Neuron - OUH.dk

Nervecelle fysiologi 

itsiropoulos©2007 

Taxonomier! 

• Viden om (V) 

Kursisten skal kende den overordnede teoretiske viden, skal kunne 

forholde sig til den og kunne gengive informationen. 

Ord som anvendes: definere - genkende - nævne - skelne - beskrive. 

• Forståelse for (F) 

Kursisten skal med egen udtryksmåde kunne gøre rede for den 

teoretiske viden i en kendt situation samt forudsige konsekvenser eller 

virkninger af de fakta, han/hun har viden om. 

Ord som anvendes: beregne - demonstrere - forklare med egne ord - 

formulere - identificere - give eksempler på - tolke - udvælge. 


Neuromedicinske problemstillinger: pensum 

• Kort om nervecellens fysiologi (V) 

impulsdannelse og synapser 

• Patofysiologi, undersøgelser og behandling (V) 

Meningitis (purulent / viral) 

Encephalitis 

Status epilepticus/kramper 

• Neuromuskulære lidelser 

(V) polyradiculitis (Guillain Barré)/ AIDP 

plasmaferese, immunglobulin, thymectomi? 

Tensilontest? 

(F) critical illness polyneuropati (CIP) 

(V) prognose 


neuron-1 

neuron-2 

1



Neuron 

Dendritter 

Cellelegemet 

Kernen og 

organeller 

Akson med 

myelin 

Nervecellens fysiologi 

tax V 

Ioannis Tsiropoulos 

Neurologisk afdeling N 

Odense Universitetshospital 


neuron-4 

2



Signaler i nervecellen 

• Cellemembranen 

• Transport tværs cellemembranen 

• Hvilemembranpotentialet 

• Aktionspotentialet 

• Spredning af aktionspotentialet 

Cellemembranen 


• 2-lags lipidmembran 

• Hydrofob (vandskyende) hale 

• Hydrofil hoved 


neuron-5 

neuron-6 

3



Transport tværs cellemembranen 

• Simpel diffusion 

– Osmose 

• Faciliteret diffusion 

• Aktiv transport 

• Vesikeltransport 

Simpel diffusion 


• Finder sted langs 

koncentrationsgradient (-forskel) 

• Ikke energikrævende. 

• Gælder kun fedtopløselige molekyler, f.eks. 

steroider eller meget små molekyler som 

H2O, O2 og CO2. 

• Transport kan ikke kontrolleres af cellen. 


neuron-7 

neuron-8 

4



Osmose 

• Simpel diffusion for vand. 

• Finder sted fra høj koncentrationsområde til lavt 

koncentrationsområde 

• Ikke energikrævende. 


Er alt dette 

relevant 

for det kliniske arbejde? 


neuron-9 

neuron-10 

5



Manglende kendskab til osmose kan være 

livsfarlig 

• Store mængder af 5% human albumin infunderes under 

plasmaferese. 

• Albumin opløses i isoton saltvand (0.9% NaCl). 

• Hvis 5% opløsning erstattes af 25% albumin opløsning kan 

infusionsblandingen tilberedes ved blanding af 1 del 25% 

albumin opløsning og 4 dele af fortyndevæske. 

• Hvis man i stedet for saltvand bruger sterilt vand er 

infusionsvæsken hypoton i forhold til plasma, og det kan 

resultere i massiv hæmolyse. 

New England Journal of Medicine, 1998. 

Faciliteret diffusion 


• Kræver ikke energiforbrug. 

• Molekyler transporteres kun i en 

retning fra området med højere 

koncentration til området med 

lavere koncentration 

• Transporten varetages af 

proteiner, der fungerer enten 

som kanaler eller som 

transportere 


neuron-11 

neuron-12 

6



Kanaler (kanal proteiner) 

• Hvorigennem molekyler diffunderer. 

• Kanalerne er ofte styrede (gated). 

• Kan være åbne for transport eller lukkede. 


Transportere (carrier proteiner) 

• Har et bindingssted til et bestemt molekyle. 

• Molekylet bindes til proteinet på den ene side af 

membranen, og frigives i den anden. 


neuron-13 

neuron-14 

7



Aktiv transport 

• Molekyler binder sig til et ”pumpe” protein på den ene side af 

cellemembranen og frigives i den anden. 

• Proteinet er specifik for molekyltypen. 

• Samme protein katalyserer splitning af ATP til ADP og fosfat (Pi), 

og skaffer dermed den nødvendige energi for transporten. 

• Transporten kan foregå imod koncentrationsgradienten. 

Vesikeltransport 

• Benyttes ved transport af 

store molekyler. 

• Molekylet omsluttes af en 

membranfold, der danner 

en vesikel (blære). 

Vesiklen løsriver sig fra 

membranen, hvorefter 

molekylet frigives 

• ind i cellen (endocytose)… 



neuron-15 

neuron-16 

8



……eller udenfor cellen (eksocytose) 

Na + K + pumpen 


• Pumpen tranporterer 3 Na molekyler udenfor cellen og 

• samtidig transporteres 2 K molekyler ind i cellen. 

• Den nødvendige energi skaffes ved splitning af ATP til 

ADP og fosfat. 


neuron-17 

neuron-18 

9



Na + K + pumpen 

• Samtidig med funktion af Na-K pumpen sker transport af Na + og K + 

ioner tværs cellemembranen via ionkanaler. 

• Na + tranporteres ind i , og K + udenfor, cellen. 


Hvile membranpotentialet 

• Forskel i koncentration af ioner ind og udenfor 

cellen forårsager en spændingsforskel (=potentiale) 

tværs cellemembranen. 

• I hvile er det intracellulære rum altid negativ i 

forhold til det ekstracellulære. 

• I nerveceller er potentialet –70mV inde i aksonet. 

• Da denne spændingsforskel gælder 

hviletilstanden, hedder den hvilepotentialet 

(resting potential). 


neuron-19 

neuron-20 

10



Aktionspotentialet - excitabilitet 

• Nerve- og muskelceller er elektrisk excitable, 

dvs. deres hvilepotentiale kan ændres som følge 

af forskellige stimuli. 

• Dette er basis for videreførsel af impulser i 

nervesystemet. 

• Na +- og K +-kanaler i cellemembranen er 

spændings-styrede (voltage gated). Det betyder 

at de åbner og lukker for ion transport, afhængigt 

af spændingsforskellen tværs cellemembranen. 


Aktionspotentialet -opståen 


neuron-21 

• Eksperiment: Akson stimuleres med elektrisk strøm i den ene ende og 

spændingsforskel tværs cellemembranen registreres i den anden ende af 

aksonet. 

• Ved stimulation sker en kortvarig (1msec) vending af hvile 

membranpotentialet, dvs. at det intracellulære rum, som normalt 

er negativt, bliver positivt. 

• Denne korte vending af hvilepotentialet kaldes 

aktionspotentialet. 

Hodgkin, Huxley og Katz i 1940erne ( Nobel pris 1963). 

neuron-22 

11



Aktionspotentialet - opståen 

• Normalt ændres spænding i ionkanaler ikke efter 

elektrisk stimulation, men efter 

– kemiske stimuli, f.eks. smagsstimuli på 

tungereceptorer, eller 

– mekaniske stimuli, f.eks. lyde der stimulerer hårceller i 

det indre øre. 

• Sådanne stimuli medfører transport af Na + og K + 

ioner tværs cellemembranen og sætter 

aktionspotentialet i gang. 

Aktionspotentialet 

• Deporalisering 

• Repolarisering 

(hyperpolarisering) 

• Impulspropagation 

• Hastighed af 

impulsledning 



neuron-23 

neuron-24 

12



Aktionspotentialet – 

depolarisering 

• Når membranpotentialet bliver 

–30mV åbnes Na + kanaler i 

0.5ms. 

• Na + transporteres ind i cellen 

• K + kanaler forbliver lukkede. 

• Det intracellulære rum bliver 

positivt i forhold til det 

ekstracellulære. 

• Denne fase af aktionspotentialet 

kaldes depolarisering. 

Aktionspotentialet – 

repolarisering 

• Når membranepotentialet bliver 

0V, åbnes K + kanaler i 0.5ms. 

• K + kommer ud af cellen. 

• Na + kanaler forbliver lukkede. 

• Det intracellulære rum bliver 

igen mere negativ i forhold til 

det ekstracellulære rum. 

• Den oprindelige 

spændingsforskel genetableres. 

• Denne fase af aktionspotentialet 

kaldes repolarisering. 



neuron-25 

neuron-26 

13



Aktionspotentialet – propagation (spredning) 

• Aktionspotentialet breder sig automatisk langs aksonet. 

• Spændingsændring tværs cellemembranen et bestemt sted 

påvirker spændingsafhængige ionkanaler bag og foran sig. 

• Dette genererer et nyt aktionspotentiale. 

Aktionspotentialet - propagation 

(refraktær periode) 


• Når en ion kanal har været åben, kræves der en hvileperiode, før 

den kan aktiveres igen, den ”refraktære periode”, på ca. 2 ms. 

• Derfor selvom aktionspotentialet i en del af membranen påvirker 

de nærliggende områder i begge retninger, kan aktionspotentialet 

kun brede sig i en retning. 


neuron-27 

neuron-28 

14



Aktionspotentialet –propagation 

(Alt eller intet princip) 

• Ionkanaler kan kun være åbne eller lukkede. 

• Derfor aktionspotentialet gennemføres fuldt ud hver 

gang, hvis depolarisering overskrider tærskelværdien 

på -30 mV. 

• Pga. alt eller intet princippet styrken af impulser i 

nervesystemet forbliver uændret uanset 

aksonernes længde. 


Aktionspotentialet – hastighed af impulsledning 

Aktionspotentialet breder sig med en hastighed på 0.1-100 m/s. 

• Ledningshastighed påvirkes (stiger) med stigende temperatur, 

aksondiameter og myelinisering. 

• Spændingsstyrede ionkanaler findes kun svarende til de Ranvierske 

knuder. Imellem knuderne virker myelin som isolering. 

Aktionspotentialet breder sig med spring imellem knuderne (afstand 

1mm). Denne saltatorisk spredning accelererer impulsledning med en 

faktor 100. 


neuron-29 

neuron-30 

15



Signaler mellem nervecellerne 

• Synapse 

• Synaptisk transmission 

– Elektrisk 

– Kemisk 

• Receptorer 

• Neurotransmittere 

• Eksitation 

• Inhibition 

Synapse 

• Det sted hvor to neuroner 

eller en neuron og en 

muskelcelle mødes kaldes 

synapse. 

• Aktionspotentialet kan 

ikke krydse 

synapsekløften. 

• Nerveimpulser videreføres 

over synapsen af kemiske 

stoffer, de såkaldte 

neurotransmittere. 


fremstilles af den celle, der 

sender impulset videre 

(den presynaptiske 

neuron). 



neuron-31 

neuron-32 

16



Synapse 


opbevares i små blærer 

(synaptiske vesikler), 

der befinder sig i 

enden af den 

presynaptiske neuron 

(aksonterminal). 

• I aksonterminalet 

findes også 

spændingsstyret Ca ++ 

kanaler. 

• Når aktionspotentialet 

når til synapsen Ca ++ 

kanalerne åbnes og 

Ca ++ flyder ind i 

cellen. 

Synaptisk transmission 

• Neurotransmitterne diffunderer 

over synapsekløften. 

• Cellen der modtager 

nerveimpulset ( den 

postsynaptiske neuron) har 

kemisk styrede ion kanaler, der 

kaldes neuroreceptorer. 

• Neuroreceptorer er specifikke 

for de forskellige 

neurotransmittere. 

• Når neurotransmittere binder 

sig til neuroreceptoren åbnes 

ionkanalerne i den postsynaptiske 

cellemembran. 

• Ca ++ får de synaptiske vesikler 

til at smelte sammen med 

cellemembranen og udskille 

deres indhold i synapsekløften 

via eksocytose. 



neuron-33 

• Ionbevægelser i den postsynaptiske 

neuron medfører depolarisering af 

cellemembranen og 

• sætter et nyt aktionspotentiale i 

gang i den postsynaptiske neuron. 

neuron-34 

17



Synaptisk transmission 

• Neurotransmitteren nedbrydes i 

synapsekløften af enzymer der er 

specifikke for transmitteren, f.eks. 

Ach og Ach-esterase. 

• Nedbrydningsprodukterne optages 

af den presynaptiske neuron via 

endocytose. 

• Neurotransmitteren gendannes i 

den presynaptiske aksonterminal 

og kan genbruges. 


Eksitation og inhibition 

• Neuroner 

kommunikerer 

indbyrdes organiseret i 

netværk, hvor de 

påvirker hinanden 

• positivt -eksitatoriskeller 

• negativt - inhibitorisk- 


neuron-35 

neuron-36 

18



Eksitatoriske synapser 

• Synapser hvor 

neuroreceptorer er Na + 

kanaler. 

• Ved stimulation sker Na + 

influx. 

• Dette medfører 

depolarisering og en 

postsynaptisk 

aktionspotentiale. 

• Typiske neurotransmittere er 

acetylcholin, glutamat og 

aspartat. 

Ikke kanal synapser 


• Neuroreceptorer i disse synapser er 

proteiner bundet til den postsynaptiske 

cellemembran. 

• Ved aktivering katalysererer de 

fremstilling af kemiske stoffer i cellen. 

• Disse stoffer kan påvirke forskellige 

funktioner i den postsynaptiske neuron. 

• Er primært involveret i mere 

langsomme og længerevarende 

processer i nervesystemet, såsom læring 

og hukommelse. 

• Typiske neurotransmittere er: adrenalin, 

noradrenalin, serotonin, endorphin, 

angiotensin, and acetylkolin. 


Inhibitoriske synapser 

• Synapser hvor 

neuroreceptorer er Cl - 

kanaler. 

• Ved stimulation sker Cl - 

influx. 

• Dette medfører 

hyperpolarisering, der 

modvirker postsynaptiske 

aktionspotentialer. 

• Typiske neurotransmittere 

er glycin og GABA. 

neuron-37 

neuron-38 

19



Neuromuskulær synapse 

• Synapse mellem motoriske neuroner og 

muskelceller. 

• Neurotransmitteren er altid acetylkolin. 

• Motoriske endeplade. 

Elektrisk Synapse 

• I modsætning til synapser med 

kemisk neurotransmission (A) 

• cellemembraner i en elektrisk 

synapse (B) er i kontakt med 

hinanden og deler proteiner. 

• Aktionspotentialet passerer 

direkte fra den ene celle til den 

anden. 

• Findes kun i hjertet og øjet. 



neuron-39 

neuron-40 

20



Resume 

• En neuron kan have tusinder af synapser på 

cellelegemet og dendritterne (input). 

• Den har kun en fraførende synapse via sit akson 

(output). 

• Output gennem aksonet er summen af de inhibitoriske 

og eksitatoriske impulser neuronen modtager. 

• Hvis summen er eksitatorisk vil neuronen fremme 

impulsledning i den næste (postsynaptiske) neuron. 

• Hvis summen er inhibitorisk vil neuronen hæmme 

impulsledning i den postsynaptiske neuron. 


Elektroencephalogram 


neuron-41 

neuron-42 

21

Neuron - OUH.dk

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?