Biologie SE4 Hoofdstuk 14 Paragraaf 1 Het zenuwstelsel kent twee delen: 1. Het centraal zenuwstelsel bevindt zich in het centrum van het lichaam en bestaat uit de neuronen van de hersenen en het ruggenmerg met hun ondersteunende cellen. 2. Het perifeer zenuwstelsel bestaat uit aan- en afvoerende uitlopers van een groot aantal neuronen in het centraal zenuwstelsel. Beide helften van de hersenen zijn met elkaar verbonden door de hersenbalk. De hersenstam en de kleine hersenen omvatten de rest. Een sterke doorbloeding van de hersenen staat garant voor een constante aanvoer van glucose en zuurstof. De hersenen worden verbonden aan het ruggenmerg met het verlengde merg. Het zenuwstelsel bestaat uit: 1. 10% neuronen (zenuwcellen). De neuronen zorgen voor de informatieoverdracht in het zenuwstelsel 2. 90% gliacellen (steuncellen) Gliacellen hebben ondersteunende taken zoals: Onderhoud en bescherming van neuronen. Het verhogen van de snelheid van impulsgeleiding. Er zijn vijf typen gliacellen: 1. Astocyten 2. Oligodendrocyten 3. Microgliacellen 4. Ependymcellen 5. Cellen van Schwann De hersenschors bevat motorische en sensorische centra. De grootte van zo’n centra hangt af van de nauwkeurigheid van de bewegingen van een bepaald lichaamsdeel of van de gevoeligheid van een lichaamsdeel. De hersenen worden beschermd door de hersenvliezen. De secundaire motorische schors coördineert het uitvoeren van bewuste bewegingen. De secundaire sensorische schors interpreteert, vergelijkt en slaat informatie op die vanuit zintuigen binnenkomt. De thalamus selecteert welke prikkels naar de hersenschors gaan. De hypothalamus stuurt impulsen naar organen die een rol spelen bij het handhaven van de homeostase. Reflexen in het gebied van het hoofd gaan naar de hersenstam. De kleine hersenen coördineert bewegingen. Reflexen in de romp en de ledematen gaan via de ruggenmerg. Dat verbindt de hersenen met de rest van het lichaam. Een reflex is een reactie op een prikkel zonder of voordat er bewustwording optreedt. Paragraaf 2 Neuronen: Synaps: plek waar signaaloverdracht plaatsvindt met behulp van neurotransmitters. Er zijn drie typen neuronen: 1. Sensorische neuronen Cellichaam ligt dichtbij of in het centraal zenuwstelsel. Kan lange dendrieten hebben. Heeft korte axonen. Er is een myelineschede aanwezig. 3. Schakelneuronen Heeft korte dendrieten Heeft korte axonen Er is geen myelineschede aanwezig. 4. Motorische neuronen Het cellichaam ligt in het centraal zenuwstelsel. Heeft korte en sterk vertakte dendrieten. Er is geen myelineschede aanwezig. Zenuw: gebundelde uitlopers van neuronen. Sensorisch (dendriet) Motorisch (axon) Gemengd: beide Myeline: een isolerende vetachtige stof die zorgt voor een snelle geleiding van de impuls en voorkomt het “overspringen” van de impuls naar een andere cel, dit is kortsluiting. Myeline wordt in het centraal zenuwstelsel gevormd door oligodendrocyten en in het perifeer zenuwstelsel door de cellen van Schwann. De vijf typen gliacellen uitgelegd: 1. Astrocyten regelen uitwisselingen van stoffen tussen neuronen en bloed door de bloedvaten bij actieve neuronen zich te laten verwijden. 2. Oligodendrocyten vormen om uitlopers van neuronen in de hersenen en het ruggenmerg een myelineschede. 3. Microgliacellen veranderen bij weefselbeschadiging in fagocyten en beschermen de neuronen tegen ziekteverwekkers. 4. Ependymcellen produceren hersenvocht en ruggenmergvocht dat ze met behulp van hun trilharen laten rondstromen. 5. De cellen van Schwann spelen een rol bij het herstellen van beschadigde neuronen. Ruggenmerg: Er zijn 31 ruggenmergzenuwen die het centraal zenuwstelsel verbinden met organen en ledematen. Parasympatisch: impulsen naar de organen en ledematen lopen via de grensstreng. Orthosympatisch: via een zwervende zenuw (nervus vagus) lopen impulsen direct vanuit de hersenen. Hersenen: Witte stof: cellichamen van neuronen, deze liggen aan de buitenzijde van de hersenen. Grijze stof: uitlopers van neuronen met wittige myeline, liggen aan de binnenzijde van de hersenen. Paragraaf 3 Hoe hebben wetenschappers dit gemeten? K+ Na+ Binnen 140 mM 10 mM Buiten 5 mM 145 mM Het concentratieverschil wordt in stand gehouden door het sluiten van Na+-poorten en de natrium-kalium-pomp, dit heft de diffusie op. Dit is een vorm van actief transport waarbij 3 Na+-ionen naar buiten gaan en 2 K+-ionen naar binnen gaan. De rustpotentiaal kan verstoord worden door binnenkomende chemische of elektrische prikkels uit een zenuwcel. BiNaS 88F gaat over het potentiaal op het celmembraan van een neuron. Rustfase: Na+- en K+- poorten zijn gesloten. -70 mV rustpotentiaal. Depolarisatie Na+-poorten gaan open en Na+ stroomt naar binnen. Potentiaalverschil neemt af tot ± -50 mV. Dit is de drempelwaarde voor volledige depolarisatie. Volledige depolarisatie Meer Na+-poorten openen en het potentiaalverschil loopt op tot +30 mV. Alles of niets principe. Repolarisatie Na+-poorten sluiten. K+-poorten openen en K+ stroomt naar binnen. Potentiaalverschil daalt. Hyperpolarisatie K+-poorten sluiten traag waardoor de repolarisatie lang door gaat. Rustfase De kalium-natrium-pomp herstelt de oorspronkelijke concentraties. Actiepotentiaal: de depolarisatie + de repolarisatie De sterkte van het actiepotentiaal is altijd hetzelfde, maar de frequentie kan wel variëren, oftewel een sterkere prikkel is een hogere frequentie. Absolute refractaire periode: celmembraan is ongevoelig voor prikkels tijdens de Na+-instroom en beginnende K+-uitstroom. Relatieve refractaire periode: periode tussen K+-uitstroom en herstel. De celmembraan is wel te prikkelen, maar prikkels moeten sterker zijn dan normaal. De insnoering van Ranvier heeft in-en uitstroom ionen. Saltatoire impulsgeleiding: Paragraaf 4 Exciterende neurotransmitters Stimulerend (actiepotentiaal) Exciterende PostSynaptische Potentiaal (EPSP) Inhiberende neurotransmitters Afremmend (hyperpolarisatie) Inhiberende PostSynaptische Potentiaal (IPSP) Het ontstaan van een actiepotentiaal in een postsynaptische cel hangt af van summatie, dit is de optelsom van het effect van exciterende en inhiberende neurotransmitters binnen een bepaalde tijd. Paragraaf 5 Indeling zenuwstelsel: Bouw en ligging (anatomie): Centraal zenuwstelsel. Perifeer zenuwstelsel Werking (functie) Animaal zenuwstelsel. Autonoom zenuwstelsel Animaal zenuwstelsel: Wisselwerking jezelf en omgeving Bewuste reacties Aansturing skeletspieren Onder invloed van wil, want animus betekent geest. Autonoom zenuwstelsel Functioneren organen Niet onder invloed van wil.