Bio samenvatting H17 + 18.1 17.1 Pupil: de pupil is de opening van het midden van de iris in het oog. Door de pupil is de donkere binnenkant van het oog te zien, daardoor lijkt de pupil zwart. De pupil zit achter het hoornvlies en voor het glasachtig lichaam. De iris zorgt ervoor dat de pupil groter of kleiner wordt, al naar gelang de omstandigheden. Hoornvlies: is het doorzichtige deel van de buitenkant van het oog waar het licht door naar binnen valt. Pigmentcellen met uitlopers tussen de zintuigcellen vormen een extra beschermingsmechanisme. Bij fel licht verspreidt het pigment zich door de cellen en vangt veel licht weg. Deze aanpassing gaat langzaam. Merk je als je van een donkere kamer naar licht gaat. Lens: op het grensvlak van lucht en het waterige hoornvlies treedt lichtbreking op. Dit komt door het verschil in dichtheid van lucht en water. De lichtbreking wordt vergroot doordat het oppervlak van je hoornvlies gebogen is. Je ooglens breekt het licht nog eens extra zodat beelden, onafhankelijk van de afstand van het voorwerp, scherp op je netvlies komen. De breking van de lichtstralen door hoornvlies en ooglens geeft een verkleind, omgekeerd beeld op het netvlies. Gele vlek: je kan iets alleen scherp zien als het beeld, via de optische as, recht achter de lens, op de gele vlek van het netvlies valt. Valt het beeld ernaast, dan zie je iets wazig. Weliswaar hebben je ogen samen een beeldhoek van 180 graden, je gele vlak vangt daar maar 2 graden van. Kegeltjes (kleur): In de gele vlek zitten uitsluitend lichtgevoelige cellen met een spits uiteinde. Kegeltjes zijn in rust actief. Ze geven een constante stroom informatie af. Ze bevatten pigment dat bij belichting uiteenvalt. Dit leidt tot een keten van chemische reacties, waardoor de activiteit van de kegeltjes vermindert. Wanneer het licht plotseling uitgaat, ontstaat er weer een verhoogde activiteit in de kegeltjes. Doordat er 3 typen kegeltjes zijn, die gevoelig zijn voor verschillende kleuren licht, zijn je hersenen able om een gekleurd beeld van je omgeving te maken. Staafjes (zwart-wit): Toch werd het na een poosje te donker voor de kegeltjes in je netvlies: ze hebben een hoge prikkeldrempel. Dat je nog kon zien, komt door miljoenen andere lichtzintuig cellen, de staafjes, die buiten de gele vlek in het netvlies liggen. Staafjes hebben een ander pigment dan kegeltjes. Daardoor zijn ze veel gevoeliger voor licht: ze hebben een lagere prikkeldrempel dan kegeltjes. Ze reageren uitsluitend op lichtintensiteit, niet kleuren. Prikkeldrempel: De minimale hoeveelheid prikkels die nodig is om tot een reactie te leiden. Accomoderen: de vormverandering van je ooglens bij het scherpstellen. Een ooglens zit met lensbandjes vast een het straalvormig lichaam. Dat bestaat uit een aantal kringspiertjes. Als je ver kijkt, ontspannen de kringspiertjes. Het straalvormig lichaam krijgt een grotere diameter en trekt via de lensbandjes de lens plat. Als je vervolgens dichtbij kijkt, dan trekken de spiertjes in het straalvormig lichaam samen. De lensbandjes verslappen en je lens krijgt door zijn elasticiteit een bolle vorm. Gevolg: extra lichtbreking en je ziet de tekst scherp. Hoe wij diepte kunnen zien: Dit gaat het best met twee ogen. Wanneer beide ogen gericht zijn op hetzelfde voorwerp, zien ze het onder een verschillende hoek. Aan de hand van deze informatie kunnen je hersenen de afstand berekenen. Eigenschappen kegeltjes/staafjes: Kegeltjes: Staafjes: bijna alleen maar in gele vlek niet in gele vlek goed voor scherp zien, 1000x gevoeliger dan kegeltjes 3 typen met verschillende gevoeligheid niet zo goed voor scherp zien Klein adaptatie vermogen alleen wel of geen licht groot adaptatie vermogen Je moet mbv de truc waarmee je het bestaan van de blinde vlek aantoont kunnen afleiden of de blinde vlek perifeer of juist centraal van de gele vlek zit. 17.2 Bipolaire cellen: het netvlies bestaat niet alleen uit zintuigcellen. De staafjes en kegeltjes geven hun informatie door aan zenuwcellen. In het netvlies zijn dat bipolaire cellen. Ganglioncellen: op hun beurt geven bipolaire zenuwcellen informatie door aan andere zenuwcellen: ganglioncellen. Bovendien zijn er zenuwcellen die dwarsverbindingen leggen: horizontale cellen en amacriene cellen. Receptief veld: Een geschakelde groep zintuigcellen met de afvoerende ganglioncel. Bestaat uit een centrum en rand. Receptieve velden overlappen elkaar, één receptor kan dus bij meerdere receptieve velden horen. De receptieve velden zijn het kleinst in de gele vlek, hierdoor zie je met je gele vlek de meeste details. Zorgen ook voor contrast. Visuele schors: Deze bevindt zich in het achterhoofd en bestaat uit een aantal lagen zenuwcellen. Elke laag is gespecialiseerd, bijvoorbeeld vorm, kleur en beweging. Het chiasma opticum is een vierkantig plat lichaam in de frontale kwab van de hersenen waarin de vezelbanen van de oogzenuwen elkaar kruisen In de visuele schors is een zebrapatroon te herkennen, in donkere banden komt informatie uit het ene oog terecht, in lichte banden de informatie uit het andere oog. 17.3 Kleurenblindheid: Niet alle kleuren kunnen zien. De oorzaak ligt in de genen. Het allel voor een bepaalde kleur pigment ontbreekt in de bijbehorende kegeltjes. Meestal gaat het om mannen, omdat de genen voor deze pigmenten op het X-chromosoom liggen. Monochromaat: Mensen die twee typen piment missen. Deze mensen kunnen geen kleurverschillen waarnemen. Dichromaat: Mensen die één type pigment missen. Deze mensen hebben dus moeite met het onderscheiden van sommige kleuren, waarbij het desbetreffende pigment een rol speelt. Trichromaat: Mensen die gewoon alle kleuren kunnen zien. Gezichtsbedrog: De informatieverwerking in je netvlies en hersenen kan soms leiden tot onjuiste gewaarwordingen, zoals nabeelden. Je moet kunnen uitleggen hoe het komt dat de informatie verwerking in je netvlies en hersenen soms kan leiden tot onjuiste gewaarwordingen zoals nabeelden 17.4 In het binnenoor bevindt zich een gangenstelsel: het labyrint. Dat bestaat onder andere uit drie halfcirkelvormige kanalen, gevuld met vloeistof, de endolymfe. Elk kanaal heeft een verdikt gedeelte. Op de bodem van deze verdikking bevinden zich zintuigcellen met lange zintuigharen. Die haren steken in een geleiachtige massa, de cupula, die als een klapdeur in de endolymfe ligt. Bij elke draaiing van je hoofd bewegen de wanden van de kanalen met je hoofd mee en dus ook de zintuigcellen. De endolymfe in die kanalen blijft door haar traagheid even stilstaan. Daardoor beweegt de cupula. De zintuigharen buigen. Dat is de prikkel waardoor de zintuigcellen informatie doorgeven naar de hersenen. Bij rechtlijnige bewegingen naar boven of beneden, van voor naar achter, of van links naar echts gebruik je de maculae in het vestibulum van het labyrint. Je gebruikt de informatie uit cupulae en maculae, samen met je ogen om je evenwicht te bewaren. Slakkenhuis: Bevindt zich in je binnenoor. Geluidsgolven veroorzaken trillingen in de vloeistof in het slakkenhuis. Door de trillingen ontstaan er bewegingen in zintuigharen die verbonden zijn met zintuigcellen. Bij een prikkeling boven de drempelwaarde geven de zintuigcellen informatie door aan de hersenen; je hoort Adequate prikkel: prikkel die voor het zintuig bedoeld is, zoals licht voor het oog 17.5 Spierspoeltje: Informatie over de rektoestand in je spieren is belangrijk. Het zijn talloze, tussen de spiervezels gelegen zintuigjes, de spierspoeltjes, die deze informatie over de rektoestand van je spieren leveren. Spierspoeltjes zijn in rust ‘actief’: dan gaat er een constante hoeveelheid informatie naar de hersenen. Wanneer het middengedeelte van een spierspoeltje oprekt, neemt de activiteit in een spiertspoeltje toe; bij verkorting af. De adequate prikkel voor een spierspoeltje is een verandering in de lengte van het middengedeelte. Peeslichaampje: zintuigjes die ook op rek reageren zin de peeslichaampjes. Deze reageren bij een kleine uitrekking van een pees. Een pees rekt uit wanneer een spier ‘er aan trekt’. Via een regelkring verkort de bijbehorende spier. Deze regelkring voorkomt blessures, zoals het afscheuren van de pees. Zintuigen: bij een inspannend persoon daalt de concentratie O2, z’n CO2 concentratie loopt op, z’n pH gaat omlaag. Kleine goed doorbloede orgaantjes in de aortaboog en de beide halsslagaders nemen de veranderingen in O2-concentratie, CO2-concentratie en pH waar. In een bepaald hersengedeelte, de hersenstam, beïnvloeden deze receptoren het ademhalingscentrum en van daaruit de ademhalingsspieren. Door de inspanning gaat ook z’n hart sneller kloppen. De bloeddruk stijgt. Zintuigjes in een dun membraan in de wand van de aortaboog meten de veranderingen in bloeddruk. Een sterkere rek van de wand leidt tot een boodschap nar onder andere het hart regulatiecentrum in de hersenstam. Beschrijf regelkringen voor het handhaven van de concentraties O2 en CO2: Regelkring O2: Stijging O2 concentratie gemeten in zintuigje in aortaboog en halsslagader vergeleken met de norm ademhalingscentrum zet aan tot langzamer ademhalen daling O2-concentratie gemeten vergeleken met de norm ademhalingscentrum zet aan tot sneller en dieper ademhalen. Regelkring CO2: Stijging CO2-concentratie gemeten in zintuigjes aortaboog en halsslagader vergeleken met norm ademhalingscentrum zet aan tot sneller en dieper ademhalen daling CO2-concentratie gemeten vergeleken met norm ademhalingscentrum zet aan tot langzamer ademhalen. 18.1 Rustpotentiaal: Meet je de aantallen ionen in je zintuigcellen en de bloeistof daar omheen, dan zie je grote verschillen. Die verschillen ontstaan doordat speciale transporteiwitten ionen van de ene naar de andere kant van het celmembraan transporteren. Een voorbeeld is de natrium-kalium pomp. Dit eiwit pompt (ongelijke hoeveelheden) Na+ en K+ ionen door het membraan. Hierdoor zitten er extra Na+ ionen aan de buitenkant en extra K+ ionen aan de binnenkant. Dat leidt tot diffusiegradiënten: van Na+ ionen van buiten naar binnen en van K+ ionen in omgekeerde richting. Het zijn vooral de K+ ionen die teruglekken, Na+ ionen kunnen moeilijker door het membraan. De cel pompt ook Ca+ ionen naar buiten. De grote hoeveelheid positieve ionen buiten de cel is de (elektrische) drijfkracht voor Cl- ionen: deze gaan de cel uit. Het resultaat van al deze ion bewegingen is een ongelijke ladingsverdeling. De binnenzijde van het celmembraan van een zintuigcel is in rust negatief geladen ten opzichte van de positieve buitenzijde. Dit spanningsverschil heet rustpotentiaal. Het celmembraan is gepolariseerd. Depolarisatie: Chips zijn zout. Dat proef je wanneer de natriumionen uit het zout de smaakzintuigcellen bereiken. Hun celmembranen bevatten speciale eiwitten, die als transportkanalen werken: de natriumpoorten. De meeste van deze poorten zitten dicht, maar een paar laten Na+ ionen door. Door de toestroom van Na+ ionen in de cel, verkleint het potentiaalverschil. Vanaf een bepaalde waarde gaan plotseling veel natriumpoorten open en komen meer Na+ ionen binnen. Deze kleine stroom verandert lokaal het membraanpotentiaal. Een stukje van de binnen zijde van het membraan is nu positief geladen ten opzichte van de buitenzijde. Je noemt dat polarisatie. Repolarisatie: als reactie daarop gaan in het membraan calciumpoorten open. De smaakzintuigcel loost nu een transmitterstof, die een zenuwcel activeert. Een fractie van een seconde na het openen zijn alle natriumpoorten in het membraan gesloten. De cel kan nu resetten door zijn kaliumpoorten te openen. K+ ionen stromen naar buiten en herstellen het oorspronkelijke potentiaal verschil. Dat heet repolarisatie. Actiepotentiaal: depolarisatie en repolarisatie samen noem je actiepotentiaal. Hyperpolarisatie: doordat de repolarisatie door de K+ stroom iets te lang aanhoudt, treedt heel even hyperpolarisatie op. Absoluut refractie periode: actiepotentialen hebben altijd dezelfde sterkte. Toch proef je het verschil tussen zout en heel zout. Eet je een dubbelzout dropje, dan prikkel je meer smaakzintuigcellen. Bovendien geeft elke smaakzintuigcel meer transmitterstof af. In de betrokken zenuwcellen ontstaan dan per seconde meer actiepotentialen. Dat aantal is echter begrensd. Wanneer de natriumpoorten dichtgaan, kan de zenuwcel niet op een nieuwe prikkel reageren. Deze periode duurt ongeveer 2 * 10^-3 en heet de absoluut refractaire periode.