoglossus, motorische zenuw, stuurt tongbewegingen aan.

 

12.8 Kleine hersenen

 

De kleine hersenen (cerebellum) bestaan uit twee hemisferen en liggen achter de pons ter hoogte van het vierde ventrikel. De buitenkant is schors (grijze stof), de binnenkant is merg (witte stof).

De functie is het verfijnen van de bewegingen die door de grote hersenen zijn aangestuurd.

De kleine hersenen ontvangen efferente en afferente informatie via drie paar banen in beide hersenstelen (pedunculi cerebellares):

  •  Via de bovenste baan ontvangen de kleine hersenen informatie over de lichaamshouding en de standsverandering ten opzichte van de omgeving.
  • Via de middelste baan krijgen de kleine hersenen informatie van de grote hersenen over de bedoelde beweging.
  • Via de onderste baan worden de kleine hersenen op de hoogte gehouden van de stand van de ledematen en pees- en spierspanningen.

 

12.9. Ruggenmerg

 

Het ruggenmerg (medulla spinalis) ligt in het wervelkanaal, begint bij het grote achterhoofdsgat (foramen magnum) en eindigt bij de 1e of 2e lendenwervel.

Anatomie

Delen van het ruggenmerg zijn (van binnen naar buiten) centrale kanaal, grijze stof en witte stof.

Het centrale kanaal (canalis centralis):

  • is de voortzetting van het vierde hersenventrikel;
  • loopt door het hele ruggenmerg;
  • bevat hersenvocht (liquor).

Per ruggenmergsegment zijn aan de vlindervormig grijze stof zeven delen te onderscheiden:

  • 2 voorhoorns, bestaan grotendeels uit cellichamen van motorische neuronen; de axonen treden gebundeld uit als motorische voorwortel en vervoeren impulsen naar spieren en klieren;
  • 2 achterhoorns, met zenuwvezels van sensibele neuronen en daarop aangesloten schakelcellen; de cellichamen van de sensibele neuronen liggen in het spinale ganglion net buiten de witte stof, van hieruit lopen de gebundelde zenuwvezels als sensibele achterwortel de grijze stof in;
  • 2 zijhoorns, bestaan uit cellichamen van het sympathische systeem, aanwezig tussen C7 en L2.
  • overige zenuwweefsel, bestaat voornamelijk uit schakelcellen.

Witte stof omgeeft de grijze stof en bestaat grotendeels uit gemyeliniseerde zenuwvezels.

Delen van de witte stof zijn de voorstreng (tussen beide voorhoorns), de zijstreng (tussen de voor- en de achterhoorns) en de achterstreng (tussen de achterhoorns). Alle strengen bevatten korte banen van schakelcellen. De voorstreng en het centrale deel van de zijstreng bevatten motorische axonen van de piramidale en extrapiramidale banen. De achterstreng en de buitenste delen van de zijstreng bevatten afferente zenuwvezels.

Functie

Het ruggenmerg is schakelstation en vervoersweg van efferente en afferente informatie.

De impulsgeleidingen verlopen langs drie vaste routes: efferente routes, afferente routes en horizontale routes.

Efferente routes verlopen langs twee banen:

  • homolateraal afdalend, dit zijn de piramidebanen die in het verlengde merg kruisen (decussatio pyramidium) en aan dezelfde kant van het ruggenmerg uittreden als ze binnenkomen; piramidebanen regelen de fijne motoriek;
  • heterolateraal afdalend, dit zijn extrapiramidale banen die pas kruisen in het ruggenmergsegment waar ze uittreden; extrapiramidale banen sturen vooral de grove motoriek aan en ondersteunen de fijne motoriek.

Afferente routes verlopen langs twee banen:

  • homolateraal opstijgend, met sensibele zenuwvezels die het ruggenmergsegment binnentreden en aan dezelfde kant opstijgen, de banen kruisen in de hersenen; via deze route ontvangen de grote hersenen sensorische informatie uit de huid (tastzin, drukzin, vibratiezin) en uit het bewegingsapparaat;
  • heterolateraal opstijgend, met zenuwvezels die kruisen in het ruggenmergsegment waar ze binnenkomen; via deze route ontvangen de grote hersenen informatie uit de huid (pijnzin, temperatuurzin).

Horizontale routes bevatten efferente en afferente zenuwvezels en verlopen langs twee banen:

  • homolateraal horizontaal, betreft sensorische informatie die op motorische neuronen overgeschakeld wordt; de motorische impulsen verlaten het ruggenmerg via de voorwortel aan dezelfde kant als waar de informatie binnenkwam; de overschakeling kan via één of meerdere schakelcellen gebeuren;
  • heterolateraal horizontaal, betreft sensorische informatie die op motorische neuronen overgeschakeld wordt; de motorische impulsen verlaten het ruggenmerg via de voorwortel aan de andere kant als waar de informatie binnenkwam; de overschakeling kan via één of meerdere schakelcellen gebeuren.

Horizontale routes zijn belangrijk bij ruggenmergreflexen (zie bij Reflexen).

Ruggenmergzenuwen

Ruggenmergzenuwen (nervi spinales) zijn gemengde zenuwen. In totaal zijn er 31 paar:

  • 8 cervicale zenuwen in het nek/halsgebied (C1 t/m C8);
  • 12 thoracale zenuwen in de borstkas (T1 t/m T12);
  • 5 lumbale zenuwen in het buikgebied (L1 t/m L5);
  • 5 sacrale zenuwen in het bekkengebied (S1 t/m S5);
  • 1 coccygeale zenuw bij het staartbeen(os coccygis) (Co1).

In het lichaam vormen vertakkingen van de ruggenmergzenuwen een aantal zenuwnetwerken (plexus).

Belangrijke zenuwnetwerken zijn:

  • plexus cervicobrachialis, in het hoofd-hals-schouder-armgebied; ook de middenrifzenuw ontspringt hieraan;
  • plexus lumbosacralis in het heup-beengebied.

De twaalf thoracale ruggenmergzenuwen (Th1 t/m Th12) verzorgen huid- en spiergebieden van de thorax.

Vanaf de wervels L1/L2 zijn de ruggenmergzenuwen gebundeld; dit is de cauda equina (paardenstaart).

 

12.10 Reflexen

 

Een reflex is een onmiddellijke, automatische motorische reactie van het lichaam op een prikkel (sensorische verandering), zonder of voordat men zich bewust is van de prikkel.

Functies van reflexen zijn:

  • bescherming tegen gevaren uit de buitenwereld, bijvoorbeeld terugtrekreflex;
  • goede werking van de vegetatieve stelsels; bijvoorbeeld speekselreflex.

Onvoorwaardelijke reflexen zijn vanaf de geboorte aanwezig (zuigreflex, grijpreflex); de reflexbogen verlopen via hersenstam of ruggenmerg.

Voorwaardelijke reflexen zijn aangeleerd; de reflexbogen verlopen via de hersenschors.

De reflexboog is de weg die de impulsen van een reflex afleggen vanaf de receptor tot de effector. De stappen van de reflexboog zijn: receptor à sensibel neuron à eventueel een of meerdere schakelcellen in het CZS à motorisch neuron à reactie door een effector.

De effectoren zijn dwarsgestreepte spieren, gladde spieren, hart en klieren.

Bij een monosynaptische reflex:

  • zijn geen schakelcellen betrokken;
  • wordt de impuls door de sensibele neuron via de synaps direct overgedragen aan de motorische neuron;
  • is de reflextijd heel kort.

Bijvoorbeeld: kniepeesreflex (spierspoelreflex).

Bij een polysynaptische reflex:

  • zijn een of meerdere schakelcellen in het ruggenmerg betrokken;
  • is de reflextijd langer dan bij een monosynaptische reflex.

Bijvoorbeeld: terugtrekreflex (flexiereflex).

Het reflexcentrum is de plaats in het CZS waar de overschakeling van sensorische naar motorische informatie plaatsvindt. De hersenstam en het ruggenmerg zijn de belangrijkste reflexcentra.

Hersenstamreflexen regelen de reflexen van het hoofdgebied en de vegetatieve organen (via de N. vagus) (voorbeelden: braakreflex, slikreflex, traanreflex).

De spinale reflexen verzorgen de reflexen van de romp en extremiteiten (voorbeelden: terugtrekreflex, spierspoelreflex, mictiereflex).

 

12.11 Vegetatieve zenuwstelsel

 

Het vegetatieve zenuwstelsel regelt de integratie van de vegetatieve functies: buiten de wil om (onwillekeurig, autonoom) worden de functies van de vijf vegetatieve stelsels gereguleerd en op elkaar afgestemd.

Het vegetatieve zenuwstelsel bestaat uit het sympathische zenuwstelsel en het parasympathische zenuwstelsel, twee anatomisch en fysiologisch van elkaar gescheiden systemen. De vegetatieve organen zijn met beide systemen verbonden.

Delen van het sympathische zenuwstelsel zijn:

  • kernen in de hypothalamus en hersenstam;
  • cellichamen in de zijhoorns van het ruggenmerg van C7 t/m L2;
  • grensstreng, een rij zenuwknopen langs de wervelkolom van C7 t/m L2, van hieruit lopen sympathische zenuwen naar hart, bloedvaten, longen en huid;
  • prevertebrale zenuwknopen in het lichaam vlakbij de doelorganen, van hieruit lopen sympathische zenuwen naar buik- en bekkenorganen;
  • sympathische zenuw die direct vanuit het ruggenmerg naar de bijniermerg loopt.

Functie van het sympathische zenuwstelsel is het lichaam in korte tijd in staat stellen actief te worden (vecht-of-vluchtsysteem). Effecten van een actiever sympathisch zenuwstelsel zijn:

  • meer energieverbruik;
  • stimulatie van hartactiviteit en ademhaling;
  • stijging van de bloeddruk;
  • stijging van de bloedsuikerspiegel;
  • afgifte van adrenaline door het bijniermerg;
  • bloedvatvernauwing in de spijsverteringsorganen;
  • bloedvatverwijding in de skeletspieren;
  • verhoogde spierspanning;
  • verwijding van de pupillen;
  • toename zweetproductie.

Delen van het parasympathische zenuwstelsel zijn:

  • centra in de hersenstam, van hieruit lopen parasympathische zenuwen naar organen van het hoofd en de vegetatieve organen (N. vagus); doorschakeling vindt plaats in zenuwknopen vlakbij de doelorganen;
  • cellichamen in de zijhoorns van het sacrale ruggenmerg; van hieruit lopen parasympathische zenuwen naar de darmen, blaas en geslachtsorganen; doorschakeling vindt plaats in zenuwknopen vlakbij de doelorganen.

De functie van het parasympatische zenuwstelsel is gericht op ontspanning van het lichaam, vertering van voedsel, opbouw van weefsels en het opslaan van energie (rustsysteem).

Effecten van een actiever parasympathisch zenuwstelsel zijn:

  • minder energieverbruik;
  • ontspanning van de spieren;
  • langzamere hartslag en ademhaling;
  • bloedvatvernauwing in de skeletspieren;
  • bloedvatverwijding in de spijsverteringsorganen;
  • stimulering van de spijsverteringsorganen;
  • opslag van reservevoedsel.

Het sympathische en het parasympathische zenuwstelsel werken antagonistisch. Toenemende activiteit van het ene systeem gaat gepaard met verminderende activiteit van het andere.

 

12.12 Hersenvliezen

 

Het CZS wordt omgeven door drie hersenvliezen (meninges) Het zijn van buiten naar binnen: harde vlies, spinnenwebvlies en zachte vlies.

Het harde vlies (dura mater):

  • is een taai vlies van straf bindweefsel;
  • bekleedt de binnenkant van de schedelbeenderen en is ermee vergroeid;
  • verdeelt door diepe plooien de schedelholte in aan aantal compartimenten;
  • heeft als belangrijkste functies bescherming van het zenuwweefsel;
  • heeft op meerdere plaatsen holten (durasinus) waardoorheen veneus bloed wordt afgevoerd;
  • is in het wervelkanaal niet vergroeid met de wervels, maar tussen harde vlies en beenvlies zit de epidurale ruimte met losmazig bindweefsel, vetweefsel, bloed- en lymfevaten;
  • eindigt ter hoogte van S2-S3 is een zakvormige punt, de durazak;

Het spinnenwebvlies (arachnoidea mater):

  • is een dunne bindweefsellaag;
  • is aan één kant vergroeid met het harde vlies;
  • is aan de andere kant met ragdunne bindweefselvezels met het zachte vlies verbonden; zo ontstaat de spinnenwebruimte die hersenvocht (liquor) bevat;
  • heeft als belangrijkste functies bescherming van het zenuwweefsel en circulatie van hersenvocht.

Het zachte vlies (pia mater):

  • is een dunne laag bindweefsel;
  • is met elke winding en plooi van het hersenoppervlak volgt;
  • is zeer uitgebreid doorbloed;
  • heeft als functie de doorbloeding van het zenuwweefsel.

 

12.13 Ventrikels en liquor

 

In de hersenen en ruggenmerg circuleert hersenvocht (liquor cerebrospinalis) respectievelijk in de hersenventrikels (ventriculi cecerbri) en het centrale kanaal (canalis centralis).

Er zijn vier hersenventrikels: twee zijventrikels, het derde ventrikel en het vierde ventrikel.

De twee zijventrikels (ventriculi laterales cerebri):

  • zijn de grootste ventrikels;
  • bevinden zich in de hemisferen van de grote hersenen;
  • hebben de vorm van een halve cirkel;
  • staan elk met een opening (foramen interventriculare) in verbinding met het derde ventrikel.

Het derde ventrikel (ventriculus tertius cerebri):

  • is een smalle hoge ruimte in de tussenhersenen;
  • eindigt naar caudaal in een smal kanaal, aqueductus mesencephali, waarmee het in verbinding staat met het vierde ventrikel.

Het vierde ventrikel (ventriculus quartus cerebri):

  • is een ruitvormige ruimte in de hersenstam;
  • ligt tussen de pons, het verlengde merg en de kleine hersenen;
  • sluit met drie klein openingen aan op de subarachnoïdale ruimte;
  • loopt naar caudaal toe in een smalle buis die overgaat in het centrale kanaal in het ruggenmerg.

Liquor wordt in de plexus choroideus uit bloed gevormd. De plexus bevinden zich in de bodem van de zijventrikels, in het dak van het derde ventrikel en op de achterwand van het vierde ventrikel. Door gespecialiseerd endotheel en de werking van ependymcellen (gliacellen) vormen de plexus een selectief filterende laag, de bloed-hersenbarrière. Deze houdt de samenstelling van liquor gezond en constant. Per dag wordt 500 ml liquor gevormd.

Liquor circuleert via de ventrikels, het centrale kanaal en de arachnoïdale ruimtes in en om de hersenen en ruggenmerg. Het wordt in de bloedbaan teruggenomen via de granulationes arachnoidales, kleine uitstulpingen vanuit het spinnenwebvlies in het harde vlies.

Functies van liquor:

  • voorziet het zenuwweefsel van zuurstof en voedingsstoffen;
  • voert afvalstoffen uit het zenuwweefsel af;
  • zorgt voor een constante inwendige druk op het zenuwweefsel;
  • vormt in de arachnoïdale ruimte een schokdempende vloeistoflaag;
  • ondersteunt de relatief zware hersenen.

 

12.13 Doorbloeding van de hersenen

 

De hersenen hebben een zuurstofverbruik van 60 ml/minuut. Er stroomt ongeveer 750 ml bloed per minuut naar de hersenen. Bloedaanvoer vindt plaats via 2 inwendige halsslagaders en 2 wervelslagaders.

De inwendige halsslagader (a. carotis interna):

  • treedt binnen via een opening in de schedelbasis;
  • vertakt in de voorste hersenslagader (a. cerebri anterior) en de middelste hersenslagader (a. cerebri media).

De wervelslagader (arteriae vertebrales):

  • komen via het achterhoofdsgat de schedelholte binnen;
  • hebben meteen vertakkingen naar de kleine hersenen;
  • verenigen zich aan de basis van de hersenstam tot de a. basilaris die zich uitgebreid vertakt rondom het hersenweefsel; bepaalde aftakkingen vormen met anastomosen de cirkel van Willis.

De kleine arteriën en arteriolen bevinden zich in het zachte vlies en vormen een zeer dicht vatennetwerk. De capillairnetwerken dringen het hersenweefsel binnen.

Ook de venulen en venen die het veneuze bloed afvoeren bevinden zich in het zachte vlies. Ze monden uit in de durasinus van dura mater. Bij de schedelbasis stroomt het veneuze bloed in de linker en rechter inwendige halsader die rechtstreeks in bovenste holle ader uitmondt.