5.5 Impulsgeleiding Samenvatting · havo 4
Impulsgeleiding is het voortgeleiden van een elektrische verandering langs het membraan van een zenuwcel. In rust is de binnenkant negatief ten opzichte van de buitenkant, vaak ongeveer −70 mV. Actief ionentransport helpt de verschillen in ionenconcentratie te behouden.
Van prikkel naar impuls
Een voldoende sterke prikkel verandert de doorlaatbaarheid van het celmembraan voor ionen. Als de drempel wordt bereikt, ontstaat een impuls. De kleinste prikkelsterkte die daarvoor nodig is, heet de prikkeldrempel.
In de actiefase wordt de binnenkant kort positief ten opzichte van de buitenkant. Daarna wordt het oorspronkelijke ladingsverschil hersteld. Tijdens de herstelfase kan tijdelijk geen nieuwe impuls ontstaan. Plaatselijke stroompjes prikkelen het volgende membraangedeelte, waardoor de impuls verder wordt geleid.
Alles of niets
Volgens het alles-of-nietsprincipe ontstaat bij het bereiken van de drempel een volledige impuls; een te zwakke prikkel veroorzaakt geen impuls. Een sterkere prikkel maakt de impuls in dezelfde zenuwcel niet groter, maar verhoogt de impulsfrequentie: het aantal impulsen per seconde, tot een maximum.
Een hoge impulsfrequentie in bewegingszenuwcellen kan de spiercontractie versterken of de afgifte door klieren vergroten.
Myeline versnelt de geleiding
In een ongemyeliniseerd axon wordt elk opeenvolgend membraangedeelte geactiveerd. Bij een axon met myelineschede ontstaan de elektrische veranderingen vooral bij de insnoeringen. De impuls lijkt van insnoering naar insnoering te springen. Deze sprongsgewijze impulsgeleiding verloopt sneller.
Impulsoverdracht bij synapsen
Bij een chemische synaps komt een neurotransmitter vrij uit het axonuiteinde. De stof gaat door de synaptische spleet en bindt aan receptoren van de volgende cel. Dit kan die cel stimuleren of remmen. De overdrachtsrichting wordt bepaald door de plaats van afgifte en de receptoren. Bij kunstmatige prikkeling midden op een axon kan een impuls langs dat axon in twee richtingen lopen.
Geneesmiddelen, alcohol, cafeïne en drugs kunnen de impulsoverdracht beïnvloeden. Ze kunnen bijvoorbeeld de afgifte, afbraak of heropname van neurotransmitters veranderen of hun werking nabootsen. Het effect hangt af van de betrokken stof en het hersengebied.
Woordenlijst
- Actiefase: De korte fase waarin de membraanpotentiaal bij een impuls snel verandert. De binnenkant van het membraan wordt daarbij kort positief ten opzichte van de buitenkant.
- Alles-of-nietsprincipe: Bereikt een zenuwcel de drempel, dan ontstaat een volledige impuls. Een sterkere prikkel maakt die impuls in dezelfde cel niet groter.
- Herstelfase: De fase na de actiefase waarin de membraanpotentiaal terugkeert richting rust. Kort na de impuls kan er tijdelijk geen nieuwe impuls ontstaan of is een sterkere prikkel nodig.
- Impulsfrequentie: Het aantal impulsen dat een zenuwcel in een bepaalde tijd geleidt, meestal uitgedrukt per seconde.
- Impulsgeleiding: Het voortplanten van een elektrische verandering langs een zenuwcel doordat opeenvolgende delen van het membraan worden geactiveerd.
- Impulsoverdracht: Het doorgeven van informatie van een zenuwcel aan een andere cel bij een synaps. De volgende cel kan daardoor worden geactiveerd of geremd.
- Impulssterkte: De grootte van de spanningsverandering tijdens één impuls. In dezelfde zenuwcel blijft die onder gelijke omstandigheden ongeveer gelijk, ook bij een sterkere prikkel.
- Myelineschede: Een isolerende laag rond delen van een axon. Dankzij onderbrekingen tussen de segmenten kan een impuls snel worden voortgeleid.
- Neurotransmitter: Een signaalstof die een zenuwcel bij een chemische synaps afgeeft. Ze bindt aan receptoren op de ontvangende cel.
- Prikkeldrempel: De kleinste prikkelsterkte die onder de gegeven omstandigheden een impuls kan veroorzaken.
- Sprongsgewijze impulsgeleiding: Snelle geleiding in een axon met myeline. De elektrische verandering wordt bij elke onderbreking van de myeline opnieuw opgewekt.
- Synaptische spleet: De smalle ruimte tussen de signaalgevende en ontvangende cel bij een chemische synaps. Neurotransmitters bewegen door deze ruimte.