BIOLOGIE - Examenreader Neurobiologie 2007-2008

Examenreader Neurobiologie

INHOUD

2. SAMENVATTING HORMONEN (transparanten)......................................................................................3

3. HERHALINGSOPDRACHT HORMONEN.................................................................................................8

4. SAMENVATTING BOUW VAN HET CZS (transparanten)......................................................................9

5. OEFENVRAGEN OVER DE BOUW VAN HET CZS..............................................................................16

6. ANTWOORDEN VAN DE OEFENVRAGEN OVER DE BOUW VAN HET CZS.................................19

7. SAMENVATTING IMPULSGELEIDING EN IMPULSOVERDRACHT (transparanten)......................20

8. OEFENVRAGEN OVER IMPULSGELEIDING EN IMPULSOVERDRACHT......................................27

9. ANTWOORDEN VAN DE OEFENVRAGEN OVER IMPULSGELEIDING EN IMPULSOVERDRACHT.............................................................................................................................32

10. SAMENVATTING ZINTUIGEN (transparanten)......................................................................................33

11. THEORIE EN EXPERIMENTEN STEREOSCOPIE...............................................................................36

12. ANTWOORDEN THEORIE EN EXPERIMENTEN STEREOSCOPIE.................................................40

13. OEFENVRAGEN OVER ZINTUIGEN (algemeen, gezichtszintuig, evenwichtszintuig)....................41

14. ANTWOORDEN VAN DE OEFENVRAGEN OVER ZINTUIGEN.........................................................48

15. SAMENVATTING SPIERENSTELSEL.....................................................................................................49

16. OEFENVRAGEN OVER HET SPIERSTELSEL......................................................................................56

17. ANTWOORDEN VAN DE OEFENVRAGEN OVER HET SPIERSTELSEL........................................58

18. SAMENVATTING HORMONEN EN HORMOONKLIEREN (door leerlingen).....................................59

SAMENVATTING HORMONEN (transparanten)

Het hypothalamus-hypofyse-complex

De hypothalamus ligt midden in je hoofd. Daaronder ligt de hypofyse. Die bestaat uit een voorkwab en een achterkwab. De hypothalamus bestaat uit neurosecretorische cellen: zenuwcellen die hormonen kunnen

afgeven. Als zenuwcellen in de hypothalamus bepaalde impulsen ontvangen, maken ze hormonen die

worden afgegeven aan het bloed. Sommige zenuwcellen in de hypothalamus geven hun hormonen rechtstreeks af aan het bloed in

de hypofyse-achterkwab. Andere zenuwcellen geven hun hormonen af aan het bloed dat van de hypothalamus naar de

hypofyse-voorkwab stroomt. In de voorkwab worden daarop hormonen gemaakt en afgegeven die vervolgens door het hele

lichaam stromen.

BIOLOGIE Examenreader neurobiologie 3

Een voorbeeld van een regelkring:

Regelkring / terugkoppelingsschema / feedback-mechanisme van de schildklier

De hypothalamus geeft Thyreotropine releasing hormone (TRH) af aan het bloed dat vervolgens naar de hypofyse stroomt.

De hypofyse reageert door schildklierstimulerend hormoon (thyroid stimulating hormone (TSH)) aan het bloed af te geven:

In de schildklier zet die stof aan tot productie van Thyroxine. Thyroxine wordt aan het bloed afgegeven. Dat activeert cellen in je lichaam tot verhoogde activiteit (spiercellen: rillen, opslagorganen:

aanspreken opgeslagen reserves etc.). Door de verhoogde verbranding ontstaat energie (spiercellen: rillen) en warmte. Daardoor krijg je

het warm. Langzaamaan word je kerntemperatuur warmer. Je zintuigen registreren dit en sturen die informatie naar de hersenen, waaronder de

hypothalamus. De hypothalamus gaat hierdoor minder TRH afgegeven. En dus zal de hypofyse minder TSH afgeven. En dus zal de schildklier minder Thyroxine afgeven.


De belangrijkste hormoonklieren in je lichaam

Van boven naar beneden: Hypothalamus, pijnappelklier, hypofyse, schildklier, bijschildklieren, zwezerik, bijnieren, alvleesklier, eierstokken, zaadballen.

Misverstanden weggewerkt: 1. Hormonen zijn geen enzymen. Ze zijn zelf niet in staat bepaalde chemische reacties te versnellen

of te vertragen! 2. Hormonen werken heel specifiek op een doelorgaan. Dit doelorgaan bevat receptoren op de

membraan waaraan het hormoon kan binden, waarna reacties op gang komen. 3. Het zenuwstelsel en het hormoonstelsel kun je niet los van elkaar zien:

Het hormoonstelsel en het zenuwstelsel hangen structureel, chemisch en functioneel samen! Zij zijn aan elkaar verbonden via het hypothalamus-hypofyse systeem. Chemische stoffen als adrenaline kunnen zowel een hormoon zijn als een signaal in het

zenuwstelsel. Feedback regulatie komt zowel voor in het hormoonstelsel als in het zenuwstelsel. De hypothalamus bestaat uit neurosecretorische cellen: zenuwcellen die hormonen kunnen

afgeven.


Hormonen en hormoonklieren in je lichaam

Èn: -Bijniermerg: productie adrenaline en noradrenaline -Pijnappelklier: betrokken bij dag/nacht ritme -Zwezerik (thymus): functie bij afweer Recent inzicht: ook vetweefsel is een hormoonklier; mannen en vrouwen hebben een verschillend type vetweefsel, dat verschillende effecten heeft. Mogelijk wordt prostaatkanker bij oudere mannen daardoor veroorzaakt.


Overzicht hormoonklieren en hormonen

Hormoonklieren Hormonen Functie van hormoon Doelorgaan van hormoon

Hypothelamus Hormonen die vrijkomen in de hypofyse-

achterkwab en hormonen die de hypofyse-

voorkwab reguleren.

Zorgen voor vrijmaken van hormonen uit de hypofyse. Hypofyse

Hypolyse-acherkwab Anti-diuretisch hormoon (ADH) Veroorzaakt verminderde waterafgifte door de nieren. Nieren

Oxytocine Stimuleert de samentrekking van de baarmoeder en van de melkklieren in de borsten

Baarmoeder en borsten

Hypolyse-voorkwab Groeihormoon (GH) Stimuleert de groei tot de puberteit, daarna het toenemen van spiermassa bij trainen.

Hele lichaam (vooral botten)

Prolactine (PRL) Stimuleert de melkproductie en –afgifte. Borsten

Schildklierstimulerend hormoon (TSH) Stimuleert de schildklier tot afgifte van Schildklierhormoon (TH). Schildklier

Bijnierschorsstimulerend hormoon (ACTH) Stimuleert de bijnierschors tot afgifte van Corticosteroiden. Bijnierschors

Follikelstimuleend hormoon (FSH) Stimuleert de productie van eicellen en zaadcellen. Follikel/zaadcellen

Luteiniserend hormoon (LH) Stimuleert de eierstokken en zaadballen tot het maken van geslachtshormonen. Eierstokken en zaadballen

Schildklier Schildklierhormoon (TH) Stimuleert en handhaaft de mate van dissimilatie. Hele lichaam

Alvleesklier Insuline Verlaagt de glucoseconcentratie van het bloed door de omzetting in glycogeen en opslag van glycogeen in de lever en in de spieren.

Lever en spieren

Alvleesklier Glucagon Verhoogt de glucoseconcentratie van het bloed door de omzetting van glycogeen uit de lever en de spieren.

Lever en spieren

Bijnierschors Coticostrioden zoals Cortisol Zorgt voor een lange termijn stressrespons door een omzetting van eiwitten en vetzuren in glucose, verhoging van de bloeddruk, onderdrukking van het immuunsysteem.

Hele lichaam

Bijniermerg Adrinaline en Noradrenaline Zorgt voor een korte termijn stressrespons door een snelle omzetting van glycogeen in glucose, verhoging van de metabolische activiteit, samentrekking van bepaalde bloedvaten (maakt lichaam klaar voor actie).

Hele lichaam

Testes Testosteron Stimuleert de zaadcelproductie, veroorzaakt secundaire geslachtskenmerken. Zaadballen en hele lichaam

Eierstrokken Oestrogeen Stimuleert de groei van het baarmoederslijmvlies, veroorzaakt secundaire geslachtskenmerken.

Baarmoeder en hele lichaam

Eierstrokken Progresteron Stimuleert de groei van het baarmoederslijmvlies. Baarmoeder

Thymus Thymosine Is betrokken bij de afweer. Het lichaam


Pijnappelklier Melatonine Is betrokken bij het dag/nacht ritme.


1. HERHALINGSOPDRACHT HORMONEN

(Opdracht bij hoofdstuk 11, Nectar deel 1) Hieronder staat een lijst met de belangrijkste hormoonklieren en de hormonen die ze maken. In een viertal werk je aan één van die hormoonklieren. Jullie hebben anderhalve les de tijd voor onderstaande opdrachten. Lees eerst alle opdrachten door om een totaalbeeld van de opdracht te krijgen.

Groep Hormoonklier Hormoon/hormonen 1 schildklier

pijnappelklier (epifyse) schildklierhormoon (thyroxine) melatonine

2 bijnieren adrenaline en cortisol 3 eilandjes van Langerhans insuline en glucagon 4 testes

hypofyse-voorkwab testosteron FSH en LH

5 ovaria hypofyse-voorkwab

oestrogeen, progesteron FSH en LH

6 placenta hypofyse-voorkwab hypofyse-achterkwab

HCG prolactine oxytocine

7 hypofyse-achterkwab antidiuretisch hormoon (ADH)

Opdracht 1: (15 minuten) Nu gaan jullie een digitale samenvatting maken (maximaal één A4’tje). Besluit eerst welke informatie over de functie van de hormoonklier en de werking van het hormoon in het doelorgaan je in de samenvatting wilt opnemen. Maak daarna eerst een ruwe opzet. Werk dan pas de samenvatting uit. Gebruik in ieder geval ook één of meerdere figuren of schema’s (bijvoorbeeld de figuur die je van je docent krijgt). Beschrijf in ieder geval ook in woorden (in detail) de functie van de hormoonklier en de precieze werking en regulatie van het hormoon. NB wees helder en volledig in je formuleringen. Klasgenoten die niets van de hormoonklier weten, moeten de informatie zonder meer kunnen begrijpen.


2. SAMENVATTING BOUW VAN HET CZS (transparanten)

Het zenuwstelsel bestaat uit twee delen:

1. Centrale zenuwstelsel (CZS): grote hersenen, kleine hersenen, hersenstam, ruggenmerg.

2. Perifere zenuwstelsel: zenuwen en zenuwcellen die overal door het lichaam lopen buiten de schedel en wervelkolom

Algemene werking van het zenuwstelsel:

Zenuwcellen (neuronen): verzorgen de communicatie tussen de cellen

in het lichaam zijn overal in het lichaam te vinden, maar

vooral in de hersenen en het ruggenmerg bestaan uit een cellichaam, dendrieten en

een axon

Je lichaam bevat meer dan 100 miljard neuronen!


Drie typen zenuwcellen: sensorische zenuwcellen: geven signalen door naar het CZS motorische zenuwcellen: geven signalen door vanuit het CZS schakelcellen: geven signalen door binnen het CZS

Zenuwcellen bestaan uit: een cellichaam: de kern bepaalt de eigenschappen van de cel dendrieten: voeren signalen aan een axon: voert een signaal af

Een axon heeft een myelineschede als isolatiemateriaal. De schede heeft een verknoopte structuur: knopen (cellen van Schwann) en insnoeringen (knopen van Ranvier) wisselen elkaar af.

De zenuwcellen hebben een grijze kleur en de myeline is wit. Daardoor zijn ze goed zichtbaar.

Doordat de cellichamen altijd groepsgewijs voorkomen is er met het blote oog te zien waar ze zitten.


Een reflex(boog): is een reactie op een prikkel die plaats heeft zonder of voordat we ons ervan bewust zijn bestaat uit een receptor, een deel van het centrale zenuwstelsel en een effector (spier of klier) dient ter bescherming van het lichaam / het handhaven van bepaalde houdingen / het regelen van

processen in het lichaam

Voorbeelden: kniepeesreflex, hoestreflex, pupilreflex en slikreflex.

Oefeningen: (in tweetallen) 1. Bij de behandeling van pijnlijke wonden worden patiënten soms plaatselijk verdoofd. Dat wil

zeggen dat alle sensorische neuronen op een bepaalde plaats worden uitgeschakeld. a. Is het mogelijk dat een patiënt tijdens deze behandeling zijn hand in een reflex terugtrekt? b. Is het mogelijk dat een patiënt tijdens deze behandeling deze hand bewust terugtrekt?

2. Bij een patiënt met een hoge dwarslaesie is het ruggenmerg onderbroken ter hoogte van de hals. a. Als je bij deze patiënt met een gloeiend heet voorwerp de hand aanraakt, zal deze dan pijn

voelen? b. Zal deze patiënt de hand in een reflex terugtrekken?


Bouw centrale zenuwstelsel

Ruggenmerg: Het ruggenmerg ligt ìn de wervels Er ontspringen 4 zenuwbundels tussen elke wervel:

Aan de buikzijde links en rechts motorische zenuwbundels (wit vanwege myelineschedes)

Aan de rugzijde links en rechts sensorische zenuwbundels (wit vanwege myelineschedes)

Buiten het ruggenmerg worden de zenuwbundels samengevoegd: er ontstaat een gemengde zenuw

Cellichamen van motorische en schakelzenuwcellen liggen in het ruggenmerg (grijs)

Cellichamen van sensorische zenuwcellen liggen aan de rugzijde buiten het ruggenmerg: ruggenmergzenuwknopen (grijs)

In totaal 32 ruggenmergzenuwen en 32 ruggenmergzenuwknopen


Hersenstam:

Legenda: 1. middenhersenen 2. pons 3. verlengde merg 4. hypofyse 5. hersenzenuwen 6. grijze stof 7. witte stof

Verbinding tussen ruggenmerg en middenhersenen Er ontspringen 12 hersenzenuwen en 12

hersenzenuwknopen (analoog aan ruggenmergzenuwen) Bevat twee dikke banen van motorische zenuwen die

elkaar kruisen op de pons. Daardoor stuurt de rechterhersenhelft je linker lichaamshelft aan en omgekeerd

Regeling belangrijke autonome processen zoals hartregulatiecentrum ademcentrum temperatuurregulatiecentrum

Kleine hersenen Liggen boven en achter de hersenstam Betrokken bij regulatie en coördinatie van lichaamsbewegingen

Tussenhersenen Bevat thalamus en hypothalamus

Grote hersenen Weinig over bekend Vroeger veel onderzoek met ter dood veroordeelden Tegenwoordig veel onderzoek aan personen die na een hersenbloeding uitval vertonen van

bepaalde lichaamsfuncties

Oude snijzaal universiteit Bologna, Italië


Grote hersenen Zorgen voor denken, bewustzijn, creativiteit, geheugen, intelligentie en persoonlijkheid De twee helften zijn verbonden door de hersenbalk, waardoor afstemming tussen beide helften

mogelijk is. De linkerhersenhelft stuurt de rechterlichaamshelft en de linkergelaatshelft. De rechterhersenhelft

stuurt de linkerlichaamshelft en de rechtergelaatshelft. Hoewel de hersenhelften anatomisch gesproken gelijk zijn, is hun functie verschillend: één van de

twee − meestal de linker − is de dominante hersenhelft (dit verklaart waarom de meeste mensen rechtshandig zijn) Dominante hersenhelft: logisch denken, geordend verwerken van informatie, lezen, schrijven

en spreken, herleiden en redeneren, algebra. Niet-dominante hersenhelft: oriëntatie van het lichaam in de ruimte, begrijpen van visuele

kunst en muziek, geometrie.

Oefening: (in tweetallen)

Beschrijf welke weg via je zintuigen, zenuwen en hersenen wordt afgelegd als je een snoepje ziet liggen, het oppakt, het in je mond stopt en proeft dat het een zuurtje is.

Het perifere zenuwstelsel is onderverdeeld in twee delen: 1. Animale zenuwstelsel : bewust, controleert de interacties met de buitenwereld 2. Autonome zenuwstelsel : buiten de wil om, regelt werking van de inwendige organen

Het autonome zenuwstelsel is onderverdeeld in twee delen: a) Orthosympathische deel regelt processen bij activiteit b) Parasympathische deel regelt processen bij schijnbare rust

Het autonome zenuwstelsel wordt onbewust, reflexmatig aangestuurd door zenuwcellen Die zenuwcellen reguleren de vijf inwendige stelsels:

circulatiestelsel spijsverteringsstelsel uitscheidingsstelsel ademhalingsstelsel huid

De cellichamen van parasympatische zenuwcellen liggen in de hersenstam en onder in het ruggenmerg

De cellichamen van orthosympatische zenuwcellen liggen in een serie zenuwknopen naast de wervelkolom


Merk op dat dit een enorme afstemming vereist tussen alle delen van het zenuwstelsel!

Indeling CZS, samengevat:


3. OEFENVRAGEN OVER DE BOUW VAN HET CZS

In tekening 1 van onderstaande afbeelding is schematisch een neuron met cellichaam (P) van een mens weergegeven. Cel R is een cel die een deel van de myelineschede vormt (cel van Schwann). Het axon van het neuron is door motorische eindplaatjes (S) verbonden met een spiervezel in een arm. Ter hoogte van Q raakt de isolatielaag van het axon beschadigd. Na verloop van tijd wordt de beschadiging hersteld. Dit herstelproces is in de tekeningen 2, 3 en 4 in de afbeelding weergegeven.

1 Over de functie van de cellen van Schwann worden twee beweringen gedaan. 1. Door de aanwezigheid van cellen van Schwann verplaatsen de impulsen zich sneller over

de zenuwceluitloper dan zonder aanwezigheid van deze cellen. 2. Via cellen van Schwann kunnen impulsen worden overgedragen op andere zenuwcellen.

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist? A alleen bewering 1B alleen bewering 2C de beweringen 1 en 2

2 In tekening 2 van de afbeelding is de toestand twee weken na de beschadiging weergegeven. Met T is een witte bloedcel aangegeven. Kunnen zich in de witte bloedcel T resten bevinden van het axon, van de myelineschede of van beide?A alleen van het axonB alleen van de myelineschedeC zowel van het axon als van de myelineschedeD

3 Wat is de functie van de kniepeesreflex?

4 Bij een kniepeesreflex verlopen impulsen via een aantal van de volgende delen: 1. grijze stof van ruggenmerg 2. kniepeesreflex 3. motorisch axon 4. motorisch eindplaatje 5. cellichaam van sensorische zenuwcel 6. afvoerende deel van sensorische zenuwcel 7. spierspoeltje 8. aanvoerende deel van sensorische zenuwcel Plaats de delen waarin de impulsen bij deze reflex verlopen in de juiste volgorde. Gebruik voor je antwoord de cijfers die bij de delen staan.


5 In welk deel van het centraal zenuwstelsel van de mens vindt de coördinatie van bewegingen door skeletspieren vooral plaats? A in de grote hersenenB in de kleine hersenenC in de hypothalamusD in het ruggenmerg

6 Bij bepaalde oogbehandelingen druppelt men vocht op het oog om ooglidbewegingen te voorkomen. Het vocht zorgt ervoor dat een bepaalde prikkeling uitblijft. Welk deel van het centrale zenuwstelsel is normaal het doel van de impulsen die door deze prikkeling worden opgewekt? A de hersenstamB het ruggenmergC een centrum van het autonome zenuwstelselD het gezichtscentrum in de hersenschors

Bron Onze gevoelshuishouding wordt vanuit vele centra bestuurd. De centra liggen over grote delen van de hersenen verspreid en vormen samen het limbisch systeem. Als we in een situatie terechtkomen die voor ons belangrijk is, dan wordt het limbisch systeem gevraagd of er niet al vergelijkbare ervaringen met dezelfde of vergelijkbare situaties zijn geweest en of die situatie toen positief of negatief eindigde. Als het een positieve ervaring was, dan stuurt het limbisch systeem aangename boodschappen naar de grote hersenen. De limbische centra zijn dus onderdeel van een algemeen beoordelingssysteem in onze hersenen. Het beoordeelt alles wat er door ons en met ons gebeurt: het goede, voordelige of aangename mag worden herhaald, het slechte, nadelige of schadelijke moet vermeden worden. Uit: Natuur&Techniek, juni 2001.

7 Al in de loop van december hoor je, ondanks een verbod op verkoop en op afsteken, elk jaar weer het afsteken van vuurwerk. Terwijl de één het afsteekt, is de ander er doodsbang voor. Leg dit uit met behulp van bovenstaande bron.

8 Om de jeugd tot voorzichtigheid te bewegen, zijn er via de televisie campagnes gevoerd met daarin soms gruwelijke beelden. Leg uit dat juist die beelden kunnen bijdragen tot meer voorzichtigheid.

9 Sommigen pleiten ervoor om de waarschuwende beelden nog gruwelijker te maken en nog vaker uit te zenden. Leg uit waardoor dit waarschijnlijk niet zal werken.

10 Ten gevolge van activiteit van het zenuwstelsel kunnen in het lichaam van een mens onder andere de volgende effecten optreden: 1. de adrenaline-afgifte neemt af, 2. de darmperistaltiek neemt af, 3. de diameter van de bronchiën neemt af, 4. de lichaamstemperatuur daalt. Welk van de genoemde effecten kan of welke kunnen optreden ten gevolge van een verhoogde activiteit van het orthosympathische zenuwstelsel? A alleen effect 2B alleen effect 3C de effecten 2 en 3D de effecten 3 en 4E de effecten 1, 2 en 4

11 De werking van het autonome zenuwstelsel gebeurt buiten je bewuste controle om. De werking van een deel van het autonome zenuwstelsel (de parasympatische zenuwen) is erop gericht om het organisme in een toestand van lichamelijke rust te krijgen. Spieren rondom de bronchiën ontvangen impulsen via parasympatische zenuwen. Leidt dit tot meer of tot minder energieverbruik in deze spieren of maakt dat niets uit? Leg je antwoord uit.

12 Kringspieren in de wand van bloedvaten in het been ontvangen impulsen via parasympatische zenuwen. Leidt dit tot meer of tot minder energieverbruik in deze spieren of maakt dat niets uit? Leg je antwoord uit.


13 De effecten van het hormoon adrenaline komen overeen met de werking van een bepaald deel van het autonome zenuwstelsel. Van welk deel van het autonome zenuwstelsel komt de werking overeen met die van adrenaline? Licht toe.

14 Adrenaline is in vergelijking met andere hormonen een zeer snel werkend hormoon. Stel een hypothese op die deze snelle werking verklaart.

15 In het animale zenuwstelsel gaat er steeds één zenuw naar een (deel van een) orgaan. Bij het autonome zenuwstelsel is sprake van een dubbele innervatie: elk orgaan kan zowel impulsen ontvangen via een sympatische als via een parasympatische zenuw. Wat is een deel van de verklaring van dit verschil? A In het animale zenuwstelsel komen alleen stimulerende neurotransmitters voor.B In het animale zenuwstelsel komen zowel stimulerende als remmende neurotransmitters

voor.C Impulsen in de sympatische zenuw leiden in hetzelfde orgaan tot afscheiding van andere

neurotransmitters dan impulsen in de parasympatische zenuw.D Impulsen in sympatische zenuwen leiden altijd tot activering van een orgaan, impulsen in

parasympatische zenuwen leiden altijd tot het tot rust komen van een orgaan.


4. ANTWOORDEN VAN DE OEFENVRAGEN OVER DE BOUW VAN HET CZS

1 A

2 B

3 Door de kniepeesreflex wordt het lichaam bij het staan steeds rechtop gehouden. Als er een storing van deze houding dreigt, worden de dijspieren reflexmatig samengetrokken.

4 de juiste volgorde is: 7 - 8 - (5) - 6 - 1 - 3 - 4

5 B

6 Via de hersenstam verlopen alle reflexen van het hoofd. Dus antwoord A.

7 Het wel of niet angst hebben is gebaseerd op eerdere ervaringen (positief dan wel negatief).

8 De beelden kunnen als negatieve ervaringen worden opgeslagen.

9 Er is sprake van ‘overkill’ / er treedt een gewenning op. Daardoor zal het limbisch systeem het afsteken

van vuurwerk niet meer als negatief aanmerken.

10 Het orthosympatische zenuwstelsel stimuleert de organen die betrokken zijn bij fysieke inspanning.

Antwoord A.

11 Meer energieverbruik, want bij lichamelijke rust vernauwen de luchtwegen zich.

12 Meer energieverbruik, want de kringspieren trekken samen om de bloedvatdiameter te verkleinen.

13 Met het orthosympatisch deel, want beiden zetten het lichaam aan tot activiteit.

14 de hypothese dient de notie te bevatten dat adrenaline als neurotransmitter inwerkt op de doelcellen.

15 C


5. SAMENVATTING IMPULSGELEIDING EN IMPULSOVERDRACHT (transparanten)

Impulsgeleiding

Een membraan van een zenuwcel heeft een elektro-chemische lading: de binnenzijde is negatief geladen t.o.v. de buitenzijde de buitenzijde is positieve geladen t.o.v. de binnenzijde het potentiaalverschil is ongeveer 70 millivolt dit wordt de rustpotentiaal genoemd

De elektro-chemische lading wordt veroorzaakt door concentratieverschillen van vele ionen: buiten de cel zitten vooral veel Na+-ionen en binnen de cel zitten vooral K+-ionen de ongelijke verdeling wordt in stand gehouden door de natrium-kaliumpomp in het membraam: de

natrium- en kaliumionen worden met behulp van membraaneiwitten actief door het celmembraan getransporteerd

De benodigde energie komt uiteraard uit de splitsing van ATP


Drie soorten prikkeling van zenuwcellen: de binnenzijde van de celmembraan wordt nog negatiever t.o.v. de buitenzijde: hyperpolarisatie de binnenzijde van de celmembraan wordt iets minder negatief t.o.v de buitenzijde: depolarisatie de binnenzijde van de celmembraan wordt véél minder negatief t.o.v. de buitenzijde: sterke

depolarisatie

Als bij een sterke depolarisatie de drempelwaarde van -50mV wordt overschreden, ontstaat een actiepotentiaal

Het ontstaan van een actiepotentiaal is een alles-of-niets proces; er kunnen geen “halve

Voor je het weet is het pulsje geweest. Maar: iets verderop op de zenuwceluitloper is nu ook een stroompje ontstaan. Het plant zich voort……

Impulsgeleiding in detail

Rustsituatie De natrium-kalium-pomp handhaaft de concentratieverschillen van Na+ en K+ binnen en buiten de

celmembraan


Depolarisatie bij laag-frequente prikkeling

Na+-kanalen gaan open

Na+ diffundeert naar binnen De binnenzijde van de membraan wordt minder negatief t.o.v. de buitenzijde Als de drempelwaarde niet wordt gehaald, is er geen actiepotentiaal Herstel door de Natrium-kalium-pomp

Sterke depolarisatie bij frequente prikkeling

Na+-kanalen gaan open

Na+ diffundeert naar binnen De binnenzijde van de membraan wordt minder negatief t.o.v. de buitenzijde

Nog meer Na+-kanalen gaan open De drempelwaarde wordt bereikt

Nog meer Na+-kanalen gaan open en de binnenzijde van de membraan wordt zelfs positief t.o.v. de buitenzijde: de actiepotentiaal


Repolarisatie

Na een actiepotentiaal gaan de Na+-kanalen weer dicht

K+-kanalen gaan open

K+ diffundeert naar buiten De binnenzijde van het membraan wordt weer negatiever t.o.v. de buitenzijde Dit schiet zelfs door tot onder de rustpotentiaal

Er zit nu teveel Na+ binnen de cel en teveel K+ buiten de cel. De concentratiegradiënt wordt nu hersteld door de natrium-kalium-pomp

Bepaalde prikkeling kan hyperpolarisatie tot gevolg hebben.

K+-kanalen gaan open

K+ diffundeert naar buiten De binnenzijde van de membraan wordt negatiever t.o.v. de buitenzijde Geen actiepotentiaal Daarna herstel door de natrium-kalium-pomp


Impulsoverdracht tussen zenuwcellen: a. Vindt plaats bij synaps b. Synaps bestaat uit presynaptische membraan, synaptische spleet en postsynaptische

membraan De presynaptische cel bevat veel synaptische blaasjes De synaptische blaasjes bevatten neurotransmitters

Als een impuls aankomt bij de presynaptische cel, stroomt Ca2+ de cel binnen

Ca2+ veroorzaakt vrijkomen van de neurotransmitters

De neurotransmitter bindt aan receptor in volgende cel -Daardoor gaan Na+-kanalen open en ontstaat een nieuwe actiepotentiaal


Twee typen neurotransmitters:

EPSP’s (Exciterende PostSynaptische Potentiaal):

Openen Na+-kanalen veroorzaken depolarisatie en eventueel een actiepotentaal de neurotransmitter is meestal acetylcholine

IPSP’s (Inhiberende PostSynaptische Potentiaal)

Openen K+-kanalen Veroorzaken hyperpolarisatie

De optelsom van EPSP’s en IPSP’s bepalen de potentiaal van een zenuwcel, en bepalen dus ofeen impuls zal worden doorgegeven:


Soorten neurotransmitters:


6. OEFENVRAGEN OVER IMPULSGELEIDING EN IMPULSOVERDRACHT

1. Iemand balt zijn rechtervuist steeds sterker Verandert hierdoor de impulssterkte in de motorische neuronen in de rechterarm van deze persoon? En wat gebeurt er met de impulsfrequentie?

2. Aan een zintuigcel wordt een prikkel juist boven de drempelwaarde toegediend. Vervolgens worden voortdurend sterkere prikkels toegediend. Wat verandert hierdoor in een sensorisch (sensibel) neuron, dat met deze zintuigcel verbonden is?A de impulsfrequentie neemt toe tot een bepaald maximumB de duur van de actiefase neemt toe tot een bepaald maximumC de duur van de herstelfase neemt toe tot een bepaald maximum D de impulsgeleidingssnelheid neemt toe tot een bepaald maximum

3. Bij onderzoekingen naar het geleiden van actiepotentialen in neuronen zijn de volgende waarnemingen gedaan.1 In een axon zijn de geleidingssnelheid en de sterkte van alle elkaar opvolgende

actiepotentialen gelijk.2 De actiepotentialen verplaatsen zich niet sneller indien aan een neuron een sterkere

prikkel wordt toegediend.3 Langs een gekoeld deel van een axon verlopen actiepotentialen langzamer dan langs een

deel dat niet is gekoeld.4 De geleiding van een actiepotentiaal langs een axon kan in twee richtingen verlopen.

Een onderzoeker veronderstelt dat de geleiding van een actiepotentiaal berust op de activiteit van bepaalde eiwitten die zich bevinden op de plaatsen waar de actiepotentiaal passeert. Welke van de genoemde waarnemingen vooral ondersteunt de veronderstelling van de onderzoeker?A waarneming 1B waarneming 2C waarneming 3D waarneming 4

4. Met elektrische stimulatie prikkelt men een axon in het midden waardoor een impuls ontstaat. Welke uitspraak over deze impuls is juist?A De impuls kan maar één kant op als gevolg van de absoluut refractaire periode en wordt

doorgegeven aan de volgende zenuwcel.B De impuls gaat aanvankelijk beide kanten op maar wordt slechts in één richting

doorgegeven aan de volgende zenuwcel.C De impuls kan maar één kant op als gevolg van de absoluut refractaire periode maar wordt

niet doorgegeven aan de volgende zenuwcel omdat er sprake was van een niet-adequate prikkel.

D De impuls gaat aanvankelijk beide kanten op maar wordt niet doorgegeven aan de volgende zenuwcel omdat er sprake was van een niet-adequate prikkel.


5. In de onderstaande afbeelding is schematisch een meetopstelling getekend. In de opstelling werden twee elektroden geplaatst op een zenuwceluitloper zonder myelineschede met een diameter van 3 µm. Met behulp van een voltmeter werd het spanningsverschil tussen beide elektroden gemeten. De op deze manier gemeten respons van het neuron op één prikkel staat weergegeven in diagram P (zie

In de tabel hieronder staat het verband tussen de diameter van een zenuwceluitloper zonder myelineschede en de impulsvoortgeleidingssnelheid in zo'n zenuwceluitloper vermeld.

diameter vezel (μm)

voortgeleidingssnelheid (m/s)

13 - 22 70 – 1208 – 13 40 – 704 – 8 15 – 401 – 4 5 – 151 – 3 3 – 14

Vervolgens worden in dezelfde opstelling metingen gedaan met een zenuwceluitloper met een diameter van 13 µm, die op moment 0 wordt geprikkeld met één prikkel van dezelfde sterkte als gebruikt voor het verkrijgen van diagram P.

In de afbeelding hieronder zijn vier diagrammen A, B, C en D getekend. In welk van deze diagrammen staat het resultaat juist weergegeven van de metingen aan het neuron met een uitloper van 13 µm in diameter?A in diagram AB in diagram BC in diagram CD in diagram D


6. Onderstaande figuur toont het verloop van een actiepotentiaal, zoals die normaal in een bepaalde zenuwcel optreedt. P geeft de drempelwaarde van de cel aan. Deze zenuwcel wordt geprikkeld. Welke combinatie van gebeurtenissen kan zich voordoen als gevolg van de prikkel? (A = ontstaan actiepotentiaal, R = repolarisatie)

depolarisatie tot A RA -40 mV nee neeB -40 mV nee jaC -40 mV ja jaD -60 mV nee neeE -60 mV ja neeF -60 Mv ja ja

7. Een injectie met K+-ionen kan levensgevaarlijk zijn. Hieronder is een aantal verklaringen hiervoor geformuleerd. Geef van de volgende verklaringen aan of ze juist of onjuist zijn.a Door injectie met K+-ionen stijgt de concentratie K+-ionen buiten de cellen, waardoor de

rustpotentiaal stijgt. Als gevolg daarvan worden ongewenste actiepotentialen afgeven.

b Door injectie met K+-ionen daalt de concentratie Na +-ionen buiten de cellen, waardoor de

Na+instroom bij het verloop van de actiepotentiaal wordt geremd. Hierdoor worden minder actiepotentialen afgegeven.

8. In bovenstaande bron is schematisch weergegeven op welke wijze enkele neuronen in een bepaalde reflexboog met elkaar zijn verbonden. Door uitrekking van spier P ontstaan impulsen in de vezel, verbonden met het spierspoeltje. Daarop volgt een reflex die de spier weer in de oorspronkelijke toestand brengt. Een aantal synapsen en schakelingen is genummerd. In welke van deze synapsen en schakelingen wordt tijdens deze reflex stimulerende neurotransmitter afgegeven?


9. Onder bepaalde omstandigheden kunnen er in sommige synapsen en schakelingen remmende neurotransmitters worden afgegeven. In welke van de synapsen en schakelingen die in de bron zijn getekend is dat mogelijk?A alleen in 2B alleen in 1 en 2C alleen in 1, 2 en 3D alleen in 2 en 3E in 1, 2, 3, 4 en 5

10. In de bron is het ruggenmerg in bovenaanzicht getekend. Is de getekende arm de linker of de rechter arm? Leg uit hoe je aan je antwoord komt.

11. In onderstaande afbeelding is schematisch een synaps afgebeeld tussen een axon en een dendriet van een ander neuron. Hierin zijn de plaatsen P en Q aangegeven. In diagram 1 is het potentiaalverschil tussen de binnenzijde en de buitenzijde van het membraan van het axon bij P uitgezet tegen de tijd. De verandering van het potentiaalverschil bij P veroorzaakt een verandering in het potentiaalverschil aan het begin van het neuron op plaats Q, zoals die in diagram 2 is weergegeven.

Over de gebeurtenissen in de synaps tussen tijdstip s en tijdstip t worden de volgende beweringen gedaan:1 er is geen neurotransmitter afgegeven,2 er is remmende neurotransmitter afgegeven waardoor Q is gehyperpolariseerd,3 er is stimulerende neurotransmitter afgegeven zonder dat in Q een actiepotentiaal is

ontstaan,4 er is neurotransmitter afgegeven en als gevolg daarvan is in Q een actiepotentiaal ontstaan.Welke van deze beweringen is juist?A bewering 1B bewering 2C bewering 3D bewering 4

12. Morfine wordt toegepast bij pijnbestrijding. Morfinemoleculen gaan bij bepaalde synapsen een verbinding aan met de receptormoleculen in het membraan van het ontvangende neuron. Leg uit waardoor deze verbinding tot vermindering van de pijn kan leiden.

13. Op welke manier zouden insecticiden die spierkramp veroorzaken, werkzaam kunnen zijn?A als remmers van de enzymen die neurotransmitters afbrekenB als remmers van het enzymsysteem, waarmee neurotransmitters gesynthetiseerd worden C als remmers van bet heropname-proces van afgebroken neurotransmitters in de

zenuwcellen


14.

In een motorisch eindplaatje wordt acetylcholine uit een neuron afgegeven in de synaptische spleet. In het celmembraan van de spiervezel bevinden zich acetylcholinereceptoren, die voorgesteld kunnen worden als een soort ‘sluisjes’ die geopend en gesloten kunnen worden. In bovenstaande bron zijn achtereenvolgende veranderingen in de synaps getekend. Geef aan hoe verschillende impulsfrequenties in het neuron merkbaar zijn in de synaptische spleet en wat daarvan weer de gevolgen zijn voor het membraan van de spiercel.

15. Onder normale omstandigheden verdwijnt het acetylcholine na het opwekken van een actiepotentiaal onder andere doordat het wordt omgezet met behulp van het enzym acetylcholinesterase. Bepaalde zenuwgassen remmen de werking van acetylcholinesterase. Het is mogelijk het effect van deze zenuwgassen teniet te doen door toediening van de juiste hoeveelheid curare. Curare is een stof die de werking van de acetylcholinereceptoren blokkeert. Geef aan wat het gevolg is van de werking van de bedoelde zenuwgassen.

16. Leg met behulp van bovenstaande bron uit op welke wijze curare de werking van bepaalde zenuwgassen teniet doet.


7. ANTWOORDEN VAN DE OEFENVRAGEN OVER IMPULSGELEIDING EN IMPULSOVERDRACHT

1 Als iemand de rechtervuist balt, verandert de impulssterkte in de motorische neuronen in de rechterarm niet, want de impulssterkte is voor alle neuronen gelijk. De impulsfrequentie neemt wel toe.

2 A

3 C

4 B

5 In de tabel is af te lezen dat nu de voortgeleidingssnelheid veel hoger zal zijn. Dus antwoord B

6 C

7 1 Dan is er buiten de zenuwcellen nòg meer K+. Daadoor daalt de rustpotentiaal, waadoor minder

actiepotentialen worden afgegeven. Dus onjuist. 2 Injectie met K+ heeft geen gevolgen voor de

concentratie Na+ in de cellen. Dus onjuist.

8 1, 3 en 5 (omdat de spier samentrekt, moet er een EPSP worden afgegeven bij 1 en 3; omdat de uitgerekte spier weer in de oude stand moet terugkomen, moet er een samentrekking plaatsvinden; dus bij 5 moet er ook een EPSP worden afgegeven)

9 A (1 en 3 zitten aan dezelfde zenuwcel vast, dus daar wordt dezelfde neurotransmitter afgegeven)

10 De rechter arm. Als oriëntatiepunt gebruikt: de sensorische zenuwknoop bevindt zich aan de rugzijde.

11 C

12 Door de verbinding met morfine zijn er minder of geen receptormoleculen die een verbinding met de

neurotransmitter kunnen aangaan. Daardoor worden er aan de postsynaptische membraan minder of geen impulsen opgewekt / worden er minder of geen impulsen naar de hersenen gestuurd.

13 Spierkramp betekent overmatige samentrekking van de spieren. Daarvoor moeten continue impulsen naar de spieren worden gezonden. Dat kan alleen als de neurotransmitters continu in de synapsspleet aanwezig zijn. Antwoord: A.

14 Bij verschillende impulsfrequenties komen verschillende hoeveelheden acetylcholine vrij. Verschillende hoeveelheden acetylcholine leiden tot verschillende impulsfrequenties in het spiercelmembraan (deelscore 1p).

15 Aan de postsynaptische membraan blijven impulsen ontstaan. Daardoor trekt de spier blijvend samen (kramp) / de spier kan niet meer ontspannen.

16 De ionenpoorten gaan niet open. Daardoor ontstaan geen depolarisaties aan de postsynaptische membraan.


8. SAMENVATTING ZINTUIGEN (transparanten)

Indeling zintuigen1. Exterosensoren

huidzintuigen, oog, gehoororgaan

2. Interosensoren zintuigen in het buitenoppervlak van mond- en neusholte, darmkanaal, longen en luchtwegen, urinewegen en geslachtsorganen

3. Propriosensoren evenwichtsorgaan, zintuigen in spieren, pezen, banden en gewrichten

Andere indeling: naar type zintuigcel, op grond van de prikkelgevoeligheid

Type zintuigcel Gevoelig voor voorbeeldenChemosensor verandering van chemische samenstelling

van het omringende milieu.

Mechanosensor verandering van de eigen celvorm. Registreren druk, positie, beweging en geluid.

Thermosensor verandering van de temperatuur.

Elektromagnetische sensor

(bijvoorbeeld) licht.

Pijnsensor beschadiging of dreigende beschadiging.

Gemeenschappelijke kenmerken van zintuigen

Prikkeldrempel: Er is een minimale prikkelsterkte nodig om de prikkel om te kunnen zetten in een actiepotentiaal.

Adequate prikkel: Elk type zintuigcel is gespecialiseerd in één bepaald soort prikkel.

Gewenning: Bij langdurige, gelijkblijvende prikkeling kan gewenning optreden. Dan gaan er minder impulsen naar het zenuwstelsel.


Het oog


Bouw van het netvlies

Staafjes: zien van zwart-wit; door hele netvlies verspreid, behalve in gele vlek Kegeltjes: zien van kleur; geconcentreerd in gele vlek (recht achter pupil) Blinde vlek: plaats waar de zenuwvezels samen komen op het netvlies en het oog verlaten om

naar de hersenen te gaan; geen last van, want andere oog compenseert dit

Scherpstellen We kunnen lens vervormen (dik of plat) zodat we dichtbij en veraf scherp kunnen stellen. Bij dichtbij kijken is het straalvormige lichaam rond de les samengetrokken. De lensbandjes tussen

het straalvormige lichaam en de lens hangen dan slap. De lens ontspant tot zijn natuurlijke bolle vorm.

Bij veraf kijken is het straalvormige lichaam rond de lens ontspannen. De lensbandjes trekken dan de lens naar het straalvormige lichaam toe. De lens wordt dan plat getrokken.


9. THEORIE EN EXPERIMENTEN STEREOSCOPIE

Als je naar een voorwerp kijkt, wordt hiervan zowel in het linkeroog als in het rechteroog een beeld gevormd (behalve als je aan één oog blind bent). Met je linkeroog zie je het voorwerp uit een iets andere hoek dan met je rechteroog. De beide beelden verschillen dan ook iets (je kunt dit bij jezelf controleren door afwisselend met het ene en met het andere oog te kijken en de beelden te vergelijken). In de grote hersenen worden in de primaire optische centra de impulsen uit beide ogen verwerkt tot één geheel. Daardoor zie je toch één voorwerp. Zie afbeelding 1.

Doordat de beide oogzenuwen elkaar gedeeltelijk kruisen bij het chiasma opticum (zie afbeelding 2), worden de impulsen van het linker gedeelte van het netvlies van beide ogen voortgeleid naar het linker optisch centrum en worden de impulsen van het rechter gedeelte van beide ogen voortgeleid naar het rechter optisch centrum. De beelden van beide ogen worden in de optische centra met elkaar vergeleken, waarna er één beeld van wordt gemaakt. Het gecombineerde beeld is meer dan de som van de twee delen: het is een driedimensionaal stereobeeld.

Afbeelding 1: de beelden van beide ogen verschillen iets. In de optische centra in de hersenen wordt de informatie verwerkt tot één geheel.

In de hersenen levert het verschil tussen beide beelden informatie over de afstand waarop het voorwerp zich bevindt. Dit verschil is groter naarmate het voorwerp dichterbij is. Hierdoor kun je diepte zien (stereoscopie) en afstanden schatten.

Wanneer je met beide ogen één voorwerp fixeert, levert ook de hoek tussen beide oogkassen informatie over de afstand van het voorwerp (zie afbeelding 3). Je hersenen bepalen deze hoek op basis van informatie die afkomstig is van spierspoeltjes (spierzintuigjes) in de oogspieren.

Afbeelding 2: hoe de oogzenuwen het netvlies en de hersenhelften verbinden.

Afbeelding 3: de hoek tussen de oogkassen. Van een voorwerp dat veraf is (1) en van een voorwerp dat dichtbij is (2).


Opdrachten:

Bekijk afbeelding 2. 1. Aan de linkerkant van je gezichtsveld neem je een brandende kaars waar. In welke hersenhelft

komen de impulsen aan die als gevolg van deze brandende kaars in het linkeroog zijn opgewekt? En in welke hersenhelft komen de impulsen aan die in het rechteroog zijn opgewekt?

2. Leg uit welk deel van het gezichtsveld iemand niet meer zal waarnemen als het chiasma opticum overlangs (van voor naar achteren) is doorgesneden?

3. En leg uit welk deel niet meer zal worden waargenomen als de verbinding tussen het chiasma opticum en het linker optische centrum is doorgesneden?

4. Soms is als gevolg van een hersenbeschadiging een hersenhelft volledig uitgeschakeld. Leg uit welke gevolgen dit heeft voor het zien?

5. Bij een chimpansee staan de ogen voor in de kop (zie afbeelding 4). Leg uit welk voordeel dit heeft voor het dier.

6. Bij een paard staan de ogen opzij van de kop (zie afbeelding 4). Leg uit welk voordeel dit heeft voor het dier.

7. Als een paard ergens naar kijkt, beweegt het soms met de kop. Wat is het nut hiervan?

Afbeelding 4: gezichtsvelden van een chimpansee (1) en van een paard (2).


Experiment: het slingereffect van Pulfrich Wanneer we om ons heen kijken, proberen onze hersenen een beeld te vormen van wat onze ogen aan onze hersenen doorgeven. Onbewust vullen onze hersenen een deel in van wat we (denken te) zien. Hieruit zijn diverse proefjes ontwikkeld die te maken hebben met gezichtsbedrog. Een van deze proefjes is het slingereffect van Pulfrich.

Benodigdheden: Drie (verschillend gekleurde) balletjes met een oogje. Statiefmateriaal. Draad (vliegertouw, ijzergaren of vislijn voldoet goed). Een polaroidfilter (of een glas van een zonnebril).

Opdrachten: 8. Laat de balletjes heen en weer slingeren.9. Kijk in het verlengde van de staaf, op ongeveer 3 meter afstand naar de balletjes.10. Houd voor één oog het polaroidfilter en kijk met beide ogen naar de slingerende balletjes.11. Wat neem je waar?12. Houd nu het polaroidfilter voor het andere oog en kijk weer met beide ogen naar de slingerende

balletjes.13. Neem je wat anders waar dan bij de eerste keer kijken?14. Geef een verklaring voor de waarnemingen.


Experiment: 3D-afbeeldingen (“The Magic Eye”) Beide ogen sturen dus informatie over een verschillend beeld naar de optische centra. In de optische centra worden deze beelden gekoppeld tot één geheel. Met enige oefening kun je de hersenen instrueren om deze beelden anders te interpreteren. Hiervan wordt gebruik gemaakt bij het zien van 3D-afbeeldingen. In dit experiment ga je leren om deze 3D-afbeeldingen te zien.

Benodigdheden: Gekleurde 3D-afbeeldingen op papier (zoek via www.google.com met de zoekwoorden magic eye,

SIRDS of autostereogram).

Uitvoering: Het is niet voor iedereen even gemakkelijk 3D-afbeeldingen te zien. Er zijn verschillende manieren voor. De meest eenvoudige is de methode van “parallel-viewing”. Het volgende experiment demonstreert hoe de ogen gebruikt worden bij parallel-viewing: Kijk in de verte naar een object. Terwijl je naar dat object kijkt, breng je je wijsvingers, met de toppen tegen elkaar, voor je ogen. Neem waar, terwijl je nog steeds je ogen in de verte richt, dat een mini-vinger tussen je

vingertoppen zichtbaar is geworden (zie de afbeelding hieronder). Laat deze bijzondere waarneming je niet verleiden om je er op te focussen, want dan verdwijnt het. Blijf je blik richten in de verte.

Trek je vingertoppen een beetje van elkaar af en neem waar dat de mini-vinger in de lucht zweeft. Beweeg je wijsvingers een beetje en bekijk de dansende mini-vinger. Onthoud nu goed hoe je ogen voelen bij dit experiment. Gebruik deze zelfde techniek nu om 3D-afbeeldingen te bekijken (houd de afbeelding waar je eerst

je wijsvingers hield).


10. ANTWOORDEN THEORIE EN EXPERIMENTEN STEREOSCOPIE

1 De lichtbundels die de kaars reflecteert komen aan op de rechterkant van beide netvliezen. De impulsen die in beide ogen worden opgewekt komen aan in de rechter hersenhelft.

2 Het buitenste deel van het gezichtsveld (zowel links als rechts) kan niet meer worden waargenomen, omdat impulsen niet meer worden doorgegeven aan de hersenen vanuit het rechter deel van je linker oog en vanuit het linker deel van je rechter oog.

3 Vanuit het linker deel van beide ogen kunnen geen impulsen meer worden doorgegeven. Daarom zul je het rechter deel van je gezichtsveld niet meer waarnemen.

4 De helft van je gezichtsveld is dan weggevallen.

5 De gezichtsvelden van beide ogen overlappen elkaar en dat maakt het zien van diepte mogelijk.

6 Het paard heeft op deze manier een groter gezichtsveld, wat handig is omdat het paard een prooidier is.

7 Het paard kan alleen diepte zien als beide gezichtsvelden elkaar overlappen. Dit is voor een paard een klein gebied. Het paard beweegt met de kop om de gezichtsvelden elkaar te laten overlappen.

14 Het lijkt of de balletjes om elkaar heen draaien. Dit komt doordat in het oog waar het zonnebrilglas voor wordt gehouden de kegeltjes worden uitgeschakeld. Je ziet met dat oog dus alleen met de staafjes. Met het andere oog zie je met zowel de staafjes als de kegeltjes. Omdat de staafjes het signaal iets later doorgeven aan de hersenen dan de kegeltjes, lijkt het voor het ene oog dat de balletjes wat verder zijn dan voor het andere oog. Voor elk balletje krijgen onze hersenen dus twee signaaltjes over waar het balletje zich bevindt. Omdat dit van elkaar verschilt, interpreteren onze hersenen dat als draaien in cirkels in plaats van slingeren. NB het maakt dus eigenlijk niets uit wat voor kleur de balletjes hebben; met drie witte ballen zou hetzelfde effect bereikt worden. Als voor het andere oog het polaroidfilter wordt gehouden, draaien de balletjes de andere kant op. Nu zijn de signalen die van het linker- en rechteroog naar de hersenen gaan omgewisseld.


11. OEFENVRAGEN OVER ZINTUIGEN (algemeen, gezichtszintuig, evenwichtszintuig)

1. Receptoren Een receptor wordt geprikkeld. Hierop kan slechts één soort gewaarwording volgen. Dit komt doordat:A het alleen op adequate prikkels reageert B de zintuigcellen gespecialiseerd zijn C de impulsen in een bepaald hersengedeelte terechtkomenD de adequate prikkels een lage drempelwaarde hebben

2. Feromonen Het vomeronasale orgaan, een deel van het reukslijmvlies bij mensen en dieren dat gevoelig is voor feromonen, wordt wel beschouwd als zesde zintuig. Omdat het waarnemen met dit orgaan onbewust gebeurt, lijken de reacties op de waarnemingen als vanzelf te gebeuren. Hieronder staan enkele reacties die bij mensen en enkele reacties die bij honden voorkomen.1 een pas geboren baby zwemt als hij in het water valt2 je bloost als een aantrekkelijk persoon tegen je lacht3 sommige deodorants wekken gevoelens op die te maken hebben met seksualiteit 4 een hond loopt voortdurend om het huis waarin een teef is opgesloten5 een waakhond slaat aan, ook al ben je heel stil geweest6 een hond wordt vrolijk als de baas thuiskomtWelke reactie kan of welke reacties kunnen een gevolg zijn van het waarnemen met het vomeronasale orgaan?

3. Balonnen Een proefpersoon bevindt zich in een helder en gelijkmatig verlichte ruimte. Hij kijkt met zijn linker oog naar een groene ballon op 10 meter afstand (ballon 2 in de afbeelding hiernaast). Op 10 meter bevinden zich nog twee ballonnen van hetzelfde type en dezelfde kleur. Ook deze ballonnen ziet hij met het linker oog (de ballonnen 1 en 3 in de afbeelding hiernaast).

Gedurende het experiment houdt de proefpersoon het rechteroog gesloten. Hij blijft steeds naar ballon 2 kijken. De verlichtingssterkte wordt langzaam verminderd, waardoor hij de ballonnen tenslotte niet meer ziet. Worden bij afnemende verlichtingssterkte de ballonnen tegelijkertijd onzichtbaar voor de proefpersoon? Zo niet, welke ballon wordt dan het eerst onzichtbaar?A jaB nee, eerst wordt ballon 1 onzichtbaarC nee, eerst wordt ballon 2 onzichtbaarD nee, eerst wordt ballon 3 onzichtbaar


4. Beschadigingen aan het oog Bij een bepaalde patiënt is de kruising van de oogzenuwen beschadigd. De plaats van deze beschadiging is in de afbeelding hieronder aangegeven met P. De gezichtsvelden van beide ogen zijn getekend. Het gezichtsveld van een oog van een mens is het deel van de omgeving dat met één oog wordt waargenomen. Bij deze patiënt wordt het effect van deze blokkade onderzocht. Hij heeft beide ogen geopend. Uit welke van de delen 1, 2, 3 en 4 van de gezichtsvelden ontvangt deze proefpersoon volgens de afbeelding weinig of geen informatie?A alleen uit de delen 1 en 2B alleen uit de delen 1 en 4C alleen uit de delen 2 en 3D alleen uit de delen 3 en 4E uit de delen 1, 2, 3 en 4

5. Bij een andere patiënt is besloten operatief alle verbindingen tussen de linker en de rechter hersenhelft van de grote hersenen door te snijden. De kruising van de oogzenuwen blijft intact. De doorsnijding van alle verbindingen tussen de hersenhelften lijkt weinig gevolgen te hebben voor het dagelijks functioneren van deze patiënt. Een onderzoekster wil hierover meer informatie krijgen. Zij doet daartoe het volgende onderzoek: de patiënt sluit het rechter oog en kijkt met het linker oog recht vooruit naar een scherm waarop de onderzoekster dia's in korte flitsen vertoont. In de rechter helft van het gezichtsveld van zijn linker oog wordt het beeld van een sleutel geprojecteerd. De patiënt zegt dat hij de sleutel heeft gezien. Welke conclusie kan de onderzoekster uit deze waarneming trekken met betrekking tot de hersenhelft waarin zich bij deze persoon een spraakcentrum bevindt?A In de linker hersenhelft bevindt zich zeker een spraakcentrum.B In de rechter hersenhelft bevindt zich zeker een spraakcentrum.C In zowel de linker als in de rechter hersenhelft bevindt zich zeker een spraakcentrum.

6. Doorsnede van het oog De afbeelding hieronder geeft een vooraanzicht van een deel van het netvlies van het rechter oog weer. Een onderzoeker heeft langs één van de lijnen A, B of C op het netvlies van dit oog het aantal zintuigcellen bepaald. Hij heeft zowel het aantal aanwezige kegeltjes als staafjes bepaald. De resultaten van deze bepaling zijn uitgezet in het diagram ernaast.

Langs welke van de lijnen A, B of C heeft de onderzoeker gemeten?A langs lijn AB langs lijn BC langs lijn C


7. Wordt met P in de afbeelding een bloedvat, een spier of een zenuw aangegeven? A een bloedvatB een spierC een zenuw

8. Lezen Als je een tijdschrift op leesafstand voor je houdt en je beweegt het voortdurend van links naar rechts en weer terug, dan heb je moeite om de tekst in het tijdschrift te lezen. Het lezen gaat moeilijker naarmate de bewegingen sneller worden uitgevoerd. Als je het tijdschrift op leesafstand voor je stil houdt en je beweegt je hoofd voortdurend naar links en weer naar rechts, dan heb je geen problemen met het lezen van de tekst. Hoe is dit te verklaren?A De bewegingen worden in het ene geval niet en in het andere geval wel door de visuele

hersencentra gecorrigeerd.B Het evenwichtsorgaan registreert de bewegingen van het hoofd en laat de ogen in

dezelfde richting meebewegen.C Het evenwichtsorgaan registreert de bewegingen van het hoofd en laat de ogen in tegen-

gestelde richting bewegen.D De visuele hersencentra registreren onscherpe beelden en laten de ogen zodanig

bewegen dat de beelden scherp worden.

9. De blinde vlek Op een klein deel van ons netvlies bevinden zich geen receptoren. Het is de plaats waar de zenuwvezels samen komen en gezamenlijk als oogzenuw het oog verlaten. Omdat het oog met dit deel geen licht kan verwerken, wordt het de blinde vlek genoemd. Wanneer je je oog fixeert op een bepaald punt, kijk je vooral met dat deel van het netvlies waarin zich de meeste receptoren bevinden, de zogenaamde gele vlek. Deze oefenopgave laat je de blinde vlek ervaren.

Leg bovenstaande afbeelding voor je neer op tafel. Houd je hoofd op ongeveer 30 cm van de afbeelding. Sluit je linkeroog en kijk met je rechteroog naar de driehoek. Breng je hoofd dichterbij de driehoek, totdat je het kruis weg ziet vallen. Houd je hoofd in deze positie en schuif je hand over de plaats van het weggevallen kruis.

Zie je een gat in je hand? (Blijf met uw rechteroog gefixeerd op de driehoek.) Houd het hoofd in dezelfde positie. Pak een potlood of pen en houd de punt op de plaats van het weggevallen kruis. Beweeg

de punt langzaam over de plaats van het weggevallen kruis. Blijf met je rechteroog kijken naar de driehoek. Wat neem je waar?

Beantwoord de volgende vragen.1. Zag je een gat in je hand?2. Wat nam je waar aan de potloodpunt?

10. Bezoek de website http://mediatheek.thinkquest.nl/~kl002/. Op deze site vind je Het Ogenspel. Het ogenspel is een spel over de werking van het oog. Speel het spel. Je kunt doen alsof dit een zelftoets is. Het is een goede manier om je kennis over het oog te testen.

11. Verziend Er zijn mensen die alleen voorwerpen op grote afstand scherp zien, terwijl hun ooglenzen geen afwijkingen vertonen. Welke afwijking in de vorm van hun oogbollen kan deze verziendheid veroorzaken? Kan het effect van deze afwijking gecorrigeerd worden door een positief (bol) brillenglas of door een negatief (hol) brillenglas?


12. Staar Bij een bepaalde vorm van staar treedt een vertroebeling van de ooglens op. Als gevolg hiervan neemt het gezichtsvermogen af en dit kan op den duur zelfs geheel verdwijnen. Bij een patiënt met staar worden door een operatie de troebele ooglenzen verwijderd. Er worden geen nieuwe lenzen geplaatst en de patiënt is voor zijn verdere leven verziend. Twee leerlingen doen de volgende beweringen over een dergelijke staarpatiënt met verziendheid. Leerling 1: Bij verwijdering van de ooglens verdwijnt het accommodatievermogen, daardoor is deze patiënt verziend. Leerling 2: Als deze patiënt naar een voorwerp dichtbij kijkt, bijvoorbeeld op 40 cm afstand, wordt het beeld vóór het netvlies gevormd omdat de beeldafstand kleiner wordt. Welk van deze leerlingen doet een juiste bewering?A geen van beide leerlingenB alleen leerling 1C alleen leerling 2D zowel leerling 1 als leerling 2

13. Portret Onderstaande afbeelding toont twee portretten van dezelfde persoon. Op de kop afgedrukt lijken de portretten sterk op elkaar en neem je “normale” beelden waar. Als je het papier omdraait, ontstaat een heel vreemd effect en blijken de portretten geheel verschillend te zijn.

Vier lichaamsdelen die bij dit waarnemen een rol spelen, zijn: de grote hersenen de kleine hersenen de kruising van de oogzenuwen de zintuigcellen van het netvlies van de ogen. Door de werking van welk van de genoemde delen neem je eerst een grote gelijkenis waar en na omdraaien van het papier een groot verschil? A door de grote hersenenB door de kleine hersenenC door de kruising van de oogzenuwen D door de zintuigcellen van het netvlies


14. Een dropping Tijdens de jaarlijkse dropping van je sportclub word je op een zeer donkere avond met je clubgenoten in een geblindeerde bus vervoerd naar een plek ver van enige bebouwing. In een poging de richting te bepalen waarin je zult gaan lopen om uiteindelijk weer terug te komen bij het vertrekpunt, tuur je de omgeving af op zoek naar een lichtpuntje. Op een gegeven ogenblik zie je een zeer zwak lichtpunt. Bij je poging dit lichtpunt te fixeren, verdwijnt het steeds. Wanneer je in een richting kijkt iets terzijde van het lichtpunt, zie je het wél. Bekijk onderstaande afbeelding en beantwoord de vraag.

Leg uit waardoor het lichtpunt verdwijnt wanneer je het probeert te fixeren en hoe het komt dat je het lichtpunt wel ziet wanneer je er naast kijkt.

15. Flitsfoto’s Als binnenshuis een foto gemaakt wordt met gebruik van een flitser, hebben de mensen op de afdruk vaak rode ogen. Het rood van de ogen op de foto is het gevolg van de terugkaatsing van het flitslicht tegen de binnenzijde van de ogen. Bekijk onderstaande afbeelding en beantwoord de vraag

Door welk van de aangegeven delen wordt de rode kleur van het weerkaatste licht veroorzaakt? A door de bloedvaten die tegen het netvlies aan liggenB door de irisC door de pigmentlaagD door het harde oogvliesE door het hoornvlies

16. Sommige fototoestellen geven vlak voor het maken van de opname een extra flits. Daarna wordt nogmaals geflitst en gelijktijdig de foto gemaakt. Leg uit waardoor er dan minder kans is dat de ogen op de foto er rood uitzien.


17. Pupilreacties en de pupilreflex De pupillen reageren op verandering van de intensiteit van op het oog vallend licht. In de schemering zijn onze pupillen groter dan in zonlicht. De pupillen kunnen zich onafhankelijk van elkaar aanpassen aan de lichtintensiteit.

Ga voor een spiegel zitten. Houd één hand voor je rechteroog en wacht vijf seconden. Kijk in de spiegel en haal je hand voor je oog weg. Zijn de pupillen direct na het wegnemen van de hand even groot?

Voer het volgende gedeelte van dit proefje uit met een partner of voer het uit met een spiegel. De proefpersoon en de partner gaan in een schemerige ruimte tegenover elkaar zitten. De partner belicht plotseling met een staaflampje of zaklantaarn het rechteroog van de proefpersoon. Bekijk hoe de pupil het belichte oog reageert. Belicht opnieuw het rechteroog en let op de reactie van de pupil van het linkeroog. Herhaal beide metingen voor het linkeroog.

Geef de resultaten in de volgende tabel weer. Je kunt aangeven of de pupil groter of kleiner wordt.

Directe belichting van het oog Belichting van het andere oogRechteroogLinkeroog

18. Je zit op een terras en kijkt naar een huismus die midden op je tafeltje is geland. Terwijl je naar de vogel blijft kijken, landt er een tweede op de linker tafelrand waarna deze ook langzaam naar het midden loopt. In welke richting verplaatst het beeld van de tweede mus zich over het netvlies van je rechteroog? Verplaatst het beeld zich in je rechteroog van de blinde vlek af of juist ernaartoe?

Het beeld gaat verplaatsing t.o.v. blinde vlekA naar links ernaartoeB naar links er vanafC naar rechts ernaartoeD naar rechts er vanaf

19. De beide vogels schrikken als je je beweegt en vliegen weg. Je kijkt ze na terwijl ze zich steeds verder verwijderen. Tijdens het wegvliegen treden er verschillende veranderingen op in je ogen om de vogels scherp te kunnen blijven zien. Welke veranderingen zijn dit?A De spiertjes in het straalvormig lichaam trekken samen, de lensbandjes verslappen en de

lens wordt boller.B De spiertjes in het straalvormig lichaam trekken samen, de lensbandjes worden strakker

en de lens wordt boller.C De spiertjes in het straalvormig lichaam ontspannen, de lensbandjes worden strakker en

de lens wordt platter.D De spiertjes in het straalvormig lichaam ontspannen, de lensbandjes verslappen en de

lens wordt platter.

20.

Als je je vingertoppen 1 cm van elkaar verwijderd ongeveer 10 cm voor je neus houdt en je kijkt tussen de toppen door naar een voorwerp in de verte, dan ontstaat een beeld zoals hierboven weergegeven. Hoe kan dit beeld worden verklaard? A doordat sommige zenuwbanen die in de hersenen naar de visuele schors lopen, elkaar

kruisenB door de verschillende hoek waarmee het beeld van één vinger op het netvlies van beide

ogen wordt geprojecteerdC doordat de ooglenzen niet in staat zijn om op zo=n korte afstand scherpe beelden te

verzorgenD doordat elke vinger twee keer op het netvlies van elk oog wordt geprojecteerd


21. Door welk type prikkels wordt het evenwichtsorgaan van de mens geprikkeld? A door elektrische prikkelsB door mechanische prikkelsC door optische prikkelsD door thermische prikkels

22. Het evenwichtscentrum in de hersenen wordt gevoed door drie informatiestromen. Welke zijn dat?


12. ANTWOORDEN VAN DE OEFENVRAGEN OVER ZINTUIGEN

1 C

2 De reacties 3 en 4

3 C

4 B

5 A

6 C

7 A

8 C

9 1. Nee, je ziet geen gat in je hand. 2. De punt van het potlood lijkt te verdwijnen. Uit je waarnemingen zal blijken dat je hersenen

het “gat” in grote voorwerpen “dichtfantaseren”: je lijkt toch wat te zien op de plaats van de blinde vlek. Voor een klein voorwerp ontbreekt het je hersenen aan voldoende informatie om dezelfde truc toe te kunnen passen en een deel van het voorwerp lijkt in de blinde vlek te verdwijnen.

11 Een te korte oog-as, een positief brillenglas.

12 B

13 A (De grote hersenen interpreteren wat we (denken te) zien.)

14 Als je recht naar een puntvoorwerp kijkt, komen de lichtstralen terecht op de gele vlek. Daar liggen alleen kegeltjes en die hebben een hoge drempelwaarde. Wanneer je naast het voorwerp kijkt, komen de lichtstralen op de omliggende staafjes terecht.

15 A

16 De pupillen worden nauwer/kleiner, waardoor minder (rood) licht wordt teruggekaatst.

17 In alle gevallen van plotseling sterke belichting zullen beide pupillen zich verkleinen. Hier is sprake van een reflex om zo de ogen te beschermen tegen teveel licht.

18 A

19 C

20 B

21 B

22 1. informatiestromen afkomstig van de ogen2. informatiestromen van de spieren en3. informatiestromen van de evenwichtsorganen in het binnenoor.


13. SAMENVATTING SPIERENSTELSEL

Spieren kunnen alleen samentrekken en ontspannen. Ze kunnen dus niet “duwen”. Om een beweging ongedaan te maken, werken spieren daarom samen in antagonistische paren. Er zijn drie soorten spierweefsel:

1. dwarsgestreept oftewel skeletspierweefsel 2. glad spierweefsel rond de holle organen 3. hartspierweefsel.

Figuur: Spieren bij een inwendig skelet.


Bouw van dwarsgestreepte spieren skeletspier bestaat uit spierbundels spierbundel bestaat uit spiervezels (ketens van met elkaar versmolten cellen)

Organellen in een spiervezel: veel kernen (want versmolten cellen) veel mitochondriën (voor de energie) myofibrillen (met karakteristiek bandenpatroon) een sarcoplasmatisch reticulum om iedere myofibril (een soort netkous bestaand uit holle draden)

De banden worden veroorzaakt door geordende eiwitstructuren die in elkaar grijpen: myosine en actine.

(NB niet uit je hoofd leren!)


Het glijdende-filamenten-model

Energievoorziening


Voor het bewegen van het actine-myosine-complex is ATP nodig. Dit wordt “opgeladen” uit ADP + P.

De eerste 30 seconden: snelle spierstart door opladen ADP + P uit de energierijke verbinding creatine-fosfaat. Er is dan geen zuurstof nodig.

Daarna worden ADP + P opgeladen met energie uit de aërobe dissimilatie van glucose (eventueel uit glycogeenvoorraad in de spieren).

Bij gebrek aan zuurstof wordt ADP + P opgeladen met energie uit de anaërobe dissimilatie van zuurstof. Er ontstaat dan melkzuur (en dus verzurende of verzuurde spieren…).

Calciumionen en regulatie-eiwitten Spier in rusttoestand: myosinebindingplaats in de actinemoleculen is geblokkeerd door het

regulatie-eiwit tropomyosine. Troponine is een regulatie-eiwit dat de positie van tropomyosine in de dunne filamenten

controleert. Om een spier samen te laten samentrekken moet de myosinebindingplaats in de actine

vrijgemaakt worden. Dit gebeurt als Ca2+ zich aan de troponine bindt.

De Ca2+ concentratie in de cel wordt gereguleerd door het sarcoplasmatische reticulum, waarin de

Ca2+ is opgeslagen.

Spiersamentrekking Voortgeleiding van actiepotentialen langs een spiervezel gaat hetzelfde als bij zenuwcellen. Een korte actiepotentiaal veroorzaakt een lange samentrekking van een spiervezel. De membraandepolarisatie verspreidt zich naar de binnenkant van de spiervezels langs het T-

systeem of T-tubulli.

Figuur: doorsnede en zijaanzicht van een spiervezel


Figuur: overzicht van de spiersamentrekking

1:

2:

3:

4:

5:

6:

7:


Samenhang gebeurtenissen excitatie-contractie en relaxatie van spiervezels

CONTRACTIE SCHEMAmembraan depolarisatie

↓

Ca2+ gaat uit sarcoplasmatisch reticulum↓

Ca2+ bindt aan troponine↓

tropomyosine verplaatst↓

Bindingplaats van actine voor myosine wordt vrijgemaakt

↓dwarsbruggetjes tussen actine en myosine worden

gelegd↓

myosine glijdt langs actine↓

Samentrekking

RELAXATIE SCHEMAMembraan depolarisatie is gestopt

↓

Ca2+ wordt teruggepompt in sarcoplasmatisch reticulum

↓

Ca2+ laat los van troponine↓

tropomyosine bezet de bindingsplaats van actine voor myosine

↓minder bruggetjes tussen actine en myosine

↓Actine-myosine-complex wordt teruggebracht tot

de rusttoestand↓

Ontspanning

Een actiepotentiaal veroorzaakt spiersamentrekking Meerdere actiepotentialen achter elkaar veroorzaken sterkere samentrekking: summatie. Een snelle opeenvolging van actiepotentialen veroorzaakt een continue, maximale samentrekking:

gladde tetanus.


Motorische eenheid

Elk spiervezel (spiercel) is verbonden met één motorische neuron. Zo’n motorisch neuron maakt verbindingen met meerdere spiervezels.

Een motorische eenheid (motor unit) bestaat uit een motorisch neuron en alle verbonden spiervezels.


14. OEFENVRAGEN OVER HET SPIERSTELSEL

1. Het aantal motorische eenheden kan per spier flink verschillen, ook al zijn de spieren even groot. Leg uit wat een motorische eenheid is.

2. Geef een voorbeeld van een spier met relatief weinig motorische eenheden en verklaar waarom de spier er slechts weinig heeft

3. In de afbeelding hieronder zijn in een spierfibril de zones 1 t/m 4 aangegeven. Daaronder is een uitvergroting van één van de zones getekend.

4. In de uitvergroting zijn op de myosinefilamenten uitsteeksels te zien die loodrecht op de filamenten zijn geplaatst. Leg uit wat deze uitsteeksels voor betekenis hebben bij de samentrekking van de spier.

5. Wat gebeurt er in de sarcomeer onder de invloed van calcium ionen? A Actine wordt langer en myosine blijft gelijk waardoor een sarcomeer langer wordt.B Myosine schuift tussen de actines waardoor een sarcomeer korter wordt.C Myosine wordt langer en de actines blijven gelijk waardoor een sarcomeer langer wordt.

6.

Afbeelding A Afbeelding BDe bovenstaande afbeeldingen laten twee verschillende preparaten zien van twee verschillende typen spierweefsel. Welk type spierweefsel wordt in afbeelding A weergegeven?


7.

In bovenstaande figuur is schematisch een kniegewricht met enkele spieren en zenuwbanen in het bovenbeen weergegeven. In welke zenuwbaan of in welke zenuwbanen neemt de impulsfrequentie toe als de knie wordt gestrekt?A alleen in zenuwbaan QB in de zenuwbanen P en QC in de zenuwbanen P en RD in de zenuwbanen P , Q en S

8. Als het peeslichaampje met het nummer 4 een te hoge impulsfrequentie verstuurt, zal als reactie daarop een van de spieren verslappen. Welke spier verslapt in dat geval, de onderste of de bovenste dijbeenspier?ABCD

9. Met welk doel verslapt de spier?


15. ANTWOORDEN VAN DE OEFENVRAGEN OVER HET SPIERSTELSEL

1 Een motorisch neuron èn alle spiervezels die door dat ene neuron worden geactiveerd

2 elke spier die betrokken is bij de grove motoriek: lopen, bukken etc. (deelscore 1p); de spier hoeft geen fijne bewegingen te maken / functie is ontwikkelen van kracht (en daarom trekken veel spiervezels tegelijkertijd samen i.p.v. onafhankelijk van elkaar) (deelscore 1p)

3 zone 3

4 de uitsteeksels zijn myosinekopjes en die binden aan actine (deelscore 1p); de kopjes klappen om (/ de helften verschuiven ten opzichte van elkaar) (deelscore 1p)

5 B

6 Dwarsgestreept spierweefsel.

7 B (in Q omdat die een samentrek-signaal krijgt vanuit het zenuwstelsel; in P omdat die onder spanning komt te staan en als zintuig signalen naar het zenuwstelsel stuurt)

8 de onderste dijbeenspier

9 het voorkomen van blessures in de onderste dijbeenspier of in de pees waarmee deze met het onderbeen verbonden is


16. SAMENVATTING HORMONEN EN HORMOONKLIEREN (door leerlingen)

Hormoonklier HormoonSchildklier Thyroxine

Thyroxine wordt afgegeven door de schildklier. De schildklier ligt onder het strottenhoofd tegen de luchtpijp. De functie van thyroxine is de regeling van de stofwisseling (activeert de verbranding, verhoogt bloeddruk, hartslag, spijsvertering en eiwitsynthese).

Mensen die te veel van dit hormoon in hun bloed hebben, worden mager omdat ze een snelle stofwisseling hebben. Als iemand te weinig thyroxine in zijn bloed heeft, leidt dit tot toename van het lichaamsgewicht.

Voor de vorming van thyroxine is jodium nodig, dus bij jodiumgebrek kan geen thyroxine gemaakt worden. Gevolgen hiervan zijn dwerggroei bij thyroxine-tekort vóór en direct na de geboorte, gewichtstoename bij tekort in een later stadium (want de dissimilatie wordt niet goed meer geactiveerd) en opgezette schildklier (want de niet afgemaakte thyroxine hoopt zich op).

Hormoonklier HormoonPijnappelklier (=epifyse) Melatonine

De pijnappelklier (of epifyse) zit tegen het dak van de tussenhersenen. De klier is zo groot als een gedroogde erwt en weegt nauwelijks 200 milligram. Het is een jeugdklier die na je tiende levensjaar begint af te nemen. De hormonen die het afgeeft hebben een remmende werking op hormonale activiteit van de geslachtsklieren. Op een gegeven moment houdt deze op met werken en wordt er door de hypofysevoorkwab een seintje gegeven dat het maken van geslachtshormonen kan beginnen.

Verder is er nog niet veel bekend over deze hormoonklier, wel hebben ze het hormoon melatonine gevonden, dat wordt gemaakt door de pijnappelklier. Het hormoon melatonine heeft verschillende effecten (toenemende productie van natural killer cellen, stimulering van de fagocytose, bevordering van het groeien van beenmergcellen en beschikt over antikanker eigenschappen), maar regelt voornamelijk de dag- en nachtcyclus. Dit hormoon wordt vanaf je eerste levensjaar steeds meer aangemaakt tot je tiende en neemt dan weer in productie af.


Hormoonklier HormoonBijnieren Adrenaline en Cortisol

De bijnieren liggen gedeeltelijk bovenop en gedeeltelijk over de nieren heen. Elke klier bestaat uit twee delen: bijnierschors en bijniermerg. Beide delen scheiden verschillende hormonen af. Het bijniermerg produceert adrenaline (Engels: epinephrine) en noradrenaline. De bijnierschors produceert corticosteroïden (zoals cortisol).De bijnieren zijn producent van hormonen die extra energie geven. Adrenaline is het hormoon dat op korte termijn werkt en cortisol is het hormoon dat op lang termijn werkt.

Adrenaline Adrenaline wordt in grote hoeveelheden aangemaakt bij voornamelijk angst en stress, maar ook bij woede, kou, hitte, pijn en fysieke arbeid. Adrenaline verhoogt de alertheid in zeer korte tijd en geeft gedurende een korte periode meer energie. De bloeddruk stijgt doordat de bloedvaten vernauwen. Ook versnelt de hartslag, waardoor er meer bloed rondgepompt wordt. De pupillen van de ogen worden bovendien groter, zodat er meer licht toegelaten wordt. Ook wordt de ademhaling door adrenaline versneld en gaan de handpalmen zweten. Bovendien wordt glycogeen, opgeslagen in de lever en de spieren, omgezet in glucose die nodig is voor extra energie. De bloedtoevoer naar de darmen wordt verminderd (het verteringsstelsel is op dat moment natuurlijk niet meer zo belangrijk). Het gevoel van tijd wordt ook beïnvloed door adrenaline. Gebeurtenissen lijken trager te verlopen, waardoor de reactiesnelheid vergroot wordt.

Cortisol De uitscheiding van cortisol door de bijnierschors is ook een reactie op stress, maar nu op de langere termijn. Dit kan fysieke stress zijn, zoals ziekte of een verwonding, of extreme temperaturen, maar het kan ook psychologische stress zijn (bijvoorbeeld werkstress of verbaal geweld). De hypothalamus stuurt de stof CRF (Corticotropic Releasing Factor) naar de hypofyse. In de hypofyse komt als reactie hierop ACTH (AdrenoCorticoTropic Hormone) vrij, die op zijn beurt de uitscheiding van cortisol in de bijnierschors stimuleert. Op het plaatje hieronder is deze hormooncascade te zien.


Door de aanwezigheid van cortisol in het lichaam wordt er in de spieren eiwitten omgezet in aminozuren. Vervolgens worden die aminozuren omgezet in glucose, waardoor er energie (in de vorm van glucose) wordt gemaakt. Tevens wordt het afweersysteem onderdrukt. Al deze invloeden zijn erop gericht om het lichaam op een zo laag mogelijk pitje te zetten om zo gedurende de stress (fysiek of mentaal) homeostase te behouden. Wanneer er teveel cortisol aanwezig is in het lichaam krijgen de hersenen een signaal door, en wordt er minder CRF en ACTH en dus minder cortisol aangemaakt. Cortisol kan vrijelijk rondgaan in het lichaam en komt daardoor zowel voor in bloed, urine (afvalproducten van cortisol) en speeksel.

Hormoonklier HormoonEilandjes van Langerhans in de alvleesklier Insuline en Glucagon

De alvleesklier bestaat uit cellen die via een afvoergang spijsvertering aan de 12-vingerige darm afgeven. Deze cellen vormen een exocriene klier. Temidden van die kliercellen liggen ongeveer 1 miljoen groepjes cellen, de eilandjes van Langerhans. De eilandjes van Langerhans geven regelende stoffen aan het bloed af. Het zijn dus hormoonkliertjes (endocriene klieren). Het hormoon insuline zorgt ervoor dat het bloedsuikergehalte niet te hoog wordt. Het hormoon glucogon zorgt ervoor dat het bloedsuikergehalte niet te laag wordt. De alvleesklier ligt achter de maag. De eilandjes Langerhans zijn ongeveer een halve millimeter in doorsnee, dus alleen met de microscoop te zien.

Glucagon Glucoseconcentratie daalt -> aanvulling door afgifte van glucagon, uit eilandjes van langerhans Glucagon bevordert: . omzetting glycogeen in glucose (in de lever) Æ afgifte glucose aan bloed . omzetting van eiwitten en vetten in glucose . omzetting vet in vetzuren, daarna worden vetzuren afgegeven aan het bloed en verbrand.

Insuline Glucoseconcentratie stijgt Æ aanvulling door afgifte van insuline. Insuline bevordert: . Synthese van glycogeen uit glucose in spier en levercellen . Synthese van vetzuren . Synthese van eiwitten o.a. in spierweefsels . Transport van glucose door celwanden zodat het voor celstofwisseling vrijkomt (dit verlaagt de

bloedsuikerspiegel


Er zijn verschillende vormen van suikerziekte. Jeugdsuikerziekte is een auto-immuunziekte. Antistoffen schakelen dan de eigen B-cellen, die insuline maken, uit. Door gebrek aan insuline wordt de bloedsuikerspiegel te hoog. Als de bloedsuikerspiegel hoger is dan 0,17% wordt glucose via de urine uitgescheiden. Insuline is een eiwit. Omdat eiwitten in het spijsverteringskanaal worden afgebroken tot aminozuren, kan insuline niet geslikt worden, maar moet het worden ingespoten. Vroeger gebruikte men runder-insuline. Tegenwoordig wordt insuline gemaakt met genetisch gemodificeerde bacteriën die voorzien zijn van een menselijk gen.

Hormoonklier HormoonHypofyse-achterkwab Anti-diuretisch hormoon (ADH)

In de hypothalamus zitten osmoreceptoren die een verhoogde osmotische waarde van het bloed registreren. Wanneer dit geregistreerd wordt, geeft de hypothalamus een signaal af aan de hypofyse-achterkwab. Hier wordt het hormoon ADH afgegeven met als resultaat dat de nier meer resorptie van water uitvoert. ADH wordt geremd door een waterige samenstelling van het bloed maar ook door alcohol in het bloed. Hierdoor kun je uitdrogen en dat geeft verschijnselen die wij een kater noemen. De nieren vormen per dag ongeveer 180 liter voorurine waarvan uiteindelijk 1,5 liter overblijft. In de nierbuisjes wordt dit water terug gehaald naar het bloed.


Hormoonklier HormoonPlacenta HCG

HCG (Human chorionic gonadotropin) wordt door de placenta geproduceerd zodra een bevruchte eicel ingenesteld is. HCG zorgt er voor dat het gele lichaampje in stand gehouden wordt, zodat het gele lichaampje progesteron blijft produceren bij zwangerschap. Progesteron zorgt er in de eerste zwangerschapsperiode voor dat het baarmoederslijmvlies niet wordt afgebroken.

Hormoonklier HormoonHypofyse-voorkwab prolactine

Men vermoedt dat prolactine veel functies heeft, omdat heel veel cellen prolactine-receptoren hebben. Hieronder staan de belangrijkste functies: Tijdens de zwangerschap zorgt het voor borstgroei. Prolactine zet de melkklieren aan tot groeien. Het aanzetten van de melkklieren om melk te gaan produceren. Het geven van seksuele bevrediging (orgasme). Het onderdrukt dopamine, dat verantwoordelijk is voor een erectie. Een overmaat prolactine is

waarschijnlijk de oorzaak van impotentie.

Hormoonklier HormoonHypofyse-voorkwab prolactine

Oxytocine is een hormoon dat bij vrouwen vrijkomt als de tepels worden geprikkeld of als er ontsluiting van de vagina is. Het hormoon heeft dan een functie bij het opwekken van de bevalling door samentrekking van de baarmoeder, en de melkagifte door de samentrekking van melkklieren. Ook tijdens het orgasme bij zowel mannen als vrouwen komt oxytocine vrij. Het veroorzaakt seksuele opgewondenheid en voorkomt stress. Bij vrouwen wekt het hormoon moederlijke gevoelens op. Het is verantwoordelijk voor het scheppen van een band bij een relatie. Ook blijkt dat er onder invloed van dit hormoon meer vertrouwen is in andere personen.

Hormoonklier HormoonTestesHypofyse-voorkwab

TestosteronFSH en LH

De mannelijke geslachtshormonen zijn testosteron, follikelstimulerend hormoon (FSH) en luteïniserend hormoon (LH).

Regulering: De hypothalamus geeft een signaal aan de hypofyse. De hypofyse scheidt door deze signalen FSH en LH uit. Onder invloed van LH wordt er testosteron gevormd in de testis (teelbal). FSH zorgt in de testis voor de aanmaak van spermacellen. Onder invloed van de testosteron wordt er een signaal gegeven aan de hypothalamus, wat er voor zorgt dat er minder signalen worden afgegeven aan de hypofyse. Daardoor wordt minder LH en FSH aangemaakt en dus ook minder testosteron en sperma.


Werking van testosteron:Al in de embryo werkt testosteron al en zorgt voor de primaire geslachtskenmerken. Tijdens de puberteit ontwikkelen de secundaire geslachtskenmerken door testosteron. Na de puberteit zorgt het voor het in stand houden van deze geslachtskenmerken, zoals de aanmaak van sperma. Daarnaast zorgt het voor de verhoging van het libido, oftewel je seksuele lust. Ook ontwikkelt het testosteron het spierstelsel en zorgt het op latere leeftijd voor kaalheid.

Hormoonklier HormoonOvariaHypofyse-voorkwab

Oestrogeen en ProgestronFSH en LH

De vrouwelijke geslachtshormonen zijn oestrogeen, progesteron, follikelstimulerend hormoon (FSH) en luteïniserend hormoon (LH). In onderstaande figuren en in de begeleidende tekst zijn de menstruatiecyclus van de vrouw en de betrokken hormonen weergegeven.


1. De hypothalamus scheidt GnRH af dat de hypofyse stimuleert. 2. De hypofyse scheidt daardoor FSH af. 3. De FSH stimuleert de groei/rijping van het follikel en de cellen van het groeiende follikel scheiden

oestrogeen uit. 4. De oestrogeen werkt uitscheiding van grote hoeveelheden FSH tegen door negatieve

terugkoppeling, waardoor de hoeveelheid FSH redelijk constant blijft. Kleine hoeveelheden oestrogeen werken ook de uitscheiding van LH tegen.

5. Het groeiend follikel geeft steeds meer oestrogeen af (omdat het steeds groter wordt), waardoor het baarmoederslijmvlies dikker wordt.

6. Waar een kleine hoeveelheid oestrogeen (door een klein, groeiend follikel) de afgifte van LH tegengaat, werkt een hoge concentratie oestrogeen (door een groot, rijp follikel) juist stimulerend op de afgifte van LH.

7. LH zorgt nu voor de ovulatie. 8. Het resterende weefsel van het follikel in de eierstok transformeert nu tot geel lichaam. 9. Het gele lichaam produceert oestrogeen en progesteron, dat de afgifte van FSH door de hypofyse

tegengaat, waardoor de rijping van nieuwe follikels wordt tegengegaan. 10. Na de ovulatie stimuleren de oestrogeen en de progesteron die worden afgegeven door het gele

lichaam een verder gaande ontwikkeling en het behoud van het baarmoederslijmvlies. 11a. Als de eicel niet bevrucht wordt, verschrompelt het gele lichaam, waardoor het niveau van de

oestrogeen en progesteron daalt. Daardoor daalt ook de negatieve werking op de hypofyse. De hypofyse start dan weer met de productie en afgifte van FSH waardoor er weer nieuwe follikels in de eierstokken beginnen te groeien. Als het gele lichaam verschrompelt, ontstaat er een snelle teruggang in de hoeveelheid ostrogeen en progesteron. Daardoor worden de toevoerende bloedvaten naar het baarmoederslijmvlies afgebroken en ontstaat de menstruele bloeding.

11b. Als de eicel wel bevrucht wordt, maakt het ontwikkelend embryo (en later de placenta) het hormoon HCG dat het gele lichaam in stand houdt, waardoor de remming van de hypofyse ook blijft bestaan.

Begeleidende tekst bij terugkoppelingsschema van de vrouwelijke voortplantingshormonen


BIOLOGIE - Examenreader Neurobiologie 2007-2008

Documents

Transcript of BIOLOGIE - Examenreader Neurobiologie 2007-2008