[home]
[inhoud site][Inhoud bovenbouw][practicum][links]

 

Samenvatting examenstof biologie VWO - vernieuwde tweede fase

Domein: E4

Homeostase bij de mens - 1

Zenuwstelsel

Centraal examen

Je kunt uitleggen hoe zintuigen, spieren en klieren, zenuwstelsel en hormoonstelsel betrokken zijn bij het functioneren van het lichaam -aangepast aan de omgeving- en daarbij verbanden leggen tussen de verschillende organisatieniveaus.

Benodigde voorkennis uit onderbouw:

Benodigde voorkennis uit subdomein E5:

  • bouw en functie van celmembraan met receptoreiwitten;
  • transport door membraan, osmose, diffusie, actief transport.
Bouw zenuwstelsel

Je moet:

  • de organisatie van het zenuwstelsel kunnen beschrijven aan de hand van een afbeelding van de macroscopische bouw.
  • de werking van zintuigen, zenuwstelsel en spieren kunnen beschrijven en hun onderlinge relatie uitleggen, waarbij gebruik kan worden gemaakt van verstrekte informatie over de bouw.

Gebruik Binas of Biodata

Overzicht zenuwstelsel (Ipad)

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
    • Regelt vooral de bewuste reacties en de reflexen.
      • Betrokken zijn zintuigen en skeletspieren.
      • Staat onder invloed van de wil.
      • Regelt bewuste activiteiten.
        • Bewegingen
      • Centra liggen voornamelijk in grote hersenen

  • Autonoom zenuwstelsel
    • Regelt vooral de werking van de inwendige organen.
      • Staat niet onder invloed van de wil.
        Voor onbewuste functies
      • Verantwoordelijk voor werking en coördinatie van inwendige organen.
        o.a.
        • hartslag
        • spijsvertering
      • Centra liggen in de hersenstam.

       

Centraal zenuwstelsel

Bouw: Gebruik Binas of Biodata

Zenuwstelsel (Ipad)

Centraal zenuwstelsel (Ipad) bestaat uit

  • Grote hersenen
    • Bevatten
      • Schakelcellen
      • Cellichamen liggen in de schors (grijze stof aan de buitenkant).
      • Uitlopers liggen 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 (Ipad)
    • In wervelkolom.
    • Bevat cellichamen van motorische zenuwcellen en schakelcellen (in grijze stof).
    • Cellichamen van sensorische zenuwcellen zitten in verdikking aan de rugkant
    • Reflexen (vanaf de hals) verlopen via ruggenmerg.
    • Schakelcellen geven impulsen van en naar de hersenen door.

     

Autonoom zenuwstelsel

Gebruik Binas of Biodata

Autonoom zenuwstelsel (Ipad)

  • 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 (antagonistische) werking.
    • Autonome zenuwstelsel werkt samen met het endocriene stelsel (hormoonstelsel).
  • Functie orthosympatisch zenuwstelsel
    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.
  • Functie parasympatisch zenuwstelsel
    Gebruik Binas of Biodata
    • Stimuleert spijsvertering.
    • Remt (vertraagt) hartslag en ademhaling.

     

Zenuwcellen

Bouw
Gebruik Binas of Biodata

Zenuwcel (Ipad) bestaat uit:

  • Cellichaam
    • Hierin zit de kern
  • Uitlopers
    • Met myelineschede.
      • Snelle impulsgeleiding (sprongsgewijs).
      • 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 spiercellen.

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 exciterende neurotransmitters.
      • remmende schakelcellen
        • met inhiberende neurotransmitters.
  • Sensorische zenuwcellen
    • Cellichamen in een verdikking (spinaal ganglion) aan de rugkant van het ruggenmerg.
    • Eén lange uitloper.
      • Hierin lopen de impulsen van zintuig naar centraal zenuwstelsel (ruggenmerg of hersenen.
    • Korte uitlopers:
      • geven impulsen door aan schakelcellen of motorische zenuwcellen.
  • Motorische zenuwcellen
    • Cellichamen liggen in het centrale zenuwstelsel
    • Eén lange uitloper
      • Hierin lopen de impulsen van centraal zenuwstelsel naar spieren (of klieren).
    • Korte uitlopers:
      • ontvangen impulsen van schakelcellen of sensorische zenuwcellen.
Werking zenuwcel

Je moet:

  • kunnen aangeven welke processen op cellulair en moleculair niveau ten grondslag liggen aan de omzetting van prikkels in actiepotentialen.
  • kunnen uitleggen hoe actiepotentialen ontstaan, hoe ze worden voortgeleid en hoe de voortgeleiding wordt beïnvloed, waarbij gebruik kan worden gemaakt van afbeeldingen van de bouw van neuronen,
    in het bijzonder:
    • ontstaan in receptoren bij adequate prikkels boven een bepaalde drempelwaarde;
    • voortgeleiding via neurotransmitters: inhiberend en exciterend;
    • beïnvloeding door alcohol, drugs en geneesmiddelen.

Gebruik Binas of Biodata

Werking zenuwcel (Ipad)

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.

  • E ffect
    • Binnenkant is negatief en buitenkant positief geladen.
      • Er is een 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 (Ipad)

  • 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 (Ipad)

  • De doorlaatbaarheid van het membraan verandert
    onder invloed van
    • geprikkelde zintuigcel.
    • stimulerende neurotransmitter (Ipad) in een synaps
      • Kan ook "kunstmatig":
        • door 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.
    • 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.

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".

Synaps (Ipad)

  • Verbreed deel aan einde van uitloper van zenuwcel.
  • Impulsoverdracht op andere zenuwcellen.
  • 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 is afhankelijk van impulsfrequentie.
    • Twee typen neurotransmitters
      • Stimulerend (exciterend).
        • Zorgen voor afname van het potentiaalverschil (depolarisatie).
      • Remmend (inhiberend).
        • Zorgen voor toename van het potentiaalverschil.
  • Op het membraan van de volgende zenuwcel (postsynaptische membraan) ontstaat een actiepotentiaal als:
    • meer stimulerende dan remmende neurotransmitters vrijkomen uit de synapsen van verschillende neuronen die met de zenuwcel in verbinding staan.

Invloed genotmiddelen en geneesmiddelen

  • Deze kunnen impulsoverdracht in synapsen beïnvloeden.
    • De snelheid van afbraak van neurotransmitters in de synapsspleet beïnvloed wordt.
    • De aanmaak van neurotransmitter verandert.
    • Bepaalde stoffen een structuur hebben die lijkt op een neurotransmitter.
      • Hechten daardoor op receptoren van postsynaptische membraan.
  • Voorbeelden
    • Alcohol
      • Waarnemingsvermogen en reactievermogen wordt aanzienlijk minder.
        • Sensorische en motorische impulsgeleiding wordt geremd.
        • Impulsoverdracht in bepaalde synapsen in de hersenen vermindert.
    • Morfine
      • Verhindert de impulsoverdracht in bepaalde synapsen.
        • Impulsen die in de hersenen pijngewaarwording veroorzaken kunnen niet ontstaan.
    • Nicotine
      • Stimuleert de impulsoverdracht in bepaalde synapsen.

  • Er kan gewenning optreden.
    • Steeds meer stof nodig om hetzelfde effect te bereiken.

     

Reflexen
Je moet het principe van een reflex en de functie ervan bij houding, beweging en bescherming kunnen uitleggen.

Gebruik Binas of Biodata

Reflex

  • Snelle (automatische) reactie op een bepaalde prikkel
    • Treedt onwillekeurig op.
    • Verloopt snel
      • Impuls wordt direct (via schakelcellen) doorgeschakeld van sensorische --> motorische zenuwcel
      • Gaat niet eerst naar hersenen.
    • Deel worden we ons niet van bewust.
      Bijvoorbeeld
      :
      • pupilreflex;
      • reflex van de maagportier.
    • Deel merken we wel
      • Kan onderdrukt worden als je hem verwacht.
        Bijvoorbeeld:
        • kniepeesreflex.
  • Reflexen zijn belangrijk:
    • bij lichaamshouding.
    • als bescherming.
      • Snelle reactie op gevaarlijke situatie.
        Bijvoorbeeld als je per ongeluk iets heets aanraakt
        .
    • bij bewegingen.
      • Coördinatie van spieren.
        Bijvoorbeeld bij lopen en fietsen
        .
        • De werking van de antagonisten wordt reflexmatig geregeld.

Reflexboog (Ipad)

  • De weg die impulsen bij een reflex afleggen.
    • Zintuig --> sensorische zenuw --> centraal zenuwstelsel --> schakelcel --> motorische zenuwcel --> spier of klier.
      • Reflexen in het hoofd gaan via de hersenen.
        Bijvoorbeeld:
      • Reflexen in de rest van het lichaam verlopen via het ruggenmerg.
        Bijvoorbeeld:
Spieren
Je moet:
  • met behulp van afbeeldingen van de macro-, micro- en submicroscopische bouw van dwarsgestreepte spieren de relatie tussen bouw en werking kunnen beschrijven,
    in het bijzonder:
    • contractiemechanisme van filamenten;
    • motorische eenheden.
  • kunnen aangeven hoe actiepotentialen kunnen leiden tot spiercontractie.

Gebruik Binas of Biodata

Animatie spier (bouw en werking) (Ipad)

Gladde spieren

  • Spieren van maag en darmen.
    • Werken onwillekeurig ( niet onder invloed van de wil).
    • Zijn verbonden met autonome zenuwstelseltragere werking.
    • kunnen langer samengetrokken blijven (zijn minder snel vermoeid).

Dwarsgestreepte spieren

  • Skeletspieren en hartspier.
    • Werken onder invloed van de wil (willekeurig).
    • Zijn verbonden met animale zenuwstelsel.
    • Spier kan alleen actief samentrekken --> andere spier nodig met tegengestelde werking
    • Hartspier is uitzondering.
      • Holle spier
      • Niet onder invloed van de wil .
        • Verbonden met autonome zenuwstelsel.

Bouw dwarsgestreepte spier (Ipad)
Gebruik Binas of Biodata

  • Spierbundels zijn omgeven door bindweefsel.
  • Bestaan uit spiervezels.
    • Bestaan uit myofibrillen
      • Bestaan uit filamenten (filament = draadje) (Ipad).
        • Filamenten bestaan uit verschillende eiwitten (myosine en actine).
          • Kunnen langs elkaar schuiven.
          • Alleen zichtbaar met elektronenmicroscoop.

Spierwerking

  • Impulsen bereiken spier via eindplaatjes van de motorische eenheden.
  • Motorische eenheid.
    • Motorische zenuwcel met eindplaatje + bijbehorende spiervezels.
      • Eindplaatje bestaat uit vertakkingen van de uitloper van een motorische zenuwcel.
        • Iedere vertakking eindigt in een synaps.
        • Er zijn (meestal) meerdere spiervezels op één zenuwcel aangesloten.
      • Aan iedere spiervezel zit een uitloper van een motorische zenuwcel.
    • Spiervezel trekt samen als impulsen verlopen via de motorische zenuwcel en bij eindplaatje terecht komen.
      • Neurotransmitter komt vrij die zorgt voor depolarisatie van de spiervezelmembraan.
        • Als depolarisatie groot genoeg is (groter dan de prikkeldrempel) ontstaat actiepotentiaal.
          • Spiervezel trekt samen.
      • Alle op één motorische eenheid aangesloten spiervezels trekken tegelijkertijd samen.
      • "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 ingeschakeld is.
    • de impulsfrequentie.

Spierwerking schematisch (Ipad)

© scholte/marree 2009