De normale anatomie en functie van het perifere zenuwstelsel

Het perifeer zenuwstelsel (PZS) vormt samen met het centraal zenuwstelsel het gehele zenuwstelsel. Het bestaat uit zenuwen en zenuwcellen die buiten het CZS liggen die onder andere organen en ledematen dienen. In tegenstelling tot het CZS wordt het PZS niet beschermd door botstructuren of een bloed-hersenbarrière.

Zenuwen

Een zenuw is een onderdeel van het zenuwstelsel en bestaat uit gebundelde uitlopers van zenuwcellen.
Zenuwen bevatten twee typen zenuwvezels: snelle en trage vezels.
Langs een zenuwvezel worden fysiologische signalen doorgegeven door verandering van de elektrische potentiaal over de celmembraan.
Bij snelle vezels gaat dat met grote snelheid (enige meters per seconde), bij langzame vezels wordt de snelheid uitgedrukt in centimeters per seconde.
Het mechanisme is overigens bij snelle vezels en bij langzame grotendeels gelijk, maar bij snelle vezels maakt het depolarisatiefront grotere sprongen door de aanwezigheid van een isolerende myelineschede om de vezel, die wordt gevormd door de cellen van Schwan.

Zenuwen geleiden zowel signalen van de hersenen en het ruggenmerg naar de spieren, die de spieren doen samentrekken, als informatie van de zintuigen naar de hersenen en het ruggenmerg toe.
Bestaat een zenuw uitsluitend uit vezels die spieren prikkelen tot samentrekken, dan gaat het om een motorische zenuw; in het andere geval spreekt men van een sensibele zenuw of gevoelszenuw. Komen beide voor, dan is het een gemengde zenuw.

Daarvoor heeft de zenuwcel, die zich zelf meestal in het centraal zenuwstelsel bevindt, uitlopers genaamd axonen en dendrieten. Axonen geleiden van de zenuwcel af, dentrieten er naartoe.

De informatieoverdracht tussen zenuwcellen onderling en naar andere cellen gaat doormiddel van synapsen. Hierbij wordt een chemische stof afgescheiden, de neurotransmitter. Bekende neurotransmitters zijn Acetylcholine, Dopamine en Serotonine.

zenuwcellen

Een neuron of een zenuwcel heeft een cellichaam of soma, en een aantal lange dunne uitlopers. Globaal genomen zijn er twee soorten uitlopers: axonen en dendrieten. Axonen geleiden van de zenuwcel af, dendrieten er (meestal) naartoe. Het axon is vaak erg lang (tot ca. een meter), veel dikker (ca 25 micrometer) dan dendrieten en onvertakt, behalve aan het uiteinde; de dendrieten zijn dun en sterk vertakt. Een purkinjecel in de hersenschors kan door middel van dendrieten met duizenden andere cellen verbonden zijn.

  • De fysiologie van een neuron :

Langs een zenuwvezel worden signalen doorgegeven door verandering van de elektrische potentiaal over de celmembraan, de zogenoemde actiepotentiaal.
Hoewel dit wel een elektrisch fenomeen is, gaat het hier niet om simpele geleiding van elektriciteit: er treedt een verandering op in de celmembraan waardoor het potentiaalverschil tussen de binnenkant en de buitenkant van de cel verandert en deze verandering breidt zich langs de uitlopers van een zenuwcel uit, enigszins vergelijkbaar met het zich verplaatsen van het vlamfront in een stuk lont.

De snelheid van een signaal dat door een zenuw wordt geleid is dan ook vele malen kleiner dan die van een elektrisch signaal in een koperen draad. Bij snelle vezels gaat dat met grotere snelheid (maximaal tussen de 70 en 120 m/s) dan bij langzame vezels. De snelste zenuwen zijn de motorische zenuwen die naar de grote skeletspieren gaat. De snelheid waarmee het signaal zich voortplant is afhankelijk van de dikte van zowel de myelineschede als van de diameter van de zenuw.
Bij de 'langzaamste' zenuwvezels ligt de voortplantingssnelheid tussen de 1 en 2 m/s.

  • Het mechanisme van een actiepotentiaal :

Aan weerszijden van het membraan bestaat er een verschil tussen de concentraties van de belangrijke ionen van natrium en kalium: binnen in de cel bevindt zich veel meer kalium, erbuiten veel meer natrium.
Na prikkeling ontstaat er plotseling een veel grotere doorlaatbaarheid voor positief geladen natriumionen, die de cel in beginnen te stromen. Hierdoor wordt de rustpotentiaal omgekeerd. Deze verhoogde natrium-doorlaatbaarheid is echter van korte duur. Iets later op gang komt een verhoogde doorlaatbaarheid voor kaliumionen, die de cel gaan verlaten en zo de verandering in potentiaal tegenwerken. Deze fase duurt iets langer. Zo ontstaat de actiepotentiaal.


Een AP bij een vezel met lage snelheid

Na enige milli seconden is de doorlaatbaarheid van de celmembraan weer als vanouds, en worden de binnengestroomde natriumionen en de uitgestroomde kaliumionen langzaam door de cel teruggepompt naar de plaats waar ze thuishoren. Deze veranderingen in doorlaatbaarheid treden op naar aanleiding van een prikkel; deze kan van verschillende aard zijn, elektrisch, mechanisch of chemisch.
Is de prikkeldrempel éénmaal overschreden dan gaat de depolarisatie dus door. Een naastliggend stukje membraan wordt dan door de depolarisatie op zijn beurt weer gedepolariseerd en zo plant de prikkel zich langs de celmembraan en langs een axon of dendriet voort.