Bouw en functie: oogzenuw en hersenzenuwen

Bouw en functie: oogzenuw en hersenzenuwen

Inhoudsopgave:

  1. Het netvlies en de oogzenuw
    • het netvlies
    • hoe reageert het netvlies op licht?
    • de oogzenuw
    • bloedvat voorziening
  2. De oogzenuwbanen en het hersencentrum
  3. De hersenzenuwen
    • functie
    • innervatie
    • beloop
  4. Verdoving

1. Het netvlies en de oogzenuw
1a. Het netvlies
Lichtstralen vallen, via de ooglens, door het glasvocht op het netvlies (retina). In het netvlies liggen de kegeltjes en de staafjes (fotoreceptoren) die de lichtstralen opvangen. Onder invloed van de fotopigmenten (o.a. rodopsine) in het netvlies wordt de lichtenergie omgezet in elektrische energie.
  

De fotoreceptoren worden geprikkeld en geven dit elektrische signaal door aan de zenuwvezels. Al deze zenuwvezeltjes, afkomstig van de staafjes en kegels van het netvlies, komen bij elkaar in de kop van de oogzenuw (papil). In de papil komen ongeveer 1.0 – 1.2 miljoen zenuwvezels, afkomstig van axonen van de ganglioncellen, bijeen.

 

1b. Hoe reageert het netvlies op licht?
tekening: een doorsnede door het netvlies: het licht valt, via het glasvocht, naar binnen en bereikt het netvlies  (zie pijltjes)

De eerste laag is de zenuwvezellaag (NFL, bij de pijltjes)
GCL= gangliocel laag (schakelcellen)
FR= fotoreceptoren (rood=kegel, geel = staafjes)
RPE= retina-pigment-epitheel (pigmentblad)

Het licht valt binnen, via de glasvochtruimte, op het netvlies. Het gaat door de verschillende lagen van het netvlies heen en bereikt uiteindelijk de fotoreceptoren (FR: kegeltjes en staafjes). Wanneer er licht op het netvlies valt, wekken de staafjes en kegeltjes elektrische signalen op die zorgen voor prikkelingen in de zenuwcellen waarmee ze verbonden zijn.

Het licht wordt in de fotoreceptoren (FR) omgezet in een elektrisch signaal. Dit signaal wordt teruggestuurd van de fotoreceptoren naar de GCL (schakelcellen), naar de NFL (zenuwvezellaag) en vervolgens richting de oogzenuw. De oogzenuw bevat vele ‘stroomdraadjes’ die het signaal verder sturen (ganglioncel axonen genoemd). De oogzenuw zendt het signaal naar de hersenen toe. Hier nemen we de beelden waar. De laag onder de fotoreceptoren heet de RPE laag (retinaal pigmentepitheel) die het overmatig licht absorbeert. Voor details, zie folder bouw/functie van het netvlies.

1c. De oogzenuw
Het beeld dat in het oog gevormd wordt van de buitenwereld, wordt in het netvlies omgezet in elektrische signalen die door de oogzenuw worden doorgestuurd naar het achterste gedeelte van de hersenen (visuele schors) waar interpretatie van het beeld, het eigenlijke zien, plaatsvindt. De oogzenuw (Latijn: nervus opticus; Engels: optic nerve) is dus de verbindingskabel tussen het oog en de visuele schors, het hersengedeelte waarmee we zien. De oogzenuw bestaat uit meer dan een miljoen fijne elektriciteitsdraden, de oogzenuwvezels.
Achterin het oog bevindt zich dus de oogzenuw (nervus opticus). Het is in feite de informatiekabel die het oog verbindt met de hersenen. De plek waar de oogzenuw vast zit aan de oogbol heet de kop van de oogzenuw (papil of het begin van de oogzenuw). De kop van de oogzenuw (Latijn: papil) is bij oogspiegelen zichtbaar in het oog als een rose schijfje waaruit bloedvaten ontspringen (zie foto hierboven). De papil heeft een diameter van ongeveer 1.50 – 1.75 mm en een oppervlakte van 2.0-2.5 mm(range 1.4-3.0).
Alle zenuwen afkomstig van de staafjes en kegels komen samen in de papil; dit zijn ± 1.0-1.2 miljoen zenuwvezels. De papil heeft zelf geen netvlies  (geen zintuigcellen aanwezig) waardoor men hier niet mee kan kijken. Daarom wordt het de ‘blinde vlek’ genoemd (dit is zichtbaar als een gezichtsveldonderzoek wordt verricht). Daar waar de oogzenuw de oogbol verlaat, wordt de oogzenuw dikker, namelijk ongeveer 3 mm. Dit komt doordat de zenuwvezels daar een beschermlaagje (isolatielaagje) om zich heen hebben. Dit wordt de myelineschede genoemd.

In de papil en de oogzenuw zitten alleen de zenuwvezels van het betreffende oog. De zenuwvezels zijn nog niet gekruist (dus, de rechter oogzenuw bevat alleen zenuwvezels van het rechter oog en de linker oogzenuw bevat alleen zenuwvezels van het linker oog).
De zenuwvezelbundels (axonen van de ganglioncellaag) lopen vanuit het netvlies naar de kop van de oogzenuw (papil). In de papil buigen de zenuwvezelbundels om en gaan dan het oog uit. Ze moeten dan de harde oogrok (sclera) passeren via vele kleine kanaaltjes in de sclera. In de sclera zitten ongeveer 200-300 kanaaltjes waar de zenuwvezels doorheen lopen. Dit wordt de lamina cribrosa genoemd. De lamina cribrosa heeft een dikte van ongeveer 350 μm (range 250-400). Bij glaucoom (‘hoge oogdruk’) is de lamina cribrosa dunner dan normaal.

De sclera gaat over in de dura (hersenvlies). De oogzenuw loopt door de ruimte van de oogkas naar achteren, gaat door een opening in de schedelbasis (canalis opticum) en komt terecht in de schedelholte. In de schedelholte liggen de hersenen. De lengte van de oogzenuw is  ± 28 mm in de oogkas en ± 8-12 mm in de hersenen (tot het chiasma).

Animatiefilm

1d. Bloedvat voorziening
Vanuit de papil komen de bloedvaten het oog binnen. Deze bloedvaten voorzien het netvlies van bloed/zuurstof. Het aanvoerend bloedvat wordt de arteria centralis retinae genoemd (CRA), het afvoerend bloedvat wordt de vene centralis retinae (CRV) genoemd. Deze bloedvaten betreden het voorste deel van de oogzenuw (in de eerste 10-12 mm van de oogzenuw):

      
Een overzichtsfoto (doorsnede van het oog) met een detail van het omkaderd gebied. Daarnaast een 2 detailopnames van de papil (kop van de oogzenuw): CRA= centrale retinale arterie,  CRV= centrale retinale vene, LC= lamina cribrosa, a.cil.post= arteria ciliaris posterior, papil= de kop (begin) van de oogzenuw


Doorsnede door de papil (begin van de oogzenuw)

De oogzenuw wordt van bloed voorzien door de CRA en door de pia-aftakkingen van de arachnoidea (een hersenvlieslaag). Deze laatste is afkomstig van de arteria ophthalmica (het grote toevoerend bloedvat dat het oog van bloed voorziet). De arachnoidea bevat hersenvloeistof en staat derhalve in contact met de hersenen.
De zenuwvezeltjes zelf (de axonen) zijn afhankelijk van de metabole productie in de cellichamen in het netvlies. Afvalproducten (metabolieten) worden via de zenuwvezels (axonen) afgevoerd. Het axonale transport van de metabole producten vindt plaats over de lengte van de oogzenuw (vanaf het netvlies, richting de hersenen). Dit transport vereist een hoog zuurstofconcentratie (afkomstig van bloedvaatjes) en is gevoelig voor een tekort aan zuurstof/bloed (ischemie), ontstekingen (inflammatie) of drukverhogende processen (bijv. een gezwel). Als dit axonale transport (flow) wordt onderbroken door bovengenoemde oorzaken, ontstaat een ophoping van afvalmateriaal hetgeen leidt tot zwelling van de oogzenuw. Dit wordt papiloedeem genoemd.

2. De oogzenuwbanen en het hersencentrum
De oogzenuw loopt in de oogkas naar achteren en gaat door een opening in de schedelbasis naar de schedel toe. Vrijwel direct daarna kruist een gedeelte van de zenuwvezels elkaar. Deze kruising wordt het chiasma opticum genoemd. Het chiasma ligt net boven de hypothalamus (hormoonklier).

In dit kruispunt wordt de helft van de informatie afkomstig van het linker oog naar de linker hersenhelft gestuurd (ongekruiste zenuwvezels) terwijl de andere helft naar de rechter hersenhelft gestuurd wordt (het gekruiste deel). Ditzelfde geldt ook voor het rechter oog. Elke hersenhelft ontvangt zo halve beelden uit beide ogen.

Welk deel van de zenuwen kruisen? De zenuwvezels van het netvlies aan de neuszijde van beide ogen (nasale retina) kruisen in het chiasma (zie de gele kleur in het linker oog en de blauwe kleur in het rechter oog). Dit komt overeen met het gezichtsveld aan de buitenkant/zijkanten (het temporale deel). Na de kruising van de zenuwvezels in het knooppunt (chiasma opticum), ontspringen van hieruit 2 banen die ieder naar de linker en rechter hersenhelft toe lopen. Zo’n baan wordt de tractus opticus genoemd.  Vanuit de kruising lopen alle signalen die uit het rechterdeel van het gezichtsveld van beide ogen komen, via de linker oogzenuwbaan, naar het ziencentrum links (in de hersenen).

De zenuwvezels, afkomstig van de linker gezichtsvelden van beide ogen, vervolgen hun weg in de rechter tractus opticus en gaan dan naar de rechter hersenhelft toe (en visa versa). De tractus opticus komt uit in bepaalde zenuwknopen (corpus geniculatum laterale, zie de blauwe en gele knoop in de tekening). Na deze zenuwknoop gepasseerd te zijn, komen de zenuwvezels, via de radiatio optica, uiteindelijk terecht in de ziencentra van de hersenen, ofwel de hersenschors (het visuele centrum in de optische schors of occipitaal kwab). Dit hersendeel bevindt zich in het achterhoofd en hiermee registreren wij de beelden (rode en roze gebied).

 

tekening (doorsnede door hersenen):
– grijs gebied         = grote hersenen
– lichtgroen gebied = hersenstam
– oranje gebeid      = kleine hersenen
– rode/roze gebied = ziencentrum

De zenuwvezels komen terecht in de “primaire visuele (calcarina) cortex” in de occipitale kwab (andere benamingen voor dit primaire visuele gebied zijn striate cortex, Brodmann area 17 of V1). In dit deel van de hersenschors komen de beelden aan (zie het rode gebied in de tekening).

De gele vlek (macula) in het oog bevat de meeste receptoren en neemt dan ook een groot deel van de optische schors in beslag. Dit verklaart waarom met de gele vlek zo scherp kan worden gezien. De vezels van de gele vlek komen terecht in het meest achterste deel van de schors (achterste tip van de schors), de vezels van het omliggende veld (perifere gezichtsveld) eindigen in het voorste deel van de hersenschors. De gegevens uit de gele vlek komen in beide ziencentra links en rechts in de hersenen terecht. Dit is een soort extra beveiliging, zodat bij uitval aan één kant van de hersenen de functie van de gele vlek niet helemaal uitvalt.

Naast de primaire visuele (striate) cortex bestaan nog andere omliggende hersengebieden die behoren tot de occipitale schors (roze gebied). Deze omliggende gebieden zijn de parastriate cortex (Brodmann area 18 of V2) en de peristriate cortex (Brodmann area 19, V3 en hoger). Deze gebieden spelen een rol bij de integratie van het gezichtsvermogen (de hogere visuele functies, gevoeligheid bij beweging en richtingsgevoel, cerebrale kleurwaarneming, snelheid en richting van bewegende beelden ed).

Voorbij de kruising (chiasma) geldt de volgende regel. Als één van de banen die ontspringen vanaf het chiasma opticum (tractus opticus, radiatio optica of het visuele hersencentrum) uitgeschakeld wordt, dan beinvloedt dat het halve beeld van beide ogen. Bij uitval van de zenuwbaan in de linker hersenhelft wordt het rechter deel van het gezichtsveld, zowel voor het linker als het rechteroog, niet meer gezien. Omgekeerd zal bij een uitval in de rechter hersenhelft, bijv. door een herseninfarct, het linker deel van het gezichtsveld niet meer worden waargenomen. Deze uitval van het gezichtsveld kan compleet of incompleet zijn. Het wordt ook wel een homonieme heminanopsie genoemd (homoniem= aan beide zijden gelegen; hemianopsie= halfzijdige uitval). Uitval van het gezichtsveld is aan de tegenoverliggende zijde van de aandoening gelegen, dus uitval van het linker deel van het gezichtsveld wordt veroorzaakt door een afwijking in de rechter hersenhelft (ook wel contralateraal genoemd). Dit komt door de kruising van de zenuwvezels.
Voor een overzicht van de afwijkingen van de oogzenuw en hersenbanen →  lees verder.

3. De hersenzenuwen  (voor parmedici, co-assistenten)
Bepaalde hersenzenuwen spelen een rol bij het oog. De hersenen bevatten 12 hersenzenuwen. Deze hersenzenuwen sturen de volgende structuren aan:

de 2e hersenzenuw (nervus opticus) de oogzenuw

de 3e hersenzenuw (nervus oculomotorius)

– diverse oogspieren
– bovenoogleden
– de pupil – accommodatie
de 4e hersenzenuw (nervus trochlearis) een oogspier
de 5e hersenzenuw (nervus ophthalmicus) gevoeligheid hoornvlies
de 6e hersenzenuw (nervus abducens) een oogspier
de 7e hersenzenuw (nervus facialis) gelaatsspieren en oogleden

Er zijn hersenzenuwen die oogspieren aansturen (motorisch) en die voor het gevoel zorgen (sensorisch). De functie staat in een blauwe kleur vermeld.  De volgende afkortingen worden gebruikt:
– n = nervus (zenuw)
– m = musculus (spier)
Hieronder volgt een overzicht van de oogheelkundige hersenzenuwen en wat zij aansturen:

  • Hersenzenuw II  (n. opticus):
    • het oog zelf (netvlies): verzenden van waargenomen beelden naar de hersenen
        
      oogzenuw aan de rechterzijde van de oogbol
  • Hersenzenuw III (n. oculomotorius)
    • bovenste rechte oogspier (m. rectus superior)
    • onderste rechte oogspier (m. rectus inferior)
    • onderste schuine oogspier (m. obliquus inferior)
    • middelste rechte oogspier (m. rectus medialis)
    • bovenooglid (m. levator palpebrae) → heffen van het bovenooglid
    • iris: autonome, motorische takken (parasympatische takken) gaan via n III → ganglion ciliare → n. ciliares breves → corpus ciliare (accommodatie) en iris (pupilvernauwing)
  • Hersenzenuw IV (n. trochlearis)
    • bovenste schuine oogspier (m. obliquus superior)
          

-tekening links: een bovenaanzicht, men kijkt van bovenaf op het oog en de neus.
-tekening rechts: een bovenaanzicht, waarbij het oog niet meer zichtbaar (men kijkt op de bodem van de oogkas)
Structuren zijn zichtbaar die vanuit het oog naar de hersenen lopen

1= ganglion trigeminale (hersenzenuw V), 2= chiasma opticum (de plaats waar de oogzenuwen van beide ogen tezamen komen), 3= oogzenuw (nervus opticus, hersenzenuw II), 4= n. frontalis, 5= traanklier, 6= bovenste rechte oogspier (m. rectus superior), 7= zenuwknoop (ganglion ciliare), 8= binnenste rechte oogspier (m. rectus medialis), 9= onderste rechte oogspier (m. rectus inferior), 10= schuine onderste oogspier (m. obliquus inferior)

  • Hersenzenuw V  (n. trigeminus): dit is een gevoelszenuw; in de zenuwknoop (ganglion trigeminale) splitst de zenuw zich in 3 takken:
    • n. ophthalmicus (n. V1): de oogheelkundige tak
      • n. frontalis
          • n. supratrochlearis en supraorbitalis: conjunctiva (superior), huid rondom oogkas, bovenooglid
      • n. lacrimalis: traanklier en stukje huid aan de boven-buitenzijde van de oogkas
      • n. nasociliares: bereikt de intraconale ruimte door de annulus van Zinn
          • gevoelstakken (sensorisch) vanaf cornea, sclera, iris, corpus cilaire → sclera → n. ciliares breves (tussen oog en het ganglion ciliare [zenuwknoop]) → ganglion ciliare (zonder overschakeling of synaps) → n. nasociliares
          • gevoelstakken (sensorisch) vanaf cornea, sclera, iris, corpus cilaire, conjunctiva (limbaal) → sclera (van vóórzijde naar achterzijde via de sclera)→ n. ciliares longi (niet via ganglion ciliare) → n. nasociliares (Nadat de zenuw de sclera penetreert, lopen de zenuwtjes naar voren, tezamen met de a.ciliaris post. longus in de 3 en 9 uur meridiaan (dan worden ze zichtbaar in het oog). Bij beschadiging van deze zenuwtjes door een laserbehandeling ontstaat een neurotrofe keratopathie)
          • n. infratrochlearis: conjunctiva (superior)
          • n. ethmoidalis: neusvleugel, topje van de neus (van belang bij zie herpes zoster infectie)
    • n. maxillaris (n. V2)
      • n. infraorbitalis: conjunctiva (inferior), huid oogkas onder
      • n. zygomaticus: conjunctiva (lateraal) (oude literatuur suggereert dat een tak hiervan de traanklier aanstuurt)
      • n. alveolares superiores: tanden bovenkaak
    • n. mandibularis (n. V3): onderkaak
        

      huidgebied passend bij de 3 trigeminustakken (V1,V2,V3)
  • Hersenzenuw VI (n. abducens)
    • buitenste rechte oogspier (musculus rectus lateralis)
  • Hersenzenuw VII (n. facialis)
    • n. zygomaticus: verzorgt de gelaatsspieren bestaande uit de kringspier rondom het oog (orbicularis) en de oogkas (sluiten van de ogen) en de voorhoofdspier
  • Overige zenuwen (geen aparte hersenzenuwen): de autonome zenuwen (motorische aansturing)
    • Sympaticus: de zenuw verloopt in 3 segmenten. Als eerste begint het in de hypothalamus (1e order segment), loopt via ruggemerg naar cervicaal ganglion (in de hals, tussen de wervels C7 en T1;  overschakeling in de ciliospinale kern Budge-Waller) → carotis interna (ganglion cervicale)
        • een klein deel splitst zich hier af en vormt tezamen met n. petrosus ‘de vidian nerve’; hier komen later de parasympatische zenuwtjes ook bij → zweetklieren hoofd, traanklier (onduidelijk)
        • een groter deel loopt verder via carotis en komt uit in de sinus cavernosus;
            1. de zenuw loopt eerst even mee met de n. VI, hierna met de  n. nasociliaris (van n. V1) → via de apex naar de zenuwknoop (ganglion ciliare) zonder te schakelen (geen synaps) → via n. ciliares breves (in associatie met de n. ciliaris longi) → m. dilatator pupillae in de iris (pupilverwijding)
            2. zenuw loopt mee met de arteria ophthalmica → vervolgens met a. frontalis en lacrimalis → m. tarsalis superior (Müllerse spier: heffen van het bovenooglid)
        • de onderste onderooglid- retractor (bij uitval ontstaat een hoogstand van het onderooglid)
        • de supraorbitale takjes stimuleren de zweetkliertjes van het voorhoofd → zweetproductie (hidrosis)
        • bloedvaten: vernauwing van de bloedvaten (vasoconstrictie)
          Bij een Horner syndroom valt de sympaticus uit waardoor het volgende optreedt: een nauwere pupil (miosis), een laagstand van het bovenooglid (ptosis), een hogere stand van het onderooglid, onvoldoende zweetproductie (anhidrosis) en verwijding van de bloedvaten (vasodilatatie).
    • Parasympaticus: de zenuw ontspringt op 2 plaatsen voor het oog en voor de traanklier
      • wbt oog: de zenuw begint in de hersenstam (Edinger-Westphal EW kernen binnen de 3e hersenzenuwkern), zenuwvezels lopen aan de oppervlakte van hersenzenuw III → onderste aftakking van de n III (die de m. obliques inferior aanstuurt → in apex orbitae naar ganglion ciliare (schakeling) → n. ciliaris posterior (short ciliary nerves) →
          1. voorsegment en iris → m. sphincter pupillae in de iris (pupilvernauwing). De EW-kern wordt afgeremd door oa de cortex (frontaal), hypothalamus. Tijdens de slaap vermindert deze inhibitie waardoor de EW-kern meer gestimuleerd wordt. Dit leidt tot een nauwere pupil tijdens slapen.
          2. corpus ciliare → m. ciliare (accommodatie-kringspier) → samentrekking waardoor accommodatie (boller worden van de lens)
      • wbt traanklier: de zenuw begint in de lacrimalis-kern in de pons (lacrimopalatonasale kern), achter de nVII-kern. Deze ontvangt informatie van de n.V (reflextranen) en van hypothalamus, loopt een klein stukje mee met n VII, splitst zich af → ‘vidian nerve’ → ganglia geniculata en sphenopalatina/pterygopalatina  → fissura orbitalis inferior → via n. lacrimalis naar traanklier: reflextranen (irritatie in oog → prikkeling van V → stimulatie parasympaticus)
      • Afwijkingen:
        De nerves ciliaris longi (long ciliary nerves) bevatten de sensorische zenuwen van de n.nasociliaris die de cornea innerveert. Uitval of beschadiging (door laser) kan leiden tot een neurotrofe keratopathie (hoornvliesafwijking)
        De nerves ciliaris breves (short ciliary nerves) bevatten de sympatische en parasympatische zenuwen (van het ganglion ciliaris naar de irisspieren). Deze zijn in het oog moeilijk te vinden omdat de locatie kan wisselen. Ze liggen vaak meer anterior dan de nerves ciliaris longi. Thermale schade door laser kan leiden tot een wijde pupil en accommodatieverlies.

4. Verdoving
Bij een oogoperatie zijn verschillende verdovingstechnieken mogelijk. Het kan dan gaan om:

  • Anesthesie (gevoelloosheid): hiervoor is blokkage nodig van de gevoelszenuwen. Dit zijn de 2 takken van hersenzenuw V (de ophthalmicus en de maxillaris). Bij druppelverdoving worden alleen de eindtakken van het hoornvlies en het slijmvlies verdoofd. Structuren in het oog, zoals de iris en het corpus ciliare (met de ophangbandjes van de ooglens), worden niet goed verdoofd. Vandaar dat vaak nog verdoving in het oog  wordt gespoten tijdens de operatie zelf om pijn te voorkomen.
  • Akinesie (geen beweging van het oog): hiervoor is blokkade nodig van de zenuwen die de oogspieren aansturen (de hersenzenuwen III, IV en VI)
  • Gezichtsvermogen: bij een verdoving is het niet noodzakelijk dat het zicht tijdelijk weggaat. Bij verdoving van hersenzenuw II (n. opticus) zal het zicht (gedeeltelijk) tijdelijk weggaan.

De methode van verdoving bepaalt in welke mate anesthesie (pijnbeleving), akinesie (onbeweeglijkheid) en uitval van het gezichtsvermogen optreedt.

Gerelateerde folders

  • Verlamming van de hersenzenuwen leidt tot onvoldoende werking van de oogspieren of gelaatsspieren. Hiervoor is een aparte folder gemaakt op deze website → lees verder.
  • de verschillende verdovingstechnieken (druppels, subtenon, retrobulbair) → lees verder.
Scroll naar top