Bouw en functie van de hersenen

De hersenen vormen samen met het ruggenmerg het centrale zenuwstelsel. De hersenen liggen in de schedel en zijn opgebouwd uit zo’n honderd miljard zenuwcellen (neuronen). Elke zenuwcel heeft veel uitlopers (axonen) die in verbinding staan met een groot aantal andere zenuwcellen. Hierdoor zijn er ontelbaar veel verbindingen in de hersenen. Bundels zenuwuitlopers vormen samen zenuwbanen.

De hersenen zijn het bestuurscentrum van het lichaam. Ze spelen een belangrijke rol in verschillende processen.

Bent u huisarts of praktijkmanger?

Benieuwd hoe hybride zorg uw praktijk of post kan ondersteunen? 

In de whitepaper leest u alles over de mogelijkheden van hybride zorg.

Download het whitepaper

• Vitale functies: ademhaling, hartslag, lichaamstemperatuur en bloeddruk.
• Waarneming: alle informatie van de zintuigen wordt in de hersenen verwerkt en komt in het bewustzijn.
• Beweging.
• Denken, voelen en onthouden.

Schedel, hersenvliezen en bloedvaten

De hersenen liggen goed beschermd in de schedel. Onderin de schedel zit een opening (foramen magnum) waar de hersenen overgaan in het ruggenmerg.

De hersenen worden omgeven door drie vliezen (meningen):

• Het buitenste hersenvlies is het harde hersenvlies (dura mater).
• Het middelste hersenvlies is het spinnenwebvlies (arachnoïdea).
• Het binnenste hersenvlies is het zachte hersenvlies (pia mater).

Als de hersenvliezen ontstoken zijn, is er sprake van een hersenvliesontsteking (meningitis). Een voorbeeld hiervan is meningokokkenmeningitis.

In het spinnenwebvlies lopen de bloedvaten die de hersenen van bloed voorzien. Het bloed komt via de slagaders in de hals en nek (de arteria carotis interna en de arteria vertebralis) in het spinnenwebvlies terecht. Van daaruit stroomt het bloed via een ader in de nek (vena jugularis interna) terug naar het hart.

Stoffen in het bloed kunnen niet zomaar vanuit de bloedvaatjes in het spinnenwebvlies terechtkomen. De stoffen moeten eerst door de bloed-hersenbarrière heen. Het voordeel van de bloed-hersenbarrière is dat bepaalde giftige stoffen de hersenen niet kunnen bereiken. Het nadeel ervan is dat bepaalde nuttige geneesmiddelen ook veel moeilijker in de hersenen kunnen terechtkomen.

Hersenvocht

In de hersenen zit een aantal holtes (ventrikels) die gevuld zijn met hersenvocht (liquor cerebrospinalis). Deze holtes zijn via kanaaltjes met elkaar verbonden. Het hersenvocht stroomt ook tussen de hersenvliezen en langs het ruggenmerg.

Bij aandoeningen in en rondom de hersenen (bijvoorbeeld ontstekingen) kan wat hersenvocht afgenomen worden met een ruggenprik en daarna worden onderzocht.

Als er te veel hersenvocht is, leidt dit bij kinderen tot een vergrote schedel (waterhoofd). Bij volwassenen kan de schedel niet meer groeien en leidt een teveel aan hersenvocht tot samendrukking van de hersenen. De druk in de hersenen wordt hierdoor te hoog, wat ernstige gevolgen kan hebben. Denk daarbij aan hoofdpijn, braken, gedragsverandering, epileptische aanvallen en verminderd bewustzijn. En als de druk blijft toenemen, sterft de persoon.

Delen van de hersenen

De hersenen kunnen worden onderverdeeld in drie delen.

• De hersenstam.
• De kleine hersenen.
• De grote hersenen.

In deze hersendelen zijn sommige gedeeltes grijs en andere gedeeltes wit. Het buitenste gebied van de hersenen (de hersenschors of cortex) is grijs doordat het bestaat uit zenuwcellen. Het binnenste van de hersenen is wit en bestaat vooral uit de uitlopers van de zenuwcellen.

De witte kleur wordt veroorzaakt door een laagje vet (myeline) dat rondom de zenuwuitlopers ligt. Deze zogenaamde myelineschede zorgt ervoor dat informatie heel snel kan worden vervoerd.

De hersenen lopen over in het ruggenmerg, dat in de wervelkolom ligt. Ook hierin bevinden zich witte en grijze gedeeltes.

De hersenen kunnen ook op een andere manier worden onderverdeeld: de voorhersenen, de middenhersenen en de achterhersenen. Deze manier van indelen is gedetailleerder en daardoor ingewikkelder.

De hersenstam
Het onderste gedeelte van de hersenen is de hersenstam. Vanuit de hersenstam ontspringen de twaalf paar hersenzenuwen. Deze zenuwen hebben onder andere belangrijke functies bij het gevoel en de beweging van het gezicht, en bij de zintuigfuncties (zoals ruiken, proeven, zien en horen).

De hersenstam bevat verder verscheidene groepjes zenuwcellen (nuclei) die bepalend zijn voor het controleren van verschillende lichaamsfuncties. De hersenstam is onder andere betrokken bij onderstaande lichaamsfuncties.

• Het regelen van het hartritme.
• De kracht waarmee het hart zich samentrekt.
• De diameter van de bloedvaten.
• Honger en verzadiging.
• Het slaap- en waakritme.
• De stand van gewrichten en spieren (proprioceptie).
• Braken, hoesten en niezen.
• Het in stand houden van de normale ademhalingssnelheid.

Beschadiging van de hersenstam leidt tot onregelmatige ademhaling en hartritmestoornissen. Als de hersenstam niet meer werkt, is de patiënt (hersen)dood.

Bij de hersenstam liggen ook de thalamus en de hypothalamus. De hypothalamus zorgt voor:

• Het reguleren van de lichaamstemperatuur.
• Het onder controle houden van emoties en gedrag.
• De aanmaak van chemische boodschappers (hormonen) als oxytocine en antidiuretisch hormoon.

Ook het autonome zenuwstelsel staat onder controle van de hypothalamus.

De kleine hersenen
De kleine hersenen (cerebellum) zijn betrokken bij de coördinatie van allerlei spierbewegingen, spierspanning, lichaamshouding, evenwicht en het plannen van bewegingen. Daarnaast beïnvloeden de kleine hersenen emotionele en mentale processen.

Beschadiging van de kleine hersenen leidt tot verlies van spiercoördinatie (ataxie). De patiënt loopt en praat dan alsof hij dronken is, heeft trillende handen en kan onder andere dubbelzien.

De grote hersenen
De grote hersenen vormen het bovenste gedeelte van de hersenen. Alle intellectuele activiteiten worden in de grote hersenen gereguleerd. Hier zijn de herinneringen opgeslagen. Daarnaast zijn de grote hersenen betrokken bij het plannen, de verbeelding en het denken.

De grote hersenen bestaan uit twee helften (hemisferen) die door een diepe groeve zijn gescheiden. Aan de basis van deze groeve zijn de twee hersenhelften in het midden verbonden door een dikke strook van zenuwvezels, de hersenbalk (corpus callosum). Deze zorgt ervoor dat de beide hersenhelften informatie kunnen uitwisselen. Beide hersenhelften worden in vier kwabben verdeeld. Elk van deze kwabben heeft specifieke functies. Deze kwabben zijn genoemd naar de schedelbeenderen waar ze onder liggen.

• Frontaalkwab (ligt onder het os frontale).
• Pariëtale kwab (ligt onder het os pariëtale).
• Temporaalkwab (ligt onder het os temporale).
• Occipitaalkwab (ligt onder het os occipitale).

De buitenste laag van de grote hersenen (en de kleine hersenen) wordt de hersenschors genoemd. Deze bestaat uit talrijke plooien (gyri). De diepste groeven tussen deze plooien zijn de fissuren, de meer oppervlakkige groeven worden 'sulci' genoemd. Door de plooien is het hersenoppervlak groter dan wanneer de hersenen glad zouden zijn. In de hersenschors wordt informatie uit de rest van het lichaam ontvangen, geanalyseerd en geïnterpreteerd.

De hersenschors heeft belangrijke functies.

• Het opslaan en oproepen van informatie (geheugen).
• Het leren, analyseren en ontcijferen van zintuiglijke informatie (de sensorische hersenschors).
• Het opwekken van bewust gewilde bewegingen (motorische hersenschors).
• Het uitvoeren van gedachtenprocessen. Zoals het onderscheidingsvermogen, het beoordelen en het vermogen een verband te leggen tussen verschillende gebeurtenissen (associatieve schors).
• De intentie tot het uitvoeren van handelingen.
• Bewuste planning.

Verschillende gedeeltes van de hersenschors hebben belangrijke functies in verband met spraak (spraakcentrum), tast, reuk (auditieve schors) en gezichtsvermogen (optische schors). Deze gedeeltes zijn onderling verbonden. Zo kunnen mensen leren en met anderen communiceren. Letsel aan de grote hersenen kan leiden tot afasie. Dat is het onvermogen om taal te gebruiken en/of te begrijpen.

Reflexen

De hersenen vormen samen met het ruggenmerg het centrale zenuwstelsel. Het onderste gedeelte van de hersenen loopt over in het ruggenmerg. Zenuwbanen die binnenkomen in het ruggenmerg en er direct weer uitgaan, veroorzaken een beweging waarover iemand geen controle heeft (reflexmatige reactie) Een voorbeeld hiervan is de kniepeesreflex. Als een knie op de juiste manier met een reflexhamer wordt geraakt, rekt de spier plots waardoor het been zich automatisch strekt.

Wanneer een zenuw na binnenkomst in het ruggenmerg een schakeling maakt naar de hersenen, wordt iemand zich wél bewust van de activiteit en heeft hij er invloed op. Deze schakelingen worden gemaakt door grote opstijgende- en dalende zenuwbanen tussen het ruggenmerg en de hersenen.

Afwijkingen structuur hersenen

De structuur en/of functie van de hersenen kan verschillende afwijkingen vertonen. Deze afwijkingen zijn ofwel vanaf de geboorte aanwezig (congenitale hersenafwijkingen) of ontstaan later in het leven (verworven hersenafwijkingen). Hieronder volgen eerst voorbeelden van congenitale hersenafwijkingen.

• Anencefalie (geheel of gedeeltelijk ontbreken van de grote hersenen en het schedeldak).
• Encefalokèle (uitstulping van hersenen en hersenvliezen).
• Microcefalie (abnormaal klein hoofd).
• Hydrocephalus (waterhoofd).

Voorbeelden van verworven hersenafwijkingen.

• Een hydrocephalus (waterhoofd).
• Hersenletsel door een ongeval, na een hersenoperatie, of na een moeizame bevalling (door bloedingen, of zwelling van de hersenen).
• Hersentumoren (zowel de goed- als kwaadaardige vormen).
• Tumoren die dicht bij de hersenen liggen (zoals tumoren van de hersenvliezen, of vaatmisvormingen zoals aneurysma’s).
• Ernstige stoornissen in de ontwikkeling (zoals cerebral palsy)
• Degeneratieve aandoeningen (zoals de ziekte van Parkinson en de ziekte van Alzheimer)
• Infectieziektes (zoals aids).

Afwijkingen van de hersenen leiden soms tot het ontstaan van epileptische aanvallen (convulsies). Soms ontstaat hoofdpijn met misselijkheid en braken. Aangeboren hersenafwijkingen kunnen ook een verstandelijke beperking veroorzaken.

Meer informatie

Informatie van de Hersenstichting Nederland.
www.hersenstichting.nl

Informatie van het Epilepsiefonds
Epilepsie Fonds">www.epilepsie.nl/

Informatie over de bouw en functie van de hersenen
www.natuurinformatie.nl

Informatie over aangeboren afwijkingen van het centrale zenuwstelsel van het Nationaal Kompas Volksgezondheid
www.nationaalkompas.nl/wat-zijn-aangeboren-afwijkingen-van-het-centrale-zenuwstelsel