Samenvatting examenstof biologie VWO - tweede fase Homeostase - zenuwstelsel en spieren  Zenuwstelsel Regelkringen           Homeostase: constant houden van het inwendig milieu Regelkring meten van een verandering in het interne of externe milieu door receptoren (zintuigcellen of sensoren) beoordeling van de waarneming door het centrale zenuwstelsel vergelijken met een interne norm is de normaalwaarde voor die bepaalde factor bij verschil met de interne norm stimuleren of remmen van effectoren (uitvoerders) spieren of klieren via motorische zenuwcellen of via hormonen reactie leidt tot opheffen of vermindering van het verschil met de norm of zet andere regelkring in gang waardoor een nieuw evenwicht ontstaat nieuwe waarde wordt door receptoren geregistreerd en teruggekoppeld naar het centrale zenuwstelsel opnieuw vergelijken, corrigeren, enzovoort regelkringen spelen o.a. een rol bij bloeddruk CO2-gehalte van het bloed glucosegehalte van het bloed osmotische waarde van het bloed lichaamstemperatuur Indeling                   Inhoud animaties zenuwstelsel Overzicht zenuwstelsel Indeling op grond van ligging centraal zenuwstelsel hersenen grote hersenen kleine hersenen hersenstam ruggenmerg perifeer zenuwstelsel (= "aan de buitenkant") zenuwen bevatten uitlopers van zenuwcellen sensorische zenuwcel motorische zenuwcellen Indeling op grond van werking animale zenuwstelsel staat onder invloed van de wil regelt bewuste activiteiten bewegingen centra liggen voornamelijk in grote hersenen autonoom zenuwstelsel staat niet onder invloed van de wil voor onbewuste functies verantwoordelijk voor werking en coördinatie van inwendige organen o.a. hartslag spijsvertering centra in hersenstam Centraal zenuwstelsel                                       Bouw - gebruik Binas of Biodata Grote hersenen Bevat schakelcellen cellichamen in de schors (grijze stof aan de buitenkant) uitlopers in het merg (witte stof in het binnenste deel) cellichamen van motorische en sensorische zenuwcellen Functie verwerking van waarnemingen impulsen uit zintuigen komen via uitlopers van sensorische zenuwen binnen in zintuigcentra (sensorische centra) vanuit bewegingscentra (motorische centra) gaan impulsen via motorische zenuwcellen naar spieren verbindingen tussen de verschillende onderdelen worden verzorgd door schakelcellen opwekken van impulsen o.a. in bewegingscentra bewustzijn, geheugen, wil, denken Kleine hersenen coördinatie van spierbewegingen Hersenstam is voortzetting van ruggenmerg bevat centra van autonome zenuwstelsel o.a. voor ademhaling lichaamstemperatuur aantal reflexen verloopt via hersenstam o.a. pupilreflex Ruggenmerg in wervelkolom bevat cellichamen van motorische zenuwcellen en schakelcellen (in grijze stof) cellichamen van sensorische zenuwcellen in verdikking aan de rugkant reflexen (vanaf de hals) verlopen via ruggenmerg schakelcellen geven impulsen van en naar de hersenen door Autonoom zenuwstelsel                       Bestaat uit: orthosympatisch deel en parasympatisch deel naar ieder orgaan (doelwitorgaan) gaat een orthosympatische zenuw én een parasympatische zenuw (dubbele innervatie) deze hebben een tegengestelde werking orthosympatisch zenuwstelsel functie (gebruik Binas of Biodata) stimuleert organen die met activiteit te maken hebben o.a. versnelling ademhaling versnelling hartslag verhoging dissimilatie (om energie vrij te maken) remt (vertraagt) spijsvertering parasympatisch zenuwstelsel functie (gebruik Binas of Biodata) stimuleert spijsvertering remt (vertraagt) hartslag en ademhaling Zenuwcellen                                             Bouw - gebruik Binas of Biodata zenuwcel bestaat uit: cellichaam hierin zit de kern uitlopers met myelineschede snelle impulsgeleiding lange uitlopers van zintuigen en naar spieren zonder myelineschede langzamere impulsgeleiding contacten met andere zenuwcellen in centraal zenuwstelsel synapsen contactplaats met andere zenuwcel motorische eindplaatjes alleen bij motorische cellen impuls wordt overgedragen op spier Typen zenuwcellen: schakelcellen komen (vrijwel alleen) in het centrale zenuwstelsel voor zowel cellichamen als uitlopers maakt contact met andere zenuwcellen Er zijn stimulerende schakelcellen met exiterende neurotransmitters remmende schakelcellen met inhiberende neurotransmitters sensorische zenuwcellen cellichamen in een verdikking (spinaal ganglion) aan de rugkant van het ruggenmerg één lange uitloper hierin lopen de impulsen van zintuig naar centraal zenuwstelsel (ruggenmerg of hersenen) korte uitlopers geeft impulsen door aan schakelcellen of motorische zenuwcellen motorische zenuwcellen cellichamen liggen in het centrale zenuwstelsel één lange uitloper hierin lopen de impulsen van centraal zenuwstelsel naar spieren (of klieren) korte uitlopers: ontvangen impulsen van schakelcellen of sensorische zenuwcellen Werking zenuwcel Rustpotentiaal concentratie K+ -ionen in de cel is hoger dan buiten concentratie Na+- ionen buiten de cel is hoger dan binnen in de cel relatief veel negatief geladen eiwitmoleculen en weinig Cl-- ionen buiten de cel veel Cl--ionen en weinig negatief geladen eiwitmoleculen effect: binnenkant negatief en buitenkant positief potentiaalverschil situatie wordt gehandhaafd door de Na/K-pomp enzymatische pomp energie uit ATP werkt actief Na+-ionen de cel uit brengt K+-ionen de cel in het handhaven van de rustpotentiaal kost dus energie Actiepotentiaal - impuls plaatselijke omkering van het membraanpotentiaal ontstaat als prikkel sterk genoeg is - boven de prikkeldrempel zenuwcel heeft na ieder actiepotentiaal een korte herstelperiode nodig; kan dan niet geprikkeld worden sterkte is altijd gelijk - "alles of niets" bij sterkere prikkel ontstaan meer actiepotentialen per tijdeenheid - de impulsfrequentie neemt toe Ontstaan actiepotentiaal de doorlaatbaarheid van het membraan verandert onder invloed van geprikkelde zintuigcel stimulerende neurotransmitter in een synaps kan ook "kunstmatig mechanische prikkel, chemische prikkel, stroomstootjes Na+- ionen diffunderen de cel in --> depolarisatie van het membraan het potentiaalverschil wordt minder als drempelwaarde wordt bereikt Na-kanaaltjes open nog meer Na+ naar binnnen verdere depolarisatie ompoling: omkering potentiaalverschil ten opzichte van de rustpotentiaal impuls ontstaat elektrisch stroompje tussen het omgepoolde deel celmembraan en de stukjes membraan ter weerszijden stroompjes zorgen daar voor ontstaan van een actiepotentiaal actiepotentialen ontstaan dus steeds opnieuw Repolarisatie - herstel van de rustpotentiaal - herstelfase Na+-ionen worden weer naar buiten en K+-ionen weer naar binnen gepompt tijdens de herstelfase is celmembraan ongevoelig voor prikkels refractaire periode absolute refractaire periode er kan geen nieuwe impuls ontstaan, hoe sterk de prikkel ook is relatieve refractaire periode er kan wel prikkel ontstaan als de prikkel sterker is dan "normaal" De meeste impulsen leiden niet tot bewustwording hersenen selecteren alleen belangrijke verandering in omgeving leidt tot waarneming (en eventueel reactie impulsfrequentie neemt af als bepaalde prikkel lang aanhoudt (gewenning) Synaps - verbreed deel aan einde van uitloper van zenuwcel impulsoverdracht op andere zenuwcel er kunnen maar in één richting impulsen doorgegeven worden tussen de twee zenuwcellen zit een synapsspleet impuls --> neurotransmitter uit synaps komt in de spleet terecht concentratie afhankelijk van impulsfrequentie 2 typen neurotransmitters stimulerend (exiterend) zorgen voor afname van het potentiaalverschil (depolarisatie) remmend (inhiberend) toename van het potentiaalverschil in volgende zenuwcel ontstaat een actiepotentiaal als meer stimulerende dan remmende neurotransmitters vrijkomen uit de synapsen van verschillende neuronen die met de zenuwcel in verbinding staan Reflexen               reflexboog - snelle (automatische) reactie op bepaalde prikkel bijvoorbeeld: pupilreflex kniepeesreflex reflexen zijn belangrijk bij lichaamshouding als bescherming bijvoorbeeld als je per ongeluk iets heets aanraakt bij bewegingen coördinatie van spieren bijvoorbeeld bij lopen en fietsen Spieren Bouw en werking Animatie spier (bouw en werking) Gladde spieren (spieren van maag en darmen) werken onwillekeurig - niet onder invloed van de wil verbonden met autonome zenuwstelsel tragere werking kan langer samengetrokken blijven (is minder snel vermoeid) Dwarsgestreepte spieren (skeletspieren en hartspier) werken onder invloed van de wil (willekeurig) verbonden met animale zenuwstelsel spier kan alleen actief samentrekken - niet ontspannen --> andere spier nodig met tegengestelde werking - antagonist hartspier is uitzondering holle spier niet onder invloed van de wil - verbonden met autonome zenuwstelsel Bouw - gebruik Binas of Biodata spierbundels omgeven door bindweefsel bestaan uit spiervezels bestaan uit myofibrillen bestaan uit filamenten kunnen langs elkaar schuiven Spierwerking impulsen bereiken spier via eindplaatjes van de motorische eenheden motorische eenheid motorische zenuwcel met eindplaatje + bijbehorende spiervezels er zijn (meestal) meerdere spiervezels op één zenuwcel aangesloten "alles of niets wet" geldt --> volledige samentrekking of geen samentrekking spierbundel bestaat uit een groot aantal motorische eenheden trekken zich afwisselend samen mate van samentrekking van spierbundel is afhankelijk van het aantal motorische eenheden dat impulsen doorgeeft de impulsfrequentie © scholte/marree 2004