Het somatisch zenuwstelsel (SNS) is het onderdeel van het perifere zenuwstelsel dat verantwoordelijk is voor alle vrijwillige bewegingen van het lichaam. Het somatische zenuwstelsel bestaat uit relatief grote sensorische en motorische zenuwen die impulsen snel geleiden, waardoor we snel kunnen reageren op prikkels in onze omgeving.
Wat is het Somatisch Zenuwstelsel?
Het somatische zenuwstelsel staat onder bewuste controle, wat betekent dat we ervoor kunnen kiezen onze spieren te bewegen of niet. Als we bijvoorbeeld besluiten een boek op te pakken, sturen onze hersenen signalen via de motorneuronen naar onze armspieren om ze te laten samentrekken.
Het somatische zenuwstelsel kan ook onbewust geactiveerd worden. Bijvoorbeeld wanneer we een reflex activeren, een spiergeheugen gebruiken, of ons automatisch terugtrekken voor een pijnlijke prikkel.
Hoe past het SNS in de rest van het zenuwstelsel?
Het menselijk zenuwstelsel valt uiteen in een centraal en een perifeer zenuwstelsel. Het centrale zenuwstelsel (CNS) bestaat uit de hersenen en het ruggenmerg. Het perifere zenuwstelsel (PNS) bestaat uit alle andere zenuwen die door het hele lichaam lopen. Perifere zenuwen verbinden het centrale zenuwstelsel met onze organen, spieren en klieren. Het PNS is verdeeld in het somatische zenuwstelsel en het autonome zenuwstelsel.
Het somatische zenuwstelsel (SNS) is het vrijwillige zenuwstelsel, wat betekent dat we ervoor kunnen kiezen het te activeren. Het is in de eerste plaats verantwoordelijk voor de bewuste controle van bewegingen van de skeletspieren. Het SNS houdt zich ook bezig met sommige onwillekeurige bewegingen, zoals reflexen.
Het autonome zenuwstelsel (ANS) is verantwoordelijk voor de onwillekeurige functies van het lichaam, wat betekent dat het automatisch werkt. Het regelt alle processen die ons in leven houden en laten functioneren, zoals hartslag, ademhaling en spijsvertering. Het autonome zenuwstelsel is verder onderverdeeld in het sympathische (vecht-of-vlucht) en parasympathische (rust-en-vertering) zenuwstelsel.
Het somatische en het autonome zenuwstelsel werken vaak samen. Bijvoorbeeld bij blaascontrole: parasympathische innervatie zorgt ervoor dat de urine de blaas verlaat, maar somatische (vrijwillige) spiercontrole is nodig om te plassen.
Anatomie van het Somatisch Zenuwstelsel
Het somatische zenuwstelsel omvat alle zenuwen die de skeletspieren bedienen. Deze zenuwen ontspringen in het ruggenmerg en de hersenstam en strekken zich uit over het hele perifere zenuwstelsel. Somatische zenuwen stellen ons in staat onze spierbewegingen vrijwillig te controleren, maar ze kunnen ook worden geactiveerd zonder een bewuste beslissing (bv. reflexen).
Het somatische zenuwstelsel omvat zowel sensorische als motorische neuronen. Sensorische neuronen zijn afferent, wat betekent dat ze signalen van het lichaam naar de hersenen sturen. Efferente motorische neuronen doen het tegenovergestelde. Somatische zenuwvezels zijn geïsoleerd met relatief dikke lagen myeline, zodat ze impulsen snel geleiden. Hierdoor kunnen we snel reageren op prikkels in onze omgeving.
Hersenen en ruggenmerg
Het somatische zenuwstelsel maakt deel uit van het perifere zenuwstelsel, maar het centrale zenuwstelsel is nog steeds cruciaal voor de werking ervan. De hersenen interpreteren sensorische input en signaleren motorische reacties om het hele lichaam te besturen. De motorische cortex in de frontale kwab genereert somatische motorische impulsen.
Het ruggenmerg is een lange kolom zenuwen die over de rug loopt en berichten doorgeeft tussen de hersenen en andere lichaamsdelen. Het is een cruciaal relaiscentrum voor somatische motorneuronen en de somatische reflexboog.
Sommige zenuwen van het somatische zenuwstelsel komen rechtstreeks uit de hersenen en het ruggenmerg. Deze worden hersenzenuwen en ruggenmergzenuwen genoemd.
Er zijn 12 paar hersenzenuwen, waarvan er tien hun oorsprong vinden in de hersenstam. Deze zenuwen ontvangen signalen van zintuiglijke organen zoals de ogen en de neus. De hersenzenuwen sturen ook vrijwillig de spieren van het hoofd aan.
Er zijn 31 paar ruggenmergzenuwen, die verbonden zijn met verschillende regio's van de wervelkolom. Zij vervoeren somatosensorische en vrijwillige motorsignalen tussen de periferie en het ruggenmerg.
Somatische sensorische neuronen
Sensorische neuronen in het somatische zenuwstelsel hebben uitgangen in spieren, botten en huid. Ze pikken somatische sensaties op, dat zijn alle sensaties die het lichaam ervaart.
Somatische gewaarwordingen kunnen zowel exteroceptief (buiten het lichaam) als proprioceptief (binnen het lichaam) zijn. Exteroceptieve somatische gewaarwordingen omvatten aanraking, pijn, temperatuur en druk. Proprioceptieve zintuigen omvatten de positie van gewrichten en spierspanning, en helpen bij het bepalen van de positie van het lichaam in de omgeving.
Somatische motorische neuronen
Motorische neuronen in het somatische zenuwstelsel innerveren de skeletspieren. Dat zijn alle spieren die we vrijwillig kunnen controleren. Er zijn twee hoofdtypen: bovenste motorneuronen en onderste motorneuronen.
Bovenste motorische neuronen ontstaan in de hersenschors van de hersenen. Zij synapteren met lagere motorische neuronen in het ruggenmerg, die vervolgens de spieren innerveren. Synapsen zijn de plaatsen waar zenuwen chemische of elektrische impulsen doorgeven aan andere zenuwen of het doelweefsel.
Bovenste motorische neuronen
De bovenste motorische neuronen zijn de zenuwcellen die signalen van de hersenen naar het ruggenmerg transporteren. Ze vinden hun oorsprong in de primaire motorische cortex van de hersenen, gelegen in de frontale kwab. De motorische cortex genereert de signalen voor vrijwillige motorische controle. Bovenste motorneuronen volgen twee tracés: pyramidale en extrapyramidale.
Pyramidale trek: De meeste bovenste motorneuronen passeren de medullaire piramiden in de hersenstam, het gebied dat de hersenen verbindt met het ruggenmerg. Deze piramidale vezels dragen signalen voor alle vrijwillige spierbewegingen, van breed tot uiterst precies.
Extrapyramidale tractus: Deze zenuwvezels gaan niet door de medullaire piramiden, maar door de hersenstam. Extrapyramidale vezels signaleren wijzigingen in vrijwillige bewegingen, zoals snelheid en coördinatie. Ze geven ook signalen door voor onwillekeurige motorische controle, zoals houding, en handelingen die na verloop van tijd onwillekeurig worden, d.w.z. spiergeheugen.
Lagere motorische neuronen
De lagere motorische neuronen zijn de laatste schakel in het somatische zenuwstelsel. Ze ontstaan in het ruggenmerg en bedienen skeletspieren in het hele lichaam. Wanneer een onderste motorneuron gestimuleerd wordt door een bovenste motorneuron, trekt de spier samen. Lagere motorneuronen in het somatische zenuwstelsel bestaan uit drie typen: alfa, bèta en gamma.
Alfa Motor Neuronen: Dit zijn de meest voorkomende lagere motorneuronen in het somatische zenuwstelsel. Alfamotorneuronen innerveren het grootste deel van de spier en drijven de contractie aan.
Gamma motorneuronen: In tegenstelling tot alfa neuronen veroorzaken gamma neuronen geen spiercontractie. In plaats daarvan innerveren ze de rekgevoelige vezels van de spier en vertellen ze de alfa neuronen om de contractie te blijven aansturen.
Bèta-motorneuronen: Er is weinig bekend over de rol van bèta-motorneuronen. Zij innerveren dezelfde typen motorvezels als alfa- en gamma-motorneuronen, zodat zij de functies van de andere twee kunnen ondersteunen.
Lagere motorneuronen zijn ook betrokken bij de somatische reflexboog. Zintuiglijke zenuwen nemen een bepaalde prikkel waar en kunnen rechtstreeks synapsen met lagere motorische neuronen in het ruggenmerg om een specifieke spiercontractie teweeg te brengen. De reflexboog omzeilt de hersenen, zodat deze acties snel maar onwillekeurig plaatsvinden. Door bijvoorbeeld de kniepees onder de knie aan te raken, trekt de quadriceps samen en strekt het onderbeen zich uit. De impuls van de gevoelszenuw kan ook via één of meer interneuronen de motorische zenuw bereiken.
Hoe genereert de SNS beweging?
Het menselijk lichaam bevat drie grote spiertypes: skeletspieren, hartspieren en gladde spieren. Hartspieren vormen het hart, en gladde spieren komen voor in interne systemen zoals het spijsverteringskanaal. Beide worden gecontroleerd door het autonome zenuwstelsel.
Het somatisch zenuwstelsel bestuurt de skeletspieren, waaraan men meestal denkt als men aan spieren denkt. Voorbeelden van skeletspieren zijn de biceps, triceps en quadriceps.
Wanneer de lagere motorneuronen de spier bereiken, synchroniseren ze met spiervezels om de neuromusculaire verbinding te vormen. Spiervezels zijn lange, cilindervormige cellen waaruit onze spieren bestaan. De meeste spiervezels zijn ontworpen om een daadwerkelijke spiercontractie op te wekken. Alfa-motorneuronen innerveren ze. Spiervezels die niet samentrekken worden spierspoeltjes genoemd, en zij detecteren de rek van de spier en worden geïnnerveerd door gamma-motorneuronen.
De stappen van een spiercontractie van intentie tot actie zijn:
- Somatosensorische input vertelt de hersenen dat we moeten bewegen (bv. de hand ligt op een heet oppervlak), of we besluiten gewoon te bewegen (bv. een potlood willen oppakken).
- De primaire motorische cortex genereert een motorisch signaal.
- Bovenste motorneuronen pikken het signaal op en brengen het naar het ruggenmerg.
- In het ruggenmerg synchroniseren bovenste en onderste motorneuronen.
- Lagere motorneuronen leveren het signaal aan de spiervezels via neuromusculaire verbindingen.
- Het signaal activeert het samentrekken van de spiervezels en de spier trekt samen.
- De spier verkort en produceert kracht om de beoogde actie uit te voeren!
Dit snelle proces produceert herhaaldelijk elke kleine beweging van onze skeletspieren.
Sensorische input van de spieren en gewrichten wordt teruggestuurd naar het centrale zenuwstelsel, waardoor we onze bewegingen kunnen controleren en zo nodig aanpassen. Deze feedback wordt proprioceptie genoemd en is essentieel omdat we zo weten waar onze ledematen zich in de ruimte bevinden en hoeveel kracht we uitoefenen.
Aandoeningen van het Somatisch Zenuwstelsel
Schade aan het somatische zenuwstelsel kan overal optreden, van de motorische cortex in de hersenen tot de skeletspieren zelf. Algemene termen voor aandoeningen van het somatische zenuwstelsel zijn motorneuronziekte en perifere neuropathie.
Symptomen zijn vaak tremoren, spierkrampen en een verminderde motoriek. Sommige aandoeningen zijn aangeboren, wat betekent dat iemand ermee wordt geboren, of ze kunnen zich in de loop van het leven ontwikkelen. Oorzaken zoals verwondingen, virussen en toxines kunnen genetisch of extern zijn. De oorzaken en risicofactoren zijn vaak onduidelijk.
Voorbeelden van aandoeningen van het somatische zenuwstelsel zijn:
- Amyotrofische laterale sclerose (ALS), ook wel de ziekte van Lou Gehrig genoemd.
- Multiple sclerose (MS)
- Poliomyelitis
- Hernia
- Radiculopathie (beknelde zenuw)
- Ruggenmergtrauma
De behandelingen voor deze aandoeningen variëren. Voor sommige zijn medicijnen nodig, voor andere een operatie. Strategieën om de algehele gezondheid van het somatische zenuwstelsel te beschermen zijn regelmatige matige lichaamsbeweging en een vet- en antioxidantarm dieet.
Conclusie
Het somatische zenuwstelsel is cruciaal voor de besturing van alle vrijwillige bewegingen. De somatosensorische zenuwen stellen ons in staat informatie uit de omgeving waar te nemen, zoals druk, temperatuur en pijn, alsmede de positie van ons lichaam. Somatische motorische zenuwen innerveren de skeletspieren van het lichaam om dienovereenkomstig motorische reacties te produceren.
Vaak gestelde vragen
Wat zijn de verantwoordelijkheden van het SNS?
Het somatische zenuwstelsel zorgt voor de bewuste besturing van de beweging van de skeletspieren. Het is een afdeling van het perifere zenuwstelsel en omvat sensorische en motorische neuronen. Het is ook betrokken bij sommige onbewuste motorische functies (bv. coördinatie van bewegingen, werken vanuit het spiergeheugen, reflexen).
Wat zijn voorbeelden van SNS-functies?
Er zijn veel voorbeelden van het somatisch zenuwstelsel in actie. Het somatisch zenuwstelsel is verantwoordelijk wanneer je je skeletspieren beweegt. Voorbeelden hiervan zijn lopen, rennen, gewichten heffen en sporten. Het somatische zenuwstelsel regelt ook de bewegingen van je ogen en hoofd, zoals knipperen en slikken.
Wat zijn de belangrijkste onderdelen van het SNS?
De belangrijkste onderdelen van het SNS zijn de somatosensorische neuronen, de motorische cortex, de bovenste en onderste motorische neuronen en de neuromusculaire verbindingen. Somatosensorische neuronen sturen informatie zoals druk en aanraking naar de hersenen. De motorische cortex genereert een motorsignaal, dat de bovenste motorneuronen doorgeven aan het ruggenmerg. Lagere motorneuronen brengen het signaal van het ruggenmerg naar de spier, dat wordt doorgegeven via een neuromusculaire verbinding.
Hoe kan ik mijn SNS beschermen?
Bij het ouder worden gaat het somatische zenuwstelsel op natuurlijke wijze achteruit, wat leidt tot een verminderde sensorische en motorische controle. Dit is vaak te wijten aan de achteruitgang van de neuromusculaire verbinding (NMJ). Studies suggereren dat voeding een invloedrijke rol speelt in de gezondheid van de NMJ.
Uit experimenten met muismodellen is gebleken dat het vermijden van vetrijke diëten en een te hoge calorie-inname de achteruitgang van het NMJ kan voorkomen en sommige soorten schade zelfs kan omkeren.
Reactieve zuurstofspecies kunnen het NMJ ook beschadigen. Deze vrije radicalen zijn natuurlijke bijproducten van sommige lichaamsprocessen, waaronder spiercontractie.
Ons lichaam produceert gewoonlijk antioxidanten om dit tegen te gaan, maar verhoging van de inname van antioxidanten kan verdere bescherming van het NMJ bieden. Dit kan bestaan uit vitamine D supplementen, voedsel rijk aan vitamine E (bv. spinazie en tomaten), en ander voedsel rijk aan antioxidanten (bv. donkere chocolade, bosbessen, pecannoten en boerenkool).
Regelmatige deelname aan matig intensieve lichaamsbeweging kan de productie van antioxidanten verhogen en schade aan het NMJ voorkomen. Uitputtende lichaamsbeweging kan leiden tot overmatige productie van reactieve zuurstofspecies en kan de natuurlijke antioxidanten van het lichaam overweldigen.
Verwijst het woord "somatisch" altijd naar het SNS?
Nee, "somatisch" betekent eigenlijk "gerelateerd aan het lichaam." Het somatische zenuwstelsel heeft zijn naam gekregen omdat het onder meer verantwoordelijk is voor het voelen en bewegen van het lichaam. Er kan enige verwarring ontstaan omdat "somatisch" wordt gebruikt in vele termen buiten het somatisch zenuwstelsel.
Bijvoorbeeld:
- Somatische cellen: De meeste cellen waaruit het lichaam bestaat (huid, spieren, botten, zenuwen, enz.), in tegenstelling tot kiemcellen, die voortplantingscellen zijn (sperma, eicellen).
- Somatisch syndroom stoornis: Een psychische aandoening waarbij iemand specifieke lichamelijke symptomen vertoont, die niet altijd een verklaarde medische oorzaak hebben. Hoewel de lichamelijke symptomen betrekking kunnen hebben op het SNS, moet dit niet worden verward met stoornissen van het SNS.
Referenties
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK556027/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK539845/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK441977/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554616/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554542/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK532258/
