Les 18 oktober - Labro - vestibulair systeem_2024_copy.pdf

# Het vestibulaire systeem en zijn componenten Het vestibulaire systeem is een sensorisch orgaan in het binnenoor dat essentieel is voor het waarnemen van hoofdpositie en beweging, en daarmee voor het handhaven van evenwicht en stabiliteit [6](#page=6). ### 1.1 De vestibulaire haarcel De basiseenheid van het vestibulaire systeem is de vestibulaire haarcel. Deze cellen zijn gespecialiseerd in het omzetten van mechanische prikkels in elektrische signalen [2](#page=2) [3](#page=3). #### 1.1.1 Structuur van de haarcel * Elke haarcel beschikt over 50 tot 150 stereocilia, soms ook stereovilli genoemd [3](#page=3). * Naast de stereocilia is er een kinocilium, een langer uitsteeksel [2](#page=2) [3](#page=3). * De mechanische transductie vindt plaats wanneer de stereocilia buigen richting het kinocilium. Dit opent mechanosensitieve ionkanalen, waaronder PIEZO-kanalen [3](#page=3). * Een beweging in de tegenovergestelde richting sluit deze kanalen [3](#page=3). #### 1.1.2 Transductieproces * Wanneer de mechanosensitieve kanalen openen, treedt er voornamelijk kaliumionen ($K^+$) influx op [3](#page=3). * Deze influx veroorzaakt een depolariserend receptorpotentiaal [3](#page=3). * Dit receptorpotentiaal opent spanningsgevoelige calciumkanalen ($Ca^{2+}$) [3](#page=3). * De influx van $Ca^{2+}$ leidt tot de vrijlating van de neurotransmitters glutamaat en aspartaat aan de basolaterale zijde van de cel [3](#page=3). * Deze neurotransmitters stimuleren de afferente neuronen [3](#page=3). * Kaliumionen verlaten de haarcel via K+-kanalen aan de basolaterale zijde [3](#page=3). #### 1.1.3 Typen vestibulaire haarcellen Bij de mens worden er twee typen vestibulaire haarcellen onderscheiden: type I en type II [4](#page=4). * **Verschillen tussen type I en type II haarcellen:** * Het type neuronale contact met het afferente neuron verschilt [4](#page=4). * Type I haarcellen bevatten doorgaans meer stereocilia dan type II haarcellen [4](#page=4). * Dit verschil in het aantal stereocilia suggereert dat ze mogelijk verschillende "bundle mechanics" hebben, wat leidt tot variaties in de amplitude van de mechanisch-elektrische transductiestroom [4](#page=4). #### 1.1.4 Efferente input Efferente input op afferente neuronen kan zowel exciterend als inhiberend zijn. De input op de haarcellen zelf is voornamelijk inhiberend, met acetylcholine als neurotransmitter [5](#page=5). ### 1.2 Componenten van het vestibulaire systeem Het vestibulaire systeem bestaat uit verschillende onderdelen die elk specifieke bewegingen en oriëntaties detecteren [6](#page=6). #### 1.2.1 De semicirculaire kanalen * Er zijn drie semicirculaire kanalen, elk georiënteerd in een ander vlak [6](#page=6). * Deze kanalen detecteren rotatieversnelling en -vertraging [6](#page=6). * Ze zijn verantwoordelijk voor het waarnemen van driedimensionale draaibewegingen van het hoofd [6](#page=6). * Aan het uiteinde van elk kanaal bevindt zich een ampulla, die de crista ampullaris bevat. De cupula is een geleiachtige structuur die bovenop de crista ampullaris ligt en meebeweegt met de vloeistof in het kanaal [7](#page=7). #### 1.2.2 De utriculus * De utriculus detecteert horizontale lineaire versnelling en vertraging [6](#page=6). * Het speelt een rol bij het waarnemen van horizontale bewegingen van het hoofd [6](#page=6). * Het wordt ook geactiveerd bij neerwaartse buiging van het hoofd zonder dat het lichaam beweegt [9](#page=9). * Verder reageert de utriculus op 'tilt'-bewegingen van het hoofd naar links of rechts, wat resulteert in aanpassingen van de vuurfrequentie van afferente neuronen [9](#page=9). * De utriculus bevat het otolietmembraan met otoconia (kleine kristallen) [7](#page=7). #### 1.2.3 De sacculus * De sacculus detecteert verticale lineaire versnelling en vertraging [6](#page=6). * Het is voornamelijk verantwoordelijk voor het waarnemen van verticale bewegingen van het hoofd [6](#page=6). * Net als de utriculus, bevat de sacculus een otolietmembraan met otoconia [7](#page=7). #### 1.2.4 De cochlea Hoewel de cochlea in het binnenoor ligt en nauw verbonden is met het vestibulaire systeem, is het primair verantwoordelijk voor de auditieve functie en wordt het hier kort vermeld ter context. Het bevat ook haarcellen, maar deze zijn gespecialiseerd voor gehoor [2](#page=2) [6](#page=6). > **Tip:** De verschillende onderdelen van het vestibulaire systeem werken samen om een gedetailleerd beeld te geven van de positie en beweging van het hoofd in de ruimte, wat cruciaal is voor het bewaren van evenwicht. > **Voorbeeld:** Wanneer je auto optrekt, detecteert de utriculus de horizontale versnelling, terwijl de sacculus subtiele verticale bewegingen kan registreren die gepaard gaan met de acceleratie. Tijdens een draaiing in een achtbaan zorgen de semicirculaire kanalen voor de informatie over de rotatiesnelheid. --- # Vestibulum en posturale reflexen Het vestibulum speelt een cruciale rol bij het handhaven van de rechtopstaande houding en stabiliteit, met een significante interactie met andere zintuiglijke systemen zoals zicht en proprioceptie [10](#page=10). ### 2.1 De rol van het vestibulum bij houding en evenwicht Posturale reflexen, ook wel houdingsreflexen genoemd, zijn essentieel voor het behouden van de rechtopstaande houding en een stabiel evenwicht. Dit omvat het rechtop houden van de romp en het hoofd ten opzichte van de zwaartekracht. Naast het vestibulair systeem zijn ook zicht, gehoor, proprioceptie en drukperceptie van belang voor evenwicht en houding [10](#page=10) [11](#page=11) [12](#page=12). #### 2.1.1 Betrokken zintuiglijke systemen Verschillende systemen dragen bij aan het behoud van evenwicht en houding: * Vestibulaire informatie [11](#page=11). * Visuele informatie [11](#page=11). * Auditieve informatie [11](#page=11). * Proprioceptieve informatie vanuit spieren en pezen, gedetecteerd door spierspoeltjes en Golgi peesorganen. Hierbij hebben de nekspieren een sterke invloed op de positie van het hoofd ten opzichte van het lichaam [11](#page=11). * Drukperceptie, via tastreceptoren (bijvoorbeeld in de voetzool), die informatie geven over het lichaamsgewicht [11](#page=11). #### 2.1.2 Integratie van zintuiglijke informatie De interactie tussen deze systemen is complex, waarbij het lichaam constant informatie verwerkt over de positie van: * Het hoofd ten opzichte van het gravitatieveld [12](#page=12). * Het hoofd ten opzichte van de romp [12](#page=12). * Het lichaam ten opzichte van de ruimte [12](#page=12). * Het oog ten opzichte van de visuele ruimte [12](#page=12). * Het hoofd ten opzichte van de visuele ruimte [12](#page=12). * Het hoofd ten opzichte van de ruimte [12](#page=12). Het is belangrijk om te beseffen dat ogen kunnen bewegen ten opzichte van het hoofd, het hoofd kan bewegen ten opzichte van de romp, en het lichaam kan bewegen ten opzichte van de ruimte en het gravitatieveld [12](#page=12). > **Tip:** Discordante informatie vanuit de verschillende zintuiglijke systemen kan leiden tot desoriëntatie, zoals vertigo (draaierigheid) en nausea (misselijkheid) [11](#page=11). #### 2.1.3 Correctie van reflexen door proprioceptieve en visuele input Proprioceptieve en visuele input zijn cruciaal voor het corrigeren van vestibulair aangestuurde reflexen. De utriculus en sacculus detecteren plotselinge bewegingen, zoals bij een naderende val. Vestibulaire reflexen kunnen in zo'n geval een deel van de val opvangen door een extensiereflex in de bovenste ledematen te induceren. Echter, bij het naar beneden kijken, waarbij de activatie van de utriculus en sacculus analoog is, wordt de extensiereflex niet uitgelokt. Dit illustreert dat visuele input een medebepalende factor is in de uiteindelijke motorische respons en dus essentieel is voor het behoud van evenwicht en houding [13](#page=13). > **Voorbeeld:** De illustratie met een blinddoek dient om optische houdingsreflexen uit te schakelen, wat de rol van visuele input op de posturale controle benadrukt [10](#page=10). --- # Vestibulaire nystagmus en aanpassing Dit onderwerp verklaart vestibulaire nystagmus als een oogbeweging gerelateerd aan de vestibulo-oculaire reflex (VOR) en bespreekt de aanpassing van de VOR, met de nadruk op de rol van het cerebellum [14](#page=14). ### 3.1 Vestibulaire nystagmus Vestibulaire nystagmus is een specifieke oogbeweging die voortkomt uit de activiteit van het vestibulo-oculaire reflex (VOR). Het wordt gedemonstreerd met behulp van een stoel, oorspronkelijk de Barany stoel, hoewel tegenwoordig opwarming of afkoeling van het oor vaak wordt gebruikt. Dit laatste maakt gebruik van convectie van endolymfe, wat leidt tot activatie van temperatuurgevoelige kanalen zoals TRPA1 [14](#page=14) [15](#page=15). Een bekend acroniem om dit fenomeen te onthouden is COWS (Cold – Opposite, Warm – Same). In een gezonde toestand zal het oog langzaam bewegen naar de kant waar koud water wordt toegediend. Dit wordt echter gevolgd door een snelle correctiebeweging ("fast response") die het oog naar de andere kant beweegt [15](#page=15). Om dit onderwerp volledig te begrijpen, dient men in staat te zijn de volgende punten te beantwoorden: * Het bestaan van twee typen vestibulaire haarcellen en hun mechanisme van signaaltransductie, inclusief hoe ze actiepotentialen vuren in afferente neuronen, geïllustreerd door de vuurfrequentie bij hoofdbewegingen naar links en rechts (signalering via utriculus/otolieten) [16](#page=16). * De vestibulaire nystagmus oogbeweging, inclusief de langzame ("slow") en snelle ("fast") respons [16](#page=16). ### 3.2 Aanpassing van de vestibulo-oculaire reflex (VOR) Aanpassing verwijst naar het leerproces dat plaatsvindt binnen de vestibulo-oculaire reflex (VOR) [17](#page=17). #### 3.2.1 Rol van het cerebellum Het cerebellum speelt een cruciale rol bij de aanpassing van de VOR. Het is betrokken bij het proces waarbij de VOR wordt verfijnd en aangepast aan veranderende omstandigheden, waardoor een stabiel visueel beeld tijdens hoofdbewegingen behouden blijft [18](#page=18). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Vestibulaire haarcel | Een gespecialiseerde zintuiglijke cel in het binnenoor die reageert op mechanische stimuli zoals beweging en zwaartekracht, essentieel voor evenwicht en oriëntatie. | | Stereocilia | Kleine, haarachtige uitsteeksels op het oppervlak van vestibulaire haarcellen die, samen met een kinocilium, de beweging detecteren en mechanotransductie initiëren. | | Kinocilium | Een langer, prominent trilhaar op vestibulaire haarcellen dat dient als referentiepunt voor de buiging van stereocilia, wat leidt tot de opening of sluiting van mechanogevoelige ionkanalen. | | Depolarisatie | Een verandering in het membraanpotentiaal van een cel, waarbij het inwendige van de cel positiever wordt, meestal veroorzaakt door de instroom van positieve ionen zoals kalium ($K^+$). | | Neurotransmitter | Een chemische stof die door een neuron wordt vrijgegeven om signalen over te dragen naar een andere cel, zoals een ander neuron, spiercel of kliercel. Glutamaat is een exciterende neurotransmitter die vrijkomt uit vestibulaire haarcellen. | | Afferent neuron | Een zenuwcel die signalen van de zintuigen of het lichaam naar het centrale zenuwstelsel (hersenen en ruggenmerg) geleidt. | | Semicirculaire kanalen | Drie buisvormige structuren in het binnenoor die beweging in drie verschillende vlakken detecteren, essentieel voor de waarneming van rotatieversnelling. | | Utriculus | Een van de twee otolietorganen in het binnenoor die lineaire versnelling en hoofdpositie ten opzichte van de zwaartekracht detecteert, met name horizontale bewegingen. | | Sacculus | Het andere otolietorgaan in het binnenoor dat eveneens lineaire versnelling detecteert, met name verticale bewegingen. | | Otoliet membraan | Een gelatineus membraan in de utriculus en sacculus dat otoconia bevat en de beweging van stereocilia door verandering van hoofdpositie of lineaire versnelling overbrengt. | | Otoconia | Kleine calciumcarbonaatkristallen (ook wel oorkristallen genoemd) die zich in het otoliet membraan bevinden en bijdragen aan de gevoeligheid voor zwaartekracht en lineaire versnelling. | | Posturale reflexen | Reflexmatige reacties van het lichaam die gericht zijn op het behoud van de rechtopstaande houding en het evenwicht, waarbij het vestibulaire systeem een cruciale rol speelt. | | Proprioceptie | Het zintuig dat de positie en beweging van het lichaam en zijn ledematen waarneemt, afkomstig van receptoren in spieren, pezen en gewrichten. | | Vertigo (draaierigheid) | Een gevoel van duizeligheid of draaiing, vaak veroorzaakt door een disfunctie van het vestibulaire systeem of de verwerking ervan in de hersenen. | | Nystagmus | Onvrijwillige, ritmische oogbewegingen die kunnen optreden als reactie op vestibulaire prikkeling, vaak gekenmerkt door een langzame fase en een snelle correctiefase. | | Vestibulo-oculaire reflex (VOR) | Een reflex die de ogen stabiliseert tijdens hoofdbewegingen, door de ogen in de tegenovergestelde richting van de hoofdbeweging te laten bewegen om het zicht te behouden. | | Cerebellum | Een deel van de hersenen dat verantwoordelijk is voor motorische controle, coördinatie, balans en houding, en een belangrijke rol speelt bij de aanpassing van de VOR. |